Таблица на клетъчните органели и техните функции. Структурата на животинската клетка

Органела е малка клетъчна структура, която изпълнява специфични функции вътре. Органелите са вградени в цитоплазмата. В по-сложните еукариотни клетки органелите често са заобиколени от собствена мембрана. Подобно на вътрешните органи на тялото, органелите са специализирани и изпълняват специфични функции, необходими за нормалното функциониране на клетките. Те имат широк спектър от отговорности, от генериране на енергия до контролиране на растежа и възпроизводството на клетките.

Еукариотни органели

Еукариотните клетки са клетки с ядро. Ядрото е важна органела, заобиколена от двойна мембрана, наречена ядрена обвивка, отделяща съдържанието на ядрото от останалата част от клетката. Еукариотните клетки също съдържат различни клетъчни органели. Примери за еукариотни организми са животни, растения и. и съдържа много еднакви или различни органели. Има и някои органели, открити в растителните клетки, които не се срещат в животинските клетки и обратно. Примери за основни органели, открити в растителни и животински клетки, включват:

• - свързана с мембрана структура, която съдържа наследствена (ДНК) информация и също така контролира растежа и възпроизводството на клетката. Обикновено това е най-важният органел в клетката.
• , като производители на енергия, превръщат енергията във форми, които клетката може да използва. Те участват и в други процеси като разделяне, растеж и т.н.
• - широка мрежа от тръби и джобове, които синтезират мембрани, секреторни протеини, въглехидрати, липиди и хормони.
• - структура, която е отговорна за производството, съхранението и доставянето на определени клетъчни вещества, особено от ендоплазмения ретикулум.
• - органели, състоящи се от РНК и протеини и отговарящи за биосинтезата на протеини. Рибозомите са разположени в цитозола или са свързани с ендоплазмения ретикулум.
• - тези мембранни торбички от ензими обработват органичен материалклетки чрез смилане на клетъчни макромолекули като нуклеинова киселина, полизахариди, мазнини и протеини.
• , подобно на лизозомите, са свързани с мембраната и съдържат ензими. Те помагат за детоксикацията на алкохола, образуват жлъчна киселина и разграждат мазнините.
• - затворени структури, пълни с течност, най-често срещани в растителни клетки и гъби. Те са отговорни за широк обхватважни функции, включително съхранение хранителни вещества, детоксикация и отстраняване на отпадъци.
• - пластиди, съдържащи се в растителните клетки, но отсъстващи в животинските клетки. Хлоропластите абсорбират енергия слънчева светлинаЗа .
• - твърда външна стена, разположена в съседство с плазмената мембрана в повечето растителни клетки, която осигурява опора и защита на клетката.
• - цилиндричните структури се намират в животинските клетки и помагат за организирането на сглобяването на микротубули по време на...
• - космоподобни образувания от външната страна на някои клетки, които извършват клетъчна локомоция. Те са съставени от специализирани групи микротубули, наречени базални тела.

Прокариотни клетки

Прокариотните клетки имат структура, която е по-малко сложна от тази на еукариотните клетки. Те нямат ядро, където ДНК е свързана с мембрана. Прокариотната ДНК се съдържа в участък от цитоплазмата, наречен нуклеоид. Подобно на еукариотните клетки, прокариотните клетки имат плазмена мембрана, клетъчна стена и цитоплазма. За разлика от еукариотите, прокариотите не съдържат свързани с мембрана органели. Въпреки това, те имат някои немембранозни органели, като рибозоми, камшичета и плазмиди (кръгови ДНК структури, които не участват в репродукцията). Примери за прокариотни клетки са и.

Органоиди – постоянни и основни компоненти на клетките; специализирани области от клетъчната цитоплазма, които имат специфична структура и изпълняват специфични функции в клетката.Има органели на общи и със специално предназначение.

Органели с общо предназначение присъстват в повечето клетки (ендоплазмен ретикулум, митохондрии, пластиди, комплекс на Голджи, лизозоми, вакуоли, клетъчен център, рибозоми). Органелите със специално предназначение са характерни само за специализирани клетки (миофибрили, флагели, реснички, контрактилни и храносмилателни вакуоли). Органелите (с изключение на рибозомите и клетъчния център) имат мембранна структура.

Ендоплазмен ретикулум (ER) – Това е разклонена система от взаимосвързани кухини, тръби и канали, образувани от елементарни мембрани и проникващи в цялата дебелина на клетката.Отворен през 1943 г. от Портър. Има особено много канали на ендоплазмения ретикулум в клетки с интензивен метаболизъм. Средно обемът на EPS варира от 30% до 50% от общия обем на клетката. EPS е лабилен. Форма на вътрешните лакуни и кани

рибите, техният размер, местоположение в клетката и количество се променят по време на живота. Клетката е по-развита при животните. ER е морфологично и функционално свързан с граничния слой на цитоплазмата, ядрената обвивка, рибозомите, комплекса на Голджи и вакуолите, образувайки заедно с тях единна функционална и структурна система за метаболизма, енергията и движението на веществата в клетката. . Митохондриите и пластидите се натрупват близо до ендоплазмения ретикулум.

Има два вида EPS: груб и гладък. Ензимите на системите за синтез на мазнини и въглехидрати са локализирани върху мембраните на гладката (агрануларна) ER: тук се извършва синтезът на въглехидрати и почти всички клетъчни липиди. Мембраните на гладката разновидност на ендоплазмения ретикулум преобладават в клетките мастни жлези, черен дроб (синтез на гликоген), в клетки с високо съдържание на хранителни вещества (растителни семена). Рибозомите са разположени върху мембраната на грубия (гранулиран) EPS, където се извършва биосинтезата на протеина. Част от протеините, които те синтезират, се включват в мембраната на ендоплазмения ретикулум, останалите навлизат в лумена на неговите канали, където се преобразуват и транспортират до комплекса на Голджи. Особено много грапави мембрани има в клетките на жлезите и нервните клетки.

Ориз. Грапав и гладък ендоплазмен ретикулум.

Ориз. Транспорт на вещества през системата ядро ​​– ендоплазмен ретикулум (ЕР) – комплекс Голджи.

Функции на ендоплазмения ретикулум:

1) синтез на протеини (груб EPS), въглехидрати и липиди (гладък EPS);

2) транспорт на вещества, както влизащи в клетката, така и новосинтезирани;

3) разделяне на цитоплазмата на отделения (компартменти), което осигурява пространственото разделяне на ензимните системи, необходими за тяхното последователно влизане в биохимични реакции.

Митохондриите – присъства в почти всички видове клетки, моно- и многоклетъчни организми(с изключение на червените кръвни клетки на бозайници). Техният брой в различните клетки варира и зависи от нивото на функционална активност на клетката. В клетката на черния дроб на плъх те са около 2500, а в мъжката репродуктивна клетка на някои мекотели са 20 - 22. Повече от тях има в гръден мускуллетящи птици, отколкото в гръдния мускул на нелетящи птици.

Митохондриите имат формата на сферични, овални и цилиндрични тела. Размерите са 0,2 - 1,0 микрона в диаметър и до 5 - 7 микрона в дължина.

Ориз. Митохондриите.

Дължината на нишковидните форми достига 15-20 микрона. Отвън митохондриите са ограничени от гладка външна мембрана, подобна по състав на плазмалемата. Вътрешната мембрана образува множество израстъци - кристи - и съдържа множество ензими, ATP-соми (тела на гъби), участващи в процесите на трансформация на хранителната енергия в ATP енергия. Броят на кристите зависи от функцията на клетката. В мускулните митохондрии има много кристи, те заемат цялата вътрешна кухина на органела. В митохондриите на ембрионалните клетки кристалите са редки. При растенията израстъците на вътрешната мембрана често имат формата на тръби. Митохондриалната кухина е изпълнена с матрица, която съдържа вода, минерални соли, ензимни протеини и аминокиселини. Митохондриите имат автономна система за синтез на протеини: кръгова ДНК молекула, различни видовеРНК и по-малки рибозоми, отколкото в цитоплазмата.

Митохондриите са тясно свързани с мембрани на ендоплазмения ретикулум, чиито канали често се отварят директно в митохондриите. С увеличаване на натоварването на органа и засилване на синтетичните процеси, които изискват енергия, контактите между EPS и митохондриите стават особено многобройни. Броят на митохондриите може да се увеличи бързо чрез делене. Способността на митохондриите да се възпроизвеждат се дължи на наличието в тях на ДНК молекула, напомняща кръговата хромозома на бактериите.

Функции на митохондриите:

1) синтез на универсален източник на енергия - АТФ;

2) синтез на стероидни хормони;

3) биосинтеза на специфични протеини.

Пластиди - органели с мембранна структура, характерна само за растителните клетки. В тях протичат процесите на синтез на въглехидрати, протеини и мазнини. Според съдържанието на пигменти те се делят на три групи: хлоропласти, хромопласти и левкопласти.

Хлоропластите имат относително постоянна елипсовидна или лещовидна форма. Най-големият размер на диаметъра е 4 – 10 микрона. Броят в една клетка варира от няколко единици до няколко десетки. Техният размер, интензивност на цвета, брой и разположение в клетката зависят от условията на осветление, вида и физиологичното състояние на растенията.

Ориз. Хлоропласт, структура.

Това са протеиново-липидни тела, състоящи се от 35-55% протеин, 20-30% липиди, 9% хлорофил, 4-5% каротеноиди, 2-4% нуклеинови киселини. Количеството въглехидрати варира; е открито известно количество минерални вещества: хлорофил - естер на органична двуосновна киселина - хлорофилин и органични алкохоли - метил (CH 3 OH) и фитол (C 20 H 39 OH). При висшите растения в хлоропластите постоянно присъства хлорофил а - има синьо-зелен цвят, а хлорофил b - жълто-зелен; Освен това съдържанието на хлорофил е няколко пъти по-високо.

В допълнение към хлорофила, хлоропластите включват пигменти - каротин C 40 H 56 и ксантофил C 40 H 56 O 2 и някои други пигменти (каротеноиди). В зелено листо жълтите сателити на хлорофила са маскирани от по-ярък зелен цвят. Но през есента, когато листата падат, хлорофилът се разрушава в повечето растения и тогава се установява наличието на каротеноиди в листата - листата пожълтяват.

Хлоропластът е покрит с двойна обвивка, състояща се от външна и вътрешна мембрана. Вътрешното съдържание - стромата - има ламеларна (ламеларна) структура. В безцветната строма се разграничават грани - зелено оцветени тела, 0,3 - 1,7 µm. Те са съвкупност от тилакоиди - затворени тела под формата на плоски везикули или дискове с мембранен произход. Хлорофилът под формата на мономолекулен слой е разположен между протеиновия и липидния слой в тясна връзка с тях. Пространственото разположение на пигментните молекули в мембранните структури на хлоропластите е много подходящо и създава оптимални условия за най-ефективно усвояване, предаване и използване на лъчиста енергия. Липидите образуват безводните диелектрични слоеве на мембраните на хлоропластите, необходими за функционирането на веригата за пренос на електрони. Ролята на връзките в електротранспортната верига се изпълнява от протеини (цитохроми, пластохинони, фередоксин, пластоцианин) и отделни химически елементи– желязо, манган и др. Броят на зърната в хлоропласта е от 20 до 200. Между зърната, свързващи ги едно с друго, са разположени стромални ламели. Гранулираните ламели и стромалните ламели имат мембранна структура.

Вътрешната структура на хлоропласта прави възможно пространственото разделяне на множество и разнообразни реакции, които заедно съставляват съдържанието на фотосинтезата.

Хлоропластите, подобно на митохондриите, съдържат специфична РНК и ДНК, както и по-малки рибозоми и целия молекулярен арсенал, необходим за биосинтеза на протеини. Тези органели имат достатъчно количество иРНК, за да осигурят максимална активност на системата за синтез на протеини. В същото време те също съдържат достатъчно ДНК, за да кодират определени протеини. Размножават се чрез делене, чрез просто стесняване.

Установено е, че хлоропластите могат да променят формата, размера и положението си в клетката, тоест могат да се движат самостоятелно (хлоропластно такси). В тях са открити два вида контрактилни протеини, поради които очевидно се осъществява активното движение на тези органели в цитоплазмата.

Хромопластите са широко разпространени в генеративните органи на растенията. Те оцветяват венчелистчетата на цветя (лютиче, далия, слънчоглед) и плодове (домати, офика, шипки) в жълто, оранжево и червено. Във вегетативните органи хромопластите са много по-рядко срещани.

Цветът на хромопластите се дължи на наличието на каротеноиди - каротин, ксантофил и ликопен, които са в различни състояния в пластидите: под формата на кристали, липоиден разтвор или в комбинация с протеини.

Хромопластите, в сравнение с хлоропластите, имат по-проста структура - липсва им ламеларна структура. Химичен съставсъщо различни: пигменти – 20–50%, липиди до 50%, протеини – около 20%, РНК – 2-3%. Това показва по-малка физиологична активност на хлоропластите.

Левкопластите не съдържат пигменти и са безцветни. Тези най-малки пластиди са кръгли, яйцевидни или пръчковидни. В клетката те често са групирани около ядрото.

Вътрешната структура е дори по-малко диференцирана в сравнение с хлоропластите. Те осъществяват синтеза на нишесте, мазнини и протеини. В съответствие с това се разграничават три вида левкопласти - амилопласти (нишесте), олеопласти (растителни масла) и протеопласти (протеини).

Левкопластите възникват от пропластиди, с които са сходни по форма и структура, като се различават само по размер.

Всички пластиди са генетично свързани помежду си. Те се образуват от пропластиди - най-малките безцветни цитоплазмени образувания, подобни на външен видс митохондриите. Пропластидите се намират в спори, яйца и клетки на ембрионални точки на растеж. Директно от пропластидите се образуват хлоропласти (на светлина) и левкопласти (на тъмно), а от тях се развиват хромопласти, които са крайният продукт в еволюцията на пластидите в клетката.

Комплекс Голджи - открит е за първи път през 1898 г. от италианския учен Голджи в животински клетки. Това е система от вътрешни кухини, цистерни (5-20), разположени близо и успоредно една на друга, и големи и малки вакуоли. Всички тези образувания имат мембранна структура и са специализирани участъци от ендоплазмения ретикулум. В животинските клетки комплексът на Голджи е по-добре развит, отколкото в растителните клетки; в последния се нарича диктиозоми.

Ориз. Структурата на комплекса Голджи.

Протеините и липидите, влизащи в ламеларния комплекс, претърпяват различни трансформации, натрупват се, сортират се, пакетират се в секреторни везикули и се транспортират до местоназначението си: до различни структури вътре в клетката или извън клетката. Мембраните на комплекса Голджи също синтезират полизахариди и образуват лизозоми. В клетките на млечната жлеза комплексът Голджи участва в образуването на мляко, а в чернодробните клетки - на жлъчка.

Функции на комплекса Голджи:

1) концентрация, дехидратация и уплътняване на протеини, мазнини, полизахариди и вещества, синтезирани в клетката и получени отвън;

2) сглобяване на сложни комплекси от органични вещества и подготовката им за отстраняване от клетката (целулоза и хемицелулоза в растенията, гликопротеини и гликолипиди при животни);

3) синтез на полизахариди;

4) образуване на първични лизозоми.

Лизозоми - малки овални тела с диаметър 0,2-2,0 микрона. Централната позиция е заета от вакуола, съдържаща 40 (според различни източници 30-60) хидролитични ензими, способни на кисела среда(pH 4,5-5) разграждат протеини, нуклеинови киселини, полизахариди, липиди и други вещества.

Около тази кухина има строма, покрита отвън с елементарна мембрана. Разграждането на веществата с помощта на ензими се нарича лизис, поради което органелата се нарича лизозома. Образуването на лизозоми става в комплекса на Голджи. Първичните лизозоми се приближават директно до пиноцитозните или фагоцитозните вакуоли (ендозоми) и изливат съдържанието си в тяхната кухина, образувайки вторични лизозоми (фагозоми), в които се извършва смилането на веществата. Продуктите на лизис навлизат в цитоплазмата през лизозомната мембрана и се включват в по-нататъшния метаболизъм. Вторичните лизозоми с остатъци от несмлени вещества се наричат ​​остатъчни тела. Пример за вторични лизозоми са храносмилателните вакуоли на протозоите.

Функции на лизозомите:

1) вътреклетъчно смилане на хранителни макромолекули и чужди компоненти, влизащи в клетката по време на епифизата и фагоцитозата, осигурявайки на клетката допълнителни суровини за биохимични и енергийни процеси;

2) по време на гладуване лизозомите усвояват някои органели и попълват запасите от хранителни вещества за известно време;

3) унищожаване на временни органи на ембриони и ларви (опашка и хриле на жаба) в процеса постембрионално развитие;

Ориз. Образуване на лизозома

Вакуоли – кухини в цитоплазмата на растителните клетки и протистите, пълни с течност.Те имат формата на везикули, тънки тубули и др. Вакуолите се образуват от разширения на ендоплазмения ретикулум и везикули на комплекса Голджи като най-тънките кухини, след което с нарастването на клетката и натрупването на метаболитни продукти техният обем се увеличава и броят им намалява. Една развита, оформена клетка обикновено има една голяма вакуола, заемаща централна позиция.

Вакуолите на растителните клетки са пълни с клетъчен сок, който е воден разтворорганични (ябълчена, оксалова, лимонена киселини, захари, инулин, аминокиселини, протеини, танини, алкалоиди, глюкозиди) и минерални (нитрати, хлориди, фосфати) вещества.

При протистите се откриват храносмилателни вакуоли и контрактилни вакуоли.

Функции на вакуолите:

1) съхранение на резервни хранителни вещества и съдове за екскрети (в растенията);

2) определяне и поддържане на осмотичното налягане в клетките;

3) осигуряват вътреклетъчно храносмилане в протистите.

Ориз. Клетъчен център.

Клетъчен център обикновено се намира близо до ядрото и се състои от две центриоли, разположени перпендикулярно една на друга и заобиколени от радиационната сфера. Всяка центриола е кухо цилиндрично тяло с дължина 0,3-0,5 µm и дължина 0,15 µm, чиято стена е образувана от 9 тройки микротубули. Ако центриолата лежи в основата на цилиума или флагела, тогава тя се нарича базално тяло.

Преди разделянето центриолите се разминават към противоположните полюси и близо до всеки от тях се появява дъщерен центриол. От центриоли, разположени на различни полюси на клетката, се образуват микротубули, които растат една към друга. Те образуват митотичното вретено, което насърчава равномерното разпределение на генетичния материал между дъщерните клетки и са центърът на цитоскелетната организация. Някои от нишките на вретеното са прикрепени към хромозомите. В клетките на висшите растения клетъчният център няма центриоли.

Центриолите са самовъзпроизвеждащи се органели на цитоплазмата. Те възникват в резултат на дублиране на съществуващи. Това се случва, когато центриолите се разделят. Незрелият центриол съдържа 9 единични микротубули; Очевидно всяка микротубула е шаблон за сглобяването на триплети, характерни за зряла центриола.

Центрозомата е характерна за животински клетки, някои гъби, водорасли, мъхове и папрати.

Функции на клетъчния център:

1) образуването на полюси на делене и образуването на микротубули на вретено.

Рибозоми - малки сферични органели, от 15 до 35 nm. Те се състоят от две субединици, голяма (60S) и малка (40S). Съдържат около 60% протеин и 40% рибозомна РНК. рРНК молекулите образуват нейната структурна рамка. Повечето протеини са специфично свързани с определени региони на рРНК. Някои протеини се включват в рибозомите само по време на протеиновата биосинтеза. Рибозомните субединици се образуват в нуклеолите. и през порите в ядрената обвивка те навлизат в цитоплазмата, където се намират или върху EPA мембраната, или от външната страна на ядрената обвивка, или свободно в цитоплазмата. Първо, рРНК се синтезират върху нуклеоларна ДНК, която след това се покрива с рибозомни протеини, идващи от цитоплазмата, разцепени до необходимия размер и образуват рибозомни субединици. В ядрото няма напълно оформени рибозоми. Комбинацията от субединици в цяла рибозома се случва в цитоплазмата, обикновено по време на биосинтеза на протеини. В сравнение с митохондриите, пластидите и прокариотните клетки, рибозомите в цитоплазмата на еукариотните клетки са по-големи. Те могат да комбинират 5-70 единици в полизоми.

Функции на рибозомите:

1) участие в биосинтезата на протеини.

Ориз. 287. Рибозома: 1 - малка субединица; 2 - голяма субединица.

Реснички, флагели – израстъци на цитоплазмата, покрити с елементарна мембрана,под който има 20 микротубула, образуващи 9 двойки по периферията и две единични в центъра. В основата на ресничките и камшичетата има базални тела. Дължината на камшичетата достига 100 µm. Ресничките са къси - 10-20 микрона - камшичета. Движението на камшичетата е винтовидно, а движението на ресничките е гребловидно. Благодарение на ресничките и камшичетата се движат бактерии, протисти, ресничести животни, движат се частици или течности (реснички на ресничестия епител респираторен тракт, яйцепроводи), зародишни клетки (сперматозоиди).

Ориз. Структурата на камшичетата и ресничките при еукариотите

Включвания - временни компоненти на цитоплазмата, появяващи се и изчезващи.По правило те се съдържат в клетките на определени етапи жизнен цикъл. Специфичността на включванията зависи от спецификата на съответните тъканни клетки и органи. Включенията се намират предимно в растителните клетки. Те могат да се появят в хиалоплазмата, различни органели и по-рядко в клетъчната стена.

Функционално включванията са или съединения, временно отстранени от клетъчния метаболизъм (резервни вещества - нишестени зърна, липидни капчици и протеинови отлагания), или крайни продукти на метаболизма (кристали на определени вещества).

Нишестени зърна. Това са най-често срещаните включвания на растителни клетки. Нишестето се съхранява в растенията изключително под формата на нишестени зърна. Те се образуват само в стромата на пластидите на живите клетки. По време на фотосинтезата се образуват зелени листа асимилация, или първиченнишесте. Асимилаторното нишесте не се натрупва в листата и, бързо хидролизирайки се до захари, се влива в частите на растението, в които се натрупва. Там се превръща отново в нишесте, което се нарича втори.Вторичното нишесте също се образува директно в грудките, коренищата, семената, тоест там, където се съхранява. Тогава го викат резервен. Наричат ​​се левкопласти, които натрупват нишесте амилопласти. Особено богати на нишесте са семената, подземните издънки (грудки, луковици, коренища) и паренхима на проводящите тъкани на корените и стъблата на дървесните растения.

Липидни капки. Намира се в почти всички растителни клетки. Най-богати на тях са семената и плодовете. Мастните масла под формата на липидни капчици са втората по важност форма на резервни хранителни вещества (след нишестето). Семената на някои растения (слънчоглед, памук и др.) могат да натрупат до 40% масло от теглото на сухото вещество.

Липидните капчици, като правило, се натрупват директно в хиалоплазмата. Те са сферични тела, обикновено с субмикроскопични размери. Липидни капчици могат да се натрупват и в левкопласти, които се наричат елаиопласти.

Протеинови включваниясе образуват в различни органели на клетката под формата на аморфни или кристални отлагания с различна форма и структура. Най-често кристалите се намират в ядрото - в нуклеоплазмата, понякога в перинуклеарното пространство, по-рядко в хиалоплазмата, пластидната строма, в разширенията на ER цистерните, пероксизомния матрикс и митохондриите. Вакуолите съдържат както кристални, така и аморфни протеинови включвания. IN най-голямото числопротеинови кристали се намират в клетките за съхранение на сухи семена под формата на т.нар алейрон 3 зърнаили протеинови тела.

Протеините за съхранение се синтезират от рибозоми по време на развитието на семето и се отлагат във вакуоли. Когато семената узреят, придружено от дехидратация, протеиновите вакуоли изсъхват и протеинът кристализира. В резултат на това в зряло сухо семе протеиновите вакуоли се превръщат в протеинови тела (алеуронови зърна).

Тип урок: комбиниран.

Методи: словесно, визуално, практично, проблемно-търсене.

Цели на урока

Образователни: задълбочете знанията на учениците за структурата на еукариотните клетки, научете ги да ги прилагат в практическите занятия.

Развитие: подобряване на уменията на учениците за работа дидактически материал; развиват мисленето на учениците, като предлагат задачи за сравняване на прокариотни и еукариотни клетки, растителни клетки и животински клетки, идентифициране на сходни и отличителни черти.

Оборудване: постер “Структура на цитоплазмената мембрана”; карти със задачи; раздаване (строеж на прокариотна клетка, типична растителна клетка, структура на животинска клетка).

Междупредметни връзки: ботаника, зоология, анатомия и физиология на човека.

План на урока

I. Организационен момент

Проверка на готовността за урока.
Проверка на списъка на учениците.
Съобщаване на темата и целите на урока.

II. Учене на нов материал

Разделяне на организмите на про- и еукариоти

Клетките са изключително разнообразни по форма: едни са кръгли, други приличат на звезди с много лъчи, трети са удължени и т.н. Клетките също са различни по размер - от най-малките, трудно различими в светлинен микроскоп, до идеално видими с невъоръжено око (например яйцата на риби и жаби).

Всяко неоплодено яйце, включително гигантските фосилизирани яйца на динозаври, които се съхраняват в палеонтологични музеи, също някога е било живи клетки. Все пак, ако говорим за основните елементи вътрешна структура, всички клетки са подобни една на друга.

Прокариоти (от лат. професионалист- преди, по-рано, вместо и гръцки. карион– ядро) са организми, чиито клетки нямат мембранно ядро, т.е. всички бактерии, включително архебактерии и цианобактерии. Общ бройСъществуват около 6000 вида прокариоти Цялата генетична информация на прокариотната клетка (генофор) се съдържа в една кръгова ДНК молекула. Митохондриите и хлоропластите отсъстват, а функциите на дишане или фотосинтеза, които осигуряват енергията на клетката, се изпълняват от плазмената мембрана (фиг. 1). Прокариотите се размножават без изразен полов процес чрез разделяне на две. Прокариотите са способни да извършват редица специфични физиологични процеси: те фиксират молекулярен азот, извършват млечнокисела ферментация, разлагат дървесината и окисляват сярата и желязото.

След уводен разговор учениците преговарят за устройството на прокариотната клетка, като съпоставят основните особености на строежа с видовете еукариотни клетки (фиг. 1).

Еукариоти - това са висши организми, които имат ясно очертано ядро, което е отделено от цитоплазмата с мембрана (кариомембрана). Еукариотите включват всички висши животни и растения, както и едноклетъчни и многоклетъчни водорасли, гъби и протозои. Ядрената ДНК при еукариотите се съдържа в хромозомите. Еукариотите имат клетъчни органели, ограничени от мембрани.

Разлики между еукариоти и прокариоти

– Еукариотите имат истинско ядро: генетичният апарат на еукариотната клетка е защитен от мембрана, подобна на мембраната на самата клетка.
– Органелите, включени в цитоплазмата, са заобиколени от мембрана.

Устройство на растителни и животински клетки

Клетката на всеки организъм е система. Състои се от три взаимосвързани части: обвивка, ядро ​​и цитоплазма.

Когато изучавате ботаника, зоология и човешка анатомия, вече сте се запознали със структурата различни видовеклетки. Нека прегледаме накратко този материал.

Упражнение 1.Въз основа на Фигура 2 определете на кои организми и видове тъкани отговарят клетките, номерирани от 1 до 12. Какво определя формата им?

Устройство и функции на органелите на растителни и животински клетки

Използвайки фигури 3 и 4 и използвайки биологичното енциклопедичен речники учебник учениците попълват таблица, сравняваща животински и растителни клетки.

Таблица. Устройство и функции на органелите на растителни и животински клетки

заключения

1. Клетъчната стена, пластидите и централната вакуола са уникални за растителните клетки.
2. Лизозоми, центриоли, микровили присъстват главно само в клетките на животинските организми.
3. Всички останали органели са характерни както за растителните, така и за животинските клетки.

Структура на клетъчната мембрана

Клетъчната мембрана е разположена от външната страна на клетката, като я отделя от външната или вътрешната среда на тялото. Основата му е плазмалемата (клетъчната мембрана) и въглехидратно-протеиновият компонент.

Функции на клетъчната мембрана:

– поддържа формата на клетката и придава механична здравина на клетката и тялото като цяло;
– предпазва клетката от механични повреди и навлизане на вредни съединения в нея;
– извършва разпознаване на молекулярни сигнали;
– регулира метаболизма между клетката и околната среда;
– осъществява междуклетъчно взаимодействие в многоклетъчен организъм.

Функция на клетъчната стена:

– представлява външна рамка – защитна обвивка;
– осигурява транспорта на вещества (през клетъчната стена преминават вода, соли и молекули на много органични вещества).

Външният слой на животинските клетки, за разлика от клетъчните стени на растенията, е много тънък и еластичен. Не се вижда под светлинен микроскоп и се състои от различни полизахариди и протеини. Повърхностният слой на животинските клетки се нарича гликокаликс, изпълнява функцията на пряка връзка на животинските клетки с външната среда, с всички заобикалящи го вещества, но не играе поддържаща роля.

Под гликокаликса на животинската клетка и клетъчната стена на растителната клетка има плазмена мембрана, граничеща директно с цитоплазмата. Плазмената мембрана се състои от протеини и липиди. Те са подредени по подреден начин поради различни химични взаимодействия помежду си. Липидните молекули в плазмената мембрана са подредени в два реда и образуват непрекъснат липиден двоен слой. Протеиновите молекули не образуват непрекъснат слой, те се намират в липидния слой, потапяйки се в него на различна дълбочина. Молекулите на протеините и липидите са подвижни.

Функции на плазмената мембрана:

– образува бариера, която отделя вътрешното съдържание на клетката от външна среда;
– осигурява транспорт на вещества;
– осигурява комуникацията между клетките в тъканите на многоклетъчните организми.

Навлизане на вещества в клетката

Повърхността на клетката не е непрекъсната. В цитоплазмената мембрана има множество малки дупчици - пори, през които със или без помощта на специални протеини йони и малки молекули могат да проникнат в клетката. В допълнение, някои йони и малки молекули могат да влязат в клетката директно през мембраната. Навлизането на най-важните йони и молекули в клетката не е пасивна дифузия, а активен транспорт, изискващ разход на енергия. Транспортът на вещества е селективен. Селективната пропускливост на клетъчната мембрана се нарича полупропускливост.

от фагоцитозаГолеми молекули от органични вещества, като протеини, полизахариди, хранителни частици и бактерии навлизат в клетката. Фагоцитозата протича с участието на плазмената мембрана. В точката, където повърхността на клетката влиза в контакт с частица от всякаква плътна субстанция, мембраната се огъва, образува вдлъбнатина и заобикаля частицата, която е потопена вътре в клетката в „мембранна капсула“. Образува се храносмилателна вакуола и органичните вещества, влизащи в клетката, се усвояват в нея.

Амебите, ресничките и левкоцитите на животните и хората се хранят чрез фагоцитоза. Левкоцитите абсорбират бактерии, както и различни твърди частици, които случайно попадат в тялото, като по този начин го предпазват от патогенни бактерии. Клетъчната стена на растенията, бактериите и синьо-зелените водорасли предотвратява фагоцитозата и поради това този път на навлизане на вещества в клетката не се реализира в тях.

Капки течност, съдържащи различни вещества в разтворено и суспендирано състояние, също проникват в клетката през плазмената мембрана.Това явление се нарича пиноцитоза. Процесът на абсорбция на течности е подобен на фагоцитозата. Капка течност се потапя в цитоплазмата в „мембранен пакет“. Органична материя, които влизат в клетката заедно с водата, започват да се усвояват под въздействието на съдържащите се в цитоплазмата ензими. Пиноцитозата е широко разпространена в природата и се осъществява от клетките на всички животни.

III. Затвърдяване на научения материал

Кои две големи групиВсички организми делят ли се според структурата на ядрото си?
Кои органели са характерни само за растителните клетки?
Кои органели са уникални за животинските клетки?
Как се различава структурата на клетъчната мембрана на растенията и животните?
Кои са двата начина, по които веществата влизат в клетката?
Какво е значението на фагоцитозата за животните?

1. Погледнете фигура 24 на стр. 54-55 учебник. Запомнете имената, местоположението и характеристиките на функционирането на органелите.

2. Попълнете клъстера „Основни компоненти на еукариотна клетка“.

3. Въз основа на какви основни характеристики една клетка се счита за еукариотна?
Еукариотните клетки имат добре оформено ядро. Еукариотните клетки са големи и сложни в сравнение с прокариотните клетки.

4. Начертайте принципна схема на структурата на клетъчната мембрана и означете нейните елементи.

5. Обозначете животинските и растителните клетки на картинката и посочете основните им органели.

6. Попълнете клъстера „Основни функции на външната клетъчна мембрана.“
Функции на мембраната:
Бариера
транспорт
Клетъчно взаимодействие с заобикаляща средаи други клетки.

7. Съставете синквин за термина „мембрана“.
Мембрана.
Селективно пропусклив, двуслоен.
Транспорти, огради, сигнализация.
Еластична молекулярна структура, съставена от протеини и липиди.
Черупка.

8. Защо явленията на фагоцитоза и пиноцитоза са много чести в животинските клетки и практически липсват в растителните клетки и гъбичните клетки?
Клетките на растенията и гъбите имат клетъчна стена, която липсва при животните. Това позволява на цитоплазмената мембрана да абсорбира вода с минерални соли (пиноцитоза) поради по-голямата си еластичност. Благодарение на това свойство се осъществява и процесът на фагоцитоза - улавяне на твърди частици.

9. Попълнете клъстера „Органоиди на еукариотна клетка“.
Органели: мембранни и немембранни.
Мембрана: едномембранна и двумембранна.

10. Установете съответствие между групи и отделни органели.
Органоиди
1. Митохондрии
2. EPS
3. Клетъчен център
4. Вакуола
5. Апарат на Голджи
6. Лизозоми
7. Рибозоми
8. Пластиди
Групи
А. Единична мембрана
B. Двойна мембрана
Б. Немембранни

11. Попълнете таблицата.

Устройство и функции на клетъчните органели

12. Попълнете таблицата.

СРАВНИТЕЛНА ХАРАКТЕРИСТИКА НА РАСТИТЕЛНИТЕ И ЖИВОТИНСКИ КЛЕТКИ

13. Изберете името на който и да е органел и съставете три вида изречения с този термин: разказ, въпросителен, възклицателен.
Вакуолата е голяма мембранна везикула, пълна с клетъчен сок.
Вакуолата е съществена част от растителната клетка!
Какви функции, освен натрупването на резервни вещества, изпълнява вакуолата?

14. Дайте дефиниции на понятията.
Включвания- това са незадължителни компоненти на клетката, които се появяват и изчезват в зависимост от интензивността и характера на метаболизма в клетката и от условията на съществуване на организма.
Органоиди- постоянни специализирани структури в клетките на живите организми.

15. Изберете верния отговор.
Тест 1.
Отговорен за образуването на лизозоми, натрупването, модификацията и отстраняването на вещества от клетката:
2) комплекс на Голджи;

Тест 2.
Хидрофобната основа на клетъчната мембрана се състои от:
3) фосфолипиди;

Тест 3.
Едномембранни клетъчни органели:
2) лизозоми;

16. Обяснете произхода и общо значениедуми (термини), въз основа на значението на корените, които ги съставят.

17. Изберете термин и обяснете как съвременното му значение съвпада с първоначалното значение на неговите корени.
Избраният термин е екзоцитоза.
Кореспонденция, терминът отговаря, но механизмът е ясен и изяснен. Това клетъчен процес, при което мембранните везикули се сливат с външните клетъчната мембрана. По време на екзоцитозата съдържанието на секреторните везикули се освобождава и тяхната мембрана се слива с клетъчната мембрана.

18. Формулирайте и запишете основните идеи на § 2.7.
Клетката се състои от три основни компонента: ядро, цитоплазма и клетъчна мембрана.
Цитоплазмата съдържа органели, включвания и хиалоплазма (основно вещество). Органелите могат да бъдат едномембранни (ER, комплекс на Голджи, лизозоми и др.), двумембранни (митохондрии, пластиди) и немембранни (рибозоми, клетъчен център). Растителната клетка се различава от животинската по това, че има допълнителни структури: вакуола, пластиди, клетъчна стена и в центъра на клетката няма центриоли. Всички органели и компоненти на клетката образуват кохерентен комплекс, който работи като едно цяло.

Клетъчни органели -персистиращи клетъчни органи, структури, които осигуряват изпълнението на редица функции по време на живота на клетката: запазване и предаване на генетична информация, движение, делене, пренос на вещества, синтез и др.

Към органелите на еукариотните клетки включва:

• хромозоми;
• рибозоми;
• митохондриите;
• клетъчната мембрана;
• микрофиламенти;
• микротубули;
• Комплекс Голджи;
• ендоплазмения ретикулум;
• лизозоми.

Ядрото също обикновено се класифицира като органела на еукариотните клетки. Основната характеристика на растителната клетка е наличието на пластиди.

Структура на растителна клетка:

Обикновено растителната клетка включва:

• мембрана;
• цитоплазма с органели;
• целулозна обвивка;
• вакуоли с клетъчен сок;
• сърцевина.

Структура на животинска клетка:

Структурата на животинската клетка се състои от:

Каква функция изпълняват клетъчните органели – табл

Клетъчни органели - видео