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.