Ядро клетки, биология

Мембрана клетки = цитоплазматическая мембрана = плазматическая мембрана = плазмалемма

Образована двумя слоями фосфолипидов, которые имеют гидрофильные головки  и гидрофобные хвосты. Головки расположены в сторону жидких сред: цитоплазма и внеклеточное вещество/ вещество окружающей среды, а хвосты – друг к другу.

Так клеточная мембрана является достаточно плотной структурой, но в то же время пластичной и подвижной.

Билипидный слой не дает содержимому клетки растекаться, а также препятствует проникновению внутрь клетки веществ, способных нанести ей вред.

Ядро клетки, Биология

Строение клеточной мембраны

Мембрана клеток частично проницаема. Это значит, что любое вещество не может в нее проникнуть, однако и закрытой ее назвать нельзя. Так как существуют константы гомеостаза (гомеостаз – постоянство внутренней среды), определяющие содержание веществ внутри клетки, то клетка выводит ненужные ей вещества и пропускает нужные. Для этого в клетках есть разные приспособления:

Белки-рецепторы для того, чтобы узнавать молекулы веществ, приближающихся к клетке.

Белки, образующие «тоннели» в клеточной мембране для пассивного тока воды и некоторых неорганических ионов.

Клеточная мембрана помимо выборочной проницаемости обладает свойством текучести. Для захвата пищевых частиц мембрана клетки впячивается, края этого участка мембраны как бы обнимают пищу.

Потом края замыкаются и пища в пищевом пузырьке, который называется фагосомой, направляется в пищеварительную вакуоль, где специальные белки-ферменты расщепят пищу. Процесс захвата клеткой твердой пищи называется фагоцитозом.

Если же клетка поглощает капельку, то процесс называется пиноцитозом, а пузырек, в котором капля транспортируется в вакуоль – везикулой.

Когда клетка заканчивает свои пищеварительные процессы, то ей, как и многоклеточному сложному организму, нужно вывести наружу непереваренные остатки. Тогда происходит экзоцитоз (приставка «экзо-» означает наружу), процесс обратный фагоцитозу.

Ядро клетки, Биология Фаго-, пино- и экзоцитоз Ядро клетки, Биология Фагоцитоз. Амеба поедает инфузорий.

Мембрана клетки не представляет их себя непрерывную цепь липидов, она имеет включения в виде белков разных конфигураций. Они могут быть на поверхности мембраны, проходить сквозь нее, образовывать каналы, находиться в наружном или внутреннем слое липидов.

Ядро

Во-первых, это отличительная черта эукариотических организмов. Ядро управляет процессами внутри клетки, а также хранит генетическую информацию, которая передается по наследству.

Мембрана ядра состоит из двух оболочек, пронизанных ядерными порами. Внешняя оболочка ядра шероховатая, она связана с эндоплазматической сетью клетки.

Ядро клетки, Биология

Строение ядра. * Ядерный сок = кариоплазма.

Через поры тРНК и иРНК выходят в цитоплазму клетки. Тем временем, пока клетка не делится, в ядре располагаются деспирализованные молекулы ДНК, или же хроматин. Хроматином называются молекулы ДНК, которые связаны с белками.

В профазе митоза и в профазе первого деления мейоза хроматин спирализуется, то есть наматывается на специальные гистоновые белки как проволока на карандаш. В таком виде ДНК становится компактной. В интерфазе можно увидеть огромные политенные хромосомы.

Они настолько большие, что их прекрасно можно рассмотреть и в обычный световой микроскоп, однако образуются такие хромосомы далеко не во всех клетках. 1 хромосома образована 1 молекулой ДНК. Хромосомы могут быть однохроматидными и двухроматидными. Как раз-таки двухроматидными, состоящими из 2х сестринских хроматид, хромосомы становятся после процесса репликации.

В центре такие хромосомы соединены особой перетяжкой – центромерой. Каждая хроматида имеет по два плеча, они могут быть разной длины, а могут быть одинаковой. На концах хроматид располагаются теломеры. Интересный факт: старением организма связано с укорачиванием теломер с течением жизни.

Ядро клетки, Биология

Строение двухроматидной хромосомы

Внутрь клетки проникают неорганические ионы, АТФ, белки и ферменты и т.д. В ядре есть жидкая составляющая, как в клетке, кариоплазма. А в кариоплазме – ядрышки, в которых происходит синтез частей рибосом. В цитоплазме формируются целые рибосомы. В одном ядре могут находиться от 1 до 7 ядрышек, образованных близкими по отношению друг к другу петлями ДНК.

Обычно в клетках располагается одно ядро, но бывают и исключения: эритроциты в ходе созревания утрачивают свое ядро, а клетки мышечной ткани – миоциты, наоборот имеют много ядер.

Задание EB0421 Все перечисленные ниже понятия, кроме двух, используют для описания транспортной функции плазматической мембраны. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны

  1. окисление
  2. диффузия
  3. пиноцитоз
  4. экзоцитоз
  5. гликолиз

Транспортная функция подразумевает под собой то, что через мембрану в клетку и из нее проходит некоторые вещества, молекулы, ионы.

  • Окисление не имеет ничего общего с транспортом, как и с мембраной клетки.
  • Диффузия – понятие, известное еще из курса физики. В ходе этого процесса молекулы одного вещества проникают между молекулами другого вещества. В клетке так же есть диффузия, когда вещество перемещается через мембрану клетки из области с меньшей концентрацией вещества в область с большей концентрацией. На этом основан осмос.
  • Пиноцитоз – захват капель жидкости клетками. Захват, как и при фагоцитозе, происходит благодаря впячиванию мембраны.
  • Экзоцитоз – процесс выведения веществ из клетки. Что-то, например, непереваренная частица заключается в специальный пузырек, который называется везикула. Везикулы перемещается в сторону клеточной мембраны. Далее пузырек сливается с мембраной, в его содержимое высвобождается наружу.
  • Гликолиз – процесс окисления глюкозы, который не относится к транспортной функции никак.

Ответ: 15

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11118 Какими путями вещества поступают в клетку? Каков механизм их поступления?

Для поступления веществ в клетку существуют следующие пути:

  1. Фагоцитоз — поглощение,захватывание твердых частиц клеточной мембраной и последующее их переваривание.
  2. Пиноцитоз — поглощение жидкостей клеточной мембраной;
  3. Диффузия и осмос процессы поступления веществ из области с большей концентрацией, в область с меньшей концентрацией. Частным случаем осмоса является проникновение веществ через полупроницаемую мембрану.
  4. Активный транспорт — перенос веществ против градиента концентрации,происходящий с затратами энергии.

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB21495 Установите соответствие между функциями клеточных структур и структурами, изображёнными на рисунке: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ФУНКЦИИ СТРУКТУРЫ
  • А) осуществляет активный транспорт веществ
  • Б) изолирует клетку от окружающей среды
  • В) обеспечивает избирательную проницаемость веществ
  • Г) образует секреторные пузырьки
  • Д) распределяет вещества клетки по органеллам
  • Е) участвует в образовании лизосом
Ядро клетки, Биология

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

  1. На первой картинке изображена мембрана, которую легко узнать по билипидному слою, а на второй — комплекс Гольджи, состоящий из продолговатых цистерн.
  2. Мембрана защищает и осуществляет транспорт.
  3. Комплекс Гольджи отвечает как бы за пищеварение клетки, но не участвует в непосредственном расщеплении.
  4. Перейдем к ответам:
  5. Транспорт веществ — мембрана.
  6. Изоляция клетки — мембрана.
  7. Избирательная проницаемость – мембрана.
  8. Секреторные пузырьки – комплекс Гольджи.
  9. Распределение веществ- комплекс Гольджи.
  10. Лизосомы – комплекс Гольджи.

Ответ: 111222

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB0501 Установите соответствие между структурами клеток и их функциями.

ФУНКЦИИ СТРУКТУРА КЛЕТОК
  • А) синтез белков
  • Б) синтез липидов
  • В) разделение клетки на отделы (компартменты)
  • Г) активный транспорт молекул
  • Д) пассивный транспорт молекул
  • Е) формирование межклеточных контактов
1) клеточная мембрана 2) ЭПС

 Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Странная аббревиатура ЭПС — Эндоплазматическая сеть. Приставка «Эндо-» обозначает то, что она находится внутри. Исходя из вариантов представим себе клетку из мембраны и сети внутри.

Прикинем варианты ответов:

Пока пропустим все синтезы, о них подумаем и узнаем потом.

Разделение клетки на отделы. Очевидно, что это деление внутри клетки. Видимо, это ЭПР.

Активный или пассивный транспорт молекул. Кроме барьерной функции, мембрана еще и отвечает за транспорт веществ, как активный, так и пассивный. Казалось бы, мембрана такая устойчивая структура, но не стоит забывать о фаго- и пиноцитозе (захват мембраной твердых и жидких частиц)

Одно из свойств клеточной мембраны — выборочная проницаемость.

Формирование межклеточных контактов. Сделаем наше представление о клетке еще проще. Представим себе ткань, не важно какую. Много маленьких клеточек, которые соприкасаются своими мембранами и взаимодействуют между собой. Таким образом, в формировании межклеточных контактов участвует именно мембрана.

Вернемся к синтезу. Просто порассуждаем снова. Мембрана — это лишь оболочка клетки, структура, безусловно, важная, но именно внутри клетки, внутри мембраны находятся органоиды, каждый из которых выполняет свою функцию. Вероятнее всего, за синтезы и прочие сложные вещи будет отвечать органоид, а не мембрана, поэтому, за синтез белка и липидов отвечает ЭПC.

Ответ: 222111

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB22415 Рассмотрите предложенную схему классификации органоидов. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.Ядро клетки, БиологияПо количеству мембран органеллы делятся:

  • Одномембранные органоиды: эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы.
  • Двумембранные органоиды: ядро, митохондрии, пластиды (лейкопласты, хлоропласты, хромопласты).
  • Немембранные органоиды: рибосомы, центриоли, ядрышко.

В схеме вопрос стоит о двумембранных органоидах. Мы знаем, что к двумембранным относятся митохондрии и пластиды. Рассуждаем: пропуск всего один, а варианта два. Это не просто так.

Читайте также:  Сон и бодрствование - биология

Нужно внимательно перечитать вопрос. Есть два типа клеток, но нам не сказано, о каком идет речь значит, ответ должен быть универсален.

Пластиды характерны только растительным клеткам, следовательно, остаются митохондрии.

Ядро клетки, БиологияОтвет: митохондрии

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Лекция № 8. Ядро. Хромосомы

Как правило, эукариотическая клетка имеет одно ядро, но встречаются двуядерные (инфузории) и многоядерные клетки (опалина). Некоторые высоко­специализи­рованные клетки вторично утрачивают ядро (эритроциты млекопитающих, ситовидные трубки покрытосеменных).

Форма ядра — сферическая, эллипсовидная, реже лопастная, бобовидная и др. Диаметр ядра — обычно от 3 до 10 мкм.

Ядро клетки, Биология

Строение ядра: 1 — наруж­ная мембрана; 2 — внут­ренняя мемб­рана; 3 — поры; 4 — ядрышко; 5 — гетеро­хроматин; 6 — эухро­матин.

Ядро отграничено от цитоплазмы двумя мембранами (каждая из них имеет типичное строение). Между мембранами — узкая щель, заполненная полужидким веществом. В некоторых местах мембраны сливаются друг с другом, образуя поры (3), через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой.

Наружная ядерная (1) мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, придающими ей шероховатость, внутренняя (2) мембрана гладкая.

Ядерные мембраны являются частью мембранной системы клетки: выросты наружной ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов.

Кариоплазма (ядерный сок, нуклеоплазма) — внутреннее содержимое ядра, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. В состав ядерного сока входят различные белки (в том числе ферменты ядра), свободные нуклеотиды.

Ядрышко (4) представляет собой округлое плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Количество ядрышек зависит от функционального состояния ядра и варьирует от 1 до 7 и более. Ядрышки обнаруживаются только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают.

Ядрышко образуется на определенных участках хромосом, несущих информацию о структуре рРНК. Такие участки называются ядрышковым организатором и содержат многочисленные копии генов, кодирующих рРНК. Из рРНК и белков, поступающих из цитоплазмы, формируются субъединицы рибосом.

Таким образом, ядрышко представляет собой скопление рРНК и рибосомальных субъединиц на разных этапах их формирования.

Хроматин — внутренние нуклеопротеидные структуры ядра, окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин имеет вид глыбок, гранул и нитей.

Химический состав хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3) негистоновые белки (4–33%), следовательно, хроматин является дезоксирибонуклеопротеидным комплексом (ДНП). В зависимости от функционального состояния хроматина различают: гетерохроматин (5) и эухроматин (6).

Эухроматин — генетически активные, гетерохроматин — генетически неактивные участки хроматина. Эухроматин при световой микроскопии не различим, слабо окрашивается и представляет собой деконденсированные (деспирализованные, раскрученные) участки хроматина.

Гетерохроматин под световым микроскопом имеет вид глыбок или гранул, интенсивно окрашивается и представляет собой конденсированные (спирализованные, уплотненные) участки хроматина. Хроматин — форма существования генетического материала в интерфазных клетках. Во время деления клетки (митоз, мейоз) хроматин преобразуется в хромосомы.

Функции ядра: 1) хранение наследственной информации и передача ее дочерним клеткам в процессе деления, 2) регуляция жизнедеятельности клетки путем регуляции синтеза различных белков, 3) место образования субъединиц рибосом.

Хромосомы

Ядро клетки, Биология

Хромосомы — это цитологические палочковидные структуры, представляющие собой конденсированный хроматин и появляющиеся в клетке во время митоза или мейоза. Хромосомы и хроматин — различные формы пространственной организации дезоксирибонуклеопротеидного комплекса, соответствующие разным фазам жизненного цикла клетки. Химический состав хромосом такой же, как и хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3) негистоновые белки (4–33%).

Основу хромосомы составляет одна непрерывная двухцепочечная молекула ДНК; длина ДНК одной хромосомы может достигать нескольких сантиметров.

Понятно, что молекула такой длины не может располагаться в клетке в вытянутом виде, а подвергается укладке, приобретая определенную трехмерную структуру, или конформацию.

Можно выделить следующие уровни пространственной укладки ДНК и ДНП: 1) нуклеосомный (накручивание ДНК на белковые глобулы), 2) нуклеомерный, 3) хромомерный, 4) хромонемный, 5) хромосомный.

В процессе преобразования хроматина в хромосомы ДНП образует не только спирали и суперспирали, но еще петли и суперпетли. Поэтому процесс формирования хромосом, который происходит в профазу митоза или профазу 1 мейоза, лучше называть не спирализацией, а конденсацией хромосом.

Ядро клетки, Биология

Хромосомы: 1 — метацентрическая; 2 — субметацентрическая; 3, 4 — акроцентрические. Строение хромосомы: 5 — центромера; 6 — вторичная перетяжка; 7 — спутник; 8 — хроматиды; 9 — теломеры.

Метафазная хромосома (хромосомы изучаются в метафазу митоза) состоит из двух хроматид (8). Любая хромосома имеет первичную перетяжку (центромеру) (5), которая делит хромосому на плечи. Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку (6) и спутник (7). Спутник — участок короткого плеча, отделяемый вторичной перетяжкой.

Хромосомы, имеющие спутник, называются спутничными (3). Концы хромосом называются теломерами (9). В зависимости от положения центромеры выделяют: а) метацентрические (равноплечие) (1), б) субметацентрические (умеренно неравноплечие) (2), в) акроцентрические (резко неравноплечие) хромосомы (3, 4).

Соматические клетки содержат диплоидный (двойной — 2n) набор хромосом, половые клетки — гаплоидный (одинарный — n).

Диплоидный набор аскариды равен 2, дрозофилы — 8, шимпанзе — 48, речного рака — 196.

Хромосомы диплоидного набора разбиваются на пары; хромосомы одной пары имеют одинаковое строение, размеры, набор генов и называются гомологичными.

Кариотип — совокупность сведений о числе, размерах и строении метафазных хромосом. Идиограмма — графическое изображение кариотипа.

У представителей разных видов кариотипы разные, одного вида — одинаковые. Аутосомы — хромосомы, одинаковые для мужского и женского кариотипов.

Половые хромосомы — хромосомы, по которым мужской кариотип отличается от женского.

Хромосомный набор человека (2n = 46, n = 23) содержит 22 пары аутосом и 1 пару половых хромосом. Аутосомы распределены по группам и пронумерованы:

Половые хромосомы не относятся ни к одной из групп и не имеют номера. Половые хромосомы женщины — ХХ, мужчины — ХУ. Х-хромосома — средняя субметацентрическая, У-хромосома — мелкая акроцентрическая.

В области вторичных перетяжек хромосом групп D и G находятся копии генов, несущих информацию о строении рРНК, поэтому хромосомы групп D и G называются ядрышкообразующими.

Функции хромосом: 1) хранение наследственной информации, 2) передача генетического материала от материнской клетки к дочерним.

  • Перейти к лекции №7 «Эукариотическая клетка: строение и функции органоидов»
  • Перейти к лекции №9 « Строение прокариотической клетки. Вирусы»
  • Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Урок 5. мембранные органоиды клетки. ядро. прокариоты и эукариоты – Биология – 10 класс – Российская электронная школа

Биология, 10 класс

Урок 5. «Мембранные органоиды клетки. Ядро. Прокариоты и эукариоты».

3. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;

Урок посвящен изучению мембранных органоидов клетки: их строению и функциям, а также формированию эволюционных представлений о развитии органического мира и его делении на прокариотические и эукариотические организмы. (сравнению (сходство и отличие) в строении прокариотических и эукариотических клеток.

  • 4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);
  • Вакуоль, Грана, Эндоплазматическая сеть, Комплекс (аппарат) Гольжди, Криста, Пластиды (Лейкопласты, хромопласты и хлоропласты), Лизосома, Митохондрия, Прокариоты, Эукариоты, Строма, Матрикс, Хромосома, Ядро.
  • Вакуоль ( от лат. vacuus — пустой) — пространство в центральной части клетки, заполненное клеточным соком; одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках
  • Грана – стопки тилакоилов в хлоропластах
  • Эндоплазматическая сеть – система мембран, формирующих цистерны и каналы, соединенных друг с другом
  • Комплекс (аппарат) Гольжди,

Кристы – складчатая поверхность митохондрий. Кристы увеличивают поверхность внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы, участвующие в синтезе молекул АТФ.

  1. Пластиды (Лейкопласты, хромопласты и хлоропласты),
  2. Лизосома – одномембранный клеточный органоид, в полости которого поддерживается кислая среда и находится множество растворимых гидролитических ферментов
  3. Митохондрия – это двумембранный органоид эукариотической клетки, основная функция которого синтез АТФ – источника энергии для жизнедеятельности клетки.
  4. Прокариоты или доя́дерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами

Пласти́ды (от др.-греч. πλαστός «вылепленный») — полуавтономные органеллы высших растений, водорослей и некоторых фотосинтезирующих простейших.

  • Эукариоты— живые организмы, клетки которых содержат ядро и мембранные органеллы,
  • Строма – содержимое хлоропласта
  • Матрикс – внутреннее пространство митохондрий заполнено гомогенным веществом
  • Хромосомы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения
  • Ядро или Клеточное ядро — центральный органоид эукариотической клетки, содержащий хромосомы
  • 5.   Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
  • Обязательная литература:
  1. Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина. – М.: Просвещение, 2018г., стр.31-41 ,Базовый уровень.

Дополнительные источники:

1.Общая биология 10-11, дидактические материалы/ авт.-сост. С. С. Красновидова, С. А. Павлов, А. Б. Павлов, – М. Просвещение, 2000г., стр.6-42

Читайте также:  Состав крови. постоянство внутренней среды - биология

2. Общая биология 10-11 классы: подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г. И. Лернер. – М.: Эксмо, 2007.стр 35-45

3. Биология: общая биология. 10-11 классы: учебник/ А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник.- М.: Дрофа, 2018. Стр.55-68

4. А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов «Биология в схемах и таблицах». .

5. Е. Н. Демьянков, А. Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11», учебное пособие для общеобразовательных организаций.

6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Интернет-ресурсы:

  • Образовательный портал для подготовки к экзаменам https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1
  • Российский общеобразовательный Портал www.school.edu.ru

7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;

Органоиды клетки представляют собой постоянные структуры, которые обеспечивают выполнение специфических функций в процессе ее жизнедеятельности – рост и развитие, деление и размножение и т.д.

Эукаритические (ядерные) клетки растений и животных имеют схожее строение и практически идентичный набор органелл, а прокариотические(безъядерные) клетки имеют примитивное строение и лишены многих органоидов. органоиды клетки.

Органоиды клетки, в зависимости от наличия мембранных компонентов, делятся на немембранные и мебранные. К немембранным органеллам относятся: рибосомы и центриоли и органоиды движения (микротрубочки и микрофиламенты).

Рибосомы представляют собой округлые или вытянутые тела, состоящие из двух единиц – большой и малой. Объединяясь между собой, рибосомы образуют полисомы. Эта органелла присутствует как в клетках прокариот, так и эукариот. Рибосомы играют очень важную роль, так как именно они собирают белки из аминокислот.

Центриоли – полые цилиндры, которые состоят из триплетов и микротрубочек. Центриоли образуют клеточный центр, который принимает участие в деление клетки.

Органоиды движения представляют собой полые трубочки или нити, которые могут в свободном виде встречаться в цитоплазме или быть частью жгутиков, ресничек, веретена деления. Мембранные органоиды клетки делятся на одно- и двумембранные.

К одномембранным основные органоиды клетки относятся: ЭПС (эндоплазматическая мембрана), аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоль (встречается у растений и одноклеточных животных). Эндоплазматическая сеть – разветвленная сеть каналов и полостей, которые пронизывают всю клетку.

Делится на гладкую и шероховатую. Гладкая ЭПС содержит ферменты, которые участвуют в углеводном и жировом обменах. Шероховатая ЭПС участвует в синтезе белка, который происходит в прикрепленных к ней рибосомах.

Аппарат (комплекс) Гольджи представляет собой сложенные стопкой полости, которые соединены с ЭПС. Он активно участвует в обмене веществ и в образовании лизосом.

Лизосомы – небольшие округлые тельца, заполненные ферментом, который способен при необходимости расщеплять «поломанные» органеллы и целые клетки. Выполняет защитную функцию.

Двумембранные органоиды клетки – митохондрии и присущие только растениям пластиды. Их особенность – наличие двух мембран, внешней и внутренней.

Наружная (внешняя) мембрана выполняет функцию обмена и связи этих органелл с другими составляющими клетки, а внутренняя мембрана образует складки, пространство между которыми заполнено матриксом – жидким веществом. Внутренние складки митохондрий называются кристы, а пластид -хлоропластов – граны.

Данные органоиды клетки содержат РНК и ДНК. Митохондрии синтезируют АТФ, которая в дальнейшем служит источником энергии.

Функция пластид будет зависеть от их окраски – бесцветные (или лейкопласты) запасают углеводы, в частности крахмал; желтые, оранжевые, красные (или хромопласты) – придают окраску цветам и плодам; зеленые хлоропласты – обеспечивают синтез АТФ и углеводов. Основные органоиды клетки, объеденные между собой цитоплазмой и мембранами, образуют единую целостную систему.

Строение органоидов эукариотов.

Название органоида Строение органоида Функции органоида
Цитоплазма Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру.
  1. Выполняет транспортную функцию.
  2. Регулирует скорость протекания обменных биохимических процессов.
  3. Обеспечивает взаимодействие органоидов.
Рибосомы Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров. Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот.
Митохондрии Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм. Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами.
  1. Ферменты на мембранах обеспечивают синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).
  2. Энергетическая функция. Митохондрии обеспечивают поставки энергии в клетку за счет высвобождения ее при распаде АТФ.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая.
  1. Обеспечивает процессы по синтезу питательных веществ (белков, жиров, углеводов).
  2. На гранулированной ЭПС синтезируются белки, на гладкой – жиры и углеводы.
  3. Обеспечивает циркуляцию и доставку питательных веществ внутри клетки.
Пластиды (органоиды, свойственные только растительным клеткам) бывают трех видов: Двухмембранные органоиды
Лейкопласты Бесцветные пластиды, которые содержатся в клубнях, корнях и луковицах растений. Являются дополнительным резервуаром для хранения питательных веществ.
Хлоропласты Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет. От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл. Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца.
Хромопласты Органоиды, от желтого до бурого цвета, в которых накапливается каротин. Способствуют появлению у растений частей с желтой, оранжевой и красной окраской.
Лизосомы Органоиды округлой формы диаметром около 1 мкм, имеющие на поверхности мембрану, а внутри – комплекс ферментов. Пищеварительная функция. Переваривают питательные частицы и ликвидируют отмершие части клетки.
Комплекс Гольджи Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах.
  1. Образует лизосомы.
  2. Собирает и выводит синтезируемые в ЭПС органические вещества.
Клеточный центр Состоит из центросферы (уплотненного участка цитоплазмы) и центриолей – двух маленьких телец. Выполняет важную функцию для деления клетки.
Клеточные включения Углеводы, жиры и белки, которые являются непостоянными компонентами клетки. Запасные питательные вещества, которые используются для жизнедеятельности клетки.
Органоиды движения Жгутики и реснички (выросты и клетки), миофибриллы (нитевидные образования) и псевдоподии (или ложноножки). Выполняют двигательную функцию, а также обеспечивают процесс сокращения мышц.

8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

Задание 1.

Используя конспект урока, найдите и выделите цветом по вертикали и горизонтали в филворде части клетки и процессы поглощения веществ.

  1. Органоиды клетки зелёного, красного цвета, а также бесцветные.
  2. Резервуар, заполненный клеточным соком.
  3. Энергетическая «станция» клетки.
  4. Мелкие одномембранные органоиды, содержащие гидролитические ферменты.

Ядро клетки, Биология

  1. Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):
  2. Правильный вариант: Пластиды, Вакуоль, Митохондрия, Лизосомы.
  3. Подсказка: посмотрите ещё раз урок.

Задание 2.

Определите признаки, характеризующий органоид.Ядро клетки, Биология
  • Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).
  • Варианты ответов:
  • 1) двумембранный органоид
  • 2) синтезирует белки и липиды
  • 3) формирует лизосомы
  • 4) состоит из пузырьков, цистерн и мембранных мешочков
  • 5) связан с эндоплазматической сетью
  • Правильные варианты:
  • 3) формирует лизосомы
  • 4) состоит из пузырьков, цистерн и мембранных мешочков
  • 5) связан с эндоплазматической сетью
  • Подсказка: вспомните строение и функции аппарата Гольджи

Клеточное ядро как важнейший компонент клетки #47

К Клеточное ядро является обязательной составляющей клетки, которое регулирует обмен веществ и отвечает за передачу и хранение наследственной информации.

Клеточное ядро

Ядро клетки, БиологияСхема строения интерфазного ядра: 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — перинуклеарное пространство; 4 — пора; 5 — ядрышко; 6 — кариоплазма; 7 — хроматин.

Ядро является обязательным компонентом всех эукариотических клеток. Форма и размеры ядра зависят от формы и величины клетки и выполняемой ею функции.

Химический состав ядра

По химическому составу ядро отличается от остальных компонентов клетки высоким содержанием ДНК (15 — 30%) и РНК (12%). В ядре клетки сосредоточено 99% ДНК клетки в виде комплекса с белками – дезоксирибонуклеопротеина (ДНП).

Функции ядра

Ядро выполняет две главные функции:

  1. хранение, воспроизведение и передачу наследственной информации
  2. регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке.

Выделяют два состояния ядра: делящееся и интерфазное. В интерфазном ядре различают: ядерную оболочку, ядерный сок, хроматин и ядрышки.

Ядерная оболочка

Ядерная оболочка (кариолемма) представлена двумя биологическими мембранами, между которыми находится перинуклеарное пространство. Наружная ядерная мембрана непосредственно соединена с мембранами каналов эндоплазматической сети.

На ней располагаются рибосомы. Ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой.

Основная функция ядерной оболочки: регуляция обмена веществ между ядром и цитоплазмой клетки.

Ядерный сок

Ядерный сок (кариоплазма) – это однородная масса, заполняющая пространство между структурами ядра. В его состав входят вода, минеральные соли, белки (ферменты), нуклеотиды, аминокислоты, АТФ и различные виды РНК.

Функция кариоплазмы: обеспечение взаимосвязей между ядерными структурами.

Хроматин

Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеин (ДНП), состоящий преимущественно из ДНК и белков-гистонов, выявляемый под световым микроскопом в виде глыбок и гранул. Это деспирализованные хромосомы интерфазного ядра. В процессе митоза хроматин путем спирализации образует хорошо видимые (особенно в метафазе) интенсивно окрашивающиеся структуры – хромосомы.

Метафазная хромосома

Ядро клетки, БиологияСхема строения метафазной хромосомы (А) и типы хромосом (Б). А: 1 — плечо; 2 — центромера; 3 — вторичная перетяжка; 4 — спутник; 5 — две хроматиды; Б: 1 — акроцентрическая; 2 — субметацентрическая; 3 — метацентрическая.

Метафазная хромосома состоит из двух продольных нитей ДНП – хроматид, соединенных друг с другом в области первичной перетяжки – центромеры. Центромера делит каждую хроматиду на два плеча.

В зависимости от расположения первичной перетяжки различают следующие типы хромосом: метацентрические (равноплечие), в которых центромера расположена посередине, а плечи примерно равной длины; субметацентрические (неравноплечие), когда центромера смещена от середины хромосомы, а плечи неравной длины; акроцентрические (палочковидные), когда центромера смещена к одному концу хромосомы и одно плечо очень короткое. Некоторые хромосомы могут иметь вторичные перетяжки, отделяющие от хроматиды участок, называемый спутником. Основная функция хромосом – хранение, воспроизведение и передача генетической информации.

Кариотип

Кариотип – это диплоидный набор хромосом соматических клеток организма определенного вида. Каждый вид растений и животных имеет определенное, постоянное число хромосом. Так, в ядре соматических клеток у лошадиной аскариды содержится 2 хромосомы, у мухи дрозофилы – 8, у человека – 46.

Во всех соматических клетках число хромосом всегда парное (диплоидный набор – 2n), т.е. каждая хромосома в наборе имеет парную, гомологичную (одну из этих хромосом дочерний организм получает от отца, а вторую от матери). Гомологичные хромосомы одинаковы по величине, форме, расположению центромер.

Для каждого биологического вида характерно постоянство числа, величины и формы хромосом. При образовании половых клеток из каждой пары гомологичных хромосом в гамету попадает только одна, поэтому хромосомный набор гамет называется гаплоидным (одинарным – 1n).

При оплодотворении восстанавливается диплоидный набор хромосом.

Ядрышки

Ядрышки имеют шаровидную форму, не окружены мембраной. Они содержат преимущественно белки и р-РНК. Ядрышки – непостоянные образования, они растворяются в начале деления клетки и восстанавливаются после его окончания.

Их образование связано со вторичными перетяжками (ядрышковыми организаторами) спутничных хромосом, в которых локализованы гены, кодирующие синтез рибосомальных РНК и белков. Функция ядрышек – образование субъединиц рибосом.

Эукариотические клетки

Клетки подавляющего большинства живых организмов имеют оформленное, сложно устроенное ядро, цитоплазму с органоидами и оболочку. Такие клетки называются эукариотическими. Они характерны для протистов, грибов, растений и животных.

Прокариотические клетки

Прокариотические клетки не имеют оформленного ядра и мембранных органоидов. Генетический аппарат прокариот представлен нуклеоидом одной кольцевой молекулой ДНК, не связанной с белками-гистонами и не окруженной мембраной. Имеются рибосомы. Функций мембранных органоидов выполняют впячивания плазмалеммы – мезосомы. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии.

Клетки растений и животных сходны по строению и химическому составу, но между ними имеются и определенные отличия.

Отличие про- от эукариотических клеток

Признак Прокариоты Эукариоты
Цитоплазматическая мембрана Есть Есть
Клеточная стенка Есть У животных нет, у растений есть
Ядерная оболочка Нет Есть
Митохондрии Нет Есть
Комплекс Гольджи Нет Есть
ЭПС Нет Есть
Лизосомы Нет Есть
Мезосомы Есть Нет
Рибосомы Есть Есть
Хромосомы Нет(кольцевая молекула ДНК) Набор хромосом (ДНК + белок)
Способ размножения Простое бинарное деление Митоз, амитоз

Отличие животных от растительных клеток

Признак Животные клетки Растительные клетки
Клеточная стенка Нет Есть (целлюлоза)
Тип питания Гетеротрофные Автотрофные
Пластиды Нет Есть
Центросома Есть Нет
Центральная вакуоль Нет Есть
Запасное питательное вещество Гликоген Крахмал

1. Биология для абитуриентов. Авторы: Давыдов В.В. , Бутвиловский В.Э. , Рачковская И. В. , Заяц Р.Г.

Ядро — определение, структура, состав и функции

  1. Ядро — важная клеточная органелла, которая присутствует в эукариотической клетке.
  2. Впервые описано Робертом Брауном как клеточная органелла.
  3. Флемминг назвал её хроматином.
  4. Двухмембранная.
  5. Состоит из генетического материала.

     

  6. Наличие ядра — одна из отличительных черт эукариотической клетки. 
  7. Вся клеточная деятельность направляется и координируется ядром.
  8. В прокариотической клетке истинное ядро ​​отсутствует.

  9. В случае эукариотической клетки ядро ​​присутствует во всех клетках, кроме эритроцитов и клеток ситовой трубки (флоэмы). 
  10. В разных типах клеток разное количество ядер. 
  11. Большинство клеток состоит только из одного типа ядер, в то время как некоторые из них состоят из двух ядер, то есть двухъядерных.

     

  12. Многоядерная клетка состоит из двух и более ядер. Пример: слизистая плесень.
  13. Размер ядра 5-25 мкм. Это самые крупные органеллы. 
  14. Она занимает около 8% от общего объема ячейки.
  15. Ядро бывает разной формы: круглой, овальной, эллиптической или дольчатой.
  16. В животной клетке она находится в центре.

  17. В растительной клетке она присутствует на периферии. Это потому, что в центре находится большая вакуоль, заполненная водой.

Структура ядра состоит из следующих частей:

Ядерная оболочка

  1. Она имеет двойную мембрану и окружает ядро.
  2. В ней присутствуют внешняя и внутренняя мембраны. Наружная мембрана ядра переходит в ЭПР (эндоплазматический ретикулум). На его внешней поверхности присутствует множество рибосом.

     

  3. Между мембранами имеется перинуклеарное пространство.
  4. Она непроницаема для больших молекул, таких как белки и РНК.
  5. Небольшие молекулы и ионы могут свободно перемещаться.
  6. Ядерные поры присутствуют в ядерной оболочке.

     Эти поры представляют собой небольшие промежутки в оболочке. 

Функция ядерной оболочки

  1. Придает форму ядру.
  2. Защищает внутренние составляющие ядра.
  3. Контролирует и регулирует движение веществ, которые входят в ядро ​​и выходят из него.

Ядрышко

  1. Во время деления клетки исчезает в поздней профазе. 
  2. На стадии телофазы появляется снова. 

Строение ядрышка состоит из трех основных областей:

  1. Фибриллярные центры: в форме частично конденсированного хроматина присутствуют гены рибосомных рибонуклеиновых кислот.
  2. Фибриллярный компонент: он окружает фибриллярные центры, в которых присутствуют молекулы РНК.
  3. Гранулярные области: состоят из зрелых частиц-предшественников рибосом. Это самые отдаленные регионы.
  1. В ядре ядрышек может быть от 1 до 4.
  2. Округлой формы и голый.
  3. Плотный и окрашен в темный цвет.
  4. Химический состав: РНК и белок

Функции ядрышка

  1. В ядрышке синтезируется и хранится РНК.
  2. Образуются субъединицы рибосом.
  3. Во время деления клетки образует веретено.

Хроматиновый ретикулум

  1. Внутри ядра присутствуют хроматины.
  2. Во время деления клетки конденсируется в хромосоме. 
  3. Плотный по структуре и нитевидный.
  4. Состоит из белков и ДНК.

  5. Хромосома остается в виде волокон хроматина на межфазной стадии деления клетки. 
  6. Подразделяются на две отдельные области: гетерохроматин и эухроматин.

Сравнение гетерохроматина и эухроматина может быть выполнено на основании следующих свойств:

  1. Пятно: гетерохроматин окрашен в темный цвет, а эухроматин — это слегка окрашенная область ретикулума хроматина.
  2. Конденсация: гетерохроматин сильно конденсирован, а эухроматин — менее конденсированная область.
  3. Пропорция: гетерохроматин составляет небольшую часть, тогда как эухроматин составляет большую часть ретикулума хроматина.
  4. Активность: гетерохроматин генетически неактивен, а эухроматин генетически активен.

Хромосома

  1. В 1888 году Уолдей дал термин хромосома. 
  2. Хромосома состоит из гена, а гены — из ДНК.
  3. В ней присутствует вся генетическая информация, признаки наследственности. 

Хромосома состоит из следующих частей, которые выявляются с помощью электронного микроскопа:

  1. Хромонемы: они известны как субхроматиды. Есть два подразделения. Хроматиды — это две субъединицы метафазной хромосомы.
  2. Центромера: в разных хромосомах суженные области присутствуют в разных местах. По положению они делятся на метацентрические, субметацентрические, акроцентрические, телецентрические хромосомы. 

Ядерная матрица

  1. С использованием неионных детергентов, нуклеаз и буферов с высоким содержанием соли возможно извлечение ядерного матрикса из ядра клетки.

  2. Состоит из ядерной пластинки, представляющей собой сеть промежуточных волокон.
  3. Состоит из белков ламина.
  4. Состоит из ядерной матрицы, которая обеспечивает механическую поддержку ядра.

     Действует как цитоскелет. 

  5. Ядерная матрица — это сеть волокон и нитей.

Нуклеоплазма

  1. Нуклеоплазма — это прозрачное студенистое вещество.
  2. Также известна как кариоплазма.
  3. Окружает ядрышко и хромосомы.
  4. Состоит из воды, минералов, сахара, белка, нуклеотидов, ферментов и РНК.
  5. Нуклеоплазма — полужидкое вещество.

Функция нуклеоплазмы

  1. Образует белки веретена, которые помогают в делении клеток.
  2. Защищает содержимое ядра.
  3. Обеспечивает среду, с помощью которой ферменты и нуклеотиды транспортируются по ядру.
  4. Синтезируются РНК и ДНК.
  5. Ядрышко и ретикулум хроматина удерживаются нуклеоплазмой.
  6. Обеспечивает поддержку, действуя как ядерный скелет.

Функции ядра

Хранение генетического материала

  1. Генетический материал, такой как ДНК, хранится в ядре. 
  2. Это клеточный наследственный материал. 
  3. Информация, которая закодирована в ДНК, передается потомкам от родителей.

Репликация ДНК

  1. Репликация — это процесс копирования родительской ДНК.
  2. Это происходит в ядре клетки. 
  3. Это происходит в S-фазе интерфазы клеточного цикла.

Транскрипция

  1. Состоит из множества белков. 
  2. Опосредует процесс транскрипции, либо может участвовать в его регуляции. 
  3. В него вовлечены различные белки: геликазы, РНК-полимеразы, топоизомеразы и т. д.

Прочие функции

  1. Ядро контролирует экспрессию генов и помогает в репликации ДНК во время клеточного цикла.
  2. Координирует и регулирует клеточную деятельность, такую ​​как деление клеток, синтез белка и рост.
  3. Образование рибосом происходит в ядрышке.
  4. Органическая эволюция: она включает вариации и может вызывать генетические изменения.
  5. Ядрышко хранит белки и РНК.
  6. В ядре во время деления клетки хроматины объединяются в хромосомы.
Ссылка на основную публикацию