Тема 8.2. Клетка – единица строения и жизнедеятельности организма.

Основные понятия и термины по теме: Органоиды; цитолемма; гиалоплазма;обмен веществ; ДНК; РНК; ген; наследственность.

План изучения темы (перечень вопросов, обязательных к изучению):

1. Клетка – единица строения и жизнедеятельности организма.

2. Обмен веществ и превращение энергии в клетке.

3. Молекула ДНК – носитель наследственной информации.

Краткое изложение теоретических вопросов:

1. Для всех клеток характерны следующие проявления жизнедеятельности:

Основные проявления жизнедеятельности клеток

 

Растительные и животные клетки имеют общий план строения. Рассмотрим основные части клетки:

Составные части клетки

Таблица 4. Строение и функции клетки

Плазматическая мембрана		Изолирует клетку от внешней среды. Избирательно проницаема.
Клеточная стенка		Содержит целлюлозу, является «каркасом» растений.
ЭПС
Рибосомы	Органелла округлой или грибовидной формы. Состоит из РНК и белка.	Синтез белка
Митохондрии	Имеет двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует кристы (складки) на которых много ферментов, обеспечивающих энергетический обмен в клетке.	Является дыхательным энергетическим центром клетки.
Лизосомы	Одномембранная органелла округлой формы. Образуется на Аппарате Гольджи.	Осуществляет внутриклеточное переваривание питательных веществ. Разрушает структуры самой клетки при их отмирании и выводит их из нее.
Пластиды	Хлоропласты – приобретают зеленый цвет, имеют свою ДНК.	Обеспечивают процесс – фотосинтеза.
	Лейкопласты – белый цвет	Место отложения питательных веществ.
	Хромопласты – цветные.	Придают лепесткам различную окраску.
Пигмент	Обеспечивает цвет кожи.
Вакуоли	Полости заполнены клеточным соком.	У растений – содержат питательные вещества и конечные продукты обмена.
Ядерная мембрана		Защитная функция; Связь с цитоплазмой
Хроматиновое вещество	ХХ, ХY	Образует гены, а затем хромосомы; Их 23 пары или 46.

Рис. 9. Строения клетки

2. В живых организмах любой процесс сопровождается передачей энергии. Энергию определяют, как способность совершать работу. Обмен веществ и энергии - это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ у живых организмов заключается в поступлении из внешней среды различных веществ, в превращении и использовании их в процессах жизнедеятельности и в выделении образующихся продуктов распада в окружающую среду.

Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием - метаболизм (обмен веществ).

Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).

Анаболизм - это совокупность процессов биосинтеза органических веществ (компонентов клетки и других структур органов и тканей). Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии (синтез макроэргов).

Катаболизм - это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии. К конечным продуктам углерода (около 230 мл/мин), окись углерода (0,007 мл/мин), мочевина (около 30 г/день), а также другие вещества.

 

3. Дезоксирибонуклеиновая кислота́ (ДНК) — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.

В клетках эукариотов (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеотид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У прокариотических организмов и у низших эукариот (например, дрожжей), встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов.

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».

В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК), рибосомные (р РНК) и транспортные (т РНК). Все эти типы РНК синтезируются на матрице.

Расшифровка структуры ДНК (1953 г.) стала одним из поворотных моментов в истории биологии. За выдающийся вклад в это открытие Фрэнсису Крику, Джеймсу Уотсону, Морису Уилкинсу была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине 1962 г.

 

Лабораторная работа [4]:

- Рассмотрение клеток и тканей в оптический микроскоп.

Задания для самостоятельного выполнения:

1. Подготовить реферат по теме «Строение клетки».

2. Подготовить сообщение и электронную презентацию на тему: «Строение и функции клетки».

3. Оформить отчет по лабораторной работе.

Форма контроля самостоятельной работы:

- Защита презентации и сообщения.

- Сдача отчета по лабораторной работе.

Вопросы для самоконтроля по теме:

 

1. Установить соответствие между органеллами клетки и их функциями:

Органеллы Функции

1) лизосомы а) синтез липидов и углеводов;

2) клеточный центр б) переваривание веществ;

3) гладкая ЭПС в) участие в клеточном делении;

г) синтез белка.

 

 

2. Установить соответствие между критериями и их характеристикой:

Критерии Характеристики

1) наследственность а) свойство избирательно

реагировать на влияние

воздействия;

2) изменчивость б) способность организма

приобретать новые

признаки;

в) способность организма

передавать свои признаки

 

 

3. Органоид, в котором происходит синтез молекулы белка:

а) рибосома;

б) комплекс Гольджи;

в) митохондрия;

г) хлоропласты.

 

4. Углевод, входящий в состав молекулы ДНК:

а) глюкоза;

б) фруктоза;

в) дезоксирибоза;

г) рибоза

 

 

5. Реакции обмена веществ в живой клетке ускоряют:

а) гормоны;

б) ферменты;

в) нуклеиновые кислоты;

г) липиды.

 

6. Синтез органических веществ из неорганических, с использованием световой энергией Солнца, называется:

а) хемосинтез;

б) окисление;

в) фотопериодизм;

г) фотосинтез.

 

7. Ученый, разработавший учение о происхождении видов:

а) Ж.Б.Ламарк;

б) Г. Мендель;

в) К. Линней;

г) Ч. Дарвин.

 

8. Наука, занимающаяся исследованием закономерностей наследственности и изменчивости называется …

 

9. Характер взаимоотношений рыси и зайца:

а) межвидовая борьба;

б) борьба с засухой;

в) внутривидовая борьба;

г) борьба за свет.

 

10. Длительное существование вида «человек разумный» обеспечивает:

а) рост;

б) речь;

в) обмен веществ;

г) размножение.

 

11. Железо входит в состав:

а) гемоглобина;

б) хлоропласта;

в) лейкопласта;

г) хромопластов.

 

12. Общим признаком растительной и животной клетки являются:

а) хлоропласты;

б) лейкопласты;

в) ядро;

г) хромопласты.

 

13. Отдельные элементы среды обитания, взаимодействующие и создающие условия для его существования – это … факторы.

14. Ген – это участок молекулы …

 

15. Рибосомы в клетке выполняют функцию …

 

Умения, сформированные у студента после изучения раздела:

1. Приводит примеры экспериментов и(или) наблюдений о

- строении и функциях клетки.

2. Объясняет прикладное значение важнейших достижений в:

- области медицины;

- области генной инженерии,

3. Работает с естественно-научной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет - ресурсах, научно-популярной литературе: овладел методами поиска.