Πώς ονομάζεται το εσωτερικό περιβάλλον του κυττάρου: η έννοια του κυτταροπλάσματος, υαλόπλασμα, κυτοσόλιο. Διαδικασίες ζωής ενός κυττάρου

>> Κυτταρική δομήοργανισμός

§ 7. Κυτταρική δομή του σώματος

1. Ποια είναι η δομή ενός ζωικού κυττάρου;
2. Ποια είναι η λειτουργία των χρωμοσωμάτων;
3. Πώς γίνεται η κυτταρική διαίρεση;

Εξωτερικό και εσωτερικό περιβάλλον του σώματος.

Το εξωτερικό περιβάλλον είναι αυτό στο οποίο βρίσκεται ο οργανισμός. Ένα άτομο ζει σε αέριο περιβάλλον, αλλά μπορεί να βρίσκεται προσωρινά στο νερό, για παράδειγμα, ενώ κολυμπά.

Τα μιτοχόνδρια εμπλέκονται στη βιολογική οξείδωση των ουσιών, λόγω της οποίας απελευθερώνεται η απαραίτητη ενέργεια για τη ζωή των κυττάρων. Αυτοί οι νηματώδεις σχηματισμοί, ελάχιστα ορατοί μέσα οπτικό μικροσκόπιο, ονομάζονται ενεργειακοί σταθμοί του κυττάρου.

Λόγω της βιολογικής οξείδωσης, οι σύνθετες οργανικές ουσίες αποσυντίθενται και η ενέργεια που απελευθερώνεται σε αυτήν την περίπτωση χρησιμοποιείται από τα κύτταρα για τη συστολή των μυών, τη δημιουργία θερμότητας και τη σύνθεση ουσιών που είναι απαραίτητες για το σχηματισμό κυτταρικών δομών. Τα κύτταρα συχνά περιέχουν μικροσκοπικά κυστίδια, λυσοσώματα, στα οποία σύνθετες οργανικές ουσίες αποσυντίθενται, για επεξεργασία ή καταστροφή.

Σχέση όγκου και κυτταρικής επιφάνειας.

Το μέγεθος του κελιού είναι περιορισμένο, καθώς με την αύξηση του όγκου και της μάζας του κυττάρου, η σχετική του επιφάνεια μειώνεται και το κύτταρο δεν μπορεί πλέον να λάβει το σωστό ποσό ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιεςκαι απομονώστε τα προϊόντα πλήρους αποσύνθεσης. Επομένως, έχοντας φτάσει σε ένα ορισμένο μέγεθος, παύει να αυξάνεται σε όγκο.

Η κυτταρική διαίρεση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία (Εικ. 12). Ξεκινά με το γεγονός ότι γύρω από κάθε μόριο DNA συντίθεται το αντίστοιχο μόριο του - το ίδιο μόριο. Ένα ζευγάρι πανομοιότυπων μορίων DNA αποδεικνύεται ότι βρίσκεται κοντά σε ένα χρωμόσωμα, το οποίο στη συνέχεια γίνεται ανεξάρτητα χρωμοσώματα θυγατρικών κυττάρων.

Πριν από τη διαίρεση, ο πυρήνας διογκώνεται και αυξάνεται σε μέγεθος. Τα χρωμοσώματα συστρέφονται σε μια σπείρα και γίνονται ορατά σε ένα οπτικό μικροσκόπιο. Το πυρηνικό περίβλημα εξαφανίζεται. Τα οργανίδια του κυτταρικού κέντρου αποκλίνουν σε αντίθετους πόλους του κυττάρου και ανάμεσά τους σχηματίζεται μια «άτρακτος» διαίρεσης.

Στην επόμενη φάση της διαίρεσης, τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου. Τα ζευγαρωμένα μόρια DNA κάθε χρωμοσώματος συνδέονται με τα αντίστοιχα κεντρόλια: ένα μόριο με το ένα κεντριόλιο και το δίδυμο του με το άλλο. Σύντομα τα μόρια του DNA αρχίζουν να αποκλίνουν, το καθένα στον δικό του πόλο. Δημιουργούνται δύο νέα σύνολα, που αποτελούνται από τα ίδια χρωμοσώματα και τα ίδια γονίδια. Τα χρωμοσώματα των θυγατρικών κυττάρων σχηματίζουν μπάλες. Γύρω τους συντίθεται το πυρηνικό περίβλημα. Τα χρωμοσώματα που έχουν συστραφεί σε μια έλικα δεν είναι εντελώς στριμμένα και παύουν να είναι ορατά. Μετά το σχηματισμό του πυρήνα, γίνεται η διαίρεση των οργανιδίων, το κυτταρόπλασμα "δαντώνεται" σε δύο μισά και σχηματίζονται δύο εντελώς ξεχωριστά θυγατρικά κύτταρα.

Διαδικασίες ζωής του κυττάρου.

Σε όλα τα κύτταρα, χωρίς εξαίρεση, λαμβάνουν χώρα μεταβολικές διεργασίες. Από τα θρεπτικά συστατικά που εισέρχονται στο κύτταρο σχηματίζονται σύνθετες ουσίες (χαρακτηριστικές για κάθε τύπο κυττάρου), σχηματίζονται κυτταρικές δομές. Παράλληλα με το σχηματισμό νέων ουσιών, λαμβάνουν χώρα διεργασίες βιολογικής οξείδωσης. οργανική ύλη- πρωτεΐνες, λίπη, υδατάνθρακες. Σε αυτή την περίπτωση, απελευθερώνεται η ενέργεια που απαιτείται για τη ζωή του κυττάρου. Τα προϊόντα αποσύνθεσης απομακρύνονται έξω από αυτό.

Ένζυμα.

Η σύνθεση και η διάσπαση των ουσιών συμβαίνει λόγω της δράσης των ενζύμων. Πρόκειται για βιολογικούς καταλύτες πρωτεϊνικής φύσης, που επιταχύνουν τη ροή πολλές φορές. χημικές διεργασίες. Κάθε ένζυμο δρα μόνο σε ορισμένες ενώσεις. Ονομάζονται υπόστρωμα αυτού του ενζύμου.

Τα ένζυμα παράγονται τόσο σε φυτικά όσο και σε ζωικά κύτταρα. Μερικές φορές οι πράξεις τους είναι παρόμοιες. Έτσι, το ένζυμο καταλάση, που βρίσκεται στο κυτταρικό τοίχωμα στοματική κοιλότητα, μύες, το συκώτι, είναι σε θέση να διασπάσει το υπεροξείδιο του υδρογόνου. Είναι μια επιβλαβής ένωση που παράγεται στο σώμα.

Ας κάνουμε ένα πείραμα.

Ρίξτε υπεροξείδιο του υδρογόνου σε ένα ποτήρι ζέσεως και ρίξτε σε αυτό κομμάτια ψιλοκομμένης πατάτας. Το υγρό αφρίζει λόγω του σχηματισμού φυσαλίδων οξυγόνου: 2H202 καταλύτης 2H2O + O2; Το δηλητηριώδες υπεροξείδιο του υδρογόνου αποσυντίθεται σε αβλαβές οξυγόνο και νερό.

Τα ένζυμα δρουν τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό των κυττάρων. Όταν βράζονται, οι πρωτεΐνες πήζουν και τα ένζυμα χάνουν τη δραστηριότητά τους. Απενεργοποιήστε τα και μερικά ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ, όπως το αλάτι βαριά μέταλλα. (Αν βράσετε πατάτες, δεν θα υπάρξει αντίδραση αποσύνθεσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου.)

Ανάπτυξη και ανάπτυξη του κυττάρου.

Στη διαδικασία της ζωής, συμβαίνει η ανάπτυξη και η ανάπτυξη των κυττάρων. Η ανάπτυξη είναι η αύξηση του μεγέθους και της μάζας ενός κυττάρου και η ανάπτυξη ενός κυττάρου είναι δική του αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία, συμπεριλαμβανομένης της επίτευξης της ικανότητάς του να εκτελεί πλήρως τις λειτουργίες του. Για παράδειγμα, για να δημιουργήσει ένα οστικό κύτταρο μια σκληρή και ανθεκτική οστική ουσία, πρέπει να ωριμάσει.

Ξεκούραση και διέγερση των κυττάρων.

Τα κύτταρα μπορεί να βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας ή σε κατάσταση διέγερσης.
Όταν είναι ενθουσιασμένος, το κελί ενεργοποιείται δουλειάκαι εκτελεί τις λειτουργίες του. Συνήθως η μετάβαση στη διέγερση συνδέεται με ερεθισμό. Έτσι, ως απάντηση στον ερεθισμό νευρικό κύτταροστέλνει νευρικές ώσεις; μυϊκό κύτταρομειώνεται, και αδενικό - εκκρίνει ένα μυστικό.

Επομένως, ο ερεθισμός είναι η διαδικασία επηρεασμού του κυττάρου. Μπορεί να είναι μηχανικό, ηλεκτρικό, θερμικό, χημικό κ.λπ. Σε απόκριση στον ερεθισμό, το κύτταρο μετακινείται από κατάσταση ηρεμίας σε κατάσταση διέγερσης, δηλαδή ενεργητική εργασία.

Η ικανότητα ενός κυττάρου να ανταποκρίνεται στη διέγερση με μια συγκεκριμένη αντίδραση ονομάζεται διεγερσιμότητα. Τα μυϊκά και νευρικά κύτταρα είναι τα πιο διεγερτικά.

Κυτταρική μεμβράνη, πυρήνας, κυτταρόπλασμα, χρωμοσώματα, γονίδια, DNA, RNA, πυρήνες, οργανίδια, ενδοπλασματικό δίκτυο, ριβοσώματα, μιτοχόνδρια, λυσοσώματα, κεντρόλια, μεταβολισμός, ανάπτυξη, ανάπτυξη, ένζυμα.

1. Σε ποιο περιβάλλον βρίσκονται τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος;
2. Ποια είναι η σημασία της κυτταρικής μεμβράνης;
3. Ποιες είναι οι λειτουργίες του πυρήνα και του πυρήνα;
4. Πόσα χρωμοσώματα έχουν τα σεξουαλικά κύτταρα - σπέρμα και ωάριο;
5. Ονομάστε τα οργανίδια του κυττάρου.

Kolosov D. V. Mash R. D., Belyaev I. N. Βιολογία Βαθμός 8
Υποβλήθηκε από αναγνώστες από τον ιστότοπο

Περιεχόμενο μαθήματος σύνοψη μαθήματος και υποστήριξη πλαισίου παρουσίασης μαθήματος επιταχυντικές μέθοδοι και διαδραστικές τεχνολογίεςκλειστές ασκήσεις (μόνο για χρήση εκπαιδευτικών) αξιολόγηση Πρακτική εργασίες και ασκήσεις, εργαστήρια αυτοεξέτασης, εργαστήριο, περιπτώσεις επίπεδο πολυπλοκότητας εργασιών: κανονική, υψηλή, εργασία για ολυμπιάδα εικονογραφήσεις εικονογραφήσεις: βίντεο κλιπ, ήχος, φωτογραφίες, γραφικά, πίνακες, κόμικ, δοκίμια πολυμέσων τσιπ για περίεργα παιδικά χιούμορ, παραβολές, ανέκδοτα, ρητά, σταυρόλεξα, αποσπάσματα Πρόσθετα εγχειρίδια εξωτερικών ανεξάρτητων δοκιμών (VNT) κύριες και πρόσθετες θεματικές διακοπές, άρθρα συνθημάτων εθνικά χαρακτηριστικάγλωσσάρι όρων άλλα Μόνο για δασκάλους

Καθήκοντα της σχολικής Ολυμπιάδας στη βιολογία

6η τάξη

Ασκηση 1 . Η εργασία περιλαμβάνει 20 ερωτήσεις, καθεμία από τις οποίες έχει 4 πιθανές απαντήσεις. Για κάθε ερώτηση επιλέξτε μόνο μία απάντηση που πιστεύετε ότι είναι πλήρης και σωστή.

Καταγράψτε το ευρετήριο της επιλεγμένης απάντησης.

1. Ποια είναι η σχέση μεταξύ του όρου «φυτό» και ενός από τους τέσσερις παρακάτω όρους. Ορίστε αυτόν τον όρο.

Α) κενοτόπιο

Β) ρίζα

Β) φωτοσύνθεση

ΣΟΛ) ορυκτή διατροφή

2. Ο σχηματισμός οργανικών ουσιών από ανόργανες ουσίες με χρήση ηλιακής ενέργειας συμβαίνει στα φυτά στη διαδικασία:

Α) φωτοσύνθεση

Β) αναπνοή

Β) εξάτμιση

Δ) μεταφορά ουσιών

3. Ονομάστε το εσωτερικό περιβάλλον του κυττάρου, στο οποίο βρίσκονται ο πυρήνας και πολλά οργανίδια:

Πολύ

ΣΙ) μεμβράνη πλάσματος

Β) κυτταρόπλασμα

Δ) πυρήνας

4. Μια ομάδα κυττάρων που είναι παρόμοια σε δομή, μέγεθος και λειτουργίες, σχηματίζει:

Α) ένα όργανο

Β) ύφασμα

Β) ένας ιός

5. Τι είναι ριζικά συστήματα:

Α) πλευρά και ράβδος

Β) ινώδη και ράβδο

Β) κύρια και ινώδη

Δ) εξάρτημα και ράβδος

6. Πώς ονομάζεται το μέρος του σώματος που εκτελεί ορισμένες λειτουργίες:

Α) ένα όργανο

Β) ύφασμα

Β) ένας ιός

7. Το νερό με οργανικές και ανόργανες ουσίες διαλυμένες σε αυτό (περιεκτικότητα σε κενοτόπια) είναι:
α) κυτταρόπλασμα.
β) χυμός κυττάρων.
γ) χλωροφύλλη;
δ) μεσοκυττάρια ουσία.

8. εκπαίδευση διάφορα σχήματακαι χρώματα που μπορούν να δώσουν χρώμα διάφορα σώματατα φυτά είναι:
α) κενοτόπια·
β) μεσοκυτταρικοί χώροι.
γ) χρωμοσώματα;
δ) πλαστίδια.

9. Μια ουσία που δίνει ένα φυτό πράσινο χρώμακαι παίζει καθοριστικό ρόλο στην τροφοδοσία με αέρα του φυτού είναι:
α) χυμός κυττάρων
β) μεσοκυττάρια ουσία.
γ) χλωροφύλλη;
δ) κυτταρόπλασμα.

10. Το φύτρο του σπόρου του φασολιού αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:
α) ρίζα, μίσχος, νεφρός.
β) βλαστική ρίζα, μίσχος, νεφρός, ενδοσπέρμιο.
γ) κοτυληδόνες, ενδοσπέρμιο, νεφρός.
δ) κοτυληδόνες, βλαστική ρίζα, μίσχος, νεφρός.

11. Τα θρεπτικά συστατικά στους σπόρους του σιταριού βρίσκονται σε:
α) σπονδυλική στήλη?
β) κοτυληδόνα.
γ) τα περιβλήματα του σπόρου.
δ) ενδοσπέρμιο.

12. Η ρίζα που αναπτύσσεται από τη ρίζα του εμβρύου ονομάζεται:
α) κύρια·
β) πλευρά?
γ) υποδεέστερη·
δ) ινώδης.

13. Λειτουργία Root Cap:
α) συνεχής επιμήκυνση της ρίζας λόγω κυτταρικής διαίρεσης.
β) μεταφορά νερού και ορυκτών.
γ) προστασία του άκρου της ρίζας από ζημιές.
δ) απορρόφηση νερού και μετάλλων.

14. Η ριζική πίεση είναι:
α) πίεση του εδάφους στο καπάκι της ρίζας.
β) τη δύναμη με την οποία η ρίζα οδηγεί το νερό στο στέλεχος.
γ) την πίεση του φυτού στο έδαφος.
δ) πίεση του εδάφους στην τρίχα της ρίζας.

15. Οι ριζικοί κόνδυλοι σχηματίζονται από:
α) κύρια ρίζα
β) πλάγιες ρίζες.
γ) από την κύρια ρίζα και το κάτω μέρος του στελέχους.
δ) από πλάγιες και τυχαίες ρίζες.

16. Τα νεφρά που εκτελούν λειτουργία δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείαςκαι αναπτύσσεται μετά διάφορες ζημιέςΤα φυτά ονομάζονται:
α) μασχαλιαία?
β) ύπνος?
γ) ακρορριζική?
δ) γενεσιουργός.

17. Μια διαφυγή στην οποία τα μεσογονάτια είναι ελάχιστα ορατά:
α) επιμήκης βλαστός.
β) ερπυστική απόδραση.
γ) κοντό βλαστό.
δ) προσκολλημένος βλαστός

18. Τα φυτικά όργανα που αναπαράγονται ονομάζονται:

ένας σπόρος;

β) γενεσιουργός·

γ) αμφιλεγόμενη.

19. Η επιστήμη των βοτανικών μελετών:

Α) όλους τους ζωντανούς οργανισμούς

Β) φυτά?

Β) μανιτάρια.

20. Τα φυτά έχουν τις ακόλουθες μορφές ζωής:

Α) δέντρα, θάμνοι, βότανα.

Β) δέντρα, θάμνοι, βότανα.

Γ) θάμνοι, βότανα, θάμνοι.

Δ) θάμνοι, θάμνοι, βότανα, δέντρα

Εργασία 2. Εργασία για τον προσδιορισμό της ορθότητας των κρίσεων (17 κρίσεις). Καταγράψτε τους αριθμούς των σωστών κρίσεων.

1. Το φύλλο είναι ειδικό όργανο τροφοδοσίας του αέρα, αφού με τη συμμετοχή της ενέργειας του ηλιακού φωτός στους κόκκους χλωροφύλλης, σχηματίζονται οργανικές ουσίες από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό.

2. Δύσκολη διαδικασίαΗ φωτοσύνθεση συνεχίζεται στους χλωροπλάστες κατά τη διάρκεια της ημέρας χωρίς διακοπή.

3. Η διατροφή των ριζών παρέχει στο φυτό μεταλλικά άλατα και νερό, ενώ η διατροφή με αέρα (φύλλων) είναι ο κύριος προμηθευτής οργανικής ύλης.

4. Τα πράσινα φυτά είναι αυτότροφα, δηλαδή είναι σε θέση να δημιουργούν ανεξάρτητα οργανικές ουσίες από ανόργανες.

5. Όλα τα φυτικά όργανα αποτελούνται από κύτταρα και ιστούς.

6. Μόνο τα φυτά μπορούν να απορροφήσουν την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας.

7. Κατανάλωση ανόργανων ουσιών: διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ορυκτά άλατα, - το φυτό τρέφεται.

8. Στα χωράφια, μετά τη συγκομιδή, τα ορυκτά που απορροφούν τα φυτά δεν επιστρέφουν στο έδαφος.

9. Στο δάσος, τα ορυκτά άλατα που απορροφώνται από τα φυτά επιστρέφουν στο έδαφος με πεσμένα φύλλα και βελόνες.

10. Η θρέψη των φυτών με αέρα ονομάζεται θρέψη αέρα.

11. Με τη βοήθεια της χλωροφύλλης σχηματίζονται στο φύλλο οργανικές ουσίες (σάκχαρα) από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό.

12. Αυτότροφοι - οργανισμοί ικανοί να συνθέτουν ανεξάρτητα οργανικές ουσίες από ανόργανες.

13. Ο ρόλος των πράσινων φυτών ονομάζεται κοσμικός γιατί λαμβάνουν την ενέργεια του ηλιακού φωτός από το διάστημα.

14. Η ενέργεια του ηλιακού φωτός που λαμβάνεται από το διάστημα αποθηκεύεται από τα πράσινα φυτά με τη μορφή υδατανθράκων, λιπών και πρωτεϊνών.

15. Με την εμφάνιση των πράσινων φυτών στη Γη, σχηματίστηκε το ατμοσφαιρικό οξυγόνο.

16. Το οξυγόνο είναι μια ουσία απαραίτητη για τη φωτοσύνθεση και την αναπνοή των φυτών.

17. Μεταβολισμός είναι η διατροφή και η αναπνοή των φυτών.

Εργασία 3. Λύστε ένα βιολογικό πρόβλημα.

Όταν φυλάσσονται σε ζεστό δωμάτιο, οι πατάτες ζαρώνουν και όταν καταψύχονται γίνονται γλυκές. Εξηγήστε αυτό το φαινόμενο.

Απαντήσεις στη Σχολική Ολυμπιάδα Βιολογίας

Ασκηση 1.

1c, 2a, 3c, 4b, 5b, 6a, 7b, 8d, 9c, 10d, 11d, 12a, 13c, 14b, 15d, 16b, 17c, 18b, 19b, 20 γρ.

Εργασία 2.

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

Εργασία 3.

Όταν αποθηκεύονται σε ένα ζεστό δωμάτιο, οι πατάτες συρρικνώνονται καθώς το νερό εξατμίζεται από αυτές.

Όταν καταψύχονται, οι πατάτες γίνονται γλυκές, καθώς όταν πέφτει η θερμοκρασία, το άμυλο μετατρέπεται σε ζάχαρη.

Εσωτερικό περιβάλλονκύτταρα

Μέσα στο κύτταρο βρίσκεται το κυτταρόπλασμα. Αποτελείται από ένα υγρό μέρος - υαλόπλασμα (μήτρα), οργανίδια και κυτταροπλασματικά εγκλείσματα.

Υαλόπλασμα

Υαλόπλασμα - η κύρια ουσία του κυτταροπλάσματος, γεμίζει ολόκληρο το διάστημα μεταξύ της πλασματικής μεμβράνης, του κελύφους του πυρήνα και άλλων ενδοκυτταρικών δομών. Το υαλόπλασμα μπορεί να θεωρηθεί ως σύμπλεγμα κολλοειδές σύστημα, ικανό να υπάρχει σε δύο καταστάσεις: κολλοειδές (υγρό) και τζελ, που περνούν αμοιβαία το ένα στο άλλο. Στη διαδικασία αυτών των μεταβάσεων, εκτελούνται ορισμένες εργασίες, δαπανάται ενέργεια. Το υαλόπλασμα στερείται συγκεκριμένης οργάνωσης. Χημική σύνθεσηΥαλοπλάσματα: νερό (90%), μεταλλικά ιόντα, πρωτεΐνες (ένζυμα γλυκόλυσης, μεταβολισμός σακχάρων, αζωτούχες βάσεις, πρωτεΐνες και λιπίδια). Ορισμένες κυτταροπλασματικές πρωτεΐνες σχηματίζουν υπομονάδες που δημιουργούν οργανίδια όπως κεντρόλια, μικρονημάτια.

Λειτουργίες υαλοπλάσματος:

1) ο σχηματισμός ενός πραγματικού εσωτερικού περιβάλλοντος του κυττάρου, το οποίο ενώνει όλα τα οργανίδια και διασφαλίζει την αλληλεπίδρασή τους.

2) διατήρηση μιας ορισμένης δομής και σχήματος του κυττάρου, δημιουργώντας ένα στήριγμα για την εσωτερική διάταξη των οργανιδίων.

3) εξασφάλιση ενδοκυτταρικής μετακίνησης ουσιών και δομών.

4) εξασφάλιση επαρκούς μεταβολισμού τόσο εντός του ίδιου του κυττάρου όσο και με το εξωτερικό περιβάλλον.

εγκλείσματα

Αυτά είναι σχετικά ασταθή συστατικά του κυτταροπλάσματος. Μεταξύ αυτών είναι:

1) αποθεματικά θρεπτικά συστατικά που χρησιμοποιούνται από το ίδιο το κύτταρο σε περιόδους ανεπαρκούς πρόσληψης θρεπτικών ουσιών από το εξωτερικό (κατά τη διάρκεια της κυτταρικής πείνας) - σταγόνες λίπους, αμύλου ή κόκκων γλυκογόνου.

2) προϊόντα που πρόκειται να απελευθερωθούν από το κύτταρο, για παράδειγμα, ώριμοι κόκκοι έκκρισης σε εκκριτικά κύτταρα (γάλα στα γαλακτοκύτταρα των μαστικών αδένων).

3) ουσίες έρματοςορισμένα κύτταρα που δεν εκτελούν κάποια συγκεκριμένη λειτουργία (μερικές χρωστικές, όπως η λιποφουσκίνη των γηρασμένων κυττάρων).

Μεταβολισμός

Η υλική ουσία της ζωής εκδηλώνεται, πρώτα απ 'όλα, στη συνεχή ανταλλαγή ύλης και ενέργειας που συμβαίνει μεταξύ ενός ζωντανού συστήματος (κύτταρο, οργανισμός, βιοκένωση) και του εξωτερικού του περιβάλλοντος. Με αυτή την έννοια βιολογικά συστήματαείναι Άνοιξε .

Διάφοροι οργανισμοίκαταναλώνω ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙενέργεια, σε σχέση με την οποία διακρίνονται σε αυτότροφες και ετερότροφες.

Αυτοτροφικοί οργανισμοί(αυτοτρέφεται) ικανός να απορροφά ενέργεια άψυχη φύση. Πρώτα απ 'όλα, αυτά είναι πράσινα φυτά, καθώς και καφέ και κόκκινα φύκια, χρησιμοποιώντας ηλιακό φωςγια τη διαδικασία φωτοσύνθεση - ο σχηματισμός οργανικής γλυκόζης από ανόργανο νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Τα αυτότροφα περιλαμβάνουν επίσης γαλαζοπράσινα φύκια (κυανίδια) και μερικά βακτήρια ικανά να αντιδράσουν χημειοσύνθεση - σύνθεση οργανικών ουσιών λόγω της ενέργειας του απλού χημικές αντιδράσεις. Εν Η πρωτογενής ενέργεια (ηλιακή ή χημική) μετατρέπεται σε ενέργεια χημικών δεσμών πολύπλοκων οργανικών μορίων, ώστε τα αυτότροφα, σαν να λέγαμε, να δημιουργούν τη δική τους τροφή.

ετερότροφους οργανισμούς(τρέφοντας σε βάρος άλλων) - οι άνθρωποι, όλα τα ζώα, οι μύκητες, καθώς και πολλά βακτήρια - λαμβάνουν τροφή με τη μορφή έτοιμων οργανικών ουσιών που παράγονται από αυτότροφα, κυρίως φυτά.Ως μέρος αυτής της τροφής, λαμβάνουν επίσης ενέργεια που περιέχεται σε χημικούς δεσμούς.

Αν η οργανική ύλη των τροφίμων διασπαστεί σε περισσότερα απλές ουσίες, απελευθερώνεται ενέργεια. Ουσιαστικά, τα ετερότροφα λαμβάνουν την ίδια ηλιακή ενέργεια, αλλά μετατρέπονται από τα πράσινα φυτά σε χημική ενέργεια. Από εδώ είναι ξεκάθαρο ένα τεράστιο ρόλος φυτικούς οργανισμούςως ενδιάμεσος στον ενεργειακό εφοδιασμό ζώων και ανθρώπων. Η ανθρωπότητα δεν έχει μάθει ακόμη να απαλλαγεί από αυτή την εξάρτηση, να λαμβάνει οποιαδήποτε ενέργεια απευθείας από την άψυχη φύση. Και παρόλο που ο ακαδημαϊκός V. I. Vernadsky πρότεινε ένα τέτοιο επιστημονικό πρόβλημα, το θέμα δεν έχει προχωρήσει πέρα ​​από φανταστικά έργα και είναι απίθανο να προχωρήσει στο άμεσο μέλλον. Επομένως, για τους βιολόγους σε όλο τον κόσμο, ένα από τα καθήκοντα προτεραιότητας παραμένει η κατανόηση του μηχανισμού της φωτοσύνθεσης με όλες τις λεπτομέρειες, προκειμένου να ενταθεί όσο το δυνατόν περισσότερο στα φυτά και, ει δυνατόν, να αναπαραχθεί σε τεχνητές συνθήκες.

Η δομή του ATP και η αλλαγή του κατά το μεταβολισμό

R αντιδράσεις του ενεργειακού μεταβολισμού. Ανεξάρτητα από την αρχική πηγή ενέργειας, όλοι οι οργανισμοί, τόσο οι αυτότροφοι όσο και οι ετερότροφοι, μεταφέρουν πρώτα ενέργεια σε μια κατάσταση κατάλληλη για περαιτέρω χρήση. Αυτοί είναι οι λεγόμενοι μακροεργικοί (πλούσιοι σε ενέργεια) δεσμοί σε μόρια αδενοσίντριο φωσφορικό οξύ– ATP . Τα μόρια ATP σχηματίζονται από την αδενοσίνη di φωσφορικό (ADP) ή αδενοσίνη μονοφωνικό φωσφορικό οξύ (AMP) και ελεύθερα μόρια φωσφορικού οξέος, αλλά με την απαραίτητη απορρόφηση εξωτερικής ενέργειας - ηλιακής ή χημικής (ενδόθερμη αντίδραση). Η ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται σε έναν μακροεργικό δεσμό είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από ό,τι στους συνηθισμένους δεσμούς, για παράδειγμα, μέσα σε ένα μόριο γλυκόζης, επομένως, ως μέρος του ΑΤΡ, η ενέργεια αποθηκεύεται και μεταφέρεται εύκολα μέσα στο κύτταρο.

Σε μέρη όπου καταναλώνεται αυτή η ενέργεια, το ATP διασπάται σε ADP και φωσφορικά (εάν είναι απαραίτητο, ακόμη και σε AMP και δύο φωσφορικά άλατα) και η απελευθερωμένη ενέργεια δαπανάται σε μια ή την άλλη εργασία - τη σύνθεση γλυκόζης σε χλωροπλάστες. φυτικά κύτταρα, η σύνθεση πρωτεϊνών και άλλων μακρομορίων, η μεταφορά ουσιών μέσα και έξω από το κύτταρο, κίνηση, κ.λπ. Το ADP (AMP) και το φωσφορικό άλας μπορούν να επανασυνδεθούν, συλλαμβάνοντας ένα άλλο μέρος της εξωτερικής ενέργειας και στη συνέχεια να καταρρεύσουν και να δώσουν ενέργεια στη δουλειά. Οι κυκλικοί μετασχηματισμοί του ATP επαναλαμβάνονται πολλές φορές.

Έτσι, το ATP δρα ως ένας παγκόσμιος φορέας ενέργειας μέσα στο κύτταρο, ένα είδος διαπραγματευτικού χαρτιού στις πληρωμές ενέργειας για ενδοκυτταρικές διεργασίες..

Μονοπάτια αναβολισμού και καταβολισμού στο κύτταρο

Το πρόβλημα της κυτταρικής ενέργειας βράζει στην κατανόηση πρωτογενείς πηγές ενέργειαςκαι μηχανισμούς μεταφοράς του στο ATP. ΣΤΟ γενική εικόναη κατάσταση έχει ως εξής: στους φωτοσυνθετικούς αυτότροφους οργανισμούς, η σύνθεση του ATP από το ADP και το φωσφορικό άλας παράγεται από την ηλιακή ενέργεια, στα ετερότροφα, από την ενέργεια από την οξείδωση των προϊόντων διατροφής.

Έτσι, για τη σύνθεση ATP, τα φυτά χρειάζονται φως, τα ζώα και οι άνθρωποι χρειάζονται βιολογικά τρόφιμα.

Φωςείναι πρωταρχικόςπηγή ενέργειας,χρησιμοποιείται σε αντιδράσεις φωτοσύνθεσηςστα φυτά. Τελικά, η αντίδραση της φωτοσύνθεσης είναι αρκετά απλή:

6CO 2 + 6H 2 O + φωτεινή ενέργεια → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Με τη βοήθεια της φωτεινής ενέργειας, μια οργανική ουσία 6 άνθρακα, η γλυκόζη (μονοσακχαρίτης), συντίθεται από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, και το οξυγόνο σχηματίζεται ως «επιπλέον» προϊόν, το οποίο πηγαίνει στην ατμόσφαιρα. Στην πραγματικότητα, αυτή η αντίδραση είναι πιο περίπλοκη, αποτελείται από δύο στάδια: το φως και το σκοτάδι. Πρώτα στο φως με μια ειδική χρωστική ουσία που περιέχει Mg χλωροφύλλη Το νερό χωρίζεται σε οξυγόνο και υδρογόνο και η ενέργεια του υδρογόνου μεταφέρεται στη σύνθεση του ATP. Μόνο τότε, στο σκοτεινό στάδιο, το υδρογόνο συνδυάζεται με διοξείδιο του άνθρακακαι σχηματίζεται γλυκόζη. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος του ATP διασπάται, δίνοντας ενέργεια στη γλυκόζη.

γλυκόζη μαζί με ορυκτά, μπαίνοντας στο φυτό από το έδαφος (άλατα αζώτου, θείου, φωσφόρου, σιδήρου, μαγνησίου, ασβεστίου, καλίου, νατρίου κ.λπ.), γίνεται η βάση για πιο σύνθετες συνθέσεις - σχηματίζονται πολυσακχαρίτες, λιπίδια, πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, από οι οποίες δομές εργασίας είναι χτισμένα κύτταρα. Αλλά αυτές οι συνθέσεις, όπως και η σύνθεση της γλυκόζης, απαιτούν ενεργειακό κόστος. Άμεση χρήσητο φως είναι αδύνατο εδώ (η εξέλιξη δεν δημιούργησε τέτοιες ενεργειακές μεταπτώσεις), επομένως μέρος της γλυκόζης χρησιμοποιείται ως ενεργειακό υπόστρωμα, δηλαδή γλυκόζηγίνεται δευτερεύωνπηγή ενέργειας. Η γλυκόζη διασπάται και δίνει ενέργεια - πρώτα στη σύνθεση του ATP, και μετά τη διάσπαση του ATP - στη βιοσύνθεση των μακρομορίων.

Ένα σημαντικό μέρος του ATP, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, δαπανάται σε άλλες εργασίες - τη μεταφορά ουσιών, την κίνηση των κυττάρων κ.λπ. Η γλυκόζη διασπάται πιο αποτελεσματικά με τη συμμετοχή οξυγόνου:

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

Από χημική άποψη, πρόκειται για πλήρη οξείδωση - την «καύση» της γλυκόζης. Σε ζωντανό κελί

Η «καύση» συμβαίνει αργά, σταδιακά, έτσι ώστε η ενέργεια να απελευθερώνεται σε μικρές μερίδες και το μεγαλύτερο μέρος της (περίπου 55%) χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ATP, το υπόλοιπο διαχέεται με τη μορφή θερμότητας. Πλήρης οξείδωση ένα μόριο γλυκόζης παρέχει σύνθεση 38 μόρια ATP . Δεδομένου ότι το οξυγόνο για την οξείδωση εισπνέουμε με ατμοσφαιρικός αέρας, τότε σε χημικό επίπεδο, ονομάζεται η οξείδωση της γλυκόζης από το οξυγόνο αναπνοή. Κύριο χαρακτηριστικόλαχανικό αυτότροφος κύτταρα - η ικανότητα φωτοσύνθεσης, η οποία παρέχει το πρώτο στάδιο στην κατασκευή της οργανικής ύλης, με τη μορφή γλυκόζης. Αλλά η αναπνοή είναι επίσης πλήρως εγγενής στα φυτά, καθώς αυτή η διαδικασία είναι που εξάγει ενέργεια από τη γλυκόζη (καθώς και από λίπη και περίσσεια πρωτεϊνών), τη μεταφέρει προσωρινά στο ATP και στη συνέχεια σε πολύπλοκα μακρομόρια. Το ίδιο σχήμα, αλλά με την αφαίρεση της αντίδρασης φωτοσύνθεσης, αντιστοιχεί ετερότροφος μεταβολισμός ζωικών κυττάρων. Σε αυτή την περίπτωση, η γλυκόζη (καθώς και άλλοι υδατάνθρακες, λίπη, τροφικές πρωτεΐνες κ.λπ.) εισέρχεται στο κύτταρο από το εξωτερικό. έτοιμη. Μερικά από αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται για την αναπνοή (στον κλίβανο, για την εξαγωγή ενέργειας μέσω της σύνθεσης του ATP) και μερικά, μετά από κάποια αλλαγή, για τη σύνθεση νέων μακρομορίων ως δομικό υλικό. Με αυτόν τον τρόπο, τροφή σε ετερότροφα (δηλαδή με εσένα και εμένα) έχει διπλός σκοπός– ενέργεια και πλαστικό (κατασκευή).

Μεταξύ του πλαστικού μεταβολισμού (αναβολισμός) και της ενέργειας (καταβολισμός) υπάρχει μια άρρηκτη ενότητα.Η ενέργεια απορροφάται από εξωτερικό περιβάλλον, μετατρέπεται σε ATP, πρωτίστως για την υλοποίηση κατασκευαστικών διαδικασιών, για την κατασκευή ζωντανής ύλης. Και η κατασκευή ζωντανής ύλης, δηλαδή η σύνθεση μακρομορίων από απλές ανόργανες ουσίες, είναι δυνατή μόνο με την απορρόφηση εξωτερικής ενέργειας.

\ Τα έγγραφα \ Για καθηγητή χημείας και βιολογίας

Όταν χρησιμοποιείτε υλικά από αυτόν τον ιστότοπο - και η τοποθέτηση του banner είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ!!!

Ολυμπιάδα βιολογίας για την 6η τάξη

Υλικό που αναπτύχθηκε και υποβλήθηκε από: Maslova Victoria Viktorovna, δασκάλα βιολογίας Δημοτική εκπαιδευτικό ίδρυμαΕυγενές δευτεροβάθμιο σχολείο, 403843, χωριό Dvoryanskoye, Kamyshinskiy δημοτική περιοχή, Περιφέρεια Βόλγκογκραντ. Διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου: [email προστατευμένο]

ΕΠΙΛΟΓΗ "Α"

Για καθεμία από τις εργασίες της επιλογής «Α», δίνονται τέσσερις πιθανές απαντήσεις, από τις οποίες μόνο μία είναι σωστή. Κυκλώστε τον αριθμό αυτής της απάντησης.

1. Ποια είναι η σχέση μεταξύ του όρου «φυτό» και ενός από τους τέσσερις παρακάτω όρους. Ορίστε αυτόν τον όρο.

1) κενοτόπιο 2) ρίζα 3) φωτοσύνθεση 4) ορυκτή διατροφή

2. Ποια βακτήρια θεωρούνται «πλανητικά τακτοποιημένα»;

1) αποσύνθεση 2) ​​οξικό οξύ 3) γαλακτικό οξύ 4) όζος

3. Ο σχηματισμός οργανικών ουσιών από ανόργανες ουσίες με χρήση ηλιακής ενέργειας συμβαίνει στα φυτά κατά τη διαδικασία

1) φωτοσύνθεση 2) ​​αναπνοή 3) εξάτμιση 4) μεταφορά ουσιών

4. Σε ποια τάξη ανήκουν ανθοφόρα φυτάέχοντας ριζικό σύστημα βρύσης και δικτυωτό αερισμό των φύλλων;

1) βρύα σφάγνου 2) κωνοφόρα 3) δικοτυλήδονα 4) φτέρες

5. Τα δομικά χαρακτηριστικά ποιου οργάνου ανθοφόρων φυτών παίζουν καθοριστικό ρόλο όταν συνδυάζονται σε τάξεις;

1) σπόρος 2) καρπός 3) άνθος 4) φύλλο

6. Ονομάστε το εσωτερικό περιβάλλον του κυττάρου, στο οποίο βρίσκονται ο πυρήνας και πολλά οργανίδια

1) κέλυφος 2) πλασματική μεμβράνη 3) κυτταρόπλασμα 4) πυρήνας

7. Ο αριθμός των χρωμοσωμάτων για κάθε τύπο οργανισμού είναι σταθερός. Πόσα χρωμοσώματα έχει ένα άτομο;

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

8. Μια ομάδα κυττάρων παρόμοια σε δομή, μέγεθος και λειτουργίες, σχηματίζει:

9. Ποια είναι τα ριζικά συστήματα

1) πλευρική και ράβδος 2) ινώδης και ράβδος 3) κύρια και ινώδης 4) εξάρτημα και ράβδος

10. Πώς ονομάζεται το μέρος του σώματος που εκτελεί ορισμένες λειτουργίες

1) όργανο 2) φαγοκυττάρωση 3) ιστός 4) ιός