к самовоспроизведению способны какие органоиды
Строение клетки
Цитоплазма
Вопрос 1.
Цитоплазма — одна из составных частей клетки. Она представляет собой внеядерную часть протоплазмы клеток живых организмов и является рабочим аппаратом клетки, в котором протекают основные метаболические процессы. В ней находится целый ряд оформленых структур, имеющих закономерные особенности строения и поведения в разные периоды жизнедеятельности клетки. Каждая из этих структур несет определенную функцию. Отсюда возникло сопоставление их с органами целого организма, в связи с чем они получи¬ли название органоиды, или органеллы. Есть органоиды, свойственные всем клеткам, — это митохондрии, клеточный центр, аппарат Гольджи, рибосомы, эндоплазматическая сеть, лизосомы, и есть органоиды, свойственные только определенным типам клеток: миофибриллы, реснички и ряд других. Органоиды — жизненно важные составные части клетки, постоянно присутствующие в ней. В цитоплазме откладываются различные вещества — включения.
Вопрос 2.
Органоидами называют постоянно присутствующие в цитоплазме, специализированные для выполнения определенных функций структуры. По структуре выделяют мембранные и немембранные органоиды клетки.
Мембранные органоиды клетки
Немембранные органоиды клетки
Вопрос 3.
К самовоспроизводящимся органоидам клетки относятся: митохондрии, пластиды, а также клеточный центр и базальные тельца.
В митохондриях и пластидах имеется кольцевидная молекула ДНК, сходная по строению с хромосомой прокариот. Самовоспроизведение этих структур основано на редупликации ДНК и выражается в делении надвое.
Центриоли способны к самовоспроизведению по принципу самосборки. Самосборка — образование при помощи ферментов структур, подобных существующим.
Вопрос 4.
В цитоплазме клеток находятся непостоянные компоненты – включения, которые могут быть трофические, секреторные и специальные. Трофические или запасающие клеткой вещества, которые необходимы для питания. Например, капли жира, белковые гранулы, гликоген (который накапливается в клетках печени). Секреторные – это как правило различные секреты. Например, секреты молочных, потовых и жировых желез. Специальные – это пигменты. Например, гемоглобин в эритроцитах, липофусцин (пигмент старения), меланин в меланоцитах кожи.
Вопрос 5.
Эндоцитоз и экзоцитоз. Макромолекулы и крупные частицы, которые не транспортируются через плазматическую мембрану, проникают внутрь клетки путем эндоцитоза, а удаляются из нее – экзоцитозом. Различают два типа эндоцитоза – фагоцитоз и пиноцитоз.
Эндоцитоз может осуществляться по разному, но неизменно зависит от плазматической мембраны, служащей «перевозочным средством» для проникновения внутрь клетки. Каким бы ни был захваченный клеткой объект, он всегда входит в нее, окутанный мембранозным мешком, образованным от впячивания (инвагинации) плазматической мембраны.
Фагоцитоз (греч. рhagos – пожирать, cytos – вместилище) – это захват и поглощение клеткой крупных частиц (иногда целых клеток и их частиц). При этом плазматическая мембрана образует выросты, окружает частицы и в виде вакуолей перемещает их внутрь клетки. Этот процесс связан с затратами мембраны и энергии АТФ. Фагоцитоз был впервые описан И.И. Мечниковым при изучении деятельности лейкоцитов и макрофагов, которые защищают организм от патогенных микроорганизмов и других нежелательных частиц. Благодаря фагоцитарной деятельности, организм оказывается невосприимчивым к ряду инфекционных заболеваний. Это явление легло в основу его фагоцитарной теории иммунитета. Путем фагоцитоза осуществляется внутриклеточное пищеварение у простейших и низших беспозвоночных. У высокоорганизованных животных и человека фагоцитоз играет защитную роль (захват лейкоцитами и макрофагами патогенных микроорганизмов).
Пиноцитоз (гр. pino – пить) – поглощение капелек жидкости с растворенными в ней веществами. Осуществляется за счет образования впячиваний на мембране и формирования пузырьков, окруженных мембраной, и перемещения их внутрь. Этот процесс также связан с затратами мембраны и энергии АТФ. Всасывающая функция эпителия кишечника обеспечивается путем пиноцитоза. Если клетка перестает синтезировать АТФ, то процессы пино- и фагоцитоза полностью прекращаются.
Экзоцитоз – выведение веществ из клетки. Путем экзоцитоза выводятся из клетки гормоны, белки, жировые капли, не переваренные частицы. Эти вещества, заключенные в пузырьки, подходят к плазмалемме, обе мембраны сливаются, содержимое пузырька выводится наружу, а мембрана пузырька встраивается в оболочку клетки.
К самовоспроизведению способны какие органоиды
Что такое органоиды клетки?
Основным признаком, позволяющим разделить организмы на эти две группы, является наличие или отсутствие о формленного ядра.
У эукариот ядр о имеется, и генетический материал окружен двойной ядерной ме мбраной. Основные различия этих групп организмов представлены в таблице на с. 6-7.
Какие организмы относятся к прокариотам?
Опишите строение бактериальной клетки.
К прокариотам относятся бак терии и цианеи (сине-зеленые водоросли).
Как размножаю тся бактерии?
В чем сущность процесса спорообразования у бактерий?
В неблагоприятны х условиях среды многие прокариоты образуют споры. Спорообразование выражается в выделении нее большого участка цитоплазмы, содержащего кольцевидную хромосому, и окружений его толстой многослойной капсулой. Метаболизм внутри споры практически прекраща ется, спора обызвествляется. В сухом состоянии споры могут сохранять свою жизнеспособность сотни и тысячи лет. Попадая в благоприятные условия, спора «прорастает» и дает начало полноценной активной прокариотической клетке.
Какими основными чертами строения характеризуется эукариотическая клетка?
Основной чертой эукариотической клетки является то, что ее ген етический материал окружен оболочкой, состоящей из двух мембран, т. е. наличием ядра. Эукариотической клетке присущи внутренние мембраны и цитоскелет, образованный системой микротрубочек и белковых волокон. Помимо э того, клетки эукариот имеют ряд принципиальных отличий от клеток прокариот (см. таблицу на с. 6-7).
Какие ст руктуры клетки называют включениями? Приведите примеры.
Включениями называют непостоянные структуры ци топлазмы, которые, в отличие от о рганоидов, то возникают, то исчезают в процессе жизнед еятельности клетки. Чаще всего они выполняют роль резерва питательных веществ или являются продуктами жизнедеятельности структур клетки. Плотные включения называют гранулами (зерна крахмала или гликогена). Бывают и жидкие включения (капли жира).
Что лежит в основе структурной организации клетки?
Клетке присущ мембранный принцип строения. Это означает, что клетка состоит в основном из мембран, имеющих сходное строение, представленное бимолекулярным слоем фосфолипидов, в который на разную глубину с обеих сторо н погружены разнообразные белковые молекулы.
Как устроены мембраны клетки?
Биологическая мембрана представляет собой бимолекулярный слой фосфолипидов, в который на разную глубину с наружной и внутренней стороны погружены разнообразные белковые молекулы. Толщина такой мембраны около 7,5 им. Некоторые молекулы белка пронизывают мембрану на сквозь, образуя каналы — поры мембраны. Все клеточные мембраны имеют единый план строения и отличаются друг от друга только по составу входящих в них белков – ферментов, рецепторов и др.
Какие функции выполняет наружная цитоплазматическая мембрана?
1. Барьерная. Наружная цитоплазматическая мембрана отделяет содержимое клетки от окружающей среды.
2. Транспортная. Через клеточную мембрану идет активный и пассивный перенос веществ н клетку и из нее.
З. Структурная. Наружная клеточная мембрана в многоклеточном организме обеспечивает конта кт между лежащими рядом клетками. Является неотъемлемой и организующей частью всех клеток.
4. Рецепторная. На наружной поверхности мембраны расположены рецепторы гликопротеидной природы.
Какими путями осуществляется обмен веществ между клеткой и окружающей средой? Что такое пиноцитоз? Что такое фагоцитоз?
Перечислите органоиды клетки и укажите их функции.
Органоиды — постоянно присутствующие в цитоплазме, специализированные для выполнения определенных функций структуры. По принципу организации выделяют мембранные и немембранные органоиды клетки.
Мембранные органоиды клетки
1. Эндоплазматическая сеть (ЭПСС система внутренних мембран цитоплазмы, образующих крупные полости — цистерны и многочисленные канальцы; занимает центральное положение в клетке, вокруг ядра. ЭПС составляет до 50% объема цитоплазмы. Каналы ЭПС связывают все органоиды цитоплазм ы и открываются в перинуклеарное пространство ядерной оболочки. Таким образом, ЭПС представляет собой внутриклеточную циркуляционную систему.
3. Лизосомы – мембранные органоиды, содержащие до 40 протеолитических ферментов, способных расщеплять органические молекулы. Лизосомы участвуют в процессах внутриклеточного пищеварения и апоптоза (запрограммированной гибели клетки).
Немембранные органоиды клетки
4. Цитоскелет представлен системой белковых волокон и микротрубочек. Обеспечивает поддержание и изменение формы тела клетки, образование псевдоподий. Отвечает за амебоидное движение, образует внутренний каркас клетки, обеспечивает передвижение клеточных структур по цитоплазме.
В чем различие между гладкими и шероховатыми мембранами эндоплазматической сети?
Какие органоиды клетки содержат ДНК и способны к самовоспроизведению?
Полуавтономными органоидами клетки, содержащими ДНК и способными к самовоспроизведению, являются митохондрии и пластиды (см. вопрос 7, п. 4, 5).
Опишите строение ядра эукариотической клетки.
Что такое ядр ышко?
Как осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой?
Обмен веществ осуществляется через ядерную оболочку:
2) через поры ядерной оболочки;
3) путем отшнуровывани я выпячиваний и выростов ядерной оболочки.
Ядерная оболочка образуется после завершения деления хромосом в телофазе из прилегающих мембран ЭПС.
Что такое хроматин?
Как устроены и из чего состоят хромосомы?
Как соотносится число хромосом в соматических и половых клетках?
В соматических клетках каждая хромосома имеет пару и такой хромосомный набор называется двойным или диплои дным.
Половые клетки всегда содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические клетки данного вида организма (гаплоидный набор). При слиянии двух половых клеток происходит восстановление двойного набора хромосом, присущие данному виду.
Какие хромосомы называются гомологичными?
Что такое кариотип? Дайте определение.
Какой хромосомный набор называют гаплоидным? диплоидным?
Вспомните строение хромосомы бактерий и сформулируйте ее отличия от хромосом эукариот.
Хромосома прокариотической клетки имеет кольцевое строение, свободно расположена в цитоплазме и не отграничена ядерной оболочкой. Она одна, не имеет ядрышка, центромеры, вторичной перетяжки и вследствие этого характерных морфологических типов строения, свойственных хромосомам эукариотической клетки.
Что такое жизненный цикл клетки?
Жизненным циклом клетки называется совокупность событий от момента ее возникновении до гибели или последующего деления.
Дайте определение митотического цикла клетки.
Интерфаза – период подготовки клетки к делению, включает три этапа.
1. Пресинтетическ ий, или постмитотический ( G 1). Продолжительность 6-8 часов, формула клетки 2п2с. Идет активный синтез РНК, белков, необходимых для проце сса редупликации ДНК. Клет ка увеличивается в размерах, возрастает количество органоидов.
З. Постсинтетический, или премитотический ( G 2) период. Продолжительность 4-6 часов. Идет интенсивный синтез РНК и белков, необходимых для обеспечения процессов митоза. Завершается рост клетки, удваиваетс я клеточный центр.
Расскажите, как осуществляется синтез ДНК.
2. Метафаза. Формула клетки 2rz4г.
Дайте опред еление митоза и сформулируйте его биологическое значение.
Биологическое значение митоза.
1. Лежит в основе всех форм бесполого размножения.
2. Обеспечивает рост многоклеточного организма.
3. Обеспечивает физи ологическую регенерацию, т. е. восполнение клеточных потерь, возникших естественным путем, замена старых клеток новыми.
В чем заключается биологический смысл митоза?
Биологический смысл митоза заключается в точном и равномерн ом распределении хромосомного материала между двумя дочерними клетками, при котором каждая из них получает наследственную информаци ю, идентичную материнской.
Каково строение различных видов пластид? Приведите примеры взаимного превращения пластид.
В каких отделах хлоропласта осуществляется световая фаза фотосинтеза? Темновая фаз а фотосинтеза?
Световая фаза ф отосинтеза идет в тилакоидах гран, а темновая — в строме.
Опишите реакции фотосинтеза и процесс аккумуляции энергии в виде АТФ в светов ой фазе.
Фотосинтез — процесс образования органических соединений из неорганических за счет эне ргии солнечного светя.
Выделяют световую и темновую фазы фотосинтеза.
В ходе светов ых реакций фотосинтеза энергия света аккумулируется в макроэргических связях молекул АТФ и
зятем используется на процесс синтеза глюкозы в темновой фазе.
К роме того, под действием квантов свети и при взаимодействии с хло рофиллом происходит разложение (фотолиз) воды. В результате получается атомный водород Н и свободные радикалы ОН. Радикалы ОН взаимодействуют между собой, образуя свободный кислород и воду. Так как кислород не включается в дальнейший каскад реакций фотосинтеза, он выделяется во внешнюю среду.
(В темновую сразу фотосинтеза происходит образование глюкозы из углекислого газа и водорода Н с затратой энергии АТФ.)
Расскажите историю открытия клетки.
Кем и когда впервые была сформулирована клеточная теория?
Изложите основные положения клеточной теории.
Клетка была открыта в XVTI в. английским физиком Р. Гуком. Рассматривая
под микроскопом срез пробки, он обнаружил, что она состоит из ячеек, и назвал их клетками. В Х I Х веке была открыта цитоплазма, а в 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые обнаружил в растительной клетке ядро. Немецкий ботаник М. Шлейден доказал, что ядра присущи любой растительной кл етке. В конце 30-х гг. XIX в. немецкий физиолог Т. Шванн обнаружил, что, хотя сами клетки различных организмов очень разнообразны, ядра всех клеток сходны.
В 1839 г. Т. Шванном была сформулирована и опубликована клеточная теория.
Основные положения современной клеточной теории
1. Клетка является структурно-функциональной единицей, а так же единицей развития всех живых организмов.
2. Клетке присущ мембранный принцип строения.
4. Клетки размножаются только делением.
5. Клеточное строение организмов свидетельство того, что растения и животные имеют единое п роисхождение.
В чем заключается значение клеточной теории для биологии?
Клеточная теории является свиде тельством единого происхождения всех форм биологической жизни и позволяет подходить к их изучению как к диск ретным системам. Она сыграла огромную роль в развитии биологии. Исчезла казавшаяся непроходимой пропасть ме жду царством растений и царством животных. Провозглашая единство живого миря, клеточная теория послужила одн ой из предпосылок возникновения теории эволюции Ч. Дарвина.
Как устроены вирусы?
Чем отличаются простые вирусы от сложных?
Простые вирусы представляют с обой нуклеопротеиды, т. е. состоят из одной нуклеиновой кислоты ДНК или РНК и нескольких белков, образующих оболочку вокруг нуклеиновой кислоты. Белковая оболочка вируса называе тся капсидом. Примером такого вируса может служить вирус табачной мозаики. Его капсид содержит один белок с низкой молекулярной массой.
Каков принцип взаимодействия вируса и клетки?
Как вирус проникает в клетку?
Вирусы являются внутриклеточными паразитами. Проникновение вирусов в клетку основано на рецепторных механизмах взаимодействия.
Участок пов ерхности клеточной мембраны, к котором у прикрепляется вирус, погружается а цитоплазму и превращается в вакуоль, которая может сливаться с ядерной мембраной.
Выход вирусных частиц в окружающую среду может сопровождаться разрушением клетки.
Укажите особенности взаимодействия бактериофага с бакте риальной клеткой.
ЦИТОЛОГИЯ: Органоиды эукариот
Приятного чтения! Если хочешь подготовиться на 80+ с автором этого справочника, то обязательно посмотри вот этот способ подготовки (тыкай, чтобы получить расписание и подробности в ЛС).
Клеточная теория
Прежде чем начать разбирать клетку, необходимо понимать, с чем имеешь дело. Ученые Шлейден и Шванн (а также российский ученый Вирхов) создали клеточную теорию, у которой есть несколько постулатов:
Следующая информация относится исключительно к эукариотической клетке. О прокариотах мы говорим в соответствующей статье.
Какие бывают органоиды эукариотической клетки?
Каждая эукариотическая клетка имеет органоиды. Их делят на 3 типа:
— Двумембранные: ядро, митохондрии, пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты)
— Одномембранные: аппарат (комплекс) Гольджи, эндоплазматическая сеть, вакуоли, лизосомы и пероксисомы
— Немембранные: клеточный центр (центриоли), цитоскелет и рибосомы
Ядро клетки контролирует клеточный цикл (деление) и обмен веществ, проще говоря — жизнедеятельность.
Также ядро хранит наследственный материал (ДНК) и содержит в себе ядрышко, в котором образуются рибосомы. В ядерной оболочке (мембранах ядра) есть поры, через которые ядро сообщается с цитоплазмой клетки. Жидкость внутри ядра называют кариоплазмой.
Цитоплазма — содержимое клетки вокруг ядра. Грубо говоря, цитоплазма — все, кроме ядра.
Митохондрии
Митохондрии — «энергетические станции клетки». Они тоже состоят из двух мембран.
На внутренней мембране митохондрий расположены грибовидные тела (или АТФ-синтетазы, или ферменты окислительного фосфорилирования), которые участвуют в синтезе АденозинТриФосфата (АТФ) — универсального источника энергии.
Полость внутренней мембраны называется матриксом. В матриксе митохондрии расположены рибосомы и нуклеоид (кольцевая ДНК), которые позволяют быть ей полуавтономным органоидом. Образуются митохондрии путем деления надвое.
Пластиды
Пластиды бывают трёх видов:
— в хлоропластах происходит фотосинтез (синтез глюкозы из углекислого газа под действием солнечных лучей и ферментов)
— в хромопластах хранятся пигменты (каротиноиды), которые придают окраску (например, красный цвет моркови или различные цвета лепестков)
— в лейкопластах хранятся питательные вещества (крахмал)
В ЕГЭ подробно рассматривается строение хлоропласта. Внутри него находятся граны. Граны — это множество тилакоидов, сложенных в стопку.
Строма — это полость между гранами и внешней мембраной хлоропласта. Кстати, у тилакоидов тоже есть мембрана, которая напрямую участвует в фотосинтезе. Граны соединены между собой ламеллами.
Пластиды тоже содержат рибосомы и нуклеоид, поэтому они — полуавтономные органоиды. Стоит отметить, что наличие пластид характерно только для растений.
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматический ретикулум = эндоплазматическая сеть — одномембранный органоид. Он бывает двух видов: гладкий (агранулярный) и шероховатый (гранулярный). Общая функция обоих — пронизывание всей цитоплазмы клетки и транспорт веществ по ней. Своеобразное метро клетки.
Шероховатый ЭПР получил своё название из-за расположенных на нём рибосом. С их помощью он синтезирует белки и впоследствии, модернизируя их, доставляет к аппарату Гольджи.
Гладкий ЭПР синтезирует жиры и углеводы, также доставляя их к комплексу Гольджи. К ещё одной функции ЭПР относят синтез пероксисом, однако они в ЕГЭ не рассматриваются.
Комплекс Гольджи
Состоит комплекс Гольджи из плоских цистерн и отходящих от них канальцев. От канальцев отпочковываются везикулы (секреторные пузырьки).
Функция аппарата Гольджи — секреторная, транспортная и накопительная. В комплексе Гольджи вещества, синтезированные на ЭПС, дозревают, накапливаются и доставляются с помощью везикул в нужные части клетки, как это показано на рисунке снизу…
Важнейшая функция аппарата Гольджи — синтез лизосом.
Лизосомы
Лизосомы — одномембранные органоиды. Они содержат в себе гидролитические ферменты, которые катализируют внутриклеточное пищеварение. Так, лизосомы «расщепляют» вещества, попавшие в клетку. Также они способны к аутолизу — самоперевариванию части клетки.
Вакуоли
Вакуоли — одномембранные органоиды. У растений есть одна большая вакуоль, заполненная клеточным соком. В ней находится вода и питательные вещества.
У животных и грибов вакуолей много, но они гораздо меньше и выполняют другие функции. Например, у амёбы сократительная вакуоль выделяет из клетки ненужные вещества и избыток воды. О вакуолях животных мы поговорим в зоологии.
Рибосомы
Рибосомы — это важнейшие немембранные органоиды клетки. Они обеспечивают процесс трансляции — синтеза белка.
Рибосомы состоят из рРНК (рибосомальной РНК) и белков. рРНК и белки образуют 2 субъединицы, как на рисунке. Рибосомы расположены в цитоплазме клетки, на шероховатом ЭПС, внутри митохондрий и пластид.
У рибосом есть размерность: большие рибосомы (80S) содержатся в цитоплазме и ЭПС, а маленькие (70S) — в митохондриях, пластидах и бактериях.
Немного о том, что такое 70S и 80S…
S — коэффициент седиментации. Чем больше S, тем больше плотность и масса изучаемого объекта. Этот коэффициент можно определить методом центрифугирования: раствор с объектами помещается в центрифугу. Изучаемые объекты под действием центробежной силы распределяются по раствору в зависимости от плотности и массы. Так, более легкие (рибосомы, например) объекты останутся на поверхности, в то время как тяжелые (ядро, митохондрии) будут у самого дна.
Клеточный центр
Клеточный центр — немембранный органоид. Состоит из 2 центриолей. Каждая центриоль состоит из 9-ти триплетов микротрубочек. Триплеты соединены друг с другом перемычками.
Суммарно в центриоли 27 микротрубочек. Функция клеточного центра: образование веретена деления во время митоза и мейоза. Важно: клеточного центра нет у высших растений.
Цитоскелет
О цитоскелете в ЕГЭ почти не говорят. Нужно знать, что цитоскелет — белковая структура, пронизывающая всю клетку и составляющая её «каркас». Цитоскелет участвует в образовании ресничек, ворсинок, жгутиков и других изменений форм клетки.
Плазматическая мембрана
Плазматическая мембрана (плазмалемма)— это мембрана, которая окружает цитоплазму. Она состоит из нескольких веществ…
Бифосфолипидный слой или билипидный слой. Каждый фосфолипид состоит из гидрофильной головки и гидрофобного хвоста. Примыкая друг к другу гидрофобными хвостами, они образуют плотную структуру. Такая структура обладает «избирательной проницаемостью». Это значит, что она пропускает только определенные вещества (например, большой белок через нее пройти не сможет, а вот углекислый газ — легко)
Белки. Они бывают интегральными (пронизывают билипидный слой насквозь) и периферическими (лежат на поверхности). Эти белки обеспечивают транспорт через мембрану тех веществ, которые не могут пройти через билипидный слой.
Гликокаликс. Это углеводный слой, который выполняет рецепторную функцию. Важно: Он есть только у животной клетки.
Также к бифосфолипидный слой встроен холестерин для поддержания формы и упругости.
Клеточная стенка
У некоторых царств над плазмалеммой есть клеточная стенка, состоящая из углеводов: у растений — целлюлоза, у грибов — хитин, у бактерий — муреин. Функция клеточных стенок — поддержание формы клеток и защита.
Поздравляю с успешным освоением новой темы!
Статьи — круто, но для сотки этого недостаточно. Жми сюда, чтобы получить расписание и подробности самого эффективного курса подготовки к ЕГЭ по биологии.
Получить тест в ЛС→
Примерное время выполнения: 30 минут.
Полноценный тест с автоматической проверкой. Мы используем сервис «РЕШУ ЕГЭ» как самый удобный в коммуникации между учителем и учеником. На сервисе возможна авторизация через ВК.