Параграф 9 ГДЗ Каменский 10 класс (Биология)
Какие органоиды клеток вам известны?
• Клеточная (цитоплазматическая) мембрана
• Клеточное ядро
• Цитоплазма
• Клеточный центр
• Рибосомы
Как функционируют митохондрии?
Именно на мембранах крист располагаются ферменты окислительного фосфорилирования, в результате которого синтезируются большие количества АТФ. Митохондрий больше в тех клетках, которые нуждаются в больших затратах энергии. Внутри клеток митохондрии могут перемещаться к тем местам, где нужна энергия. Во внутреннем содержимом митохондрий — матриксе — находится кольцевая молекула ДНК, рибосомы, молекулы РНК и богатый набор ферментов. Таким образом, митохондрии способны самостоятельно синтезировать белки и размножаться путём продольного деления.
1. Какие функции выполняет эндоплазматическая сеть?
На гладкой ЭПС происходит синтез липидов и углеводов, а рибосомы шероховатой ЭПС участвуют в сборке первичной структуры полипептидных цепочек аминокислот, т. е. в синтезе белков. Особенно хорошо шероховатая ЭПС развита в клетках желёз внутренней секреции, которые синтезируют белковые гормоны для нужд всего организма. По трубочкам ЭПС синтезированные вещества транспортируются, например, в комплекс Гольджи.
2. Какие органоиды клетки участвуют в аутофагии хвоста головастика?
Первичные лизосомы участвуют также в разрушении фрагментов повреждённой кости в процессе её восстановления. Кроме того, они могут уничтожать отработавшие свой срок органоиды. Например, среднее время жизни митохондрий в клетках печени — около 10 дней. Затем мембраны ЭПС смыкаются вокруг старой митохондрии и образуют аутофагосому, которая, сливаясь с первичной лизосомой, получает набор ферментов, уничтожающий отработавший органоид. Этот процесс называется аутофагией. Иногда он затрагивает целые клетки — например, лизосомы у головастиков участвуют в аутофагии клеток хвоста при метаморфозе головастика в лягушку.
3. Какую функцию выполняют митохондрии?
Любая клетка нуждается в энергии. В клетках эукариот энергия главным образом вырабатывается в особых органоидах — митохондриях.
4. Какие бывают пластиды?
Пластиды — органоиды растительной клетки. Так же, как и митохондрии, содержат собственную кольцевую молекулу ДНК, рибосомы и РНК, способны к размножению. Существует три основных типа пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.
5. Какие органоиды являются специальными органоидами?
Многие клетки имеют специальные органоиды для движения: жгутики и реснички.
1. Опишите возможные способы движения у простейших.
Жгутики, например, имеются у сперматозоидов, простейших, водорослей и т. д. Жгутик у эукариот имеет длину около 100—200 мкм, по его периферии расположены 9 пар микротрубочек и ещё одна пара в центре. Пары микротрубочек связаны специальными белками, которые, затрачивая энергию АТФ, меняют свою пространственную конфигурацию, что и приводит к движению весь жгутик.
По тому же принципу движутся реснички. Они отличаются от жгутика меньшей длиной (10—15 мкм). На одной клетке, например инфузории-туфельки, может быть более 15 тыс. ресничек, причём они двигаются упорядоченно
2. Приведите примеры, доказывающие, что строение органоидов зависит от выполняемых функций.
Форма и структура органоидов напрямую связаны с их ролью в клетке. Например, митохондрии имеют складчатую внутреннюю мембрану (кристы), что значительно увеличивает поверхность для производства энергии. Эндоплазматическая сеть образует разветвлённую систему трубочек и мешочков — шероховатая ЭПС покрыта рибосомами для синтеза белков, а гладкая участвует в создании липидов.
Обсудите правомерность существования гипотезы о происхождении митохондрий и пластид от древних бактерий — внутриклеточных паразитов.
Теория эндосимбиоза, предполагающая, что митохондрии и пластиды произошли от древних бактерий, имеет убедительные доказательства. Во-первых, эти органоиды сохранили собственную кольцевую ДНК, похожую на бактериальную. Во-вторых, их рибосомы относятся к прокариотическому типу. В-третьих, они размножаются независимо от клетки путём деления. Двойная мембрана этих органоидов объясняется процессом поглощения бактерии древней эукариотической клеткой.
Наличие пластид характерно только для растений.
Пластиды — органоиды растительной клетки. Так же как и митохондрии, содержат собственную кольцевую молекулу ДНК, рибосомы и РНК, способны к размножению. Существует три основных типа пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.
Подготовьте ответ на вопрос: какова роль вакуолей в растительных и животных клетках?
В растительной клетке вакуолей мало, но зато они очень крупные и занимают большую часть объёма клетки. В растительной клетке именно вакуоль регулирует водно-солевой обмен и определяет тургорное (внутриклеточное) давление. Вакуоли являются производными ЭПС. В вакуолях растительных клеток могут храниться запасные питательные вещества. В цитоплазме простейших находятся сократительные вакуоли, предназначенные для удаления излишков жидкости и продуктов обмена. В клетках других животных обычно не бывает крупных вакуолей.
Продолжите заполнять таблицу «Органоиды клетки» на стр. 47.
Изучение движения цитоплазмы
Цель: изучить процесс движения цитоплазмы в клетках листа элодеи.
Материалы и оборудование: микроскоп, предметные и покровные стёкла, пинцет, препаровальная игла, ветка растения элодеи, спирт, стакан с водой.
Ход работы
1. Подготовьте препарат листа элодеи.
2. Рассмотрите препарат под микроскопом. Найдите в клетках хлоропласты. Отметьте их перемещение.
3. Сделайте рисунок, отметьте на нём направление движения хлоропластов.
4. В стакан с водой добавьте несколько капель спирта и на 10—15 мин поместите в него растение, затем приготовьте из этого растения новый препарат листа элодеи.
5. Рассмотрите препарат под большим увеличением микроскопа. Обратите внимание на интенсивность перемещения хлоропластов (струйное движение цитоплазмы).
6. Сделайте вывод.
Результаты:
При рассмотрении листа элодеи под микроскопом хорошо видны продолговатые клетки с тонкими стенками. В цитоплазме наблюдаются многочисленные зелёные хлоропласты, которые активно перемещаются по периферии клетки. Их движение происходит по круговым траекториям вдоль клеточной стенки, что свидетельствует о процессе циркуляции цитоплазмы (циклозе). Скорость перемещения хлоропластов неравномерная.
В большинстве клеток направление движения хлоропластов совпадает (по часовой стрелке), но в соседних клетках оно может быть противоположным. Это подтверждает, что циркуляция цитоплазмы — процесс, регулируемый индивидуально в каждой клетке.
После обработки растения спиртовым раствором (5-7 капель на 100 мл воды) наблюдается значительное замедление циклоза. В первые минуты хлоропласты продолжают движение, но их траектории становятся менее упорядоченными. Через 10-15 минут движение практически прекращается — хлоропласты либо останавливаются, либо совершают слабые колебательные движения. Это связано с денатурацией белков цитоскелета и нарушением работы моторных белков под действием спирта.
Выводы:
• Циклоз в клетках элодеи обеспечивает эффективное распределение хлоропластов и транспорт веществ
• Движение осуществляется за счёт взаимодействия цитоскелета (актиновых микрофиламентов) с моторными белками
• Спирт угнетает циклоз, доказывая зависимость процесса от работы белковых структур
• Наблюдение за циклозом позволяет оценить жизне-способность клеток — прекращение движения свидетельствует о повреждении
Выполнение
Какие органоиды клеток вам известны?
- Клеточная (цитоплазматическая) мембрана
- Клеточное ядро
- Цитоплазма
- Клеточный центр
- Рибосомы
Как функционируют митохондрии?
На мембранах крист располагаются ферменты окислительного фосфорилирования, в результате которого синтезируется большое количество АТФ. Митохондрий больше в тех клетках, которые нуждаются в больших затратах энергии. Внутри клетки митохондрии могут перемещаться к тем местам, где нужна энергия. В матриксе митохондрий находится кольцевая молекула ДНК, рибосомы, молекулы РНК и набор ферментов, поэтому митохондрии способны самостоятельно синтезировать белки и размножаться путём продольного деления.
1. Какие функции выполняет эндоплазматическая сеть?
На гладкой ЭПС происходит синтез липидов и углеводов, а рибосомы шероховатой ЭПС участвуют в синтезе белков. По трубочкам ЭПС синтезированные вещества транспортируются, например, в комплекс Гольджи.
2. Какие органоиды клетки участвуют в аутофагии хвоста головастика?
В аутофагии участвуют лизосомы. Они сливаются с аутофагосомой и с помощью ферментов разрушают отработавшие или ненужные клеточные структуры.
3. Какую функцию выполняют митохондрии?
Митохондрии вырабатывают энергию: в них происходит клеточное дыхание и синтез АТФ.
4. Какие бывают пластиды?
Различают три основных типа пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
5. Какие органоиды являются специальными органоидами?
Специальными органоидами движения являются жгутики и реснички.
1. Опишите возможные способы движения у простейших.
У простейших движение осуществляется с помощью жгутиков, ресничек и ложноножек. Жгутики и реснички обеспечивают активное передвижение клетки, а ложноножки — амёбоидное движение.
2. Приведите примеры, доказывающие, что строение органоидов зависит от выполняемых функций.
Строение органоидов связано с их функциями. Например, у митохондрий внутренняя мембрана образует кристы, что увеличивает поверхность для синтеза АТФ. Шероховатая ЭПС покрыта рибосомами и участвует в синтезе белков, а гладкая ЭПС обеспечивает синтез липидов.
Обсудите правомерность существования гипотезы о происхождении митохондрий и пластид от древних бактерий — внутриклеточных паразитов.
Гипотеза эндосимбиоза имеет убедительные доказательства. Митохондрии и пластиды имеют собственную кольцевую ДНК, бактериальные рибосомы и размножаются делением. Двойная мембрана этих органоидов объясняется тем, что они возникли из поглощённых древней эукариотической клеткой бактерий.
Наличие пластид характерно только для растений.
Пластиды действительно характерны для растительных клеток. Различают хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
Какова роль вакуолей в растительных и животных клетках?
В растительной клетке вакуоли крупные и занимают значительную часть объёма. Они регулируют водно-солевой обмен, поддерживают тургорное давление и могут накапливать запасные вещества. У простейших есть сократительные вакуоли, которые удаляют избыток жидкости и продукты обмена. В клетках большинства животных крупных вакуолей нет.
| Название органоида | Особенности строения | Значение |
|---|---|---|
| Эндоплазматическая сеть (ЭПС) | Система трубочек и полостей, образованных мембранами и пронизывающих всю цитоплазму клетки | На гладкой ЭПС происходит синтез липидов и углеводов, а рибосомы шероховатой ЭПС участвуют в синтезе белков. По трубочкам ЭПС вещества транспортируются, например, в комплекс Гольджи. |
| Аппарат Гольджи | Система плоских мембранных полостей, цистерн и пузырьков, расположенная обычно около клеточного ядра | В комплексе Гольджи накапливаются и при необходимости изменяются вещества, вырабатываемые клеткой. Здесь же вещества, предназначенные для удаления из клетки, упаковываются в мембранные пузырьки. |
| Лизосомы | Пузырьки различных размеров, содержащие набор пищеварительных ферментов | Расщепление поступающих в клетку питательных веществ, разрушение пришедших в негодность клеточных структур и удаление непереваренных остатков |
| Вакуоли | Полости в цитоплазме, ограниченные мембраной и заполненные жидкостью | В растительной клетке регулируют водно-солевой обмен и тургорное давление, могут накапливать запасные вещества. У простейших сократительные вакуоли удаляют избыток жидкости и продукты обмена. |
| Митохондрии | Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует многочисленные складки — кристы | Выработка энергии |
| Пластиды | Содержат собственную кольцевую молекулу ДНК, рибосомы и РНК | Хлоропласты обеспечивают фотосинтез. Хромопласты придают окраску цветкам и плодам. Лейкопласты служат для хранения запасных питательных веществ. |
| Органоиды движения | Жгутик у эукариот имеет длину около 100—200 мкм, по периферии расположены 9 пар микротрубочек и ещё одна пара в центре. Реснички имеют меньшую длину. | Обеспечение движения клетки |
Разбор
Изучение движения цитоплазмы
Цель: изучить процесс движения цитоплазмы в клетках листа элодеи.
Результаты: в клетках листа элодеи хорошо видны зелёные хлоропласты, которые перемещаются по периферии клетки. Их движение происходит по круговым траекториям вдоль клеточной стенки, что свидетельствует о циклозе. После обработки растения спиртом движение хлоропластов резко замедляется и через 10–15 минут почти прекращается.
Вывод: циклоз в клетках элодеи обеспечивает перемещение хлоропластов и транспорт веществ. Спирт угнетает движение цитоплазмы, что показывает зависимость этого процесса от работы белковых структур клетки.
