Как се нарича вътрешната среда на клетката: концепцията за цитоплазма, хиалоплазма, цитозол. Жизнените процеси на клетката

>> Клетъчна структураорганизъм

§ 7. Клетъчен строеж на тялото

1. Каква е структурата на животинската клетка?
2. Каква е функцията на хромозомите?
3. Как става деленето на клетките?

Външна и вътрешна среда на тялото.

Външната среда е тази, в която се намира организмът. Човек живее в газова среда, но може временно да бъде във вода, например, докато плува.

Митохондриите участват в биологичното окисление на веществата, поради което се освобождава енергията, необходима за живота на клетките. Тези нишковидни образувания, едва видими в оптичен микроскоп, се наричат ​​енергийни станции на клетката.

Благодарение на биологичното окисление сложните органични вещества се разлагат и освободената в този случай енергия се използва от клетките за мускулна контракция, генериране на топлина и синтез на вещества, необходими за образуването на клетъчни структури. Клетките често съдържат микроскопични везикули, лизозоми, в които се разлагат сложни органични вещества, които се обработват или унищожават.

Връзка между обем и клетъчна повърхност.

Размерът на клетките е ограничен, тъй като с увеличаване на обема и масата на клетката, нейната относителна повърхност намалява и клетката вече не може да получава точното количество хранителни веществаи изолирайте пълните продукти на разлагане. Следователно, достигайки определен размер, той престава да се увеличава по обем.

Клетъчното делене е сложен процес (фиг. 12). Започва с факта, че около всяка ДНК молекула се синтезира нейният двойник - същата молекула. Двойка идентични ДНК молекули се оказват наблизо в хромозома, които след това стават независими хромозоми на дъщерни клетки.

Преди разделянето ядрото набъбва и се увеличава по размер. Хромозомите са усукани в спирала и стават видими в оптичен микроскоп. Ядрената обвивка изчезва. Органелите на клетъчния център се отклоняват към противоположните полюси на клетката и между тях се образува "ретено" на делене.

В следващата фаза на делене хромозомите се подреждат по екватора на клетката. Сдвоените ДНК молекули на всяка хромозома се свързват със съответните центриоли: една молекула с една центриола и нейната близначка с другата. Скоро молекулите на ДНК започват да се разминават, всяка към своя полюс. Образуват се два нови комплекта, състоящи се от едни и същи хромозоми и едни и същи гени. Хромозомите на дъщерните клетки образуват топки. Около тях се синтезира ядрената обвивка. Хромозомите, усукани в спирала, са напълно неусукани и престават да бъдат видими. След образуването на ядрото настъпва разделяне на органелите, цитоплазмата се "свързва" на две половини и се образуват две напълно отделни дъщерни клетки.

Жизнени процеси на клетката.

Във всички клетки, без изключение, протичат метаболитни процеси. От постъпващите в клетката хранителни вещества се образуват сложни вещества (характерни за всеки вид клетка), образуват се клетъчни структури. Успоредно с образуването на нови вещества протичат процеси на биологично окисление. органична материя- протеини, мазнини, въглехидрати. В този случай се освобождава енергията, необходима за живота на клетката. Продуктите на гниене се отстраняват извън него.

Ензими.

Синтезът и разграждането на веществата възникват поради действието на ензими. Това са биологични катализатори с протеиново естество, многократно ускоряващи потока. химически процеси. Всеки ензим действа само върху определени съединения. Те се наричат ​​субстрат на този ензим.

Ензимите се произвеждат както в растителни, така и в животински клетки. Понякога действията им са подобни. И така, ензимът каталаза, разположен в клетъчната стена устната кухина, мускули, черният дроб, е способен да разгражда водородния прекис. Това е вредно съединение, произвеждано в тялото.

Нека направим експеримент.

Изсипете водороден прекис в чаша и пуснете парченца ситно нарязан картоф в него. Течността се пени поради образуването на кислородни мехурчета: 2H202 катализатор 2H2O + O2; отровният водороден пероксид се разлага на безвреден кислород и вода.

Ензимите действат както вътре, така и извън клетките. При варене протеините коагулират и ензимите губят своята активност. Деактивирайте ги и някои химически вещества, като сол тежки метали. (Ако сварите картофи, няма да има реакция на разлагане на водороден прекис.)

Растеж и развитие на клетката.

В процеса на живот се случва растежът и развитието на клетките. Растежът е увеличаване на размера и масата на клетката, а развитието на клетката е нейното промени, свързани с възрастта, включително постигането на способността му да изпълнява пълноценно функциите си. Например, за да може една костна клетка да създаде твърдо и издръжливо костно вещество, тя трябва да узрее.

Покой и възбуждане на клетките.

Клетките могат да бъдат в състояние на покой или в състояние на възбуда.
Когато е възбудена, клетката се включва работаи изпълнява своите функции. Обикновено преходът към възбуда е свързан с раздразнение. И така, в отговор на раздразнението нервна клеткаизпраща нервни импулси; мускулна клеткае намалена, а жлезистата - отделя секрет.

Следователно дразненето е процесът на въздействие върху клетката. Тя може да бъде механична, електрическа, термична, химическа и др. В отговор на дразнене клетката преминава от състояние на покой в ​​състояние на възбуда, т.е. активна работа.

Способността на клетката да реагира на стимулация със специфична реакция се нарича възбудимост. Мускулните и нервните клетки са най-възбудими.

Клетъчна мембрана, ядро, цитоплазма, хромозоми, гени, ДНК, РНК, ядро, органели, ендоплазмен ретикулум, рибозоми, митохондрии, лизозоми, центриоли, метаболизъм, растеж, развитие, ензими.

1. В каква среда се намират клетките на човешкото тяло?
2. Какво е значението на клетъчната мембрана?
3. Какви са функциите на ядрото и ядрото?
4. Колко хромозоми имат половите клетки - сперма и яйцеклетка?
5. Назовете органелите на клетката.

Колосов Д. В. Маш Р. Д., Беляев И. Н. Биология 8 клас
Изпратено от читатели от сайта

Съдържание на урока обобщение на урока и опорна рамка представяне на урока ускорителни методи и интерактивни технологиизатворени упражнения (само за учители) оценка Практикувайте задачи и упражнения, семинари за самопроверка, лаборатория, казуси ниво на сложност на задачите: нормално, високо, домашна олимпиада Илюстрации илюстрации: видео клипове, аудио, снимки, графики, таблици, комикси, мултимедийни есета чипове за любознателни ясли хумор, притчи, вицове, поговорки, кръстословици, цитати Добавки външно независимо изпитване (ВНО) учебници основни и допълнителни тематични празници, лозунги статии национални характеристикиречник на термините други Само за учители

Задачи на училищната олимпиада по биология

6 клас

Упражнение 1 . Задачата включва 20 въпроса, всеки от които има 4 възможни отговора. За всеки въпрос изберете само един отговор, който смятате за пълен и правилен.

Запишете индекса на избрания отговор.

1. Каква е връзката между термина "растение" и един от четирите термина по-долу. Дефинирайте този термин.

А) вакуола

Б) корен

Б) фотосинтеза

G) минерално хранене

2. Образуването на органични вещества от неорганични вещества с помощта на слънчева енергия се случва в растенията в процеса:

А) фотосинтеза

Б) дишане

Б) изпаряване

Г) транспорт на вещества

3. Назовете вътрешната среда на клетката, в която се намират ядрото и множество органели:

Като ада

б) плазмената мембрана

Б) цитоплазма

Г) ядро

4. Група клетки, които са сходни по структура, размер и функции, образуват:

А) орган

Б) плат

Б) вирус

5. Какво са коренови системи:

А) страна и прът

Б) влакнести и пръчковидни

Б) главни и влакнести

Г) аксесоар и прът

6. Как се нарича частта от тялото, която изпълнява определени функции:

А) орган

Б) плат

Б) вирус

7. Водата с разтворени в нея органични и неорганични вещества (съдържание на вакуоли) е:
а) цитоплазма;
б) клетъчен сок;
в) хлорофил;
г) междуклетъчно вещество.

8. образование различни формии цветове, които могат да дадат цвят различни теларастенията са:
а) вакуоли;
б) междуклетъчни пространства;
в) хромозоми;
г) пластиди.

9. Вещество, което дава растение зелен цвяти играе решаваща роля във въздушното хранене на растението е:
а) клетъчен сок
б) междуклетъчно вещество;
в) хлорофил;
г) цитоплазма.

10. Зародишът на семената на фасула се състои от следните части:
а) корен, стрък, бъбрек;
б) зародишен корен, стъбло, бъбрек, ендосперм;
в) котиледони, ендосперм, бъбрек;
г) котиледони, зародишен корен, стъбло, бъбрек.

11. Хранителните вещества в семената на пшеницата се намират в:
а) гръбначен стълб;
б) котиледон;
в) обвивки на семето;
г) ендосперм.

12. Коренът, който се развива от корена на ембриона, се нарича:
а) основен;
б) страна;
в) подчинен;
г) влакнеста.

13. Функция на кореновата капачка:
а) непрекъснато удължаване на корена поради делене на клетките;
б) пренасяне на вода и минерали;
в) защита на върха на корена от увреждане;
г) усвояване на вода и минерали.

14. Коренното налягане е:
а) натиск на почвата върху кореновата шапка;
б) силата, с която коренът вкарва водата в стъблото;
в) натискът на растението върху почвата;
г) натиск на почвата върху кореновата коса.

15. Кореновите грудки се образуват от:
а) основен корен
б) странични корени;
в) от главния корен и долната част на стъблото;
г) от странични и адвентивни корени.

16. Бъбреците, които изпълняват функция за архивиранеи развитие след това различни щетирастенията се наричат:
а) аксиларен;
б) спане;
в) апикален;
г) генеративна.

17. Бягство, при което междувъзлията са слабо видими:
а) удължена издънка;
б) пълзящо бягство;
в) съкратена издънка;
г) прилепнал издънка

18. Органите на растенията, които се размножават, се наричат:

а) семена;

б) генеративни;

в) спорен.

19. Науката ботаника изучава:

А) всички живи организми

Б) растения;

Б) гъби.

20. Растенията имат следните форми на живот:

А) дървета, храсти, билки;

Б) дървета, храсти, билки;

В) храсти, билки, храсти;

Г) храсти, храсти, билки, дървета

Задача 2. Задача за определяне на правилността на преценките (17 преценки). Запишете номерата на правилните съждения.

1. Листът е специален орган за хранене на въздуха, тъй като с участието на енергията на слънчевата светлина в хлорофилните зърна се образуват органични вещества от въглероден диоксид и вода.

2. Труден процесФотосинтезата протича в хлоропластите през деня, без да спира.

3. Кореновото хранене осигурява на растението минерални соли и вода, докато въздушното (листното) хранене е основният доставчик на органични вещества.

4. Зелените растения са автотрофи, т.е. те могат самостоятелно да създават органични вещества от неорганични.

5. Всички растителни органи са изградени от клетки и тъкани.

6. Само растенията могат да абсорбират енергията на слънчевата радиация.

7. Консумиране на неорганични вещества: въглероден диоксид, вода и минерални соли, - растението се подхранва.

8. На полето, след прибиране на реколтата, усвоените от растенията минерали не се връщат обратно в почвата.

9. В гората усвоените от растенията минерални соли се връщат в почвата с падналите листа и игли.

10. Храненето на растенията с въздух се нарича въздушно хранене.

11. С помощта на хлорофила в листата от въглероден диоксид и вода се образуват органични вещества (захари).

12. Автотрофи - организми, способни самостоятелно да синтезират органични вещества от неорганични.

13. Ролята на зелените растения се нарича космическа, защото те получават енергията на слънчевата светлина от космоса.

14. Енергията на слънчевата светлина, получена от космоса, се съхранява от зелените растения под формата на въглехидрати, мазнини и протеини.

15. С появата на зелените растения на Земята се е образувал атмосферен кислород.

16. Кислородът е вещество, необходимо за фотосинтезата и дишането на растенията.

17. Метаболизмът е храненето и дишането на растенията.

Задача 3. Решете биологичен проблем.

При съхранение в топло помещение картофите се сбръчкват, а при замразяване стават сладки. Обяснете това явление.

Отговори на училищната олимпиада по биология

Упражнение 1.

1в, 2а, 3в, 4б, 5б, 6а, 7б, 8г, 9в, 10г, 11г, 12а, 13в, 14б, 15г, 16б, 17в, 18б, 19б, 20гр.

Задача 2.

1, 3, 4,5,6, 9,11,12, 14.

Задача 3.

Когато се съхраняват в топло помещение, картофите се сбръчкват, тъй като водата се изпарява от тях.

При замразяване картофите стават сладки, тъй като при понижаване на температурата нишестето се превръща в захар.

Вътрешна средаклетки

Вътре в клетката е цитоплазмата. Състои се от течна част - хиалоплазма (матрикс), органели и цитоплазмени включвания.

Хиалоплазма

Хиалоплазма - основното вещество на цитоплазмата, запълва цялото пространство между плазмената мембрана, обвивката на ядрото и други вътреклетъчни структури. Хиалоплазмата може да се разглежда като комплекс колоидна система, способни да съществуват в две състояния: золоподобно (течно) и гелообразно, които взаимно преминават едно в друго. В процеса на тези преходи се извършва определена работа, изразходва се енергия. Хиалоплазмата е лишена от каквато и да е специфична организация. Химичен съставхиалоплазми: вода (90%), минерални йони, протеини (ензими на гликолиза, захарен метаболизъм, азотни основи, протеини и липиди). Някои цитоплазмени протеини образуват субединици, които пораждат такива органели като центриоли, микрофиламенти.

Функции на хиалоплазмата:

1) образуването на истинска вътрешна среда на клетката, която обединява всички органели и осигурява тяхното взаимодействие;

2) поддържане на определена структура и форма на клетката, създаване на опора за вътрешното разположение на органелите;

3) осигуряване на вътреклетъчно движение на вещества и структури;

4) осигуряване на адекватен метаболизъм както в самата клетка, така и с външната среда.

Включвания

Това са относително нестабилни компоненти на цитоплазмата. Сред тях са:

1) резервни хранителни вещества, които се използват от самата клетка в периоди на недостатъчен прием на хранителни вещества отвън (по време на клетъчно гладуване) - капки мазнини, нишесте или гликогенни гранули;

2) продукти, които трябва да бъдат освободени от клетката, например зрели секреторни гранули в секреторни клетки (мляко в лактоцитите на млечните жлези);

3) баластни веществанякои клетки, които не изпълняват никаква специфична функция (някои пигменти, като стареещ клетъчен липофусцин).

Метаболизъм

Материалната същност на живота се проявява преди всичко в непрекъснатия обмен на вещества и енергия, който възниква между жива система (клетка, организъм, биоценоза) и нейната външна среда. В този смисъл биологични системиса отворен .

Разни организмиконсумират различни видовеенергия, във връзка с което се разделят на автотрофни и хетеротрофни.

Автотрофни организми(самохранещи се) способни да абсорбират енергия нежива природа. На първо място, това са зелени растения, както и кафяви и червени водорасли, използващи слънчева светлиназа процеса фотосинтеза - образуването на органична глюкоза от неорганична вода и въглероден диоксид. Автотрофите също включват синьо-зелени водорасли (цианоя) и някои бактерии, способни на реакции хемосинтеза - синтез на органични вещества поради енергията на простите химична реакция. При което първичната енергия (слънчева или химическа) се преобразува в енергията на химичните връзки на сложни органични молекули, така че автотрофите, като че ли, създават своя собствена храна.

хетеротрофни организми(хранене за сметка на другите) - хората, всички животни, гъбите, както и много бактерии - получават храна под формата на готови органични вещества, произведени от автотрофи, главно растения.Като част от тази храна те също получават енергия, съдържаща се в химичните връзки.

Ако органичната материя на храната се разгради на повече прости вещества, се освобождава енергия. По същество хетеротрофите получават същата слънчева енергия, но преобразувана от зелените растения в химическа енергия. Оттук се вижда огромен роля растителни организмикато посредник в енергийното снабдяване на животни и хора. Човечеството все още не се е научило да се отърве от тази зависимост, да получава енергия директно от неживата природа. И въпреки че академик В. И. Вернадски постави такъв научен проблем, въпросът не е напреднал отвъд фантастичните произведения и е малко вероятно да напредне в обозримо бъдеще. Ето защо за биолозите от цял ​​свят една от приоритетните задачи остава да разберат механизма на фотосинтезата във всички подробности, за да я интензифицирани колкото е възможно повече в растенията и, ако е възможно, да я възпроизведат в изкуствени условия.

Структурата на АТФ и нейните промени по време на метаболизма

Р реакции на енергийния метаболизъм. Независимо от първоначалния източник на енергия, всички организми, както автотрофи, така и хетеротрофи, първо прехвърлят енергията в състояние, удобно за по-нататъшна употреба. Това са така наречените макроергични (богати на енергия) връзки в молекулите аденосинтри фосфорна киселина– ATP . Молекулите на АТФ се образуват от аденозин ди фосфат (ADP) или аденозин моно фосфорна (AMP) киселина и свободни молекули на фосфорна киселина, но с незаменимото поглъщане на външна енергия - слънчева или химична (ендотермична реакция). Количеството енергия, съхранено в макроергична връзка, е с порядък по-голямо, отколкото в обикновените връзки, например в глюкозна молекула, следователно, като част от АТФ, енергията се съхранява и транспортира удобно в клетката.

На местата, където се изразходва тази енергия, АТФ се разпада на АДФ и фосфат (ако е необходимо дори на АМФ и два фосфата), а освободената енергия се изразходва за една или друга работа - синтеза на глюкоза в хлоропластите. растителни клетки, синтеза на протеини и други макромолекули, транспортирането на вещества в и извън клетката, движението и т.н. ADP (AMP) и фосфатът могат да се свържат отново, улавяйки друга част от външната енергия, и след това да се разграждат и дават енергия за работа. Цикличните трансформации на АТФ се повтарят многократно.

По този начин АТФ действа като универсален енергиен носител вътре в клетката, един вид разменна монета в енергийните плащания за вътреклетъчните процеси..

Пътища на анаболизъм и катаболизъм в клетката

Проблемът с клетъчната енергия се свежда към разбиране първични енергийни източниции механизмите за прехвърлянето му в АТФ. AT общ изгледситуацията е следната: при фотосинтезиращи автотрофни организми синтезът на АТФ от АДФ и фосфат се генерира от слънчева енергия, при хетеротрофите - от енергия от окисляването на хранителни продукти.

По този начин, за синтеза на АТФ, растенията се нуждаят светлина, животните и хората се нуждаят органична храна.

Светлинае първиченизточник на енергия,използва се в реакции на фотосинтезав растенията. В крайна сметка реакцията на фотосинтезата е доста проста:

6CO 2 + 6H 2 O + светлинна енергия → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

С помощта на светлинна енергия от въглероден диоксид и вода се синтезира 6-въглеродно органично вещество, глюкоза (монозахарид), а кислородът се образува като „допълнителен“ продукт, който отива в атмосферата. Всъщност тази реакция е по-сложна, тя се състои от два етапа: светъл и тъмен. Първи на светло със специален Mg-съдържащ пигмент хлорофил водата се разделя на кислород и водород, а енергията на водорода се прехвърля към синтеза на АТФ. Едва тогава, в тъмния етап, водородът се свързва с въглероден двуокиси се образува глюкоза. В този случай част от АТФ се разделя, давайки енергия на глюкозата.

глюкоза заедно с минерали, постъпвайки в растението от почвата (соли на азот, сяра, фосфор, желязо, магнезий, калций, калий, натрий и др.), става основа за по-сложни синтези - образуват се полизахариди, липиди, протеини, нуклеинови киселини, от кои работни структури са изградени клетки. Но тези синтези, подобно на синтеза на глюкоза, изискват разходи за енергия. Директно използванесветлината е невъзможна тук (еволюцията не е създала такива енергийни преходи), следователно част от глюкозата се използва като енергиен субстрат, т.е глюкозастава вториизточник на енергия. Глюкозата се разгражда и дава енергия - първо за синтеза на АТФ, а след разграждането на АТФ - за биосинтеза на макромолекули.

Значителна част от АТФ, както бе споменато по-горе, се изразходва за друга работа - транспортиране на вещества, движение на клетките и др. Глюкозата се разгражда най-ефективно с участието на кислород:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + енергия

От химическа гледна точка това е пълно окисление - "изгаряне" на глюкоза. В жива клетка

„Изгарянето“ става бавно, на етапи, така че енергията се освобождава на малки порции и по-голямата част от нея (около 55%) се използва за синтез на АТФ, останалата част се разсейва под формата на топлина. Пълно окисление една молекула глюкоза осигурява синтез 38 ATP молекули . Тъй като кислород за окисление вдишваме с атмосферен въздух, тогава на химично ниво се нарича окислението на глюкозата с кислород дъх. Основна характеристиказеленчук автотрофен клетки - способността за фотосинтеза, която осигурява първия етап в изграждането на органична материя, под формата на глюкоза. Но дишането също е напълно присъщо на растенията, тъй като именно този процес извлича енергия от глюкозата (както и от мазнините и излишните протеини), прехвърля я временно в АТФ и след това в сложни макромолекули. Същата схема, но с отстраняване на реакцията на фотосинтеза, съответства на хетеротрофен метаболизъм на животински клетки. В този случай глюкозата (както и други въглехидрати, мазнини, трофични протеини и др.) Навлиза в клетката отвън в готови. Някои от тези материали се използват за дишане (в пещта, за извличане на енергия чрез синтеза на АТФ), а някои, след известна промяна, за синтеза на нови макромолекули като строителен материал. По този начин, храната в хетеротрофите (тоест с теб и мен) има двойно значение– енергетика и пластмаса (строителство).

Между пластичния метаболизъм (анаболизъм) и енергията (катаболизъм) съществува неразривно единство.Енергията се абсорбира от външна среда, се превръща в АТФ, предимно за осъществяване на строителни процеси, за изграждане на живата материя. А изграждането на живата материя, тоест синтезът на макромолекули от прости неорганични вещества, е възможно само с усвояването на външна енергия.

\ Документите \ За учител по химия и биология

При използване на материали от този сайт - и поставянето на банера е ЗАДЪЛЖИТЕЛНО!!!

Олимпиада по биология за 6 клас

Материалът е разработен и предоставен от:Маслова Виктория Викторовна, учител по биология Общин образователна институцияБлагородна гимназия, 403843, село Дворянское, Камишински общински район, Волгоградска област. Имейл адрес: [имейл защитен]

ВАРИАНТ "А"

За всяка от задачите на вариант „А” са дадени четири възможни отговора, от които само един е верен. Оградете с кръгче номера на този отговор.

1. Каква е връзката между термина "растение" и един от четирите термина по-долу. Дефинирайте този термин.

1) вакуола 2) корен 3) фотосинтеза 4) минерално хранене

2. Кои бактерии се считат за "планетарни санитари"?

1) гниене 2) оцетна киселина 3) млечна киселина 4) възел

3. Образуването на органични вещества от неорганични вещества с помощта на слънчева енергия се случва в растенията в процеса

1) фотосинтеза 2) дишане 3) изпарение 4) транспорт на вещества

4. Към кой клас принадлежат цъфтящи растенияс главна коренова система и мрежесто жилкуване на листата?

1) сфагнови мъхове 2) иглолистни 3) двусемеделни 4) папрати

5. Структурните характеристики на кой орган на цъфтящите растения играят решаваща роля, когато се комбинират в класове?

1) семе 2) плод 3) цвят 4) лист

6. Назовете вътрешната среда на клетката, в която се намират ядрото и множество органели

1) обвивка 2) плазмена мембрана 3) цитоплазма 4) ядро

7. Броят на хромозомите за всеки тип организъм е постоянен. Колко хромозоми има човек?

1) 54 2) 78 3) 48 4) 46

8. Група клетки, сходни по структура, размер и функции, образува:

9. Какви са кореновите системи

1) страничен и прът 2) влакнест и прът 3) основен и влакнест 4) аксесоар и прът

10. Как се нарича частта от тялото, която изпълнява определени функции

1) орган 2) фагоцитоза 3) тъкан 4) вирус