Органоиды клетки

Слайд 1

Добрый день, уважаемые учащиеся! Сегодня консультацию по биологии проводит учитель средней школы № 4 города Бирска Тростинская Ольга Викторовна.

Тема сегодняшней консультации- «Органоиды клетки»

Слайд 2---------Органоиды клетки-

Это  постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов. Каждый органоид осуществляет определённые функции, жизненно необходимые для клетки. Почему же все-таки «органоиды»? Просто  эти компоненты клетки сопоставляются с органами многоклеточного организма.

Слайд 3------Все живые организмы могут быть распределены в одну из двух групп (прокариоты или эукариоты) в зависимости от основной структуры их клеток.

Прокариоты — живые организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра и мембранных органелл.

Эукариоты — живые организмы, клетки которых содержат ядро, а также мембранные органеллы.

Клетка является фундаментальной составляющей нашего современного определения жизни и живых существ. Клетки рассматриваются в качестве основных строительных блоков жизни и используются в определении того, что значит быть «живым».

Слайд 4 ----- Клеточная теория впервые была предложена в конце 1830-х годов немецкими учеными Маттиасом Якобом Шлейденом и Теодором Шванном. Они утверждали, что все живые существа состоят из клеток. Теория биогенеза, предложенная Рудольфом Вирховым в 1858 году, утверждает, что все живые клетки возникают из существующих (живых) клеток и не могут появиться спонтанно из неживой материи.

Слайд  5   --------Основные положения современной клеточной теории:

- клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению; - клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; - размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; - в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.

Клетка - самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, авторегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.

Слайд 6 – Строение клеток прокариот и эукариот

Прокариоты — организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра или любых мембранных органелл. Это означает, что генетический материал ДНК у прокариот не связан в ядре. ДНК эукариот организована в хромосомы. Большинство прокариот состоят только из одной клетки (одноклеточные), но есть несколько и многоклеточных.

Типичная клетка прокариота включает:

·         клеточную стенку; лазматическую (клеточную) мембрану;  цитоплазму;

·         рибосомы;  жгутики и пили;  нуклеоид;  плазмиды;

Эукариоты — живые организмы, клетки которых содержат ядро и мембранные органеллы. Генетический материал у эукариот находится в ядре, а ДНК организована в хромосомы. Эукариотические организмы могут быть одноклеточными и многоклеточными. Все животные являются эукариотами. Также эукариоты включают растения, грибы и простейших.

Типичная клетка эукариота включает:

·         плазматическую (клеточную) мембрану;  ядрышко;  ядро;  хромосомы;

·         рибосомы;  эндоплазматический ретикулум;  аппарат (комплекс) Гольджи;

·         цитоскелет;  цитоплазму;  лизосомы;  центриоль;  митохондрии.

Слайд № 7 - Органоиды клетки подразделяются на:

- Немембранные – это органоиды, не имеющие в своем строении мембран:

рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты, органоиды движения (жгутики, реснички)

- Одномембранные - ЭПС, комплекс (аппарат) Гольджи, лизосомы и вакуоли

- Двумембранные - ядро, пластиды, митохондрии

Слайд № 8 – Цитоплазама

Органоиды клетки расположены в цитоплазме, которая состоит из воды, питательных веществ и продуктов обмена. В цитоплазме происходит постоянный ток веществ: поступившие в клетку вещества для расщепления необходимо доставить к органоидам, а побочные продукты - удалить из клетки.   Постоянное движение цитоплазмы поддерживает связь между органоидами клетки и обеспечивает ее целостность.

Слайд № 9- Клеточная мембрана  Запомните, что в отличие от клеточной стенки, которая есть только у растительных клеток и у клеток грибов (она придает им плотную, жесткую форму) клеточная мембрана есть у всех клеток без исключения! Клеточная мембрана представляет собой билипидный слой, который пронизывают молекулы белков.  Клеточную мембрану  можно сравнить со стенами помещения, в котором, вероятно, вы находитесь. Стены дома защищают его от ветра, дождя, снега и прочих факторов внешней среды. В вашем доме есть окна и двери, которые по мере необходимости открываются и закрываются . Так и клеточная мембрана может сообщать внутреннюю среду клетки с внешней средой: через мембрану вещества поступают в клетку и удаляются из нее.

Клеточная мембрана выполняет ряд важнейших функций:

1.     Разделительная (барьерная) - образует барьер между внешней средой и внутренней средой клетки (цитоплазмой с органоидами)

2.     Поддержание обмена веществ между внешней средой и цитоплазмой

Через мембрану по каналам кислород и питательные вещества поступают в клетку, а продукты жизнедеятельности - мочевина - удаляются из клетки во внешнюю среду.

3.     Транспортная

Внутрь клетки крупные молекулы попадают путем эндоцитоза (греч. endo — внутрь) двумя путями:

Фагоцитоз  и Пиноцитоз

Слайд № 10-  Фагоцитоз (греч. phago - ем + cytos - клетка) - поглощение твердых пищевых частиц и бактерий фагоцитами

Фагоцитоз был открыт И.И. Мечниковым, который создал фагоцитарную теорию иммунитета. Это теория гласит, что в основе иммунной системы нашего организма лежит явление фагоцитоза: попавшие в организм бактерии уничтожаются фагоцитами (T-лимфоцитами), которые переваривают их.

Фагоцитоз является важной составляющей иммунной системы. Действие фагоцитирующих патогенных или посторонних частиц позволяет клеткам иммунной системы знать, с чем они борются. Зная врага, клетки иммунной системы могут специально нацеливаться на похожие частицы, циркулирующие в организме.

Слайд № 11- Пиноцитоз   Пиноцитоз (греч. pino - пью) - поглощение клеткой жидкости, захват жидкости клеточной поверхностью. Явление пиноцитоза открыл американский учёный У. Льюис в 1931 году.

Слайд № 12 Ядро - Важнейший компонент эукариотической клетки - оформленное ядро, которое у прокариот отсутствует. Внутренняя часть ядра представлена кариоплазмой, в которой расположен хроматин - комплекс ДНК, РНК и белков, и одно или несколько ядрышек.

Ядрышко - место в ядре, где активно идет процесс матричного биосинтеза – транскрипция В течение дня, наблюдая за одной и той же клеткой, можно увидеть разное количество ядрышек или не найти ни одного.

Оболочка ядра состоит из двух мембран и пронизана большим количеством ядерных пор, через которые происходит сообщение между кариоплазмой и цитоплазмой. Главными функциями ядра является хранение, защита и передача наследственного материала дочерним клеткам.

Слайд № 13- ЭПС

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) или эндоплазматический ретикулум (лат. reticulum - сеть)

ЭПС представляет собой систему мембран, пронизывающих всю клетку и разделяющих ее на отдельные изолированные части . Это крайне важно, так как в разных частях клетки идут реакции, которые могут помешать друг другу, что нарушит процессы жизнедеятельности.

Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними имеются различия.

На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез углеводов, липидов, обезвреживаются вредные вещества.

Шероховатая ЭПС синтезирует белок, так как имеет на мембранах многочисленные рибосомы (потому и называется шероховатой).

Слайд № 14- Комплекс Гольджи   Комплекс( или аппарат)  Гольджи состоит из трубочек, сети уплощенных канальцев (цистерн) и связанных с ними пузырьков. Располагается вокруг ядра клетки,. Это - "клеточный склад". В нем запасаются жиры и углеводы, с которыми здесь происходят химические видоизменения.

Модифицированные вещества упаковываются в пузырьки и могут перемещаться к мембране клетки, соединяясь с ней, они изливают свое содержимое во внешнюю среду.  Комплекс Гольджи хорошо развит в клетках эндокринных желез, которые в большом количестве синтезируют и выделяют в кровь гормоны.

В комплексе Гольджи появляются первичные лизосомы, которые содержат ферменты в неактивном состоянии.

Слайд № 15- Лизосомы - Представляют собой мембранные пузырьки, содержащие  внутри ферменты (энзимы) - липазы, протеазы, фосфатазы.

Лизосомы участвуют во внутриклеточном пищеварении поступивших в клетку веществ. Сливаясь с фагосомой, первичные лизосомы  превращаются во вторичные, ферменты активируются. После расщепления веществ образуется остаточное тельце - вторичные лизосомы с непереваренными остатками, которые удаляются из клетки.

Слайд № 16- Лизосомы могут переварить переварить часть клетки или всю клетку целиком. Например, когда головастик превращается   в лягушку, лизосомы, которые находятся в клетках хвоста, переваривают его: хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются  и используются другими клетками тела.

Слайд № 17- Вакуоль - это клеточная органелла, встречающаяся в ряде различных типов клеток. Она представляют собой заполненные жидкостью закрытые структуры, отделенную от цитоплазмы одной мембраной. Вакуоли встречаются в основном в растительных клетках и грибах. Однако некоторые  клетки животных и бактерии также содержат эти органеллы. Вакуоли отвечают за широкий спектр важных функций в клетке, включая хранение питательных веществ.

Вакуоли в клетках растений выполняют ряд важных функций, включая:

·         Тургорное давление - сила, воздействующая на клеточную стенку, так как содержимое клетки подталкивает плазматическую мембрану к стенке клетки. Вода, заполняющая центральную вакуоль, оказывает давление на клеточную стенку, чтобы помочь растительным структурам оставаться жесткими и прямыми.

·         Рост - центральные вакуоли помогают в удлинении клеток, поглощая воду и оказывают давление тургора на клеточную стенку. Росту способствует высвобождение определенных белков, которые снижают жесткость клеточной стенки.

·         Хранение - вакуоли хранят важные минералы, воду, питательные вещества, ионы, отходы, небольшие молекулы, ферменты и растительные пигменты.

·         Деградация молекул - внутренняя кислая среда вакуолей способствует деградации более крупных молекул, направляемых в вакуоль для разрушения. Тонопласт помогает создать эту кислую среду путем переноса ионов водорода из цитоплазмы в вакуоль. Среда с низким рН активирует ферменты, которые разрушают биологические полимеры.

·         Детоксикация - вакуоли удаляют потенциально токсичные вещества такие как избыточные тяжелые металлы и гербициды.

·         Защита - некоторые вакуоли хранят и выделяют химические вещества, которые являются ядовитыми или неприятными для защиты растений от животных.

·         Прорастание семян - вакуоли являются источником питательных веществ для семян во время прорастания. Они хранят важные углеводы, белки и жиры, необходимые для роста.

Слайд № 18- Митохондрии - Органоид палочковидной формы. Митохондрию можно сравнить с "энергетической станцией". Если в цитоплазме происходит анаэробный этап дыхания (бескислородный), то в митохондрии идет более совершенный - аэробный этап (кислородный). В результате кислородного этапа (цикла Кребса) из двух молекул пировиноградной кислоты (образовавшихся из 1 глюкозы) получаются 36 молекул АТФ.

Митохондрия окружена двумя мембранами. Внутренняя ее мембрана образует выпячивания внутрь - кристы, на которых имеется большое скопление окислительных ферментов, участвующих в кислородном этапе дыхания. Внутри митохондрия заполнена матриксом.

Особенностью этого органоида является наличие кольцевой молекулы ДНК - нуклеоида, и рибосом. То есть митохондрия обладает собственным генетическим материалом и возможностью синтеза белка, почти как отдельный организм.

В связи с этим, митохондрия считается полуавтономным органоидом. Вероятнее всего, изначально митохондрии были самостоятельными организмами, однако со временем вступили в симбиоз с эукариотами и стали частью клетки.

Митохондрий особенно много в клетках мышц, в том числе - в сердечной мышечной ткани. Эти клетки выполняют активную работу и нуждаются в большом количестве энергии.

Слайд № 19- Пластиды - Двумембранные органоиды, встречающиеся только в клетках высших растений, водорослей и некоторых простейших. У подавляющего большинства животных пластиды отсутствуют.

Подразделяются на три типа:

- Хлоропласты - Получили свое название за счет содержащегося в них зеленого пигмента – хлорофилла. Хлоропласты- это пластиды, осуществляющие фотосинтез.

- Хромопласты  - Пластиды, которые содержат пигменты каратиноиды в различных сочетаниях. Сочетание пигментов обуславливает красную, оранжевую или желтую окраску. Находятся в плодах, листьях, лепестках цветков.

Хромопласты могут развиваться из хлоропластов: во время созревания плодов хлоропласты теряют хлорофилл и крахмал, в них активируется биосинтез каротиноидов.

- Лейкопласты - Не содержат пигментов, образуются в запасающих частях растения (клубни, корневища). В лейкопластах накапливается крахмал, липиды (жиры), пептиды (белки). На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и запускать процесс фотосинтеза.

Слайд № 20 –Хлоропласты Подобно митохондриям, хлоропласты имеют свою собственную ДНК.   Основные структуры хлоропласта включают:

·         Мембрана - содержит внутренние и внешние липидные двухслойные оболочки, которые выступают в качестве защитных покрытий и сохраняют замкнутые структуры хлоропластов. Внутренняя мембрана отделяет строму от межмембранного пространства и регулирует прохождение молекул в/из хлоропласта.

·         Межмембранное пространство - пространство между внешней и внутренней мембранами.

·         Тилакоидная система - внутренняя система мембран, состоящая из сплющенных мешкообразных мембранных структур, называемых тилакоидами, которые служат местами преобразования энергии света в химическую энергию.

·         Грана - плотные слоистые стопки тилакоидных мешков (10-20), которые служат местами преобразования энергии света в химическую энергию.

·         Строма – Внутреннее пространство между тилакоидами и мембраной

·         Хлорофилл - зеленый фотосинтетический пигмент в хлоропласт-гране, поглощающий световую энергию.

Запомните, что светозависимая (световая) фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов, а темновая (светонезависимая) фаза - в строме хлоропласта за счет цикла Кальвина.

Слайд № 21- Рибосомы - Очень мелкие органеллы ,которые  были открыта после появления электронного микроскопа. Состоят из двух субъединиц: большой и малой, в состав которых входят белки и рРНК (рибосомальная РНК), синтезируемая в ядрышке.

"Рибосома –это  фабрика белка". Именно здесь в ходе матричного биосинтеза - трансляции, на базе иРНК (информационной РНК) синтезируется белок - последовательность соединенных аминокислот в заданном иРНК порядке.

Слайд № 22- Клеточный центр - Этот органоид характерен только для животной клетки, в клетках грибов и высших растений отсутствует. Клеточный центр состоит из 9 триплетов микротрубочек (триплет - три соединенных вместе). Участвует в образовании нитей веретена деления, располагается на полюсах клетки.

Слайд № 23- Микротрубочки   - являются внутриклеточными белковыми производными, входящими в состав цитоскелета. Они поддерживают определенную форму клетки, участвуют в процессе деления путем образования нитей веретена деления. Микротрубочки также образуют основу органоидов движения: жгутиков и ресничек.

Слайд № 24  Микрофиламенты - тонкие длинные нитевидные структуры, состоящие из белка актина. Встречаются во всей цитоплазме, служат для создания тока цитоплазмы, принимают участие в движении клетки, в процессах эндо- и экзоцитоза.

Слайд № 25- Реснички и жгутики - Это органоиды движения, которые выступают над поверхностью клетки и имеют в основе пучок микротрубочек. Реснички встречаются только в клетках животных, жгутики можно обнаружить у животных, растений и бактерий.

А теперь дайте разберем некоторые вопросы ЕГЭ по разделу «Строение клетки»

Задания ЕГЭ      

 № 1. К эукариотам относят

 1) обыкновенную амёбу

2) дрожжи

3) малярийного паразита

4) холерный вибрион

5) кишечную палочку

6) вирус иммунодефицита человека

Пояснение.

Эукариоты – организмы, состоящие из эукариотических (ядерных) клеток: грибы, растения, животные.

Прокариоты – организмы, состоящие из прокариотических (безъядерных) клеток: бактериии и археи.

Помимо организмов, состоящих из клеток (эукариоты и прокариоты), существует неклеточная форма жизни (вирусы).

 

(1) обыкновенную амёбу – одноклеточное животное – эукариот;

(2) дрожжи – одноклеточный гриб – эукариот;

(3) малярийного паразита – одноклеточное животное – эукариот;

(4) холерный вибрион – бактерия – прокариот;

(5) кишечную палочку – бактерия – прокариот;

(6) вирус иммунодефицита человека – вирус – неклеточная форма жизни.

 

Ответ: 123.

 

№ 2  Какие из перечисленных функций выполняет плазматическая мембрана клетки? Запишите в ответ цифры в порядке возрастания.

 

1) участвует в синтезе липидов

2) осуществляет активный транспорт веществ

3) участвует в процессе фагоцитоза

4) участвует в процессе пиноцитоза

5) является местом синтеза мембранных белков

6) координирует процесс деления клетки

 

Пояснение.

Функции плазматической мембраны:

1) разделительная (барьерная): отделяет содержимое клетки от наружной среды;

2) транспортная (пассивный транспорт (по градиенту концентрации веществ, без затраты энергии), активный транспорт (против градиента концентрации веществ, с затратой энергии), эндоцитоз (поглощение твердых частиц (фагоцитоз) и жидкости (пиноцитоз), экзоцитоз (выведение веществ из клетки);

3) рецепторная (восприятие сигналов);

4) контактная (образование межклеточных контактов);

5) образовательная (участвует в образование, ресничек, жгутиков, ложноножек у простейших).

 

(1) участие в синтезе липидов – гладкая ЭПС;

(2) осуществляет активный транспорт веществ – плазматическая мембрана;

(3) участвует в процессе фагоцитоза – плазматическая мембрана;

(4) участвует в процессе пиноцитоза – плазматическая мембрана;

(5) является местом синтеза мембранных белков – шероховатая ЭПС;

(6) координирует процесс деления клетки.    Ответ: 234.

 

 № 3  Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания изображённого на рисунке органоида клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) содержится в клетках растений и животных 

2) характерен для прокариотических клеток  3) участвует в образовании лизосом

4) образует секреторные пузырьки  5) двумембранный органоид

Пояснение.  Строение аппарата (комплекса) Гольджи:

1) одномембранный органоид эукариотической клетки;

2) состоит из уплощенных замкнутых мембранных цистерн с полостями, собранных в стопку, и мельчайших пузырьков.

Функции аппарата (комплекса) Гольджи:

1) модификация и упаковка веществ;

2) накапливает органические вещества, синтезированные в клетке;

3) транспорт (вынос) веществ из клетки, образуя секреторные пузырьки;

4) образование первичных лизосом.

 

На рисунке изображен комплекс Гольджи (видны уплощенные мембранные цистерны, собранные в стопку, и окружающие их пузырьки).

(1) содержится в клетках растений и животных – признак аппарата Гольджи;

(2) характерен для прокариотической клетки – признак выпадает (в прокариотической клетке отсутствуют мембранные органоиды, в том числе аппарат Гольджи);

(3) участвует в образовании лизосом – одна из функций аппарата Гольджи;

(4) образует секреторные пузырьки – признак аппарата Гольджи;

(5) двумембранный органоид – признак выпадает (аппарат Гольджи – одномембранный органоид).   Ответ: 25.

 № 4 Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания изображённого на рисунке органоида клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) одномембранный органоид    2) состоит из крист и хроматина

3) содержит кольцевую ДНК   4) синтезирует собственный белок  5) способен к делению

На рисунке изображен хлоропласт :

(1) одномембранный органоид – признак выпадает (хлоропласт – двумембранный органоид);

(2) состоит из крист и хроматина – признак выпадает (кристы – структуры митохондрий, хроматин – дезоксинуклеопротеин, образующий хромосомы);

(3) содержит кольцевую ДНК – признак хлоропласта;

(4) синтезирует собственный белок – признак хлоропласта;

(5) способен к делению – признак хлоропласта.                  Ответ:  1  2

 

№ 5 Установите соответствие между характеристикой органоида и его видом.

ХАРАКТЕРИСТИКА                                          ВИД ОРГАНОИДА

А) состоит из двух субъединиц                                   1) рибосома
Б) обеспечивает деление клетки
В) образован микротрубочками
Г) обеспечивает синтез белка                            2) клеточный центр
Д) образуется в ядрышке из РНК
Е) состоит из двух цилиндров

Верный ответ: 122112

№ 6 Найдите три ошибки в приведённом тексте «Лизосомы». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Лизосомы - двумембранные органоиды. (2)Представляют собой пузырьки, отшнуровывающиеся от аппарата Гольджи. (3) Лизосомы содержат окислительно-восстановительные ферменты. (4)Эти органоиды присутствуют в растительных и животных клетках. (5) Содержатся в цитоплазме и ядре.

Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 5:
1) Лизосомы относятся к одномембранным органоидам.
3) Лизосомы содержат гидролитические ферменты (расщепляют биополимеры до мономеров)
5) Лизосомы содержатся в цитоплазме (в ядре отсутствуют)

№ 7  Найдите три ошибки в тексте «Органоиды эукариотической клетки». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Рибосомы - мембранные органоиды, состоящие из двух субъединиц - большой и малой, образованы белками и рРНК. (2)Основная функция рибосом - синтез белка. (3)Клеточный центр состоит из двух центриолей - цилиндрические структуры, состоящие из микротрубочек. (4)Клеточный центр обеспечивает удвоение молекул ДНК, входящих в состав хромосом. (5)Аппарат Гольджи - мембранный органоид, представляющий собой систему пузырьков, цистерн и разветвлённых трубочек. (6)Аппарат Гольджи обеспечивает синтез, накопление, упаковку и эндоцитоз различных веществ. (7) Митохондрии и пластиды являются двухмембранными органоидами эукариотической клетки. Ошибки допущены в предложениях 1, 4, 6:
1) Рибосомы - немембранные органоиды, состоящие из двух субъединиц - большой и малой, образованы белками и рРНК
4) Клеточный центр обеспечивает равномерное расхождение хромосом во время деления между дочерними клетками, участвует в формировании веретена деления
6) Аппарат Гольджи обеспечивает синтез, накопление, химическую модификацию (процессинг), упаковку и выведение различных веществ, которые синтезирует клетка.

 

Скачано с www.znanio.ru