Жизнедеятельность клетки — Науколандия
Клетка — это элементарная единица живого, а, значит, она должна обладать свойствами живого, которые все вместе отличают живое от неживого. Это обмен веществ и энергии, рост и развитие, раздражимость, размножение.
Чтобы жить, клетке необходимо поступление определенных веществ извне. Это должны быть как органические, так и неорганические вещества. В клетке они используются непосредственно (например, вода) или из них синтезируются необходимые клетке вещества.
Растительные клетки, содержащие пигмент хлорофилл (который находится в хлоропластах), могут синтезировать органическое вещество (глюкозу) из неорганических веществ (углекислого газа и воды). В остальных случаях органические вещества в клетках синтезируются из других органических веществ, поступающих извне.
При этом в этих реакция могут участвовать многие неорганические вещества. Таким образом, важным элементом жизнедеятельности клетки является ее питание.
В клетке образуются вещества, которые ей не нужны. Они выводятся за пределы клетки. Таким образом, для клетки свойственно выделение.
Поступление веществ в клетку осуществляется через клеточную мембрану. В случае растений – еще и через поры клеточной стенки. Мембрана проницаема для одних веществ и непроницаема для других.
Для жизни клетке необходимы не только вещества, но и энергия. Именно она дает возможность осуществлять химические реакции, транспорт веществ и другие активные процессы. Энергию клетка получает, расщепляя органические вещества до более простых или неорганических.
При этом энергия, запасенная в химических связях, «передается» молекулам АТФ. Уже от этих молекул легко отщепляются остатки фосфорной кислоты и выделяется энергия там, где она нужна.
Синтез молекул АТФ происходит в митохондриях, где для расщепления органических веществ с высвобождением из них энергии нужен кислород. Поэтому для живых организмов так важен такой процесс, как дыхание.
В процессе дыхания из внешней для клетки среды поглощается кислород, а во внешнюю среду выделяется углекислый газ, который является одним из продуктов расщепления органических веществ.
Клетки живых организмов способны к делению. При этом генетическая информация обоих дочерних клеток оказывается такой же как у материнской клетки. Это возможно за счет того, что хромосомы перед делением удваиваются и состоят уже из двух хроматид. При обычном делении (речь не идет о половых клетках) в каждую дочернюю клетку попадает одна хроматида от каждой хромосомы.
Деление клеток и рост клеток обеспечивают рост организма. Рост растительных клеток сопровождается образованием в них одной большой центральной вакуоли.
Одним из свойств живого является раздражимость, под которой подразумевается, что организмы реагируют на различные раздражители. Для отдельных клеток раздражимость тоже характерна.
Так одноклеточные организмы способны реагировать на свет (двигаться к нему), соленость воды и др. Клетки многоклеточных организмов также реагируют на изменение условий.
Так при определенной температуре цитоплазма клеток начинает двигаться сильнее.
Источник: https://scienceland.info/biology6/cell-processes
Жизнедеятельность клетки
Лекция №2
Тема «Клетка. Ткань эпителиальная»
План:
1) Понятие клетка. История развития клетки. Деление клетки.
2) Ткани, определение, классификация, функциональные различия.
4) Эпителиальная ткань – расположение в организме, виды, функции, строение.
Клетка(cellula)
Клетка – это наименьшая структурно- функциональная единица организма, обладающая основными свойствами живой материи: чувствительностью, обменом веществ и способностью к размножению. Клетки различаются по размеру, форме, строению и функции. Размеры клеток микроскопические.
По форме различают шаровидные, веретеновидные, чешуйчатые (плоские), кубические, столбчатые (призматические), звездчатые, отростчатые (древовидные) клетки. Некоторые клетки (например, нейроны) вместе с отростками достигают в длину 1,5 м и более.
Каждая клетка содержит ядро цитоплазму с включенными в нее органеллами и включениями, Основную массу клетки составляет вода.
В ней растворяются: 1)неорганические вещества: вода, кислоты, основания, соли; 2)органические вещества (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, АТФ); 3)растворимые газы. С водой выделяются продукты обмена.
Компоненты клетки: строение и функции
1. Клеточная оболочка, плазмолемма, покрывает клетку и отделяет ее от окружающей среды. Через нее осуществляется транспорт веществ внутрь клетки и из нее; обладает избирательной проницаемостью: одни вещества свободно проникают в клетку, другим доступ в нее закрыт. По своему составу представляет собой сложный липопротеиновый комплекс.
2.Цитоплазма состоит из гиалоплазмы, органелл и включений.
1) Гиалоплазма – основное вещество цитоплазмы. Это коллоидное образование, полупрозрачное (от греч. hyalos- стекло); содержит полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты и т.д., участвуют в обменных процессах клетки.
2) Органеллы – постоянные части клетки: эндоплазматическая сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр (центросома), лизосомы.
* эндоплазматическая сеть – каналы, образованные мембранами и связанные с клеточной мембраной; представлена в виде агранулярной(гладкой) и гранулярной(зернистой) сетей; гладкая сеть участвует в обмене липидов и полисахаридов, гранулярная- в синтезе белка, к ее стенкам прилегают рибосомы (место синтеза клеточного белка)- плотные частицы, содержащие белок и РНК;
*митохондрии расположены возле ядра; имеют форму палочек, зерен; состоят из двух мембран: внешней и внутренней, которая образует складки (крипты) с расположенными в них ферментами; являются энергетическими органами клетки, участвуют в процессах окисления, фосфорилирования;
* комплекс Гольджи – внутриклеточный сетчатый аппарат в виде сетки и пузырьков вокруг ядра; участвует в транспорте и химической обработке веществ, в выведении за пределы клетки продуктов ее жизнедеятельности;
*клеточный центр располагается обычно возле ядра или комплекса Гольджи и содержит два плотных образования- центриоли; участвует в процессе деления клеток и в образовании подвижных органов- жгутиков, ресничек;
*лизосомы -пузырьки, заполненные ферментами, «санитары» клетки: растворяют ее отжившие элементы.
3. Включения- временные образования, которые появляются и исчезают в процессе обмена веществ. Они могут быть белковыми, жировыми, пигментными и другими, а также физиологическими или патологическими.
4. Специализированные органоиды – структуры, которые выполняют специфические функции и находятся в некоторых типах клеток: миофибриллы, нейрофибриллы, жгутики, реснички, ворсинки.
Миофибриллы – длинные нити, проходящие внутри мышечного волокна от одного конца до другого. Они состоят из сократительного белка актомиозина и в присутствии АТФ способны сокращаться.
Нейрофибриллы выявляются в цитоплазме тела и всех отростков нервных клеток. Это тонкие нити. Которые проводят возбуждение (нервные импульсы).
Реснички и жгутики – это плазматические выросты. Реснички располагаются на свободной поверхности клеток, имеют небольшую длину, их движение перемещает частички пыли, жидкость.Жгутики длиннее ресничек, имеются у сперматозоидов.
Ворсинки– микровыросты оболочки клетки. Они имеются, например, на эпителиальных клетках тонкой кишки и во много раз увеличивают их активную всасывательную поверхность.
3. Ядро nucleus (греч. karion), располагается внутри клетки, хранит генетическую информацию, участвует в синтезе белка. Обычно ядро круглое или овальное. В плоских клетках ядро уплощенной формы, в клетках белой крови (лейкоциты)- палочковидное или бобовидные. У человека эритроциты, кровяные пластинки (тромбоциты) ядра не имеют.
Ядро покрыто ядерной оболочкой, nucleolemma, представленной наружной и внутренней ядерными мембранами, между которыми находится узкое перинуклеарное пространство. Нуклеолемма обладает функцией избирательной проницаемости так же, как цитолемма.
Заполнено ядро нуклеоплазмой, nucleoplasma, гелеобразным веществом, в котором содержится одно или два ядрышка, nucleolus (синтезирует белок, является носителем генов в виде ДНК, содержит РНК) и хроматин в виде плотных зернышек или лентовидных структур, богатых белком и хорошо окрашивающихся (от греч. chroma- краска).
Во время деления клеток хроматин превращается в хромосомы, в которых располагаются гены в определенной последовательности. В клетках человека постоянное количество хромосом- 46.
Жизнедеятельность клетки
1. Обмен веществ и энергии. Клетка усваивает поступающие вещества, расщепляет их с образованием энергии, необходимой для теплопродукции, выделения секретов, движений и нервной деятельности; синтезирует сложные вещества. Из клетки выводятся конечные продукты обмена веществ.
Синтез белков. Основную массу клетки составляют белки. Они состоят из аминокислот и у каждого человек имеются индивидуальную специфичность, которая определяется порядком чередованием аминокислот в полипептидной цепи и передается по наследству. В синтезе белков участвует большое количество ферментов и нуклеиновые кислоты ДНК и РНК- носители наследственной информации.
2. Возбудимость. Некоторые клетки и ткани (нервная, мышечная и железистые) специально приспособлены к осуществлению быстрых реакций на раздражение. Такие клетки и ткани называют возбудимыми, а их способность отвечать на раздражение возбуждением называют возбудимостью.
В ответ на действие раздражителей в возбудимых клетках возникает возбуждение– совокупность сложных физических, химических процессов и функциональных изменений.
Есть и специфические признаки возбуждения: выделение секрета железистой клеткой, сокращение мышечной ткани, генерация нервных импульсов нервной клетки.
Раздражители могут быть физическими (электрический ток, температурные, механические), химическими (гормоны, белки, ионы), физико-химическими (осмотические, сдвиг рН и др.), специфическими ( адекватными) и неспецифическими (неадекватными).
Адекватными называются те раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к которым у нее чрезвычайно велика. Неадекватными называются те раздражители, для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены.
Так, мышца сокращается при взаимодействии кислоты или щелочи, электрического тока и т.д.
Адекватные раздражители вызывают возбуждение в определенных возбудимых структурах при минимальной затрате энергии (световые лучи для рецепторов сетчатки глаза), а неадекватные- лишь при достаточной силе и продолжительности своего действия (обильное отделение слюны в ответ на раздражение кислотой рецепторов ротовой полости).
Минимальная сила раздражителя, на которую возбудимая ткань отвечает раздражением, получила название порог возбуждения. Чем она меньше, тем легче возбуждается ткань. При возникновении возбуждения затрачивается энергия, накопления в клетках.
При длительном возбуждении может наступить истощение энергетических запасов и, как следствие, например, в нервных клетках «нервное истощение», проявляющееся невротическими состояниями. Обратное возбуждению явление- торможение- нервный процесс, приводящий к угнетению или предупреждению возбуждения.
Обязательным признаков возбуждения является изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Наружная поверхность заряжается отрицательно по отношению к внутренней. При этом понижается мембранная разность потенциалов (деполяризация мембраны) и даже появляется разность потенциалов противоположенного знака.
Достигнув критического – порогового – уровня, изменение разности потенциалов лавинообразно нарастает и быстро – в нерве за несколько десятитысячных долей секунды – достигает своего максимума.
Восстановление исходной разности потенциалов – реполяризация мембраны – происходит вначале за счет выхода ионов калия из клетки.
Затем благодаря особому физиологическому механизму, так называемому натрий-калиевому насосу, восстанавливается неравенство ионных концентраций между цитоплазмой и окружающей клетку средой (ионы калия обратно входят в клетку, а ионы натрия выходят из нее).
Характерной особенностью клетки в момент ее возбуждения – в период максимальной деполяризации мембраны – является ее неспособность отвечать на новое раздражение. Состояние клетки во время ее возбуждения носит название рефрактерности.
3. Способность к размножению
Деление клеток:
1) амитоз (прямое) – клетка делится на две равные или неравные части. Встречается редко;
2)митоз(непрямое) наиболее распространено, состоит из следующих этапов: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. В период подготовки к митозу (интерфаза), когда сохраняется оформленное ядро, происходит синтез копий ДНК на имеющихся молекулах ДНК (матрицах), их количество удваивается. Ядро увеличивается в размерах.
В цитоплазме также происходят большие изменения: удвоение центриоли, интенсивно функционируют митохондрии, накапливая энергию для осуществления митоза, и т.д. В конце интерфазы клетка становится материнской. Деление клетки начинается с изменения ядра.
Ядрышко исчезает, хроматин превращается в длинные нити, которые спирализуются и становятся компактными частицами – хромосомами. В каждой хромосоме по 2 молекулы ДНК (одна существоваля до митоза, другая синтезирована в интерфазе).
После разделения центросомы на 2 части каждая из них направяется к противоположным полюсам клетки, они как бы отталкиваются одна от другой. Вместе с образующимися вокруг них и между ними тонкими белковыми нитями они формируют митотическое веретено.
Ядерная мембрана разрушается, нити веретена прикрепляются к одному из участков дочерних хромосом, которые притягиваются к противоположным полюсам клетки и располагаются возле центросом. При превращении хромосом обратно в хроматин они окружаются вновь появляющейся ядерной оболочкой, и происходит образование двух новых ядер.
Посередине цитоплазмы образуется перетяжка, формируются 2 новые клетки. Итак, жизненный цикл клетки – период от одного деления к другому, складывается из собственно митоза и интерфазы – периода между двумя митозами. Причем 90% всей жизни клетки приходится на интерфазу;
3) мейоз – редукционное деление, при котором количество хромосом уменьшается вдвое (гаплоидный, единичный набор хромосом). Так размножаются половые клетки. При дальнейшем слиянии мужской и женской половых клеток диплоидный набор хромосом восстанавливается.
4.Способность к дифференцировке. Приобретение клеткой специализированных функций, связанное с появлением в ней структур, обеспечивающих выполнение этих функций. При этом набор хромосом не изменяется, а изменяется лишь соотношение активных и неактивных генов.
В дифференцированных клетках только небольшая часть генов способна передавать информацию. Например, гены, кодирующие синтез белков-гормонов в секреторных клетках желез, или – синтез гемоглобина.
Часто при специализации (дифференцировке) утрачивается способность клеток к размножению, то есть исчезают так называемые камбиальные элементы.
Например, на определенной стадии онтогенеза запасы камбиальных элементов высокодифференцированной нервной ткани истощаются и естественная утрата нейронов компенсируется лишь гипертрофией сохранившихся нейронов.
Ткани
Ткань – это исторически сложившаяся система клеток и межклеточного вещества, имеющих сходное строение и выполняющих определенную, специфичную для них функцию. Строение и функции тканей животных организмов изучает наука гистология. Каждый орган состоит из различных тканей, которые тесно связанны между собой и обеспечивают выполнение главной функции данного органа.
Классификация
4 вида тканей:
Эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная.
Источник: https://studopedya.ru/1-37933.html
Жизнедеятельность растительной клетки
У всех живых клеток наблюдаются общие свойства: питание, выделение. дыхание, обмен веществ, деление. В клетках идет постоянное расщепление одних веществ и синтез других.
Синтезированные молекулы белков, жиров и углеводов идут на обновление внутренних структур клеток, которое происходит постоянно, пока клетка жива; используются для деления и роста новых клеток. В свою очередь, ненужные вещества удаляются из клетки.
Эти процессы называются пластическим обменом веществ, или ассимиляцией.
Существует также энергетический обмен, или диссимиляция, в результате которого происходит синтез и расщепление молекул АТФ на более простые молекулы. Выделяющаяся при этом энергия идет на нужды клетки. Молекулы АТФ, или аденозинтрифосфорной кислоты, единственный и универсальный источник энергии в клетке.
В клетке происходит постоянное движение цитоплазмы, благодаря которому различные вещества и энергия перемещаются туда, где они в данный момент необходимы.
Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных процессов.
Питание растительной клетки
Растения — автотрофы, их клетки могут синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза.
Фотосинтез представляет собой ряд последовательных химических реакций, протекающих в хлоропластах.
С помощью хлорофилла растение преобразует энергию солнечного света, из бедных энергией молекул углекислого газа и воды растение образует богатые энергией углеводы и кислород, а кроме того энергия запасается в виде АТФ .
Фотосинтез
Часть кислорода используется для клеточного дыхания, но большая его часть выделяется в атмосферу. В темноте фотосинтез прекращается, и кислород не образуется. Поскольку клеточное дыхание продолжается и в темноте, растение ночью выделяет углекислый газ.
Кроме углекислого газа, кислорода и воды, клетке еще необходимы минеральные вещества. Минералы входят в состав ферментов, встраиваются в клеточную стенку и т.д. Растение получает минеральные вещества в растворенном виде из почвы или воды.
Дыхание растительной клетки
Клеточное дыхание, или диссимиляция, — это процесс окисления органических веществ, чаще всего глюкозы и др. до углекислого газа и воды, в результате чего выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки. Окисление — это химическая реакция расщепления при участии кислорода.
Таким образом, в результате клеточного дыхания растением потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Этот процесс происходит и днем, и ночью в митохондриях. Энергия, выделившаяся при окислении, запасается впрок в виде молекул АТФ и используется клеткой по мере надобности.
Наиболее интенсивно процессы дыхания происходят в молодых и делящихся клетках. По своей сути клеточное дыхание является противоположностью фотосинтеза, за исключением того, что фотосинтез протекает только на свету, днем, а дыхание — как на свету, так и ночью, в темноте.
Это демонстрирует следующая таблица:
| 1 | Поглощение углекислого газа | Поглощение кислорода |
| 2 | Выделение кислорода | Выделение углекислого газа |
| 3 | Образование органических веществ из углекислого газа и воды | Разложение органических веществ на углекислый газ и воду |
| 4 | Поглощение из окружающей среды и расходование воды | Образование и выделение в окружающую среду воды |
| 5 | Поглощение солнечной энергии и накопление ее в органических веществах и АТФ | Высвобождение энергии и накопление ее в виде АТФ |
| 6 | Происходит только на свету | Происходит непрерывно на свету и в темноте |
| 7 | Протекает в хлоропластах | Протекает в митохондриях |
| 8 | Происходит в листьях и других зеленых частях растения | Протекает во всех клетках растения |
Выделение
Клетка может избавляться от ненужных или избыточных веществ различными способами — накапливать их в вакуолях, удалять их наружу или в межклеточное пространство с помощью секреторных пузырьков (везикул) и т.д. Выделение из клетки бывает двух видов:
- Экскреция — это пассивное выделение через мембрану по градиенту концентрации, оно идет без затрат энергии.
- Секреция — активное выделение из клетки с затратой энергии.
Секреция в свою очередь может проходить тремя способами:
- мерокриновая — выделение отдельных молекул через клеточную мембрану с помощью специальных белков-переносчиков (эккриновая секреция), либо выделение секрета с помощью везикул, образующихся в Аппарате Гольджи, обычным способом — слиянием везикулы с клеточной оболочкой и раскрытием ее наружу (гранулокриновая секреция).
- апокриновая — когда вместе с секретом выделяется часть цитоплазмы, например, при разрыве секреторных волосков.
- голокриновая — когда разрушается клеточная мембрана, и секрет изливается наружу. Клетка при этом теряет свои структуры и превращается в секрет. Такой тип секреции имеют клетки корневого чехлика растений.
У растений для выделения образуются различные секреторные органы и приспособления . Выделяться могут не только токсичные и ненужные вещества, но и вещества, образующиеся растением специально для защиты от поедания животными, для привлечения насекомых-опылителей, для защиты от высыхания и т.д.
К таким образованиям относятся железистые волоски, например, у крапивы:
Нектарники:
Гидатоды:
Млечники:
Поступление и выделение газов , а также испарение воды происходит через специальные образования — устьица, расположенные чаще на нижней стороне листа.
Размножение
Размножение растительной клетки происходит с помощью деления. Этапы процесса деления показаны на схеме:
Сначала происходит удвоение хромосом, они расходятся к полюсам клетки, а затем делится цитоплазма и клетка разделяется на две дочерние клетки.
За счет деления клеток, которое происходит постоянно, растение растет всю жизнь. Отсюда и название — РАСТение.
Однако рост отдельных частей растения может быть обусловлен и накоплением воды, питательных веществ или секрета в вакуолях и их растяжением:
Если вам понравился материал, нажмите, пожалуйста, кнопку “Мне нравится” или “G+1”. Нам важно знать ваше мнение!
Источник: http://kid-mama.ru/biologiya-6-klass-rasteniya-bakterii-griby-lishajniki/zhiznedeyatelnost-rastitelnoj-kletki/
Жизнедеятельность клетки
Важнейшие функции организма: обмен веществ, рост, развитие, передача наследственности, движение и другие осуществляются в результате множества химических реакций с участием белков, нуклеиновых кислот и других биологически активных веществ.
Для химических реакций, протекающих в клетках, характерны организованность и упорядоченность: каждая реакция протекает в строго определенном месте, по строго определенным закономерностям.
Обмен веществ и энергии в клетке называют метаболизмом. Метаболизм состоит из катаболических и анаболических процессов.
Синтез веществ, идущий в клетке (ассимиляция), еще называют биосинтезом. Совокупность реакций биосинтеза, представляющих собой анаболические процессы, называют пластическим обменом. Совокупность реакций расщепления (диссимиляция, или катаболизм), обеспечивающих клетку энергией, называют энергетическим обменом.
Одна из важнейших форм пластического обмена — биосинтез белка.
Биосинтез белка
Биосинтез белка — цепь синтетических реакций, протекающих по принципу матричного синтеза, то есть в точном соответствии с планом, заложенным в ДНК.
В синтезе белка принимают участие:
- ДНК — хранит и передает информацию о структуре молекулы белка (последовательность аминокислот);
- и-РНК — кодирует наследственную информацию с участка молекулы ДНК — гена и переносит ее к месту сборки белковой молекулы;
- т-РНК — присоединяет аминокислоты и переносит в рибосому.
- р-РНК — входит в состав рибосомы (структурная основа рибосомы);
- рибосомы — органеллы, в которых происходит биосинтез белка. Объединяются в полирибосомы;
- ферменты — биокатализаторы, участвуют в синтезе ДНК, РНК, в образовании первичной структуры молекулы белка;
- АТФ — энергия ЛТФ расходуется при синтезе ДНК, при переносе РНК, аминокислот в процессе построения молекулы белка;
- аминокислоты — мономеры белка;
- аминокислоты — мономеры белка;
- ЭПС (эндоплазматическая сеть) — на гранулярной ЭПС, несущей рибосомы; осуществляется синтез молекулы белка. Внутри каналов ЭПС формируются вторичная, третичная и четвертичная структуры молекул белка.
Биосинтез белка идет в каждой живой клетке.
Основная роль в определении структуры белков принадлежит ДНК. Отрезок ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка, называют геном, их водной молекуле ДНК содержится несколько сотен. В молекуле ДНК записан код о последовательности аминокислот в белке в виде определенно сочетающихся нуклеотидов.
Сущность кода ДНК состоит в том, что каждой аминокислоте соответствует участок цепи ДНК из трех рядом стоящих нуклеотидов — триплет. Например, А-Ц-А — соответствует аминокислоте цистину, А-А-Ц — лейцину, Т-Т-Т — лизину и т. д.
Аминокислот 20, число возможных сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 равно 64. Триплетов хватает с избытком для кодирования всех аминокислот.
Биосинтез белка идет в несколько этапов.
Первый этап биосинтеза белка
Синтез и-РНК (происходит в ядре). Информация, содержащаяся в гене ДНК, переписывается на и-РНК. Этот процесс называют транскрипцией (от лат. «траискриптис» — переписывание). При этом против каждого нуклеотида одной из цепей ДНК встает комплементарный ему нуклеотид и-РНК. Молекулы и-РНК индивидуальны, каждая из них несет информацию одного гена.
Второй этап биосинтеза белка
Соединение аминокислот с молекулами т-РНК (происходит в цитоплазме).
Вначале аминокислоты в цитоплазме активируются с помощью ферментов и соединяются со специфическими для них транспортными РНК (т-РНК), то есть для каждой из 20 аминокислот существует своя т-РНК.
Далее т-РНК переносит соединенную с ней аминокислоту на рибосому. Каждая т-РНК имеет последовательность из трех нуклеотидов — антикодон, с помощью которого определяет только свой триплет (кодон) на и-РНК.
Третий этап биосинтеза белка
«Сборка» белка (происходит в рибосомах). К рибосомам направляются из ядра и-РНК.
При этом на одной молекуле и-РНК одновременно располагается несколько рибосом Из цитоплазмы т-РНК с «навешанными» на них аминокислотами подходит к рибосомам и своим кодовым концом дотрагивается до триплета и-РНК, проходящего в данный момент через функциональный центр рибосомы.
В это время противоположный конец т-РНК с аминокислотой попадает в место «сборки» белка, и если кодовый триплет т-РНК окажется комплементарным триплету и-РНК, находящемуся в данный момент в функциональном центре рибосомы, аминокислота отделяется от т-РНК и попадает в состав белка, а рибосома делает «шаг» на один триплет по и-РНК вправо. Отдав аминокислоту, т-РНК покидает рибосому, ей на смену приходит другая, с иной аминокислотой, составляющей следующее звено в строящейся белковой молекуле.
Схема синтеза белка в рибосоме:
А — рибосома, Б — и-РНК, В — фермент (белок синтстаза), Г — т-РНК, несущие аминокислоты в рибосому, Д — белок
Так звено за звеном собирается полипептидная цепь белка, а информация о структуре белка, записанная в и-РНК в виде последовательности нуклеотидов, воспроизводится на нолипептидной цепи белка в виде последовательности аминокислот. Этот процесс называется трансляцией (от лат. «трансляция» — перенос).
В генетическом коде существуют три триплета, выполняющих функцию знаков препинания, обозначая прекращение синтеза одной белковой цепи. Каждая аминокислота шифруется более чем одним триплетом (кодоном) от 2 до 6.
| Аминокислота | Кодирующие триплеты — кодоны | |||||
| Алании | ГЦУ | ГЦЦ | ГЦА | ГЦГ | ||
| Аргинин | ЦГУ | ЦГЦ | ЦГА | ЦГГ | АГА | АГГ |
| Аспарагин | ААУ | ААЦ | ||||
| Аспарагиновая кислота | ГАУ | ГАЦ | ||||
| Валин | ГУУ | ГУЦ | ГУА | ГУГ | ||
| Гистидин | ЦАУ | ЦАЦ | ||||
| Глицин | ГГУ | ГГЦ | ГГА | ГГГ | ||
| Глутамин | ЦАА | ЦАГ | ||||
| Глутаминовая кислота | ||||||
| ГАА | ГАГ | |||||
| Изолейцин | АУУ | АУЦ | АУА | |||
| Лейцин | ЦУУ | ЦУЦ | ЦУА | ЦУГ | УУА | УУГ |
| Лизин | ААА | ААГ | ||||
| Метионин | АУГ | |||||
| Пролии | ЦЦУ | ЦЦЦ | ЦЦА | ЦЦГ | ||
| Серии | УЦУ | УЦЦ | УЦА | УЦГ | АГУ | АГЦ |
| Тирозин | УАУ | УАЦ | ||||
| Треонин | АЦУ | АЦЦ | АЦА | АЦГ | ||
| Триптофан | УГГ | |||||
| Фенилаланин | УУУ | УУЦ | ||||
| Цистеии | УГУ | УГЦ | ||||
| Знаки препинания | УГА | УАГ | УАА |
Четвертый этап биосинтеза белка
На этом этапе образуются вторичная и третичная структуры белка, рибосома сходит с и-РНК, а образовавшийся белок поступает в эндоплазматическую сеть и по ее каналам — в другие части клетки, а рибосома поступает на другую и-РНК и участвует в синтезе другого белка.
Все реакции белкового синтеза катализируются специальными ферментами с использованием энергии АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Скорость синтеза белка обусловлена многими факторами: температурой среды, концентрацией водородных ионов, количеством конечного продукта синтеза, присутствием свободных аминокислот, ионов магния, состоянием рибосом и др.
Запись опубликована в рубрике Общая биология с метками жизнь, клетка. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Источник: http://shkolo.ru/zhiznedeyatelnost-kletki/
Строение и жизнедеятельность клетки
Основной структурно-функциональной единицей организма человека является клетка. Различные типы клеток отличаются друг от друга по форме, размерам, химическому составу, функциям. Однако они имеют и определенные общие признаки.
Клетка отделена от среды, что его окружает, плазматической мембраной. Через мембрану вещества транспортируются в клетки и из нее. В мембране имеются множество белков-рецепторов (лат. рецепере — получать), помогающие клетке реагировать на изменения за ее пределами, распознавать другие клетки и тому подобное.
Внутренний полужидкий содержимое клетки — цитоплазма — на 70-90% состоит из воды. В ней растворены органические и неорганические вещества. Вследствие постоянного движения цитоплазмы вещества перемещаются по клетке. В цитоплазме расположены органеллы. По эндоплазматической сетке транспортируются вещества внутри клетки.
На рибосомах синтезируются белки, в лизосомах сложные органические вещества расщепляются на молекулы-блоки. В митохондриях с участием кислорода происходит синтез АТФ, как следствие — клетка обеспечивает себя энергией. Аппарат Гольджи сортирует образованные в клетке молекулы, упаковывает их в пузырьки, окруженные мембранами.
В таком виде вещества могут транспортироваться внутри клетки и за ее пределы.
Багаж знаний советует почитать похожие конспекты и рефераты:
Строение клетки
Основным содержанием ядра являются хромосомы: в них закодированы программы жизнедеятельности организма. Все клетки организма, кроме половых, имеют тот же набор из 46 хромосом, что составляет 23 их пары.
Такой набор хромосом называют двойным (диплоидным), а клетки, его имеют, — соматическими (греч. сома — тело). В ядрах половых клеток содержится 23 хромосомы — по одной из каждой пары, т.е.
одинарный (гаплоидный) набор хромосом.
Обмен веществ
Как происходит этот процесс в клетке? К ней постоянно поступают вода, кислород, аминокислоты, углеводы и т.д.. Доля питательных веществ в клетке может сложиться по-разному. Так, глюкоза участвует в реакциях, обеспечивающих клетку энергией. Однако из глюкозы может образоваться и запасная вещество — гликоген.
Жизнедеятельность клетки
Реакции, в результате которых высвобождается энергия и образуется АТФ, называют реакциями энергетического обмена. Реагентами в них обычно являются жиры, углеводы и кислород, а конечными продуктами — вода и углекислый газ.
В реакциях пластического обмена (биосинтеза) из аминокислот образуются белки, из глицерина и жирных кислот — жиры, из глюкозы — молекулы гликогена т.д.. В каждой клетке происходит синтез веществ, необходимых для жизнедеятельности организма.
Так, в клетках мышц синтезируются белки актин и миозин, обеспечивающие мышечные сокращения. Пластический обмен связан с энергетическим. В реакциях биосинтеза используется АТФ, образовавшейся вследствие реакций энергетического обмена. Продукты биосинтеза могут вступать в реакции энергетического обмена.
Так, за малоподвижного образа жизни могут накапливаться жиры, во время физических упражнений расходуются в реакциях энергетического обмена.
Пластический и энергетический обмен является составляющими метаболизма — процесса обмена веществ в клетке, который сопровождается преобразованием энергии. Все реакции метаболизма осуществляются с помощью ферментов.
Одновременно в клетке могут проходить сотни различных реакций, в которых работают тысячи различных ферментов.
Без них реакции метаболизма продолжались бы очень долго и происходили лишь при особых условиях (например, под действием высокой температуры или давления).
Багаж знаний советует почитать похожие конспекты и рефераты:
Размножение клеток
Каждую секунду в вашем организме погибает и появляется множество клеток. Клетки размножаются путем деления. Перед его началом количество хромосом в ней удваивается: для каждой хромосомы формируется ее копия.
При разделе хромосомы-оригиналы и их копии расходятся к разным полюсам клетки, и она делится на две части. Образуются две новые клетки, каждая из которых имеет двойной (диплоидный) набор хромосом — такой, как в материнской клетке.
Так происходит размножение соматических клеток, то есть всех клеток организма, кроме половых.
При образовании половых клеток перед делением число хромосом в материнской клетке также удваивается. Однако дальше происходят два последовательных деления, и в результате формируются четыре клетки, каждая из которых содержит одинарный (гаплоидный) набор хромосом. Итак, от материнской клетки половая клетка (гамета) получает половину хромосомного набора.
Источник: http://bagazhznaniy.ru/obrazovanie/stroenie-i-zhiznedeyatelnost-kletki
Видеоурок «Химический состав и жизнедеятельность клетки»
§ 1 Химический состав клетки
На атомном уровне организации материи не существует принципиальных различий в телах живой и неживой природы.
Однако соотношение разных химических элементов в составе живых организмов и земной коры сильно отличается.
Например, земная кора на 90% состоит из кислорода, кремния, алюминия и натрия, а в клетках живых организмах почти 95% приходится на долю углерода, водорода, кислорода и азота.
Теперь рассмотрим химический состав клетки.В него входит более 60 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева, из которых и состоят органические и неорганические вещества клетки.
К неорганическим веществам относятся вода и минеральные соли, из которых воде принадлежит примерно 80% от массы клетки.
Вода является универсальным растворителем и благодаря этому свойству все реакции в клетке протекают в водных растворах. Она также обеспечивает перенос необходимых веществ и выделение конечных продуктов распада. Вода является хорошим терморегулятором.Как химическое вещество, вода участвует в реакциях гидролиза.
Минеральные соли содержатся в клетке в виде ионов в ничтожно малых количествах (от 1 до 1,5 %). Ионы минеральных солей входят в состав сложных биологически активных веществ, например, железо – в состав гемоглобина, а йод – в состав гормона щитовидной железы – тироксина.
Нерастворимые минеральные соли входят в состав костей и зубов.
Органические веществаклетки – это белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и АТФ.
Белки составляют от 10 до 20 % от массы клетки и выполняют следующие функции:
· строительную, так как входят в состав всех клеточных структур;
· каталитическую, поскольку белки-ферменты катализируют (ускоряют) протекание всех химических реакций в организме;
· защитную, ее выполняют белки, входящие в состав иммуноглобулинов (антител) крови, обеспечивающие иммунную защиту организма;
· двигательную функцию, которая осуществляется благодаря белкам: актину и миозину, входящих в состав мышечного волокна;
· транспортную, так как некоторые белки способны присоединять и переносить различные вещества. Например, гемоглобин, осуществляют перенос кислорода и углекислого газа.
Энергетическая функция белков обусловлена тем, что иногда клетка использует их в качестве источника энергии. При распаде 1 грамма белка образуется 17,6 кДж энергии.
Помимо перечисленного, белки также выполняют регуляторную, информационную и некоторые другие функции.
Жиры (липиды) в клетке занимают от 1 до 5 %. Они в составе фосфолипидов образуют клеточные мембраны, то есть выполняют строительную функцию.
Липиды являются источником энергии, при распаде 1 грамма жира образуется 38,6 кДж энергии. Они накапливаются в жировой ткани, которая, располагаясь вокруг внутренних органов, защищает их от механических воздействий.
Жир подкожной жировой клетчатки выполняет терморегуляторную функцию.
Углеводы составляют от 0,2 до 2% в клетке и являются источником энергии, при расщеплении одного грамма глюкозы образуется 17,6 кДж энергии. Наряду с белками и липидами углеводы входят в состав всех клеточных структур, то есть выполняют строительную функцию.
Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) обеспечивают хранение и передачу наследственной информации, а также участвуют в синтезе белка. В клетке они составляют от 1 до 2 %.
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) – является энергетически богатым веществом и обеспечивает клетке запас энергии.
Во всех клетках живых организмов непрерывно идут процессы обмена веществ.
§ 2 Жизнедеятельность клетки
Совокупность процессов, обеспечивающих клетке существование, называется жизнедеятельностью.
Из поступающих в клетку питательныхвеществ в процессе синтеза образуются новые вещества или клеточные структуры, необходимые ей в данный момент.
Параллельно с синтезом идут процессы биологического окисления и распада, при этом выделяется энергия, которая расходуется на жизнедеятельность клетки и синтез энергетически богатого вещества АТФ.
А ненужные для клетки вещества (вода, углекислый газ, мочевина) удаляются.
В процессе жизнедеятельности происходит рост и развитие клетки.
Рост – это увеличение ее размеров и массы, а развитие – возрастные изменения клетки. Например, для того чтобы костная клетка могла выделять твердое и прочное вещество, она должна созреть.
Достигнув зрелого состояния, клетки делятся. Перед подготовкой к делению в клетке идет синтез и накопление веществ, появляются новые органоиды, происходит удвоение ДНК.
Сам процесс деления начинается с изменений в ядре: нити ДНК скручиваются в хромосомы и становятся видимыми в световой микроскоп, ядрышко исчезает, ядерная оболочка разрушается.
Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки, и от них к хромосомам крепятся нити веретена деления, которые и растаскивают к полюсам клетки парные хромосомы.
У каждого полюса оказывается по одному набору хромосом. Затем происходит раскручивание хромосом, вновь формируются ядерные оболочки, и после образования ядер идет деление органоидов и цитоплазмы, путем образования перетяжки. Материнская клетка делится на две половины, образуя две дочерние клетки с одинаковым набором наследственной информации.
Клетки могут находиться в состоянии покоя или возбуждения.
Возбуждение – это рабочее состояние клетки, при котором происходит изменение скорости распада и биосинтеза веществ, увеличивается потребление клеткой кислорода, повышается скорость обмена веществ и клетка выполняет свойственные ей функции. Например: мышечные клетки сокращаются, нервные генерируют и проводят нервный импульс, клетки слюнных желез вырабатывают слюну.
Переход клетки из состояния покоя в состояние возбуждения связан с раздражением.
Раздражение – это процесс воздействия на клетку, оно может быть химическим, физическим, электрическим или тепловым.
Способность клетки отвечать возбуждением на раздражение – это возбудимость. Наибольшей возбудимостью обладают мышечная и нервная ткани.
§ 3 Краткий итог урока
Нам удалось выяснить химический состав клеток. Узнали, какое значение для клетки имеет вода и минеральные соли, познакомились с органическими веществами и их функциями. Рассмотрели основные процессы жизнедеятельности клетки: обмен веществ, рост, развитие, деление, возбудимость и возбуждение.
Источник: https://znaika.ru/catalog/8-klass/biology/Khimicheskiy-sostav-i-zhiznedeyatelnost-kletki
Жизнедеятельность клетки
Цель: познакомить учащихся с основными процессами жизнедеятельности в клетке
Задачи:
Образовательные:
– знать о основных процессах жизнедеятельности в клетке.
Развивающие: – продолжить формирование умений готовить микропрепараты, проводить наблюдения за процессами, происходящими в клетке, анализировать, сравнивать и обобщать факты; – устанавливать причинно-следственные связи; – уметь организовать совместную деятельность на конечный результат; – фиксировать результаты наблюдений уметь выражать свои мысли.
Воспитательные:
– осознанно достигать поставленной цели; – воспитывать положительное отношение к совместному труду.Планируемые результаты обученияПредметные: у учащихся формируются первоначальные представления о жизнедеятельности клетки, процессах происходящих в ней.Метапредметные:
Регулятивные:
– самостоятельно определять цельучебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;- участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое;- развиваются навыки проведения простейших биологических экспериментов по изучению процессов жизнедеятельности в клетке;- умения анализировать и объяснять их результаты;- умение самооценки и самоконтроля.
Коммуникативные:
– обсуждать в паре полученную информацию;
– слушать товарища и обосновывать свое мнение;- выражать свои мысли и идеи.
Познавательные:
– работать с учебником;
– находить отличия;- составлять схемы-опоры;Личностные:- осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию;- устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;- оценивать собственный вклад в работу;-формируется познавательный мотив на основе интереса к проведению простейших биологических экспериментов.Тип урока: урок открытия новых знаний
Средства обучения: презентация или видео урок «Жизнедеятельность клетки», фрагмент видеофильма «Процессы жизнедеятельности клетки (движение цитоплазмы)». Таблицы «Строение клетки», лабораторное оборудование (микроскоп, лист элодеи, предметные и покровные стекла).
|
Этап урока* |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
Результат этапа |
|||||
|
1.Организационный момент |
Приветствие. Подготовка класса к работе, психологический настрой. Наличие учащихся. |
Ученики встали, настроились на работу, проверили на столах наличие учебника, тетради, рабочей тетради, дневника, письменных принадлежностей |
ЛичностныеУУД: Умение соблюдать дисциплину на уроке, уважительно относиться к учителю и одноклассникам. Формирование положительного эмоционального настроя на урок. Регулятивные УУД: умение организовать выполнение заданий учителя. |
|||||
|
2. Проверка д/з |
Учитель раздает карточки:
2. Вставить пропущенные буквы в терминах:..б.. лочка, ц..топлазма, ..дро, ..др..шко, в..куоли, пл..стиды, хл..р..пласты, п..гмент, хл..р..филл. (взаимопроверка по эталону на презентации) 3.Заполнить схему по прошлой теме «Химический состав клетки» (индивидуальное задание для слабоуспевающих учащихся)
|
Учащиеся, получившие карточки, выполняют письменно предложенные задания. |
Личностные УУД: Умение соблюдать дисциплину на уроке, уважительно относиться к учителю и одноклассникам. Регулятивные УУД: Умение организовать выполнение заданий учителя. Взаимооценка. Коммуникативные УУД: умение воспринимать информацию на слух, отвечать на вопросы учителя |
|||||
|
3.Актуализация знаний, сообщение темы и целей урока |
Чем отличается живая природа от неживой? Из чего состоят организмы? Что мы знаем о клетки из прошлых уроков? Сообщает тему урока |
Отвечают на вопросы Дыханием, питанием, движение, размножение. Организмы состоят из клеток. Знаем, что клетка имеет в своем строении органоиды, химические вещества. Записывают тему урока в тетрадь. Участвуют в постановке познавательной цели урока. Предполагаемые ответы учащихся: используя знания о клетке, доказать, что клетка обладает признаками живого. Нам необходимо доказать, что все клетки живые. Выяснить, как осуществляются жизненно важные процессы в клетке? |
Регулятивные УУД: Целеполагание Коммуникативные УУД: умение воспринимать информацию на слух, отвечать на вопросы учителя Личностные УУД: формирование ответственного отношения к учебной деятельности. Метапредметные: объяснение биологических явлений, процессов, связей и отношений. Предметные: умение опознавать изученные объекты и сравнивать. |
|||||
|
4. Изучение нового материала |
1. Для изучения нового материала я вам предлагаю просмотреть видеоурок «Жизнедеятельность клетки» 2. Откройте § 9 вашего учебника, прочитайте статью на стр. дайте определение межклетники и межклеточное вещество |
Просматривают фильм, обсуждают, выполняют упражнение № 31 в рабочей тетради. Читают статью § 9, дают определение с объяснениями. |
Регулятивные УУД: Участвуют в коллективном обсуждении проблемы; анализируют и объясняют результаты Коммуникативные УУД: Умение слушать товарища и обосновывать свое мнение; – выражать свои мысли и идеи. Личностные УУД: Устанавливают связь между целью деятельности и ее результатом; – оценивают собственный вклад в работу; -формируется познавательный мотив на основе интереса к проведению простейших биологических экспериментов. Метапредметные: осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию; – устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом; Предметные: умение опознавать изученные объекты и сравнивать. |
|||||
|
5. Физкультминутка |
Учитель читает стихотворение и показывает движения: Стали мы учениками, Соблюдаем режим сами: Утром мы, когда проснулись, Улыбнулись, потянулись. Для здоровья, настроенья Делаем мы упражненья: Руки вверх и руки вниз, На носочки поднялись. То присели, то нагнулись И опять же улыбнулись. |
Учащиеся выполняют предложенные действия. |
||||||
|
6. Первичное закрепление материала |
Учитель раздает инструктивные карточки для выполнения л/р Лабораторная работа № 4 «Приготовление препарата и рассматривание под микроскопом движения цитоплазмы в клетках листа элодеи»
—– Наблюдение за изменением интенсивности движения цитоплазмы в клетках листа элодеи в зависимости от условий среды, в которых они находятся. (Опыт может быть проведен демонстрационно при наличии микроскопа, оснащенного цифровой камерой, или демонстрируется фрагмент видеофильма «Процессы жизнедеятельности клетки», а также самостоятельное приготовление микропрепарата листа элодеи и его рассмотрение.) |
Учащиеся оформляют л/р в тетради. Изготавливают самостоятельно микропрепарат листа элодеи, рассматривают под микроскопом, просматривают видеофильм «Движение цитоплазмы» (эталон) – Зарисовывают увиденное и делают вывод: в клетке постоянно происходит движение цитоплазмы и органоидов клетки. Движение – это свойство живого. Таким же образом происходит перемещение веществ в клетке и воздуха. |
Регулятивные УУД: – Развивают навыки проведения простейших биологических экспериментов по изучению процессов жизнедеятельности в клетке; – умения анализировать и объяснять их результаты; – умение самоконтроля. Коммуникативные УУД: Обсуждают в паре полученную информацию; Личностные УУД: формирование ответственного отношения к учебной деятельности. |
|||||
|
7. Закрепление изученного материала |
Учитель предлагает задание на карточка: Прочитай текст. Предположите, как клетки питаются? Найди ошибки: Все живые организмы обладают такими свойствами, как дыхание, питание, рост, размножение, движение. Клетка – основа всего живого. Клетка в своем строении имеет оболочку и цитоплазму. Клетки связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Межклеточное вещество связывает клетки между собой.
Межклетники– пространство в клетке – образуются в результате его разрушения и округления клеток. Они заполняются воздухом или веществами. Какой можно сделать вывод из рассказа? Обсуждение результатов наблюдений о процессах жизнедеятельности в клетке и их значении. |
Учащиеся читают предложенный текст, находят ошибки, участвуют в обсуждении вопросов. |
Регулятивные УУД: Участвуют в коллективном обсуждении проблемы; анализируют и объясняют результаты; развивают умения определять критерии оценки и умения самооценки Коммуникативные УУД: Умение слушать товарища и обосновывать свое мнение; – выражать свои мысли и идеи. Личностные УУД: Устанавливают связь между целью деятельности и ее результатом; |
|||||
|
8. Рефлексия |
Учитель предлагает учащимся закончить предложение: сегодня я узнал… было интересно… было трудно… меня удивило… урок дал мне для жизни… |
|
Регулятивные УУД: Владение самоконтролем и самооценкой |
|||||
|
9. Домашнее задание |
|
Выбирают из предложенных уровней д/з |
Источник: https://open-lesson.net/3554/
Загрузка...
