Биология_с_основами_экологии. Уч. пос. Верхошенцева, 2013

Практическая часть

Самостоятельная работа

Задание 1

Зарисуйте рисунок 2 и сделайте обозначения.

Рисунок 2 – Структуры белка

Задание 2

Рассмотрите и зарисуйте рисунок 3, обозначив ширину спирали ДНК и расстояние между витками спирали [2, 3].

21

Рисунок 3 – Модель молекулы ДНК

Задание 3

Рассмотрите рисунок 4 и запишите реакцию превращения АТФ в АДФ

(рисунок 4).

Рисунок 4 – Превращение АТФ в АДФ

22

Тесты для самоконтроля:

2.1К макроэлементам относится:

а) золото;

б) марганец;

в) железо;

г) цинк.

2.2К микроэлементам относится:

а) медь;

б) уран;

в) кальций;

г) азот.

2.3К микроэлементам не относится:

а) цинк;

б) медь;

в) калий;

г) марганец.

2.4К моносахаридам относится вещество:

а) крахмал;

б) гликоген;

в) глюкоза;

г) сахароза.

2.5К моносахаридам относится вещество:

а) мальтоза;

б) дезоксирибоза;

в) целлюлоза;

г) крахмал.

2.6К дисахаридам относится вещество:

а) крахмал;

б) гликоген;

23

в) глюкоза;

г) сахароза.

2.7К дисахаридам относится вещество а) мальтоза;

б) дезоксирибоза;

в) целлюлоза;

г) крахмал.

2.8В состав молекулы ДНК входят остатки моносахарида а) рибозы;

б) дезоксирибозы;

в) глюкозы;

г) фруктозы.

2.9В состав молекулы РНК входят остатки моносахарида:

а) рибозы;

б) дезоксирибозы;

в) галактозы;

г) глюкозы.

2.10При полном сгорании 1 г вещества выделилось 38,9 кДж энергии.

Это сгорели:

а) углеводы;

б) жиры;

в) или углеводы или липиды, так как при их полном окислении выделяется 38,9 кДж энергии;

г) не углеводы и не липиды, так как при их полном окислении выделяется 17,6 кДж энергии.

2.11 Основу клеточных мембран образуют:

а) жиры;

б) фосфолипиды;

в) воски;

24

г) белки.

2.12 Вторичную структуру белков стабилизируют связи:

а) ковалентные;

б) водородные;

в) ионные;

г) такие связи отсутствуют.

2.13 Придают аминокислоте кислые и щелочные свойства следующие функциональные группировки

а) кислые – радикал, щелочные - аминогруппа;

б) кислые – аминогруппа, щелочные - радикал;

в) кислые – карбоксильная группа, щелочные - радикал;

г) кислые – карбоксильная группа, щелочные - аминогруппа. 2.14 Первичную структуру белков стабилизируют связи

а) ковалентные;

б) водородные;

в) ионные;

г) такие связи отсутствуют.

25

3 Клеточный уровень организации живого

3.1 Сравнение структуры растительной и животной клеток

Основные вопросы темы

1Современное определение клетки.

2Сущность клеточной теории и ее авторы.

3Особенности строения растительной клетки.

4Особенности строения животной клетки.

5Органеллы клетки и их функции.

6Транспорт веществ через мембрану.

7Особенности строения клеточной мембраны растительной и животной, их физико-химические свойства.

8Отличие растительной клетки от животной.

Термин «клетка» ввел в 1665 г. английский натуралист Р. Гук.

Рассматривая в микроскоп собственной конструкции тонкий срез пробкового дерева, Гук увидел, что вещество состоит из ячеек, названных им клетками. В 1838 г. немецкий биолог М. Шлейден первым пришел к замечательному выводу: ядро является обязательным элементом строения всех клеток. Это открытие положило основу для изучения структуры всех клеток.

Практически одновременно с исследованиями М. Шлейдена его соотечественник физиолог Т. Шванн обнаружил похожие на ядра образования и в клетках животных. Данные открытия легли в основу клеточной теории.

По характеру организации ядерного аппарата все клетки делятся на

прокариоты и эукариоты. К прокариотам относятся бактерии и сине – зеленые водоросли, к эукариотам – растения, грибы и животные.

26

Прокариотические клетки устроены сравнительно просто. Они не имеют ядра, область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоид,

единственная молекула ДНК кольцевая и не связана с белками, клетки меньше эукариотических, в состав клеточной стенки входит гликопептид –

муреин, мембранные органеллы отсутствуют, их функции выполняют впячивания плазматической мембраны, рибосомы мелкие, микротрубочки отсутствуют, поэтому цитоплазма неподвижна, а реснички и жгутики имеют особую структуру.

Эукариотические клетки имеют ядро, в котором находятся хромосомы

– линейные молекулы ДНК, связанные с белками, в цитоплазме расположены различные мембранные органеллы.

Все эукариотические клетки состоят из трех основных частей:

1)клеточная оболочка ограничивает клетку от окружающей среды;

2)цитоплазма составляет внутреннее содержимое клетки;

3)ядро cодержит генетический материал клетки.

Клеточная оболочка. Основу клеточной оболочки составляет

плазматическая мембрана (плазмалемма) – биологическая мембрана,

ограничивающая внутреннее содержимое клетки от внешней среды (рисунок

9).

Все биологические мембраны представляют собой двойной слой фосфолипидов, гидрофобные концы которых обращены внутрь, а

гидрофильные головки – наружу. В него на различную глубину погружены белки, некоторые из которых пронизывают мембрану насквозь. Белки способны перемещаться в плоскости мембраны. Мембранные белки выполняют различные функции: транспорт различных молекул; получение и преобразование сигналов из окружающей среды; поддержание структуры мембран. Наиболее важное свойство мембран – избирательная проницаемость [5, 6].

27

Плазматические мембраны животных клеток имеют снаружи слой

гликокаликса, состоящий из гликопротеинов и гликолипидов, и

выполняющий сигнальную и рецепторную функции. Он играет важную роль в объединении клеток в ткани. Плазматические мембраны растительных клеток покрыты клеточной стенкой из целлюлозы. Поры в стенке позволяют пропускать воду и небольшие молекулы, а жесткость обеспечивает клетке механическую опору и защиту.

Плазмалемма не только отделяет содержимое клетки от внешней среды, но и осуществляет транспорт веществ. Через нее в межклеточное пространство выводятся синтезированные для других клеток соединения:

белки, углеводы, гормоны, а внутрь поступает вода, ионы солей,

органические молекулы. Проникновение молекул в сторону их меньшей концентрации называют пассивным транспортом. Он происходит без затрат энергии и бывает двух видов: простая диффузия (для малых гидрофобных молекул мембрана проницаема) и облегченная диффузия, осуществляемая белками - переносчиками (гидрофильные молекулы, ряд ионов не способны проходить через мембрану). Для проникновения молекул в сторону их большей концентрации требуются затраты энергии АТФ, такой перенос называют активным транспортом, его также осуществляют специфические белки - переносчики. Примером активного транспорта является натрий -

калиевый насос.

Захват макромолекул и микрочастиц с изменением конфигурации мембраны называется эндоцитоз. Он может быть двух модификаций:

фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз – процесс поглощения твердых частиц

(чаще одноклеточными организмами и специализированными клетками многоклеточных организмов). Пиноцитоз – процесс поглощения клеткой жидкости и высокомолекулярных веществ за счет втягивания плазматической мембраны.

28

Цитоплазма эукариотических клеток состоит из полужидкого содержимого и органелл. Основное полужидкое вещество цитоплазмы называют гиалоплазмой (от греч. hyalos — стекло) или мат-

риксом. Гиалоплазма является важной частью клетки, ее внутренней средой.

Цитоплазматические структуры клетки представлены включениями

иорганоидами. Включения – непостоянные структуры цитоплазмы в виде гранул (крахмал, гликоген, белки) и капель (жиры). Органоиды – постоянные

иобязательные компоненты большинства клеток, имеющие специфическую структуру и выполняющие жизненно важные функции (рисунок 5).

Рисунок 5 - Особенности строения эукариотической клетки

Ядро. Имеется в клетках всех эукариот за исключением эритроцитов млекопитающих. У некоторых простейших имеются два ядра, но как правило, клетка содержит только одно ядро. Ядро обычно принимает форму шара или яйца; по размерам (от 10 до 20 мкм) оно является самой крупной из органелл.

29

Ядро отграничено от цитоплазмы ядерной оболочкой, которая состоит из двух мембран: наружной и внутренней, имеющих такое же строение, как и плазматическая мембрана. Между ними находится узкое пространство,

заполненное полужидким веществом. Через множество пор в ядерной оболочке осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой (в

частности, выход и-РНК в цитоплазму). Внешняя мембрана часто бывает усеяна рибосомами, синтезирующими белок.

Под ядерной оболочкой находится кариоплазма (ядерный сок), в

которую поступают вещества из цитоплазмы. Кариоплазма содержит

хроматин – вещество, несущее ДНК, и ядрышки. Ядрышко – это округлая структура внутри ядра, в которой происходит формирование рибосом

(рисунок 10).

Совокупность хромосом, содержащихся в хроматине, называют хромосомным набором. Число хромосом в соматических клетках диплоидное

(2n), в отличие от половых клеток, имеющих гаплоидный набор хромосом

(n).

Практическая часть

Лабораторное занятие Работа 1 Строение растительной клетки

Разрежьте вдоль луковицу репчатого лука, возьмите сочную чешую и скальпелем или пинцетом снимите небольшой кусочек эпидермы. На середину предметного стекла нанесите каплю воды, в нее положите эпидерму и накройте объект покровным стеклом. Рассмотрите клетки эпидермы сначала при малом, а затем при большом увеличении микроскопа.

Клетки имеют вытянутую форму и плотно примыкают друг к другу, в их стенках видны поры.

30