"Введение в общую биологию и экологию. 9 класс". А.А. Каменский (гдз)

Строение и функции митохондрий, пластид и лизосом

Вопрос 1. Где формируется лизосома?
Лизосомы - одномембранные органеллы общего типа. Мембранные пузырьки, содержащие расщепляющие ферменты.
Классификация лизосом:
первичные - лизосомы, которые содержат только активный фермент (напр. кислую фосфатазу);
вторичные - это первичные лизосомы вместе с веществом, которое переваривается (аутофагосомы - расщепляют внутренние части клетки, выполнившие свои функции; гетерофагосомы - расщепляют вещества и структуры, попавшие в клетку). Остаточные тельца - вторичная лизосома, содержащая не переваренный материал.
Лизосомы образуются в аппарате Гольджи, куда поступают и где накапливаются ферменты.

Вопрос 2. Какова функция митохондрий?
Митохондрии - органеллы общего типа, имеющие двух мембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя - образует различной формы выросты - кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) между кристами находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК, которые участвуют в синтезе митохондриальных белков. На внутренней мембране видны грибовидные тела - АТФ-сомы, которые являются ферментами, образующими молекулы АТФ.
Функции:
1) синтез АТФ;
2) участвуют в углеводном и азотистом обмене: а) на наружной мембране и рядом в гиалоплазме идет анаэробное окисление (гликолиз); б) на внутренней мембране - кристах - идут процессы, связанные с окислительным циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью переноса электронов, т.е. клеточное дыхание, в результате которого синтезируется АТФ;
3) имеют собственные ДНК, РНК и рибосомы, т.е. сами могут синтезировать белки;
4) синтез некоторых стероидных гормонов.

Вопрос 3. Какие виды пластид вы знаете?
Пластиды – двух мембранные органеллы растительных клеток общего типа, разделяются на три типа:
а) лейкопласты - микроскопические органеллы, имеющие двух мембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2-3 выроста. Форма округлая. Бесцветны. располагаются в органах растений, недоступных для солнечного света (например, в корневищах, клубнях). На свету в них образуется хлорофилл. Функции: центр накопления крахмала и других веществ. На свету преобразуются в хлоропласты.
б) хромопласты - микроскопические органеллы, имеющие двумембранное строение. Собственно хромопласты имеют шаровидную форму, а образовавшиеся из хлоропластов принимают форму кристаллов каротиноидов, типичную для данного вида растения. Окраска красная, оранжевая, желтая. Они расположены в основном в плодах и лепестках цветков, что придает этим органам растений соответствующую яркую окраску. Функции: содержат красный, оранжевый и желтый пигменты (каротиноиды). Много в зрелых пло-дах томатов и некоторых водорослей; окрашивают венчик цветков.
в) хлоропласты - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин - тилакоидов стромы и тилакоидов гран. Тилакоид - уплощенный мешочек. Грана - это стопка тилакоидов. В мембранах тилакоидов гран между слоями молекул белков и липидов сосредоточены пигменты - хлорофилл и каротиноиды. В белковолипидном матриксе находятся собственные рибосомы, ДНК, РНК, зерна крахмала. Форма хлоропластов чечевицеобразная. Окраска зеленая. Функции: фотосинтезирующие, содержат хлорофилл. На гранах идет световая фаза фотосинтеза, в строме - темновая фаза.
Пластиды – органоиды, которые имеют собственную генетическую информацию и синтезируют собственные белки.

Вопрос 4. Чем отличается каждый вид пластид от другого?
Пластиды разных видов отличаются друг от друга наличием или отсутствием тех или иных пигментов. В лейкопластах пигменты отсутствуют, в хлоропластах содержится зеленый пигмент, а в хромопластах - красный, оранжевый, желтый и фиолетовый пигменты.

Вопрос 5. Почему граны в хлоропласте расположены в шахматном порядке?
Граны в хлоропластах расположены в шахматном порядке для того, чтобы не загораживать друг друга от солнечных лучей. Солнечный свет должен хорошо освещать каждую грану, тогда фотосинтез будет протекать более интенсивно.

Вопрос 6. Что будет, если лизосома в одной из клеток внезапно разрушится?
При внезапном разрыве мембраны, окружающей лизосому, содержащиеся в ней ферменты попадают в цитоплазму и постепенно разрушают всю клетку. Происходит цитолизис - разрушение клеток путем полного или частичного их растворения как в нормальных условиях (например, при метаморфозе), так и при проникновении болезнетворных организмов, неполноценном питании, недостатке и избытке кислорода, неправильном применении антибиотиков и при действии токсических веществ (патологический лизис).

Вопрос 7. В чем сходство митохондрий и пластид?
В морфологической и функциональной организации митохондрий и хлоропластов есть следующие общие черты:
Митохондрии и пластиды имеют двухмембранное строение.
Рибосомы хлоропластов, как и рибосомы митохондрий, синтезируют белки.
Хлоропласты, как и митохондрии, размножаются делением.
Как в митохондриях, так и в хлоропластах синтезируется АТФ (в митохондриях - при расщеплении белков, липидов и углеводов, а в хлоропластах - за счет превращения солнечной энергии в химическую).
Основная характеристика, объединяющая эти органоиды, состоит в том, что они имеют собственную генетическую информацию и синтезируют собственные белки.

1. Каково строение и функции АТФ?

Аденозинтрифосфат (АТФ) - нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты.

АТФ - универсальный источник энергии для всех реакций, протекающих в клетке.

2. Какие виды пластид вам известны?

3. Какие способы движения клеток вам известны?

1. Амебоидное движение.

2. Движения при помощи жгутиков и ресничек.

3. Движение с помощью мышц.

4. В каком виде клетка хранит питательные вещества?

В виде липидов и гликогена.

Вопросы

1. Какова функция митохондрий?

Функция митохондрий – синтез АТФ.

2. Какие виды пластид вы знаете?

В зависимости от окраски пластиды делят на лейкопласты, хлоропласты и хромопласты.

3. Чем отличается каждый вид пластид от другого?

Лейкопласты - неокрашенные пластиды, как правило выполняют запасающую функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.

Хромопласты - пластиды, окрашенные в жёлтый, красный или оранжевый цвет. Окраска хромопластов связана с накоплением в них каротиноидов. Хромопласты определяют окраску осенних листьев, лепестков цветов, корнеплодов, созревших плодов.

Хлоропласты - пластиды, несущие фотосинтезирующие пигменты - хлорофиллы. Имеют зелёную окраску у высших растений, харовых и зелёных водорослей.

4. Почему граны в хлоропласте расположены в шахматном порядке?

Граны расположены в шахматном порядке, чтобы до каждой из них мог доходить свет солнца.

5. В чём сходство митохондрий и пластид?

Как и митохондрии, пластиды содержат собственные молекулы ДНК. Поэтому они также способны самостоятельно размножаться, независимо отделения клетки.

6. Каковы функции клеточного центра?

Клеточный центр играет важнейшую роль в формировании внутреннего скелета клетки - цитоскелета. Из области клеточного центра расходятся многочисленные микротрубочки, поддерживающие форму клетки и играющие роль своеобразных рельсов для движения органоидов по цитоплазме.

Велика роль клеточного центра при делении клеток, когда центриоли расходятся к полюсам делящейся клетки и образуют веретено деления.

7. Приведите примеры клеточных включений.

Это могут быть мелкие капли жира, гранулы крахмала или гликогена, реже - гранулы белка, кристаллы солей.

Задания

Сравнив строение и функции митохондрий и пластид. В чём их сходство и различия?

Сходство:

● Двумембранные органоиды. Наружная мембрана ровная, а внутренняя образует многочисленные впячивания, служащие для увеличения площади поверхности. Между мембранами имеется межмембранное пространство.

● Имеют собственные кольцевые молекулы ДНК, все типы РНК и рибосомы.

● Способны к росту и размножению путём деления.

● В них осуществляется синтез АТФ.

Различия:

● Впячивания внутренней мембраны митохондрий (кристы) имеют вид складок или гребней, а впячивания внутренней мембраны хлоропластов образуют замкнутые дисковидные структуры (тилакоиды), собранные в стопки (граны).

● Митохондрии содержат ферменты, участвующие в процессе клеточного дыхания. Внутренняя мембрана хлоропластов содержит фотосинтетические пигменты и ферменты, участвующие в преобразовании энергии света.

● Основная функция митохондрий – синтез АТФ. Основная функция хлоропластов – осуществление фотосинтеза.

Лизосомы. Митохондрии. Пластиды

1. Каково строение и функции АТФ ?
2. Какие виды пластид вам известны?

Когда в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза попадают различные питательные вещества, их необходимо переварить. При этом белки должны разрушиться до отдельных аминокислот, полисахариды - до молекул глюкозы или фруктозы, липиды - до глицерина и жирных кислот. Чтобы внутриклеточное переваривание стало возможным, фагоцитарный или пиноцитарный пузырек должен слиться с лизосомой (рис. 25). Лизосома - маленький пузырек, диаметром всего 0,5-1,0 мкм, содержащий в себе большой набор ферментов, способных разрушать пищевые вещества. В одной лизосоме могут находиться 30-50 различных ферментов.

Содержание урока конспект уроку и опорный каркас презентация урока акселеративные методы и интерактивные технологии закрытые упражнения (только для использования учителями) оценивание Практика задачи и упражнения,самопроверка практикумы, лабораторные, кейсы уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный домашнее задание Иллюстрации иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа рефераты фишки для любознательных шпаргалки юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты Дополнения внешнее независимое тестирование (ВНТ) учебники основные и дополнительные тематические праздники, слоганы статьи национальные особенности словарь терминов прочие Только для учителей

Тема: Лизосомы. Митохондрии. Пластиды

Цель: познакомить учащихся со стро­ением и функциями лизосом, митохондрий и пластид.

Ход урока

I . Оргмомент урока

II . Повторение и закрепление материала

1. Строение и функции эндоплазматической сети. Строение и функции комплекса Голъджи.

(Ответы учащихся у доски.)

2.

Почему в эритроцитах аппарат Гольджи отсутст­вует?

Какую функцию выполняют рибосомы? Почему большинство рибосом расположены на каналах эндоплазматической сети?

Какое строение имеют АТФ? Почему АТФ назы­вают универсальным источником энергии для всех реакций, протекающих в клетке?

3. «Немой» биологический диктант

(Учитель указкой показывает по табл. органоиды клетки, а ученики записывают в тетрадях названия органоидов)

1 - ядро, 2 – ядрышко, 3 – ЭПС, 4 – ЭПС шероховатая, 5 – клеточная мембрана, 6 –цитоплазма, 7 – рибосома

III . Изучение нового материала

Строение и функции лизосом.

Ребята, давайте вспомним, какими способами различные вещества могут проникать внутрь клетки? (пиноцитоз и фагоцитоз)

Чем пиноцитоз отличается от фагоцитоза?

Когда в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза попадают различные питательные вещества, их необхо­димо переварить. При этом белки должны разрушиться до отдельных аминокислот, полисахариды - до молекул глю­козы или фруктозы, липиды - до глицерина и жирных кислот. Чтобы внутриклеточное переваривание стало воз­можным, фагоцитарный или пиноцитарный пузырек дол­жен слиться с лизосомой.

(демонстрация схемы переваривания клеткой пищевой частицы при помощи лизосомы)

Лизосома - маленький пузырек, диаметром всего 0,5-1,0 мкм, содержащий в себе большой набор ферментов, способных разрушать пищевые вещества. В одной лизосоме могут находиться 30-50 раз­личных ферментов. Лизосомы окружены мембраной, спо­собной выдержать воздействие этих ферментов. Формиру­ются лизосомы в комплексе Гольджи. Именно в этой струк­туре накапливаются синтезированные пищеварительные ферменты, а затем от цистерн комплекса Гольджи отходят в цитоплазму мельчайшие пузырьки - лизосомы. Иногда лизосомы разрушают и саму клетку, в которой образова­лись. Так, например, лизосомы постепенно переварива­ют все клетки хвоста головастика при его превращении в лягушку. Таким образом, питательные вещества не теря­ются, а расходуются на формирование новых органов у ля­гушки.

2. Строение и функции митохондрий.

В цитоплазме расположены также мито­хондрии - энергетические органоиды клеток

(демонстрация схемы строения митохондрии)

Фор­ма митохондрий различна - они могут быть овальными, округлыми, палочковидными. Диаметр их около 1 мкм, а длина - до 7 - 10 мкм. Митохондрии покрыты двумя мембранами: наружная мембрана гладкая, а внутренняя имеет многочисленные складки и выступы - кристы. В мембрану крист встроены ферменты, синтезирующие за счет энергии питательных веществ, поглощенных клеткой, молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ - это универ­сальный источник энергии для всех процессов, происходя­щих в клетке. Количество митохондрий в клетках различных живых существ и тканей неодинаково. Например, в сперматозоидах может быть всего одна митохондрия. Зато в клетках тканей, где велики энергетические затраты, этих орга­ноидов бывает до нескольких тысяч. Например, их очень много в клетках летательных мышц у птиц, в клетках пе­чени. Количество митохондрий в клетке зависит и от ее возраста: в молодых клетках митохондрий гораздо больше, чем в стареющих. Эти структуры содержат собствен­ную ДНК и могут самостоятельно размножаться. Так, например, перед делением клетки число митохондрий в ней возрастает таким образом, чтобы их хватило на две клетки.

Строение и функции пластид

Ребята, как вы думаете, почему листья деревьев имеют разную окраску (зеленую, желтую, красную, фиолетовую)?

(листья деревьев содержат различные пигменты)

Пластиды - это органоиды растительных клеток. В за­висимости от окраски пластиды делят на лейкопласты, хлоропласты и хромопласты. Так же как митохондрии, они имеют двухмембранное строение (демонстрация схемы строения хлоропласта)

Лейкопласты бесцветны и находятся обычно в неосвещаемых частях растений, например в клубнях картофеля. В них происходит накопление крахмала. На свету в лейко­пластах образуется зеленый пигмент хлорофилл, поэтому клубни картофеля зеленеют. Основная функция зеленых пластид - хлоропластов - фотосинтез, т. е. превращение энергии солнечного света в энергию макроэргических связей АТФ и синтез за счет этой энергии углеводов из углекислого газа воздуха. Боль­ше всего хлоропластов в клетках листьев. Размер хлороплас­тов 5-10 мкм. По форме они могут напоминать линзу или мяч для игры в регби. Под наружной гладкой мембраной на­ходится складчатая внутренняя мембрана. Между складка­ми мембран находятся стопки связанных с ней пузырьков. Каждая отдельная стопка таких пузырьков называется гра­ней. В одном хлоропласте может быть до 50 гран, которые расположены в шахматном порядке, чтобы до каждой из них мог доходить свет солнца. В мембранах пузырьков, образую­щих граны, находится хлорофилл, необходимый для пре­вращения энергии света в химическую энергию АТФ. Во внутреннем пространстве хлоропластов между гранами про­исходит синтез углеводов, на который и расходуется энер­гия АТФ. Обычно в одной клетке листа растения находится от 20 до 100 хлоропластов.

В хромопластах содержатся пигменты красного, оран­жевого, фиолетового, желтого цветов. Этих пластид осо­бенно много в клетках лепестков цветков и оболочек пло­дов.

Как и митохондрии, пластиды содержат собственные мо­лекулы ДНК. Поэтому они также способны самостоятельно размножаться, независимо от деления клетки.

Лейкопласты хлоропласты хромопласты

IV . Закрепление материала

1. Фронтальная беседа по вопросам:

Какую функцию в клетке выполняют лизосомы?

Что может произойти, если лизосома в одной из клеток внезапно разрушится?

Какова функция митохондрий?

Какие виды пластид вы знаете?

Какова основная функция хлоропластов?

В чем сходство митохондрий и пластид?

2. Работая с текстом учебника, продолжить заполнение таблицы «Строение и функции органоидов клетки».

Особенности строения

Выполняемые функции

Лизосомы

Небольшой пузырек, ок­руженный мембраной

Пищеваритель­ная

Митохонд­рии

Форма различная. Покрыты наружной и внут­ренней мембранами. Внутренняя мембрана имеет многочисленные складки и выступы - кристы

Синтезирует мо­лекулы АТФ. Обеспечивает клетку энергией при распаде АТФ

Пластиды:

лейкопласты

хлоропласты хромопласты

Тельца, окруженные двойной мембраной

Бесцветные

Красные, оранжевые, желтые

Накапливают крахмал

Фотосинтез

Накапливают каратиноиды

V . Задание на дом

Изучить § 2.5 «Лизосомы. Митохондрии. Пласти­ды», ответить на вопросы в конце параграфа.

Итоги урока (выставление оценок)

Название	Строение и особенности	Ф-ии
1.ЭПС	Соединенные между собой полости, трубочки и каналы. Выделают: А) гладкую;б)шероховатую имеет рибосомы	Разделяет цитоплазму на изолированные пространства А)синтез липидов и углеродов Б)синтез белка
2.Аппарат Гольджи	Это стобка из 5-ти 20-ти упращенных дисковидных полостей	1.накоплеение вещ-в 2.транспортировка вещ-в 3.трансформация вещ-в 4.образование лизосом
3.лизосомы	Пузырки содержащие ферменты	Переваривают вещ-ва части клеток, сами клетки
4.митахондрии	Имеют наружную мембрану-гладкую, а внутренняя образует складки(кресты).Имеют собственную ДНК, способны к делению	Синтез АТФ
5.Пластиды А)хлоропласты	Имеют собственную ДНК наружная мембрана-гладкая. Внутренняя мембрана-образует плоские пузырьки (тилокоиды),которые собраны в стобки(краны).Содержат пигмент хлорофилл.Могут превращаться в хромопласты.	фотосинтез
Б)Хромопласты	Содержат каратиноиды(цветные пигменты)	Придают окраску и плодам
В)Лейкопласты	Бесцветные, могут превращаться в хлоропласты	Накопление питательных вещ-в
6.Рибосомы	Самые мелкие структуры в клетке, состоят из белка и РНК	Синтез белка
Клеточный цикл	Находятся в близи ядра, состоит из двух центриолей, перпендикулярных друг к другу	Принимает участие в деление клетки
Органоиды движения	Реснички, жгутики	Осуществляют различные виды движения

Виды мутаций: генные, геномные, хромосомные.

Мутации – это изменения в ДНК клетки. Возникают под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских лучей) и т.п. Передаются по наследству, служат материалом для естественного отбора. отличия от модификаций

Генные мутации – изменение строения одного гена. Это изменение в последовательности нуклеотидов: выпадение, вставка, замена и т.п. Например, замена А на Т. Причины – нарушения при удвоении (репликации) ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия.

Хромосомные мутации – изменение строения хромосом: выпадение участка, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, перенос участка на другую (негомологичную) хромосому и т.п. Причины – нарушения при кроссинговере. Пример: синдром кошачьего крика.

Геномные мутации – изменение количества хромосом. Причины – нарушения при расхождении хромосом.

Полиплоидия – кратные изменения (в несколько раз, например, 12 → 24). У животных не встречается, у растений приводит к увеличению размера.

Анеуплоидия – изменения на одну-две хромосомы. Например, одна лишняя двадцать первая хромосома приводит к синдрому Дауна (при этом общее количество хромосом – 47).

Строение и функции клеточного ядра. Хроматин. Хромосомы. Кариотип и его видовая специфичность. Соматические и половые клетки. Диплоидный и гаплоидный набор хромосом. Гомологичные и негомологичные хромосомы.

Ядро есть в любой эукариотической клетке. Ядро может быть одно, или в клетке могут быть несколько ядер (в зависимости от ее активности и функции).

Клеточное ядро состоит из оболочки, ядерного сока, ядрышка и хроматина. Ядерная оболочка состоит из двух мембран, разделенных перинуклеарным (околоядерным) пространством, между которыми находится жидкость. Основные функции ядерной оболочки: обособление генетического материала (хромосом) от цитоплазмы, а также регуляция двусторонних взаимоотношений между ядром и цитоплазмой.

Ядерная оболочка пронизана порами, которые имеют диаметр около 90 нм. Область поры (поровый комплекс) имеет сложное строение (это указывает на сложность механизма регуляции взаимоотношений между ядром и цитоплазмой). Количество пор зависит от функциональной активности клетки: чем она выше, тем больше пор (в незрелых клетках пор больше).

Основа ядерного сока (матрикса, нуклеоплазмы) – это белки. Сок образует внутреннюю среду ядра, играет важную роль в работе генетического материала клеток. Белки: нитчатые или фибриллярные (опорная функция), гетероядерные РНК (продукты первичной транскрипции генетической информации) и мРНК (результат процессинга).

Ядрышко – это структура, где происходят образование и созревание рибосомальных РНК (р-РНК). Гены р-РНК занимают определенные участки нескольких хромосом (у человека это 13–15 и 21–22 пары), где формируются ядрышковые организаторы, в области которых и образуются сами ядрышки. В метафазных хромосомах эти участки называются вторичными перетяжками и имеют вид сужений. Электронная микроскопия выявила нитчатый и зернистый компоненты ядрышек. Нитчатый (фибриллярный) – это комплекс белков и гигантских молекул-предшественниц р-РНК, которые дают в последующем более мелкие молекулы зрелых р-РНК. При созревании фибриллы превращаются в рибонуклеопротеиновые гранулы (зернистый компонент).

Хроматин получил свое название за способность хорошо прокрашиваться основными красителями; в виде глыбок он рассеян в нуклеоплазме ядра и является интерфазной формой существования хромосом.

Хроматин состоит в основном из нитей ДНК (40 % массы хромосомы) и белков (около 60 %), которые вместе образуют нуклеопротеидный комплекс. Выделяют гистоновые (пять классов) и негистоновые белки.

Хроматин -это несперелизованные молекулы ДНК, связанные с белком.О таком виде ДНК можно увидеть в неделящихся клетках.При этом возможно удвоение ДНК(репликация) и реализация наследственной информации.

Хромосомы -это спирализованные молекулы ДНК связанные с белкоми.ДНК сперализуется перед делением клетки для более точного распределения генетического материала.

Половые клетки -гаплоидные клетки, обеспечивающие сохранение и передачу генетической информации для будущего потомства.

Половые клетки всегда содержатся вдвое меньше хромосом чем в соматической.

Во всех соматических клетках любого живого организма число хромосом одинаково.

Кариотип - совокупность кол-ых и качественных признаков хромосом кого набора соматической клеток.

Диплоидный набор хромосом (двойной) в котором каждая хромосома имеет себе пару. Обозначается 2n.

Гаплоидный набор хромосом –хромосомный набор половых клеток.