ОЛЬГА КОНОВАЛОВА

учитель биологии

Обучение

Клетка (растительная, животная, бактериальная)

Клетка — это структурно-функциональная единица живого организма. То есть это с одной стороны минимальный уровень на котором может сомостоятельно существовать жизнь (не берем в расчет вирусов, т.к. они сейчас большинством ученых вообще не принимаются за живых организмов), с другой стороны это тот кирпичик из множества которых состоят многоклеточные организмы.

Подробно в школьном курсе биологии рассматривают растительную и животную клетку, по касательной практически мимо проходят бактериальную и совсем чуть-чуть упоминается клетки грибов, в основном в сравнении с растительной и животной в курсе общей биологии.

При написании данной статьи основной целью было сведение основных данных о строении 4 типов клеток воедино в сравнительную таблицу для упрощения восприятия информации и для систематизации этой информации разбросанной в школьном курсе по всем годам изучения биологии.

Отдельно нужно указать, что в данной таблице будут перечислены все (упоминающиеся в учебниках) части клеток: мембранные (одно- и двумембранные) и немембранные. Не всегда к органоидам относят цитоплазму, ядро, клеточную мембрану, реснички и жгутики. Но для простоты изложения в таблице все они будут перечислены. Чуть подробнее про органоиды здесь.

ОрганоидРастительная клеткаКлетка грибовЖивотная клеткаБактерияЗначение органоида
Цитоплазматическая мембрана++++Ограничивает клетку, осуществляет межклеточные взаимодействия, обеспечивает транспорт веществ (полупроницаема)
Клеточная стенка+ (целлюлоза)+ (хитин)+(муреин)Обеспечивает форму клетки, защищает, транспорт веществ (поры)
Цитоплазма+подвижна+подвижна+подвижна+мало подвижнаВнутренняя среда клетки , среда для прохождения химических реакций, передвижение веществ (циклоз)
Ядро+++Содержит и реализует наследственную информацию
Эндоплазматическаясеть+++Синтез жиров и углеводов (гладкая ЭПС) и белков (гранулярная ЭПС), передвижение веществ внутри клетки
Рибосомы++++Синтез белка (трансляция)
Аппарат Гольджи+++Сорировка и преобразование белков, образование лизосом
Хлоропласт+Фотосинтез
Хромопласт+Придание цвета лепесткам и плодам расений
Лейкопласт+Запасание питательных веществ (крахмал)
Вакуоль+С клеточным соком+при старении клетки+при старении клеткиПоддержание формы клетки (тургор), запасание питательных веществ в жидком виде, изоляция вредных веществ от цитоплазмы клетки — все это в основном характерно для растений
Лизосомы+++Расщепление сложных органических веществ до простых, автолиз (самопереваривание), аутофагия (переваривание ненужных клетке структур)
Митохондрии+++Энергитический обмен (синтез АТФ)
Клеточный центр+Участвует в делении клетки (веретено деления)
Реснички и жгутики++++Движение, рецепторная функция

1 — Животная клетка; 2 — Бактериальная клетка; 3 -растительная клетка; 4 — Цианобактерия

Потренироваться в составлении клетки можно по ссылке (английский, но не сложный)

Многообразие клеток. Строение клеток растений, животных, бактерий, грибов
материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) по теме

Теоретический и тестовый материал для подговтовки к ЕГЭ

Скачать:

ВложениеРазмер
kletka_kak_biologicheskaya_sistema.doc272.5 КБ
stroenie_kletki.ppt1.08 МБ

Предварительный просмотр:

Раздел «Клетка как биологическая система»

Тема «Строение клеток растений, животных, бактерий, грибов»

Таблица 1 – Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот

Одноклеточные или нитчатые

Одноклеточные, нитчатые или многоклеточные

Организация генетического материала

Кольцевая ДНК не отделена от цитоплазмы мембраной (т.е. нет ядра), нет ядрышек; митоз отсутствует

линейные молекулы ДНК связаны с белками и РНК и образуют хромосомы; есть ядро (т.е. хромосомыотделены от цитоплазмы ядерной оболочкой), содержащее больше одной хромосомы; деление ядра путем митоза

в нуклеоиде и плазмидах, не ограниченных элементарной мембраной

в ядре и некоторых органеллах

70S-рибосомы и мельче; ЭПР (ЭПС) отсутствует

80S-рибосомы. Рибосомы могут быть прикреплены к ЭПС

Органелл мало, ни одна из них не имеет оболочки (двойной оболочки)

Органелл много, большинство окружены двойной мембраной (ядро, митохондрии, хлоропласты)

Клеточная стенка (там, где она имеется)

Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий компонент – муреин

У зеленых растений и грибов клеточные стенки жесткие и содержат полисахариды. Основной упрочняющий компонент клеточной стенки у растений – целлюлоза, у грибов – хитин.

нить жгутика построена из белковых субъединиц, образующих спираль

каждый жгутик содержит набор микротрубочек, собранны в группы: 2·9-2

У бактерий – в мезосомах; у сине-зеленых водорослей – в цитоплазматической мембране

Аэробное дыхание происходит в митохондриях

Происходит в мембранах, не имеющих специфической упаковки

В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, которые уложены в ламеллы или граны

Некоторые обладают этой способностью (примеры – свободноживущие сапрофиты Azotobacter или симбионты – RhiZobium)

Таблица № 2 – Отличия в строении эукариот разных царств

мелкие или отсутствуют

Таблица № 3 Строение и функции частей и органоидов эукариотной клетки

Плазматическая мембрана (плазмалемма, клеточная мембрана)

Жидкостно-мозаичная модель строения: двойной слой липидов, окруженные слоями белков

Полужидкая масса коллоидной структуры, состоит из гиалоплазмы или матрикса (белки, липиды, полисахариды, РНК, катионы, анионы)

Объединяет органоиды клетки и обеспечивает их взаимодействие

Структуры белковой природы – микротрубочки и микронити

Немембранные органоиды (органеллы)

Две центриоли и центросфера. Содержит белки, углеводы, ДНК, РНК, липиды

Состоят из большой и малой субъединиц. Содержат РНК и белок. Свободные или связанные с мембранами

  1. Синтез белков в полисомах (полирибосомах)

Система мембранных мешочков, образует единое целое с наружной мембраной и ядерной оболочкой. Бывает гранулярной (шероховатой) и гладкой

Комплекс (Аппарат) Гольджи

Система мембранных мешочков-цистерн (диски); система пузырьков (везикулы); находится около ядра

Сферический мембранный мешок; много гидролитических ферментов

Заполнены клеточным соком. У растений – крупные, мелкие у животных (сократительные, пищеварительные, фагоцитарные). Чем старше растит. клетка – тем крупнее вакуоль.

Есть внутренние мембраны – кристы; матрикс (рибосомы, ДНК, РНК) много ферментов

Виды: лейко- хромо- и хлоропласты; покрыты белково-липидной мембранной; строма-матрикс; имеют складки внутренней мембраны; в строме находятся ДНК и рибосомы; в мембранах есть хлорофилл. Лейко- и хромопласты могут перерождаться в хлоропласты – примеры.

Покрыто белково-липидной мембранной; состоит из кариоплазмы (ядерного сока или нуклеоплазмы), ядрышка (РНК, белок) и хроматина (ДНК, белок)

Хранение ДНК, транскрипция РНК. Отвечает за метаболические функции – если у клетки удалить ядро, то в ней начинают накапливаться токсические вещества, продукты распада, клетка перестает расти и обновляться.

А 1 На каком рисунке изображена митохондрия?

В1 Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки

Особенности строения, функции Органоид

А). Различают мембраны гладкие и шероховатые 1). Комплекс Гольджи

Б). Образуют сеть разветвленных каналов и полостей 2). ЭПС

В). Образуют уплощенные цистерны и вакуоли

Г). Участвует в синтезе белков, жиров

Д). Формируют лизосомы

В2 Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки

Особенности строения, функции Органоид

А). Содержит пигмент хлорофилл 1). Митохондрия

Б). Осуществляет энергетический обмен в клетке 2). Хлоропласт

В). Осуществляет процесс фотосинтеза

Г). Внутренняя мембрана образует складки – кристы

Д). Основная функция – синтез АТФ

В3 Выберите три признака прокариотической клетки?

2). Клеточная стенка представлена муреином или пектином

3). Наследственный аппарат располагается в цитоплазме клетки

4) Имеет клеточный центр

5). Имеет хлоропласты с хлорофиллом

6). В цитоплазме располагаются рибосомы

С1 Проанализируйте рисунок, на котором изображены различные эукариотические клетки. О чем Вам говорит предложенная в нем информация?

Проверочная работа «Многообразие и строение клеток»

Задания части А

Г) синтеза молекул АТФ

А) аппарат Гольджи

Б) эндоплазматическая сеть

Г) наружная плазматическая мембрана

А) клеточный центр

Г) аппарат Гольджи

В) комплекс Гольджи

Г) клеточный центр

В) эндоплазматическая сеть

А) комплекс Гольджи

В) клеточный центр

А) нервные клетки Б) клетки внутреннего слоя кожи

В) эритроциты Г) поперечно-полосатые мышечные волокна

А) аппарат Гольджи и ЭПС

В) ЭПС и митохондрии

Б) ЭПС и аппарат Гольджи

Г) митохондрии и ядро

А) эндоплазматическая сеть

В) клеточный центр

Б) аппарат Гольджи

Б) эндоплазматическая сеть

В) клеточной стенке

Г) комплексе Гольджи

Задания части В

1. Клетки бактерий отличаются от клеток растений

  1. отсутствием оформленного ядра
  2. наличием плазматической мембраны
  3. наличием плотной оболочки
  4. отсутствием митохондрий
  5. наличием рибосом
  6. отсутствием комплекса Гольджи

2.Клетки каких организмов не могут поглощать крупные частицы пищи путем фагоцитоза?

Б) цветковых растений

Д) лейкоцитов человека

3.Белки и липиды участвуют в образовании

Г) оболочки ядра

Б) мембран митохондрий и хлоропластов

В) плазматической мембраны

4.Каковы строение и функции митохондрий?

А) расщепляют биополимеры до мономеров

Б) характеризуются анаэробным способом получения энергии

В) содержат соединенные между собой граны

Г) имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах

Д) окисляют органические вещества с образованием АТФ

Е) имеют наружную и внутреннюю мембраны

5.Какие общие свойства характерны для митохондрий и хлоропластов?

  1. не делятся в течение жизни клетки
  2. имеют собственный генетический материал
  3. являются одномембранными
  4. содержат ферменты окислительного фосфорилирования
  5. имеют двойную мембрану
  6. участвуют в синтезе АТФ

6.Цитоплазма выполняет в клетке ряд функций:

  1. является внутренней средой клетки
  2. осуществляет связь между ядром и органоидами
  3. выполняет роль матрицы для синтеза углеводов
  4. служит местом расположения ядра и органоидов
  5. осуществляет передачу наследственной информации
  6. служит местом расположения хромосом в клетках эукариот

7.Установите соответствие между характеристикой органоида клетки и его видом.

1) система канальцев, пронизывающих цитоплазму

А) комплекс Гольджи

2) система утолщенных мембранных цилиндров и пузырьков

Б) эндоплазматическая сеть

3) обеспечивает накопление веществ в клетке

4) на мембранах могут размещаться рибосомы

5) участвует в формировании лизосом

6) обеспечивает перемещение органических веществ в клетке

8.Установите соответствие между особенностью строения клетки и царством, для которого оно характерно.

ОСОБЕННОСТЬ СТРОЕНИЯ КЛЕТОК

1) наличие пластид

2) отсутствие хлоропластов

3) запасное вещество – крахмал

4) наличие вакуолей с клеточным соком

5) клеточная стенка содержит клетчатку

6) клеточная стенка содержит хитин

9.Установите соответствие между чертами строения и функцией и органоидом, для которого они характерны.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ

1) расщепляют органические вещества до мономеров

2) окисляют органические вещества до СО 2 и Н 2 О

3) отграничены от цитоплазмы двумя мембранами

4) отграничены от цитоплазмы одной мембраной

5) содержат кристы

10.Установите соответствие между процессом и органгоидом, в котором этот процесс происходит.

1) Расщепление белков до аминокислот

3) Синтез некоторых белков

4) Расщепление полисахаридов до мономеров

5) Образование СО 2

11.Установите соответствие между признаком организма и его принадлежностью к царству.

1) ДНК замкнута в виде кольца

2) по способу питания автотрофы и гетеротрофы

3) клетки имеют ядро

4) ДНК имеет линейное строение

5) в клеточной стенке имеется хитин

6) ядерное вещество расположено в цитоплазме

Задания части С

  1. Известно, что аппарат Гольджи особенно хорошо развит в железистых клетках поджелудочной железы. Объясните, почему?
  1. Общая масса митохондрий по отношению к массе клеток различных органов крысы составляет: в поджелудочной железе – 7,9%, в печени – 18,4%, в сердце – 35,8% . Почему в клетках этих органов различное содержание митохондрий?
  1. Объясните, почему при помещении листа элодеи в раствор 10% хлористого натрия, содержимое ее клеток (протопласт) отходит от клеточной стенки.
  1. При изучении лесной почвы был выявлен микроорганизм, тело которого состояло из тонких переплетающихся нитей. Школьники предположили, что они представляют собой гифы гриба, однако, рассмотрев объект под микроскопом, они изменили свое мнение и отнесли данный организм к бактериям. Объясните, что стало основанием для данного вывода.
  1. При изучении клетки под электронным микроскопом была обнаружена протяженная структура толщиной 8 нм, состоящая из трех слоев: двух темных и светлого между ними. Что это за структура? Каково ее строение?
  1. Находясь на свету, клубни картофеля приобретают зеленый цвет. Объясните, какие процессы происходят в их клетках? В чем биологическая роль этих процессов?

Сравнение растительной и животной клетки

Сравнение растительной и животной клетки очень важно для понимания общего принципа устройства клеток живых организмов. Сравните строение растительной и животной клетки, для этого ниже приведена таблица, в которую сведена сравнительная характеристика растительной и животной клетки. Кроме того, мы показываем различие между клетками не только растений и животных, но и грибов и бактерий.

Клетки растений, животных, грибов и бактерий

Для всех организмов существует два вида клеток. Это прокариотические и эукариотические клетки. Они имеют существенные различия. Строение эукариотической клетки имеет ряд отличий от прокариотической. Поэтому в животном мире выделили два надцарства, которые назвали прокариотами и эукариотами.

Основное отличие

Строение эукариотической клетки отличается тем, что она имеет ядро, в котором находятся хромосомы, состоящие из ДНК. ДНК прокариотической клетки не организованы в хромосомы и не имеют ядра. Поэтому прокариотические организмы назвали доядерными, а эукариотические ― ядерными. Отличаются клетки и размерами. Эукариотические клетки намного больше, чем прокариотические. Доядерными организмами являются бактерии.

К эукариотам принадлежат растения, грибы и животные. Следовательно, особенности строения эукариотической клетки состоят в наличии ядра. Конечно, есть и другие отличия между клетками, но они несущественны.

Строение и функции эукариотической клетки

Клетка ядерных организмов имеет множество органелл, отсутствующих у прокариотов. Клетка растений, грибов и животных состоит из цитоплазматической мембраны, защищающей клетку и придающей ей форму, и цитоплазмы. Цитоплазма объединяет все компоненты клетки, участвует во всех обменных процессах и служит скелетом клетки, благодаря наличию микротрубочек. В цитоплазме располагаются одномембранные, двумембранные и немембранные органеллы.

Одномембранные органоиды

Одномембранными органоидами называют эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, лизосомы и вакуоли из-за того, что они покрыты одной мембраной. Эндоплазматическая сеть бывает гладкой и шероховатой, или гранулярной. Гладкая эндоплазматическая сетка образовывает углеводы и липиды. Шероховатая сетка синтезирует белки. Этим занимаются рибосомы, находящиеся на ней. Аппарат Гольджи сохраняет и транспортирует питательные вещества. Лизосомы обеспечивают расщепление белков, жиров и углеводов.

Двумембранные органоиды

Двумембранные органоиды имеют две мембраны: наружную и внутреннюю. К ним относят митохондрии и пластиды. Митохондрии участвуют в дыхании клетки и снабжают клетку энергией. Благодаря пластидам происходит фотосинтез.

Немембранные органоиды

Немембранными органеллами являются рибосомы, клеточный центр, реснички и жгутики. Рибосомы осуществляют синтез белка. Клеточный центр участвует в делении клеток. Реснички и жгутики ― органеллы, служащие для движения.

Отличия клеток растений, грибов и животных

Несмотря на единство общего плана, строение эукариотической клетки разных царств организмов имеет некоторые отличия. Растительные клетки не содержат лизосом и клеточного центра. Клетки животных и грибов характеризуются отсутствием пластид и вакуолей. Клеточная стенка грибов содержит хинин, а растений ― целлюлозу. В животных клеточной стенки нет, а в состав мембраны входит гликокаликс. Строение эукариотической клетки имеет отличие и в резервных питательных углеводах. В растительных клетках запасается крахмал, а в клетках грибов и животных ― гликоген.

Дополнительные отличия

Различается не только строение эукариотической клетки и прокариотической, но и способы их размножения. Количество бактерий увеличивается в результате образования перетяжки или почкования. Размножение эукариотических клеток происходит путем митоза. Многие процессы, свойственные эукариотической клетке (фагоцитоз, пиноцитоз и циклоз), у прокариотов не наблюдаются. Для нормальной работы клеткам грибов, растений и животных необходима аскорбиновая кислота. Бактерии в ней не нуждаются.

В таблице сравниваются клетки бактерий, растений и животных по морфологическим признакам.

Сравнительная характеристика строения клеток растений, животных, бактерий и грибов

Кроме характерных для прокариот и эукариот особенностей, клетки растений, животных, грибов и бактерий обладают еще целым рядом особенностей. Так, клетки растений содержат специфические органоиды — хлоропласты, которые обусловливают их способность к фотосинтезу, тогда как у остальных организмов эти органоиды не встречаются. Безусловно, это не означает, что другие организмы не способны к фотосинтезу, поскольку, например, у бактерий он протекает на впячиваниях плазмалеммы и отдельных мембранных пузырьках в цитоплазме.

Растительные клетки, как правило, содержат крупные вакуоли, заполненные клеточным соком. В клетках животных, грибов и бактерий они также встречаются, но имеют совершенно иное происхождение и выполняют другие функции. Основным запасным веществом, встречающимся в виде твердых включений, у растений является крахмал, у животных и грибов — гликоген, а у бактерий — гликоген или волютин.

Еще одним отличительным признаком этих групп организмов является организация поверхностного аппарата: у клеток животных организмов клеточная стенка отсутствует, их плазматическая мембрана покрыта лишь тонким гликокаликсом, тогда как у всех остальных она есть. Это целиком объяснимо, поскольку способ питания животных связан с захватом пищевых частиц в процессе фагоцитоза, а наличие клеточной стенки лишило бы их данной возможности. Химическая природа вещества, входящего в состав клеточной стенки, неодинакова у различных групп живых организмов: если у растений это целлюлоза, то у грибов — хитин, а у бактерий — муреин. Сравнительная характеристика строения клеток растений, животных, грибов и бактерий

ПризнакБактерииЖивотныеГрибыРастения
Способ питанияГетеротрофный или автотрофныйГетеротрофныйГетеротрофныйАвтотрофный
Организация наследственной информацииПрокариотыЭукариотыЭукариотыЭукариоты
Локализация ДНКНуклеоид, плазмидыЯдро, митохондрииЯдро, митохондрииЯдро, митохондрии, пластиды
Плазматическая мембранаЕстьЕстьЕстьЕсть
Клеточная стенкаМуреиноваяХитиноваяЦеллюлозная
ЦитоплазмаЕстьЕстьЕстьЕсть
ОрганоидыРибосомыМембранные и немембранные, в том числе клеточный центрМембранные и немембранныеМембранные и немембранные, в том числе пластиды
Органоиды движенияЖгутики и ворсинкиЖгутики и ресничкиЖгутики и ресничкиЖгутики и реснички
ВакуолиРедкоСократительные, пищеварительныеИногдаЦентральная вакуоль с клеточным соком
ВключенияГликоген, волютинГликогенГликогенКрахмал

Отличия в строении клеток представителей разных царств живой природы приведены на рисунке.

Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека

Химический состав клетки

В составе живых организмов обнаружено большинство химических элементов Периодической системы элементов Д. И. Менделеева, открытых к настоящему времени. С одной стороны, в них не содержится ни одного элемента, которого не было бы в неживой природе, а с другой стороны, их концентрации в телах неживой природы и живых организмах существенно различаются.

Эти химические элементы образуют неорганические и органические вещества. Несмотря на то, что в живых организмах преобладают неорганические вещества, именно органические вещества определяют уникальность их химического состава и феномена жизни в целом, поскольку они синтезируются преимущественно организмами в процессе жизнедеятельности и играют в реакциях важнейшую роль.

Изучением химического состава организмов и химических реакций, протекающих в них, занимается наука биохимия.

Следует отметить, что содержание химических веществ в различных клетках и тканях может существенно различаться. Например, если в животных клетках среди органических соединений преобладают белки, то в клетках растений — углеводы.

Содержание некоторых химических элементов в неживой природе и живых организмах, %

В живых организмах встречается около 80 химических элементов, однако только для 27 из этих элементов установлены их функции в клетке и организме. Остальные элементы присутствуют в незначительных количествах, и, по-видимому, попадают в организм с пищей, водой и воздухом. Содержание химических элементов в организме существенно различается. В зависимости от концентрации их делят на макроэлементы и микроэлементы.

Концентрация каждого из макроэлементов в организме превышает 0,01 %, а их суммарное содержание — 99 %. К макроэлементам относят кислород, углерод, водород, азот, фосфор, серу, калий, кальций, натрий, хлор, магний и железо. Первые четыре из перечисленных элементов (кислород, углерод, водород и азот) называют также органогенными, поскольку они входят в состав основных органических соединений. Фосфор и сера также являются компонентами ряда органических веществ, например белков и нуклеиновых кислот. Фосфор необходим для формирования костей и зубов.

Без оставшихся макроэлементов невозможно нормальное функционирование организма. Так, калий, натрий и хлор участвуют в процессах возбуждения клеток. Калий также необходим для работы многих ферментов и удержания воды в клетке. Кальций входит в состав клеточных стенок растений, костей, зубов и раковин моллюсков и требуется для сокращения мышечных клеток, а также для внутриклеточного движения. Магний является компонентом хлорофилла — пигмента, обеспечивающего протекание фотосинтеза. Он также принимает участие в биосинтезе белка. Железо, помимо того, что оно входит в состав гемоглобина, переносящего кислород в крови, необходимо для протекания процессов дыхания и фотосинтеза, а также для функционирования многих ферментов.

Микроэлементы содержатся в организме в концентрациях менее 0,01 %, а их суммарная концентрация в клетке не достигает и 0,1 %. К микроэлементам относятся цинк, медь, марганец, кобальт, йод, фтор и др. Цинк входит в состав молекулы гормона поджелудочной железы — инсулина, медь требуется для процессов фотосинтеза и дыхания. Кобальт является компонентом витамина В12, отсутствие которого приводит к анемии. Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, обеспечивающих нормальное протекание обмена веществ, а фтор связан с формированием эмали зубов.

Содержание химических элементов в различных клетках и организмах неодинаково, в значительной степени оно обусловлено условиями окружающей среды. Так, клетки морских водорослей содержат относительно много йода, позвоночных животных — железа, а моллюсков и ракообразных — меди.

Как недостаток, так и избыток или нарушение обмена макро- и микроэлементов приводят к развитию различных заболеваний. В частности, недостаток кальция и фосфора вызывает рахит, нехватка азота — тяжелую белковую недостаточность, дефицит железа — анемию, а отсутствие йода — нарушение образования гормонов щитовидной железы и снижение интенсивности обмена веществ. Уменьшение поступления фтора с водой и пищей в значительной степени обусловливает нарушение обновления эмали зубов и, как следствие, предрасположенность к кариесу. Свинец токсичен почти для всех организмов. Его избыток вызывает необратимые повреждения головного мозга и центральной нервной системы, что проявляется потерей зрения и слуха, бессонницей, почечной недостаточностью, судорогами, а также может привести к параличу и такому заболеванию, как рак. Острое отравление свинцом сопровождается внезапными галлюцинациями и заканчивается комой и смертью.

Недостаток макро- и микроэлементов можно компенсировать путем увеличения их содержания в пище и питьевой воде, а также за счет приема лекарственных препаратов. Так, йод содержится в морепродуктах и йодированной соли, кальций — в яичной скорлупе и т. п.

Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека

Неорганические вещества

Химические элементы клетки образуют различные соединения — неорганические и органические. К неорганическим веществам клетки относятся вода, минеральные соли, кислоты и др., а к органическим — белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, АТФ, витамины и др..

Вода2О) — наиболее распространенное неорганическое вещество клетки, обладающее уникальными физико-химическими свойствами. У нее нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Плотность и вязкость всех веществ оценивается по воде. Как и многие другие вещества, вода может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком и газообразном (пар). Температура плавления воды — 0°С, температура кипения — 100°С, однако растворение в воде других веществ может изменять эти характеристики. Теплоемкость воды также достаточно велика — 4200 кДж/моль·К, что дает ей возможность принимать участие в процессах терморегуляции. В молекуле воды атомы водорода расположены под углом 105°, при этом общие электронные пары оттягиваются более электроотрицательным атомом кислорода. Это обусловливает дипольные свойства молекул воды (один их конец заряжен положительно, а другой — отрицательно) и возможность образования между молекулами воды водородных связей. Сцепление молекул воды лежит в основе явления поверхностного натяжения, капиллярности и свойств воды как универсального растворителя. Вследствие этого все вещества делятся на растворимые в воде (гидрофильные) и нерастворимые в ней (гидрофобные). Благодаря этим уникальным свойствам предопределено то, что вода стала основой жизни на Земле.

Среднее содержание воды в клетках организма неодинаково и может изменяться с возрастом. Так, у полуторамесячного эмбриона человека содержание воды в клетках достигает 97,5 %, у восьмимесячного — 83 %, у новорожденного снижается до 74 %, а у взрослого человека составляет в среднем 66 %. Однако клетки организма различаются содержанием воды. Так, в костях содержится около 20 % воды, в печени — 70 %, а в мозге — 86 %. В целом можно сказать, что концентрация воды в клетках прямо пропорциональна интенсивности обмена веществ.

Минеральные соли могут находиться в растворенном или нерастворенном состояниях. Растворимые солидиссоциируют на ионы — катионы и анионы. Наиболее важными катионами являются ионы калия и натрия, облегчающие перенос веществ через мембрану и участвующие в возникновении и проведении нервного импульса; а также ионы кальция, который принимает участие в процессах сокращения мышечных волокон и свертывании крови; магния, входящего в состав хлорофилла; железа, входящего в состав ряда белков, в том числе гемоглобина. Важнейшими анионами являются фосфат-анион, входящий в состав АТФ и нуклеиновых кислот, и остаток угольной кислоты, смягчающий колебания рН среды. Ионы минеральных солей обеспечивают и проникновение самой воды в клетку, и ее удержание в ней. Если в среде концентрация солей ниже, чем в клетке, то вода проникает в клетку. Также ионы определяют буферные свойства цитоплазмы, т. е. ее способность поддерживать постоянство слабощелочной рН цитоплазмы, несмотря на постоянное образование в клетке кислотных и щелочных продуктов.

Нерастворимые соли (CaCO3, Ca3(PO4)2 и др.) входят в состав костей, зубов, раковин и панцирей одноклеточных и многоклеточных животных.

Кроме того, в организмах могут вырабатываться и другие неорганические соединения, например кислоты и оксиды. Так, обкладочные клетки желудка человека вырабатывают соляную кислоту, которая активирует пищеварительный фермент пепсин, а оксид кремния пропитывает клеточные стенки хвощей и образует панцири диатомовых водорослей. В последние годы исследуется также роль оксида азота (II) в передаче сигналов в клетках и организме.

Лабораторная работа 5 «Сравнение клеток растений, животных, грибов и бактерий» Цель

1 Биология. Раздел «общая биология» Тема: «Основы цитологии» 10 класс Технологическая карта, составленная учителем биологии МКОУ «Глядянская СОШ» Солодковой Еленой Дмитриевной Тема Лабораторная работа 5 «Сравнение клеток растений, животных, грибов и бактерий» Цель Основываясь на знании основных положений клеточной теории, выработать у учащихся умение применять их для доказательства материального единства живой и неживой природы; продолжить формирование умений пользоваться микроскопом, готовить и рассматривать микропрепараты, находить на микропрепаратах основные органоиды клетки; сравнить клетки растений, животных, грибов и бактерий; сделать соответствующие выводы. Задачи Образовательная: Обобщить, углубить знания учащихся о строении клетки на основе сравнения прокариот и эукариот; закрепить знания об особенностях строения растительной, животной, грибной и бактериальной клеток; Развивающая: Развивать творческие способности учащихся при выполнении лабораторной работы; умение анализировать и сравнивать полученные данные ; на основе анализа и сравнения особенностей строения клеток эукариот и прокариот доказать единство происхождения всего живого на Земле; способствовать развитию у учащихся умений выражать мысли в словесной форме; развивать умение учащихся работать в парах; Воспитывающая: способствовать выработке умения осознанно трудиться над поставленной целью; бережно Тип урока относиться к оптическим приборам и оборудованию; формировать аккуратность в процессе работы с оптическими приборами и оборудованием. Основное содержание темы, термины и понятия Методы и приемы Урок общеметодологической направленности. Микроскоп: штатив, тубус, окуляр, объектив, предметный столик Микропрепарат Растительная клетка: наружная клеточная мембрана, клеточная стенка( целлюлоза), цитоплазма, ядро, комплекс Гольджи, рибосомы, ЭПС, митохондрии, вакуоли, хлоропласты, лизосомы; Животная клетка: наружная клеточная мембрана, ядро, клеточный центр, ЭПС, митоходрии, лизосомы, рибосомы; Грибная клетка: наружная клеточная мембрана; клеточная стенка ( хитин), ядро, митохондрии, рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи, Бактериальная клетка: наружная клеточная мембрана, клеточная стенка (муреин, пектин), нуклеоид, мезосомы, рибосомы; Организационный: умение организовать самостоятельную работу учащихся в процессе выполнения лабораторной работы; Наглядный: Микропрепараты растительной, животной, грибной и бактериальной клетки; Таблицы со строением клеток; презентация ; рисунки и текст учебника В.В.Пасечник «Общая биология 10-

2 11 класс. Словесный: использование подводящего диалога учителя. Обсуждение в парах плана достижения цели. Планируемые ы Личностные – сформировать познавательный интересы и мотивы, направленные на самостоятельное рассматривание под микроскопом растительной, животной, грибной и бактериальной клеток и их сравнеие; – Сформировать интеллектуальные умения строить рассуждения, сравнивать, анализировать, делать выводы, наблюдая биологические объекты; – воспитывать культуру общения и аккуратность в оформлении работы в тетради; Метапредметные Познавательные: – овладение составляющими исследовательской деятельности, умение увидеть проблему, ставить задачи и решать их; – умение структурировать материал, работая с микропрепаратами текстом учебника, рисунками преобразовывать информацию из одной формы в другую; – умение находить нужную биологическую информацию в этих источниках; Регулятивные: – умение ставить учебную задачу на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено об основных положениях клеточной теории, строении клеток эукариот и прокариот; – составление плана и последовательности действий при проведении лабораторной работы; Коммуникативные: – планировать учебное сотрудничество со сверстниками в процессе выполнения лабораторной работы – в парах решать типовое задание на новый способ действия с проговариванием алгоритма осуществления хода лабораторной работы вслух; Организация образовательного пространства Предметные -соблюдение правил работы с биологическими приборами и инструментами; – выделять существенных признаков строения клеток эукариот и прокариот; – различать на таблицах и микропрепаратах частей и органоидов клеток; – сравнивать биологические объекты, овладеть методом наблюдения, сравнивания ; – выявить причины их сходства и различия; – анализ и оценка глубины своих знаний; Межпредметные связи Ресурсы Формы работы Информатика ( использование презентации) Философия ( формирование материалистического взгляда на мир; Общность строения клеток эукариот и прокариот говорит об Технические: компьютер, экран, мультимедия, Микроскопы, микропрепараты растительной, животной, грибной и бактериальной клеток; Программные: презентация, учебник В.В.Пасечник «Общая биология» класс В.В. Пасечник и др. Таблица «Строение клеток» фронтальная – в паре –

3 общем происходении всего живого на Земле. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ I этап. Самоопределение к деятельности (целеполагание) Цели деятельности Ситуативное задание Планируемый предметный -Мобилизовать учащихся на применение знаний клеточной теории и строения клеток эукариот и прокариот на успешное выполнение лабораторной работы по сравниванию строения клеток растений, животных, грибов и бактерий; – актуализировать, имеющиеся знания, связанные со строением клетки; основных положений клеточной теории; -с помощью подводящего диалога учителя определяют цель и ход выполнения лабораторной работы. – формирование способности учащихся к новому способу действия, связанному с построением структуры изученных понятий и алгоритмов. Учитель: Вспомним основные положения клеточной теории: 1. Клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого; 2. Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности; 3. Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток; 4. Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет собой целостную систему. Проблемный вопрос: В ходе лабораторной работы сравнив клетки растительную, животную, грибную и бактериальную, рассматривая их на таблицах, рисунках учебника, под микроскопом установите : – В чем заключается сходство их и различие? -Каковы причины сходства и различия клеток различных организмов? – Попытайтесь объяснить как шла эволюция бактерий, животных растений и грибов. Учитель: Вспомните алгоритм выполнения и оформления лабораторной работы по химии, физике и биологии он одинаков? Тема лабораторной работы: Цель: Оборудование: Ход работы: Личностный: -На основе анализа имеющихся знаний выявить «область незнания», – использовать проявление познавательного эмоционального интереса и восприятия на углубление, закрепление и обобщения знаний о строении клеток эукариот и прокариот; Предметный: – умение оформлять лабораторную работу по уже известному алгоритму; делать выводы из полученных наблюдений строения клеток под микроскопом, на таблицах, рисунках учебника и презентации; Познавательный: – умение работать с текстом и понятийным аппаратом учебника; – уметь объяснять по каким признакам организмы

4 Вывод: Запишите в тетради : тему лабораторной работы 5 «Рассматривание клетки растительной, животной, грибной и бактериальной под микроскопом» Исходя из темы лабораторной работы, проблемных вопросов на которые вы сегодня должны ответить определите цель сегодняшней лабораторной работы. И приступайте к ее выполнению придерживаясь известного вам алгоритма выполнения лабораторных работ. отличаются Регулятивный: Умение выполнять задания по алгоритму действий; II этап Учебно-познавательная деятельность (изучение нового содержания) Цели деятельности Формирование способности учащихся к новому способу действия, связанному с построением структуры, изученных понятий и алгоритмов. Цель: закрепить умение готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом, находить особенности строения клеток различных организмов, сравнивать их между собой. Ответить на проблемные вопросы. Оборудование: Микроскопы, предметные и покровные стекла, стаканы с водой, стеклянные палочки, листья элодеи, плесень Мукор, культура сенной палочки, готовые микропрепараты клеток многоклеточных животных. Ход работы: 1. Приготовить микропрепарат листа элодеи, рассмотреть одну клетку и зарисовать ее, обозначить ее части. 2. Рассмотреть клетки многоклеточных животных, зарисовать одну из них и обозначить ее части? 3. Приготовить микропрепарат гриба Мукора. Рассмотреть его и зарисовать, обозначить основные части. 4. Рассмотреть микропрепарат бактерии сенной палочки и зарисовать ее. После рассматривания и сравнения клеток различных эукариот: растений, животных и грибов отметить их сходство и различие. Сравнить строение клетки прокарит -бактерии сенной палочки. Планируемый предметный Личностный: -На основе анализа имеющихся знаний выявить «область незнания», – использовать проявление познавательного эмоционального интереса и восприятия на углубление, закрепление и обобщения знаний о строении клеток эукариот и прокариот; Предметный: – умение оформлять лабораторную работу по уже известному алгоритму; делать выводы из полученных наблюдений строения клеток

5 Цели деятельности Осуществить контроль степени усвоения изучаемого материала Цели деятельности Формирование способности к рефлексии с целью последующей коррекции (фиксирование собственных затруднений деятельности и выявление их причин) Сравнительную характеристику оформить в тетради в любой удобной для учащихся форме ( таблицы, схемы, тезисов). После окончания работы исходя из цели лабораторной работы сделать вывод. III этап Диагностика качества освоения темы Выполнение заданий в рабочей тетради IV этап. Рефлексивная деятельность Самоанализ и самооценка ученика Самоанализ I. Задание на самоанализ Самооценка II. Задание на самооценку. Закончите предложения: Я доволен(льна) тем, что сегодня самостоятельно смог(ла).. Я не доволен(льна) тем, что сегодня под микроскопом, на таблицах, рисунках учебника и презентации; Познавательный: – умение работать с текстом и понятийным аппаратом учебника; – уметь объяснять по каким признакам организмы отличаются Регулятивный: Умение выполнять задания по алгоритму действий; Планируемый предметный Закрепление знаний о строении клетки. Планируемый предметный *Заполняется учителем после освоения темы учащимися

Таблица. строения клеток растений, животных, грибов, бактерий.doc – google диск

Подробное решение параграф § 19 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов A.M. Углубленный уровень 2019

Вопрос 1. Что такое клетка?

Клетка — элементарная живая система, основная структурная единица живых организмов, способная к самовозобновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.

Вопрос 2. Какие методы изучения клеток вы знаете?

Метод световой микроскопии. Разновидности световой микроскопии: фазово — контрастный, флеристцентная и поляризационная микроскопия.

2.Метод электронной микроскопии. Методы изучения фиксированных клеток.

3.Гистологические методы. Методы фиксации, приготовления препаратов с последующей их окраской.

4.Цитохимические методы — это избирательное окрашивание различных химических элементов (компонентов) клетки (ДНК, белок…).

5.Морфологические методы — это количественный метод, изучающий параметры основных клеточных структур.

6.Метод меченых изотопов. Используют тяжелые атомы углерода или водорода. Эти меченые атомы включают в предшественники синтеза определенных молекул. Например: при синтезе ДНК используют меченый тимидин Н3 — предшественник тимина.

7.Для обнаружения метки в цитологии используют метод авторадиографии. Изготавливают гистологические препараты и покрывают их фотоэмульсией в темноте, определенное время выдерживают при определенной температуре, затем препараты проявляют с использованием фотореактивов, при этом метка выявляется в виде зерен серебра.

8.Метод фракционирования клеток позволяет изучать внутриклеточные компоненты. Разрушают клетки, помещают их в специальные центрифуги, и разные клеточные компоненты осаждаются при разной скорости цинтрифугирования.

9.Метод рентгеноструктурного анализа используют для изучения кристаллической решетки ядра атома.

Методы изучения живых клеток.

10.Метод клеточных структур позволяет изучать живую клетку.

11.Метод микрохирургии. Например: вживление микроэлектрода.

Вопрос 3. Что такое клеточная теория и каковы её современные положения?

Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов.

Современные положения клеточной теории следующие:

• клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого, имеющего клеточную структуру;

• все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности;

• клетки образуются только при делении клеток;

• клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную систему.

Вопрос 4. Почему со временем формулировки положений клеточной теории изменились, а их количество увеличилось?

Первоначальная клеточная теория многократно уточнялась и дополнялась. В частности, её основоположники ошибочно считали возможным воссоздание клеток из неклеточного вещества. Кроме того, практически ничего не было известно о вирусах, которые сейчас считают неклеточными формами жизни.

Т.е. можно сказать, что первоначальные и современные положения клеточной теории во многом перекликаются. Углубленные и расширенные постулаты отражают современный уровень знаний по вопросу строения, жизни и взаимодействия клеток.

Вопрос 5. Используя дополнительные источники информации, подготовьте доклад о жизни и деятельности А. Ван Левенгука.

Антони ван Левенгук (Antoni van Leeuwenhoek, Thonius Philips van Leeuwenhoek) — нидерландский натуралист, конструктор микроскопов, основоположник научной микроскопии, исследовавший с помощью своих микроскопов структуру различных форм живой материи.

Биография. Левенгук родился 24 октября 1632 года в городе Делфт (Delft) в семействе бедняков Маргарет ван ден Берх (Grietje van den Berch) и Филипса Тонисзона (Philips Thoniszoon), который плел и продавал корзины. Сына отец мечтал обучить профессии суконщика.

В 6 лет мальчик потерял отца, а мать устроила его обучаться в гимназии, находившейся в предместье города Лейден (Leiden). Считается, что фамилию мальчик придумал себе сам: она образована от названия находившихся недалеко от отчего дома Львиных ворот (Leeuwenpoort), к которому он добавил часть hoek («уголок»). Дядя будущего натуралиста обучил его основам математики и физики.

В 1648 году Антони отправился в Амстердам учиться на бухгалтера, но вместо учёбы устроился на работу в галантерейную лавку. Там он впервые увидел простейший микроскоп — увеличивающее стекло, которое устанавливалось на небольшом штативе и использовалось текстильщиками. Вскоре он приобрёл себе такой же.

В 1654 году он вернулся в родной Делфт, где затем жил до самой смерти. В июне 1654 года он женился на Барбаре де Мей (Barbara de Mey), четверо их детей умерло во младенчестве, дочь Мария была не просто единственным выжившим его ребенком, она была его другом и с увлечением рассматривала в микроскопе все, что исследовал ее отец. Его первая жена Барбара умерла в 1666 году и в 1671 году Левенгук женился Корнелия Швальмиус (Cornelia Swalmius), с которой у него не было детей.

В родном городе Делфте он был известным и уважаемым человеком, в местной ратуше он получил должность стража судебной палаты, затем инспектора винной палаты города. Он прожил долгую жизнь, занимаясь своими исследованиями, совершенствонием микроскопов, линз и методов исследования. Умер Антони ван Левенгук 26 августа 1723 Делфте и завещал свои микроскопы Лондоскому Королевскому обществу.

Изобретатель. Левенгук с детства интересовался науками. В 1665 году ему в руки попадает научный трактат англичанина Роберта Гука «Микрография» (Robert Hooke, «Micrographia»). Левенгук постепенно увлекся изготовлением увеличительных стекол, приобрел навыки шлифовальщика и прославился как искуснейший мастер. С тех пор он увлекся исследованиями явлений окружающего мира с помощью увеличительного стекла. Особенно заинтересовали его изыскания в области зоологии, которые он проводил сообща с Марчелло Мальпиги (Marcello Malpighi). Левенгук внес значительный вклад в развитие микроскопических исследований.

Изготовление линз. Освоив ремесло шлифовальщика, Левенгук стал очень искусным и успешным изготовителем линз. Устанавливая свои линзы в металлические оправы (ученый делал тончайшие линзы в оправах из меди, серебра, золота), он собрал микроскоп и с его помощью проводил самые передовые по тем временам исследования. Линзы, которые он изготавливал, были неудобны и малы, для работы с ними нужен был определённый навык, однако с их помощью был сделан ряд важнейших открытий.

Всего за свою жизнь он изготовил более 500 линз и как минимум 25 микроскопов, 9 из которых дошли до наших дней. Это бесценные реликвии истории науки, истории поиска и великих открытий. Считается, что Левенгук сумел создать микроскоп, позволявший получить 500 — кратное увеличение, однако максимальное увеличение, которое можно получить при помощи сохранившихся микроскопов, составляет 275. Они увеличивали в 275 раз. По мнению современных исследователей, Левенгук владел искусством не только шлифовки, но и производства линз путем расплавления тонкой нити из стекла и обработки горячей стеклянной капли сферической формы.

Открытия. Наблюдаемые объекты Левенгук зарисовывал, а свои наблюдения описывал в письмах (общим количеством около 300), которые на протяжении более чем 50 лет отсылал в Лондонское королевское общество, а также некоторым учёным. В 1673 году его письмо впервые было опубликовано в журнале Лондонского королевского общества «Философские записки» (англ. Philosophical Transactions).

Однако в 1676 году достоверность его исследований была поставлена под сомнение, когда он отослал копию своих наблюдений одноклеточных организмов, о существовании которых до этого времени ничего не было известно. Несмотря на репутацию исследователя, заслуживающего доверия, его наблюдения были встречены с некоторым скептицизмом. Чтобы проверить их достоверность, в Делфт отправилась группа учёных во главе с Неемией Грю, который подтвердил подлинность всех исследований. 8 февраля 1680 года Левенгук был избран действительным членом Лондонского Королевского общества.

В числе прочего, А. Левенгук (1680) открыл мир одноклеточных организмов и впервые увидел клетки животных (эритроциты), описал бактерии (1683), дрожжи, простейших, волокна хрусталика, чешуйки эпидермиса кожи, зарисовал сперматозоиды (1677), строение глаз насекомых и мышечных волокон. Нашёл и описал ряд коловраток, почкование гидр и т. п. Открыл инфузории и описал многие их формы.

Работы. Данные своих наблюдений он опубликовал в книге «Тайны природы». Иллюстрации к этой книге чётко демонстрируют клеточные структуры растительных и животных организмов. Однако А.Левенгук не представлял описанные морфологические структуры как клеточные образования. Его исследования имели случайный, не систематизированный характер.

В течение почти 50 лет Левенгук писал письма в Лондонское королевское общество, членом которого был избран в 1680 году. Письма эти, предназначенные для публикации в научных журналах, были прижизненно изданы многотомными собраниями на нидерландском и латинском языках:

Sendbrieven ontleedingen en ontkellingen etc.: 7 т. — Лейден и Дельфт, 1685—1718.

Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов (лат. Opera omnia s. Arcana naturae etc. — Все работы или Тайны природы): 7 т. Лейден, 1695—1722.

После смерти работы также изданы в извлечении на английском языке (2 т.; Лондон, 1798—1801).

Вопрос 6. Как можно связать клеточную теорию с техническим прогрессом?

Не только наука влияла на успехи техника, но и техника, ставя перед наукой новые проблемы, оснащая ее современными технологиями, стимулировала эволюцию науки.

Так прогресс в изучении клетки связан с развитием микроскопии в XIX веке и методов исследования клетки. А поскольку микрокопирование основной метод изучения клеток, поэтому оформление клеточной теории шло одновременно с развитием и усовершенствованием техники. В то время представление о строении клетки изменилось: за основу клетки принималась не клеточная оболочка, а её содержимое — протоплазма. Тогда же открыли ядро как постоянный элемент клетки. Сведения о тонком строении и развитии тканей и клеток давали возможность сделать обобщение. Такое обобщение сделал в 1839 г. немецкий биолог Т. Шванн в виде сформулированной им клеточной теории. Поэтому, можно сказать, что благодаря техническому прогрессу, была создана клеточная теория.

Вопрос 7. Возможно ли обновление или дополнение клеточной теории в настоящее время? Обоснуйте.

Я думаю, что пока нет. Ученые практически детально исследовали клетку, ее структурные элементы и определили их роль. Пока никаких изменений.

Вопрос 8. Обсудите с одноклассниками, почему с момента первого описания клеток до создания клеточной теории прошло так много лет.

С момента обнаружения клеток, до создания клеточной теории, прошло больше 150 лет. Клетки очень маленькие структуры, для рассмотрения их человеческим глазом. Поэтому нужны были специальные увеличивающие приборы — микроскопы — для детального изучения клеток. И только лишь с начала XIХ века, с развитием микроскопии, стало возможным понемногу рассматривать клетку. Что дало толчок на обобщение знаний о ней и создание клеточной теории.

Вопрос 9. Выскажите своё мнение по поводу следующего утверждения: все клетки одного организма генетически идентичны. Аргументируйте свою позицию.

Все клетки многоклеточных организмов содержат идентичный, уникальный для данного вида набор хромосом. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе (расхождение хромосом к разным полюсам клетки в анафазе) все клетки организма генетически идентичны.

Разные клетки многоклеточного организма если и не идентичны, то крайне похожи генетически. Перечислим некоторые опыты, которыми это предположение можно подкрепить. Известны опыты Дж. Гердона по пересадке ядер. Из оплодотворенной яйцеклетки лягушки извлекалось ее ядро, а вместо него вводилось ядро из эпителиальной или другой клетки лягушки. Яйцеклетка развивалась и делилась, в итоге получалась нормальная лягушка. Это показывает, что ядерные генетические аппараты яйцеклетки и клетки эпителия взаимозаменяемы. На аналогичные соображения наводят многочисленные случаи вегетативного размножения у животных и растений: дочерние особи, неотличимые от родительских, возникают из соматических клеток последних.

Современные методы молекулярной биологии и генной инженерии позволяют применить другой подход. Прямо сравнить первичную структуру всей ДНК из двух клеток в настоящее время невозможно, но любой отдельный ген можно выделить и охарактеризовать его положение в хромосоме, количество копий этого гена на клетку, его первичную структуру. Затем можно выяснить, во всех ли клетках имеется этот ген и одинаково ли он расположен.

Но, наряду с правилом генетической идентичности клеток, встречаются отклонения от этого правила. Начнем с наиболее демонстративных. Так, в некоторых клетках многоклеточных организмов нет ядра (эритроциты млекопитающих, зрелые ситовидные трубки флоэмы). У этих же клеток нет митохондрий. Во многих растительных клетках нет пластид или варьируется их общее количество (и, соответственно, количество пластидной ДНК). В ряде растительных и животных клеток может меняться число митохондрий и митохондриальной ДНК.

В генетический материал, содержащийся в клетке, можно включить плазмиды бактерий и грибов, а также размножающиеся внутри клетки вирусы. Понятно, что количество и состав этих генетических элементов не одинаковы в разных клетках (например, РНК — содержащий вирус полиомиелита поражает клетки слизистой оболочки кишечника, а ДНК — содержащий вирус гепатита В — клетки печени).

Клетки могут отличаться по количеству наборов хромосом. Как известно, высшие эукариоты в основном диплоидны. Однако в составе в основном диплоидных организмов обязательно встречаются гаплоидные клетки (прошедшие мейоз предшественницы половых клеток; сами половые клетки; эндосперм у голосеменных).

Эндосперм покрытосеменных триплоиден. В организме животных повышена плоидность клеток ряда органов (в печени, например, клетки могут быть октаплоидны; сильно умножается число хромосомных наборов в слюнных железах насекомых). У споровых растений есть самостоятельное гаплоидное поколение, формирующее гаметы, но при этом у мхов диплоидное поколение формируется прямо на гаплоидном. В жизненных циклах грибов встречаются разнообразные сочетания клеток разной плоидности.

Умножаться или утрачиваться могут не полные наборы, а отдельные хромосомы. (Если такое происходит в зиготе, то это обычно ведет к наследственным болезням. Правда, тогда все клетки организма хоть и аномальны, но одинаковы, и данный случай не является ответом на вопрос.)

Далее, имеется великое множество примеров, когда отдельные гены меняют свое положение внутри одной хромосомы или даже переходят в другую. В разных клетках это может происходить по — разному. Иногда направленные перестройки ДНК происходят в ходе индивидуального развития организма. Например, в раннем развитии яиц некоторых пресноводных рачков имеется особая стадия, когда все клетки, кроме одной, одновременно утрачивают большое количество ДНК. Эта ДНК ничего не кодирует (так называемая сателлитная ДНК). У взрослого организма большинство клеток содержит мало сателлитной ДНК, и только клетки зародышевого пути, чья предковая клетка оставалась без изменений, содержат всю сателлитную ДНК.

Наконец, многие клетки организмов время от времени делятся, и во всех клетках без исключения идет репарация — «залечивание» случайных повреждений в цепях ДНК. И тот, и другой процессы идут хоть и с высокой, но не со стопроцентной точностью. Ошибки репарации и репликации — важнейший источник мутаций. В разных соматических клетках организма набор этих мутаций обязательно оказывается разным. Кстати, на этом основан один из способов получения новых сортов растений. Так как из одной клетки, например, листа растения можно вырастить целое растение, то поступают следующим образом: выделяют много клеток из многих листьев, из них выращивают целые растения, а поскольку в исходных клетках были разные мутации, то и среди полученных растений в изобилии находят мутантов, в том числе иногда с нужными свойствами.

Вопрос 10. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 «Сравнение строения клеток растений, животных, грибов и бактерий под микроскопом на готовых микропрепаратах и их описание».

Цель: на основе изучения клеток разных организмов выявить основные черты сходства и различия в их строении.

Оборудование: микроскоп, готовые микропрепараты клеток растений, животных, грибов и бактерий.

Ход работы:

1. Настройте микроскоп на малое увеличение и рассмотрите готовые микропрепараты. Зарисуйте увиденное.

Клетки в общем будут выглядеть так:

2. Переведите настройки микроскопа на большое увеличение и снова рассмотрите клетки организмов. Сделайте соответствующие рисунки.

3. Сделайте вывод на основе проведённого исследования.

1. Все клетки имеют сходное строение.

2. Во всех клетках есть плазматическая мембрана, хромосомы, цитоплазма, цитоскелет, рибосомы.

3. Больше схожи между собой клетки животных, растений и грибов.

Вывод: Все живое, что есть на нашей планете, состоит из клеток. Клеточная структура всех живых существ — основа родства всего живого, что есть на нашей планете. Но между клетками растений, грибов, бактерий и животных существует множество существенных отличий. Чтобы разобраться, в чем они похожи и чем отличаются, нужно подробно рассмотреть строение каждой из разновидностей клеток. Все животные, грибы и растения имеют много общего в своей структуре. В составе своих клеток все они имеют: ядро, митохондрии, цитоплазматическую мембрану, эндоплазматическую сеть, цитоплазму, аппарат Гольджи.

Фарингосепт или Лизобакт: что лучше

Описание Фарингосепта

Фарингосепт выпускается в качестве пастилок, предназначенных для рассасывания. Действующее вещество лекарства – амбазон, который обладает противомикробным действием. Компонент уничтожает пневмококков и стрептококков.

Вспомогательные составляющие Фарингосепта:

Фарингосепт имеет накопительный эффект. Поэтому максимальная концентрация амбазона в ротовой полости отмечается на 3-4 день применения.

Фарингосепт применяется при ангине, стоматите, воспалении десен или стоматите. Также лекарство используют в профилактических целях, чтобы предупредить инфекционное заражение при хирургическом лечении ротоглотки.

Противопоказания – непереносимость амбазона, беременность и грудное вскармливание.

Способ применения для взрослых и детей школьного возраста – 1 пастилка каждые 5 часов. Таблетку рассасывают через 15 минут после трапезы. После использования средства не рекомендуется пить и кушать ближайшие 120 минут.

Для детей от 3 до 7 лет оптимальная суточная дозировка составляет 0.03 грамма, которую разделяют на три приема. Продолжительность терапии – 3-5 дней.

Фарингосепт практически не вызывает побочных явлений. Лишь изредка после применения пастилок развиваются аллергические реакции – покраснение, зуд кожи, крапивница, отек Квинке.

Цена за Фарингосепта (10 таблеток) – 160 рублей.

Описание Лизобакта

Лизобакт – комбинированное противомикробное средство. Медикамент производится в форме таблеток.

Дополнительные компоненты – ванилин, Е954, молочный сахар, Е 572, Е 413.

Лизобакт включают в комплексное лечение при инфекциях и воспалительных болезнях языка, полости рта, глотки и горла. Еще препарат назначают для лечения эрозивных или афтозных изъязвлений на слизистых ротоглотки.

Пастилки рассасывают, не запивая водой и не заедая пищей на протяжении получаса. В дошкольном возрасте дозировка составляет 1 пилюля трижды в день. При ангине или стоматите с 7 до 12 лет рассасывают по 1 таблетке четырежды в сутки.

Пациентам старше 12 лет назначают по 2 пилюли до 4 раз в день. Среднее время терапии – 8 дней.

Вероятные побочные действия – аллергические явления, такие как кожная сыпь или крапивная лихорадка.

Стоимость 30 таблеток – приблизительно 300 рублей.

Сравнение препаратов

Лизобакт и Фарингосепт – антисептики, оказывающие местное действие. Но несмотря на то, что лекарства принадлежат к одной фармакологической группе, у них есть свои отличия.

Так, Лизобакт – комбинированный препарат, не только уничтожающий бактерий в горле и во рту, но и защищающий оболочки органов. А фарингосепт содержит лишь один компонент, который обладает выраженной противомикробной активностью.

Действие Фарингосепта заключается в повышении секреции слюны и активации полезных микроорганизмов, подавляющих патогенов. Поэтому препарат имеет более сильный антисептический эффект. А преимущество Лизобакта в том, что он еще и восстанавливает слизистые оболочки.

Лекарственные средства имеют практически идентичные побочные явления и противопоказания. Но считается, что перечень показаний к применению Лизобакта обширнее. Однако врачи советуют выбирать Фарингосепт при ангине, так как амбазон быстро уничтожает стрептококковую флору, провоцирующую воспаление нёбных миндалин.

Беременным и кормящим женщинам стоит отдать предпочтение Лизобакту. Ведь препарат активирует местный иммунитет, предупреждая проникновение болезнетворных микробов в нижние дыхательные пути.

С заболеваниями ротоглотки у детей могут на одинаковом уровне бороться оба препарата. Поэтому выбор, что лучше для ребенка Лизобакт либо Фарингосепт, должен делать доктор, исходя из переносимости пациентами составляющих таблеток и эффективности терапии. Ввиду этого при необходимости лечения у детей инфекционно-воспалительных процессов в ротоглотке одинаково используют оба средства.

Если сравнивать Лизобакт и Фарингосепт по лекарственному взаимодействию, то следует заметить, что амбазон практически не вступает в реакцию с другими препаратами. А Лизобакт повышает действие диуретиков, антибиотиков и снижает эффективность Леводопы.

Читайте также:  Некротический язвенный энтероколит

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *