Содержание

$4. Органоиды клетки | 8 класс Учебник «Биология» «Атамура»

Органоиды это части клетки, имеющие постоянное строение и выполняющие определенные функции. Содержатся они в цитоплаз­ме (см. рис. 8). Функции клетки выполняются только с помощью ор­ганоидов.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — образование, состоящее из тес­но прилегающих друг к другу канальцев и цистерн, отделенных от Цитоплазмы мембраной. Канальцы и цистерны ЭПС обеспечивают взаимосвязь между различными органоидами клетки. Различают гладкую и шероховатую ЭПС. На шероховатой ЭПС находятся рибо­сомы. Там образуются белки. Гладкая ЭПС участвует в синтезе жи­ров и полисахаридов.

Рибосомы — мелкие, зерновидные органоиды, свободно располага­ющиеся в цитоплазме или на шероховатой ЭПС. Они осуществляют синтез белка.

Митохондрии присутствуют во всех живых клетках. По форме они могут быть округлыми, овальными, удлиненными, палочковид­ными или нитевидными. В клетке бывают десятки, тысячи митохон­дрий. Каждая из них состоит из двух мембран.

Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет выросты.

Митохондрии высвобождают энергию, которая образуется при сжигании (окислении) питательных вешеств при их взаимодействии с кислородом в процессе клеточного дыхания. Кроме того, в них синте- зиРУются некоторые жирные кислоты.

Лиэосомы — мелкие теля округлой и овальной формы, окруженные

мембраной. Содержат до 40 ферментов, иод воздействием которых пе­ревариваются различные вещества или уничтожаются бактерии.

Центрио.ш — два маленьких тела цилиндрической формы, распо­ложенные вблизи ядра. При делении клетки в начальной фазе две центриоли расходятся друг от друга к двум полюсам клетки. Между ними появляются веретеновидные нити. Принимая участие в деле­нии клетки, центриоли отвечают за равномерное распределение хро­мосом по дочерним клеткам.

Комплекс (аппарат) Голъджи — сложная сеть «канальцев*, распо­ложенных вокруг ядра. Обеспечивает транспорт веществ в клетке, вывод из клетки конечных продуктов.

Различия растительной и животной клетки:

1.   В животной клетке имеются центриоли. В клетке высших рас­тений центриолей не бывает.

2.   В животной клетке не бывает пластид, потому что животные питаются готовыми органическими веществами. Растения же в про­цессе фотосинтеза с помощью пластид образуют органические веще­ства из углекислого газа и воды за счет энергии света.

3.  Плотная целлюлозная оболочка бывает только у растений. Она препятствует изменению формы растительных клеток. Оболочка жи­вотной клетки — только подвижная и упругая мембрана. Из гладкой она может вдруг стать шершавой или пузырчатой. У мышечных кле­ток изменяется длина.

4.  У растений бывают крупные вакуоли, а у животных они встре­чаются только у простейших организмов, например, сократительная вакуоль.

К основным жизненным свойствам клетки, как и организма в целом, относятся обмен веществ, раздражимость (возбудимость), рост, развитие и размножение. Жизненные свойства обеспечивают посто­янство состава внутренней среды.

К внутренней среде организма относятся кровь, лимфа и меж­клеточная (тканевая) жидкость. Из этой среды через мембрану в клет­ку всасываются все необходимые вещества, и через нее же удаляются продукты распада.

Обмен веществ — непрерывный контакт и обмен между клеткой и окружающей средой через дыхание, питание, выделение. В клетку поступают питательные вещества и кислород, а из клетки в окружа­ющую среду выводятся продукты распада.

Наш орпшизм может «строить» собственные вещества из компонен­тов белков, жиров и углеводов, поглощенных с пищей. То есть превра­щать их в наши собственные белки, жиры и углеводы. Из этого строи­тельного материала образуются новые клетки и органы. Процесс «стро­ительства * собственных органических веществ называется Гшоси/ипемм.

Кислород окисляет белки, жиры и углеводы. При этом выделяет­ся энергия, которая используется для обеспечения жизнедеятельное-

ти клетки. Соединение кислорода с веществами клетки называется клеточным дыханием.

Разд/хгжимость (возбудимость) — возбуждение клетки под влия­нием разных раздражителей окружающей среды. Раздражителями являются холод, жара, механические воздействия, например при­косновение, химические вещества и др.

Размножение обеспечивается делением клетки. Вначале делит­ся ядро, затем цитоплазма. Перед каждым делением удваивается число хромосом. Примерно поровну делятся и все клеточные орга­ноиды. Размножение — основа сохранения жизни, т. к. позволяет осуществлять обновление клеток, которые постепенно изнашива­ются и гибнут.

Рост клеток осуществляется за счет процессов биосинтеза.

Каждая из образовавшихся при делении дочерних клеток рас­тет и достигает размеров материнской клетки. Продолжительность жизни клеток различна. Так, клетки кожи обновляются через 1-2 недели. А нервные и мышечные клетки живут долго, иногда более 100 лет.

Клетки и окружающие их вещества в организме объединяются в ткани, органы, системы органов и целостный организм.

1. Назовите органоиды клетки.

2.   Какую функцию выполняют лизосомы и рибосомы?

3.   В чем заключается назначение эндоплазматической сети (ЭПС)?

2.   Каковы отличия растительной и животной клеток?

3.   Назовите основные жизненные свойства клетки.

3.   Расскажите об основных жизненных свойствах клетки.

Функции животной клетки таблица. Органоиды клетки, их строение и функции

1. Рассмотрите рисунок 24 на с. 54-55 учебника. Запомните названия, местоположение и особенности функционирования органоидов.

2. Заполните кластер «Основные компоненты эукариотической клетки».

3. На основании каких основных признаков клетку считают эукариотической?
В клетках эукариот имеется хорошо оформленное ядро. Эукариотические клетки крупные, сложно устроенные по сравнению с клетками прокариот.

4. Изобразите схематично строение клеточной мембраны и подпишите её элементы.

5. Подпишите на рисунке животную и растительную клетки и обозначьте их основные органоиды.


6. Заполните кластер «Основные функции наружной клеточной мембраны».
Функции мембраны:
Барьерная
Транспортная
Взаимодействие клетки с окружающей средой и другими клетками.

7. Составьте синквейн к термину «мембрана».
Мембрана.

Избирательно-проницаемая, двухслойная.
Транспортирует, ограждает, сигнализирует.
Эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов.
Оболочка.

8. Почему явления фагоцитоза и пиноцитоза очень распространены у животных клеток и практически отсутствуют в растительных клетках и клетках грибов?
В клетках растений и грибов есть клеточная стенка, которая у животных отсутствует. Это позволяет цитоплазматической мембране всасывать воду с минеральными солями (пиноцитоз) ввиду большей эластичности. За счет этого свойства осуществляется и процесс фагоцитоза – захвата твердых частиц.

9. Заполните кластер «Органоиды эукариотической клетки».
Органоиды: мембранные и немембранные.
Мембранные: одномембранные и двумембранные.

10. Установите соответствие между группами и отдельными органоидами.
Органоиды
1. Митохондрии

2. ЭПС
3. Клеточный центр
4. Вакуоль
5. Аппарат Гольджи
6. Лизосомы
7. Рибосомы
8. Пластиды
Группы
A. Одномембранные
Б. Двумембранные
B. Немембранные

11. Заполните таблицу.

Строение и функции органоидов клетки

12. Заполните таблицу.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК


13. Выберите название любого органоида и составьте с этим термином три типа предложений: повествовательное, вопросительное, восклицательное.
Вакуоль представляет собой крупный мембранный пузырек, заполненный клеточным соком.
Вакуоль – обязательная принадлежность растительной клетки!
Какие функции, кроме накопления запасных веществ, выполняет вакуоль?

14. Дайте определения понятий.
Включения — это необязательные компоненты клетки, появляющиеся и исчезающие в зависимости от интенсивности и характера обмена веществ в клетке и от условий существования организма.

Органоиды — постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов.

15. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
За образование лизосом, накопление, модификацию и вывод веществ из клетки отвечает:
2) комплекс Гольджи;

Тест 2.
Гидрофобную основу клеточной мембраны составляют:
3) фосфолипиды;

Тест 3.
Одномембранные органоиды клетки:
2) лизосомы;

16. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.


17. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – экзоцитоз.


Соответствие, термин соответствует, но стал ясен и уточнен механизм. Это клеточный процесс, при котором мембранные пузырьки сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных пузырьков выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной.

18. Сформулируйте и запишите основные идеи § 2.7.
Клетка состоит из трех главных компонентов: ядра, цитоплазмы и клеточной мембраны.
В цитоплазме имеются органоиды, включения и гиалоплазма (основное вещество). Органоиды бывают одномембранные (ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы и др.), двумембранные (митохондрии, пластиды) и немембранные (рибосомы, клеточный центр). Растительная клетка отличается от животной тем, что в ней имеются дополнительные структуры: вакуоль, пластиды, клеточная стенка, и отсутствуют центриоли в клеточном центре. Все органоиды и компоненты клетки составляют слаженный комплекс, работающий как единое целое.

Наука, изучающая строение и функции клеток, называется цитология .

Клетка — элементарная структурная и функциональная единица живого.

Клетки, несмотря на свои малые размеры, устроены очень сложно. Внутреннее полужидкое содержимое клетки получило название цитоплазмы .

Цитоплазма является внутренней средой клетки, где проходят различные процессы и расположены компоненты клетки — органеллы (органоиды).

Клеточное ядро

Клеточное ядро — это важнейшая часть клетки.
От цитоплазмы ядро отделено оболочкой, состоящей из двух мембран. В оболочке ядра имеются многочисленные поры для того, чтобы различные вещества могли попадать из цитоплазмы в ядро, и наоборот.
Внутреннее содержимое ядра получило название кариоплазмы или ядерного сока . В ядерном соке расположены хроматин и ядрышко .
Хроматин представляет собой нити ДНК. Если клетка начинает делиться, то нити хроматина плотно накручиваются спиралью на особые белки, как нитки на катушку. Такие плотные образования хорошо видны в микроскоп и называются хромосомами .

Ядро содержит генетическую информацию и управляет жизнедеятельностью клетки.

Ядрышко представляет собой плотное округлое тело внутри ядра. Обычно в ядре клетки бывает от одного до семи ядрышек. Они хорошо видны между делениями клетки, а во время деления — разрушаются.


Функция ядрышек — синтез РНК и белков, из которых формируются особые органоиды — рибосомы .
Рибосомы участвуют в биосинтезе белка. В цитоплазме рибосомы чаще всего расположены на шероховатой эндоплазматической сети . Реже они свободно взвешены в цитоплазме клетки.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) участвует в синтезе белков клетки и транспортировке веществ внутри клетки.

Значительная часть синтезируемых клеткой веществ (белков, жиров, углеводов) не расходуется сразу, а по каналам ЭПС поступает для хранения в особые полости, уложенные своеобразными стопками, “цистернами”, и отграниченные от цитоплазмы мембраной. Эти полости получили название аппарат (комплекс) Гольджи . Чаще всего цистерны аппарата Гольджи расположены вблизи от ядра клетки.
Аппарат Гольджи принимает участие в преобразовании белков клетки и синтезирует лизосомы — пищеварительные органеллы клетки.
Лизосомы представляют собой пищеварительные ферменты, “упаковываются” в мембранные пузырьки, отпочковываются и разносятся по цитоплазме.
В комплексе Гольджи также накапливаются вещества, которые клетка синтезирует для нужд всего организма и которые выводятся из клетки наружу.

Митохондрии — энергетические органоиды клеток. Они преобразуют питательные вещества в энергию (АТФ), участвуют в дыхании клетки.

Митохондрии покрыты двумя мембранами: наружная мембрана гладкая, а внутренняя имеет многочисленные складки и выступы — кристы.

Плазматическая мембрана

Чтобы клетка представляла собой единую систему, необходимо, чтобы все ее части (цитоплазма, ядро, органоиды) удерживались вместе. Для этого в процессе эволюции развилась плазматическая мембрана , которая, окружая каждую клетку, отделяет ее от внешней среды. Наружная мембрана защищает внутреннее содержимое клетки — цитоплазму и ядро — от повреждений, поддерживает постоянную форму клетки, обеспечивает связь клеток между собой, избирательно пропускает внутрь клетки необходимые вещества и выводит из клетки продукты обмена.

Строение мембраны одинаково у всех клеток. Основу мембраны составляет двойной слой молекул липидов, в котором расположены многочисленные молекулы белков. Некоторые белки находятся на поверхности липидного слоя, другие — пронизывают оба слоя липидов насквозь.

Специальные белки образуют тончайшие каналы, по которым внутрь клетки или из нее могут проходить ионы калия, натрия, кальция и некоторые другие ионы, имеющие маленький диаметр. Однако более крупные частицы (молекулы пищевых веществ — белки, углеводы, липиды) через мембранные каналы пройти не могут и попадают в клетку при помощи фагоцитоза или пиноцитоза:

  • В том месте, где пищевая частица прикасается к наружной мембране клетки, образуется впячивание, и частица попадает внутрь клетки, окруженная мембраной. Этот процесс называется фагоцитозом (клетки растений поверх наружной клеточной мембраны покрыты плотным слоем клетчатки (клеточной оболочкой) и не могут захватывать вещества при помощи фагоцитоза).
  • Пиноцитоз отличается от фагоцитоза лишь тем, что в этом случае впячивание наружной мембраны захватывает не твердые частицы, а капельки жидкости с растворенными в ней веществами. Это один из основных механизмов проникновения веществ в клетку.

Любой человек знает ещё со школы, что все живые организмы, как растения, так и животные, состоят из клеток. Но вот из чего состоят они сами – это известно отнюдь не каждому, а если всё-таки и известно, то не всегда хорошо. В данной статье мы рассмотрим строение растительных и животных клеток, разберёмся в их отличиях и сходствах.

Но сначала давайте разберёмся, что же вообще такое органоид.

Органоид – это орган клетки, осуществляющий какую-либо свою, индивидуальную функцию в ней, обеспечивая при этом её жизнеспособность, ведь без исключения каждый процесс, происходящий в системе, очень для этой системы важен. А все органоиды составляют систему . Органоиды ещё называют органеллами.

Растительные органеллы

Итак, рассмотрим, какие же органоиды имеются в растениях и какие именно функции они выполняют.

Ядро (ядерный аппарат) – один из самых важных органоидов. Оно отвечает за передачу наследственной информации – ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Ядро – органелла округлой формы. У него есть подобие скелета – ядерный матрикс. Именно матрикс отвечает за морфологию ядра , его форму и размеры. Внутри ядра содержится ядерный сок, или кариоплазма. Она представляет собой достаточно вязкую, густую жидкость, в которой находятся маленькое ядрышко, формирующее белки и ДНК, а также хроматин, который реализует накопленный генетический материал.

Сам ядерный аппарат вместе с другими органоидами находится в цитоплазме – жидкой среде. Цитоплазма состоит из белков, углеводов, нуклеиновых кислот и прочих веществ, являющихся результатами производства других органоидов. Главная функция цитоплазмы – передача веществ между органоидами для поддержания жизни. Так как цитоплазма – это жидкость, то внутри клетки происходит незначительное движение органелл.

Мембранная оболочка

Мембранная оболочка, или плазмалемма, выполняет защитную функцию, оберегая органеллы от каких-либо повреждений. Мембранная оболочка представляет собой плёнку . Она не сплошная – оболочка имеет поры, через которые одни вещества входят в цитоплазму, а другие выходят. Складки и выросты мембраны обеспечивают прочное соединение клеток между собой. Защищена оболочка клеточной стенкой, это наружный скелет, придающий клетке особую форму.

Вакуоли

Вакуоли – это специальные резервуары для хранения клеточного сока. Он содержит в себе питательные вещества и продукты жизнедеятельности. Вакуоли накапливают его в процессе всей жизни клетки, подобные запасы необходимы в случае повреждений (редко) или же нехватки питательных веществ.

Аппарат, лизосомы и митохондрии

Хлоропласты, лейкопласты и хромопласты

Пластиды – двумембранные органоиды клетки , делящиеся на три вида – хлоропласты, лейкопласты и хромопласты:

  • Хлоропласты придают растениям зелёный цвет, они имеют округлую форму и содержат особое вещество – пигмент хлорофилл, участвующий в процессе фотосинтеза .
  • Лейкопласты – органеллы прозрачного цвета, отвечающие за переработку глюкозы в крахмал.
  • Хромопластами называют пластиды красного, оранжевого или жёлтого цвета. Они могут развиваться из хлоропластов, когда те теряют хлорофилл и крахмал. Мы можем наблюдать этот процесс, когда желтеют листья или созревают плоды. Хромопласты могут превратиться обратно в хлоропласты при определённых условиях.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть состоит из рибосом и полирибосом. Рибосомы синтезируются в ядрышке, они выполняют функцию биосинтеза белка. Рибосомные комплексы состоят из двух частей – большой и малой. Количество рибосом в пространстве цитоплазмы преобладающее .

Полирибосома – это множество рибосом, транслирующих одну большую молекулу вещества.

Органоиды животной клетки

Некоторые из органелл полностью совпадают с органоидами растительной, а некоторых растительных вообще нет в животных. Ниже приведена таблица сравнения особенностей строения.

Разберёмся с последними двумя:

Можно сказать, что строение животной и растительной клеток различно потому, что растения и животные имеют различные формы жизни. Так, органоиды растительной клетки лучше защищены, потому что растения недвижимы – они не могут убежать от опасности. Пластиды имеются в растительной клетке, обеспечивая растению ещё один вид питания – фотосинтез. Животным же в силу их особенностей питание посредством переработки солнечного света совершенно ни к чему. А потому и ни одного из трёх видов пластидов в животной клетке быть не может.

Органеллы, они же органоиды являются основой правильного развития клетки. Они представляют собой постоянные, то есть никуда не исчезающие структуры, которые имеют определенное строение, от которого напрямую зависят выполняемые ими функции. Различают органоиды следующих типов: двумембранные и одномембранные. Строение и функции органоидов клетки заслуживают особого внимания для теоретического и по возможности практического изучения, так как эти структуры, несмотря на свои маленькие, не различимые без микроскопа размеры, обеспечивают поддержание жизнеспособности всех без исключения органов и организма в целом.

Двумембранные органоиды — это пластиды, клеточное ядро и митохондрии. Одномембранные — органеллы вакуолярной системы, а именно: эпс, лизосомы, комплекс (аппарат) Гольджи, различные вакуоли. Существуют также и немембранные органоиды – это клеточный центр и рибосомы. Общее свойство мембранных видов органелл — они образовались из биологических мембран. Растительная клетка отличается по строению от животной, чему не в последнюю очередь способствуют процессы фотосинтеза. Схему фотосинтетических процессов можно прочитать в соответствующей статье. Строение и функции органоидов клетки указывают на то, что для обеспечения их бесперебойной работы нужно, чтобы каждый из них в отдельности работал бес сбоев.

Клеточная стенка или матрикс состоит из целлюлозы и ее родственной структуры — гемицеллюлозы, а также пектинов. Функции стенки — защита от негативного влияния извне, опорная, транспортная (перенос из одной части структурной единицы в другую питательных веществ и воды), буферная.

Ядро образовано двойной мембраной с углублениями — порами, нуклеоплазмой, содержащей в своем составе хроматин, ядрышками, в которых хранится наследственная информация.

Вакуоль — это ни что иное, как слияние участков ЭПС, окруженной специфической мембраной, называемой тонопластом который регулирует процесс, называемый выделение и обратный ему — поступление необходимых веществ.

ЭПР представляет собой каналы, образованные мембранами, двух типов — гладкими и шероховатыми. Функции, которые выполняет эпр – синтез и транспортная.

Рибосомы – выполняют функцию синтезирования белка.

К основным органоидам относят: митохондрии, пластиды, сферосомы, цитосомы, лизосомы, пероксисомы, АГи транслосомы.

Таблица. Органоиды клетки и их функции

В этой таблице рассматриваются все имеющиеся органоиды клетки, как растительной, как и животной.

Органоид (Органелла) Строение Функции
Цитоплазма Внутренняя полужидкая субстанция, основа клеточной среды, образована мелкозернистой структурой. Содержит ядро и набор органоидов. Взаимодействие между ядром и органоидами. Транспорт веществ.
Ядро Шаровидной или овальной формы. Образовано ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран, имеющих поры. Имеется полужидкая основа, называемая кариоплазма или клеточный сок.Хроматин или нити ДНК, образуют плотные структуры, называемые хромосомами.

Ядрышки – мельчайшие, округлые тельца ядра.

Регулирует все процессы биосинтеза, такие как обмена веществ и энергии, осуществляет передачу наследственной информации.Кариоплазма ограничивает ядро от цитоплазмы, кроме того, дает возможность осуществлять обмен между непосредственно ядром и цитоплазмой.

В ДНК заключена наследственная информация клетки, поэтому ядро – хранитель всей информации об организме.

В ядрышках синтезируются РНК и белки, из которых образуются в последствие рибосомы.

Клеточная мембрана Образована мембрана двойным слоем липидов, а также белком. У растений снаружи покрыта дополнительно слоем клетчатки. Защитная, обеспечивает форму клеток и клеточную связь, пропускает внутрь клетки необходимые вещества и выводит продукты обмена. Осуществляет процессы фагоцитоза и пиноцитоза.
ЭПС (гладкая и шероховатая) Образована эндоплазматическая сеть системой каналов в цитоплазме. В свою очередь, гладкая эпс образована, соответственно, гладкими мембранами, а шероховатая ЭПС – мембранами, покрытыми рибосомами. Осуществляет синтез белков и некоторых других органических веществ, а также является главной транспортной системой клетки.
Рибосомы Отростки шероховатой мембраны эпс шарообразной формы. Главная функция – синтез белков.
Лизосомы Пузырек, окруженный мембраной. Пищеварение в клетке
Митохондрии Покрыты наружной и внутренней мембранами. Внутренняя мембрана имеет многочисленные складки и выступы, называемые кристами Синтезирует молекулы АТФ. Обеспечивает клетку энергией.
Пластиды Тельца, окруженные двойной мембраной. Различают бесцветные (лейкопласты) зеленые (хлоропласты) и красные, оранжевые, желтые (хромопласты) Лейкопласты — накапливают крахмал.Хлоропласты — участие в процессе фотосинтеза.

Хромопласты — Накапливание каратиноидов.

Клеточный Центр Состоит из центриолей и микротрубочек Участвует в формировании цитоскелета. Участие в процессе деления клетки.
Органоиды движения Реснички, жгутики Осуществляют различные виды движения
Комплекс (аппарат) Гольджи Состоит из полостей, от которых отделяются пузырьки разных размеров Накапливает вещества, которые синтезируются собственно клеткой. Использование этих веществ или вывод во внешнюю среду.

Строение ядра — видео

Тип урока : комбинированный.

Методы : словесный, наглядный, практический, проблемно-поисковый.

Цели урока

Образовательная: углубить знания учащихся о строении клеток эукариот, научить применять их на практических занятиях.

Развивающие: совершенствовать умения учащихся работать с дидактическим материалом; развивать мышление учащихся, предлагая задания для сравнения клеток прокариот и эукариот, клеток растений и клетки животных с выявлением схожих и отличительных признаков.

Оборудование : плакат «Строение цитоплазматической мембраны»; карточки-задания; раздаточный материал (строение прокариотической клетки, типичная растительная клетка, строение животной клетки).

Межпредметные связи : ботаника, зоология, анатомия и физиология человека.

План урока

I. Организационный момент

Проверка готовности к уроку.
Проверка списочного состава учащихся.
Сообщение темы и целей урока.

II. Изучение нового материала

Разделение организмов на про- и эукариоты

По форме клетки необычайно разнообразны: одни имеют округлую форму, другие похожи на звездочки со многими лучами, третьи вытянутые и т. д. Различны клетки и по размеру – от мельчайших, с трудом различимых в световом микроскопе, до прекрасно видимых невооруженным глазом (например, икринки рыб и лягушек).

Любое неоплодотворенное яйцо, в том числе гигантские окаменевшие яйца ископаемых динозавров, которые хранятся в палеонтологических музеях, тоже были когда-то живыми клетками. Однако, если говорить о главных элементах внутреннего строения, все клетки схожи между собой.

Прокариоты (от лат. pro – перед, раньше, вместо и греч. karyon – ядро) – это организмы, клетки которых не имеют ограниченного мембраной ядра, т.е. все бактерии, включая архебактерии и цианобактерии. Общее число видов прокариот около 6000. Вся генетическая информация прокариотической клетки (генофор) содержится в одной-единственной кольцевой молекуле ДНК. Митохондрии и хлоропласты отсутствуют, а функции дыхания или фотосинтеза, обеспечивающие клетку энергией, выполняет плазматическая мембрана (рис. 1). Размножаются прокариоты без выраженного полового процесса путем деления надвое. Прокариоты способны осуществлять целый ряд специфических физиологических процессов: фиксируют молекулярный азот, осуществляют молочнокислое брожение, разлагают древесину, окисляют серу и железо.

После вступительной беседы учащиеся рассматривают строение прокариотической клетки, сравнивая основные особенности строения с типами эукариотической клетки (рис. 1).

Эукариоты – это высшие организмы, имеющие четко оформленное ядро, которое оболочкой отделяется от цитоплазмы (кариомембраной). К эукариотам относятся все высшие животные и растения, а также одноклеточные и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие. Ядерная ДНК у эукариот заключена в хромосомах. Эукариоты обладают клеточными органоидами, ограниченными мембранами.

Отличия эукариот от прокариот

– Эукариоты имеют настоящее ядро: генетический аппарат эукариотической клетки защищен оболочкой, схожей с оболочкой самой клетки.
– Включенные в цитоплазму органоиды окружены мембраной.

Строение клеток растений и животных

Клетка любого организма представляет собой сис-тему. Она состоит из трех взаимосвязанных между собой частей: оболочки, ядра и цитоплазмы.

При изучении ботаники, зоологии и анатомии человека вы уже знакомились со строением различных типов клеток. Кратко повторим этот материал.

Задание 1. Определите по рисунку 2, каким организмам и типам тканей соответствуют клетки под цифрами 1–12. Чем обусловлена их форма?

Строение и функции органоидов растительных и животных клеток

Используя рисунки 3 и 4 и пользуясь Биологическим энциклопедическим словарем и учебником, учащиеся заполняют таблицу, сравнивая животную и растительную клетки.

Таблица. Строение и функции органоидов растительных и животных клеток

Органоиды клетки

Строение органоидов

Функция

Присутствие органоидов в клетках

растений

животных

Хлоропласт

Представляет собой разновидность пластид

Окрашивает растения в зеленый цвет, в нем происходит фотосинтез

Лейкопласт

Оболочка состоит из двух элементарных мембран; внутренняя, врастая в строму, образует немногочисленные тилакоиды

Синтезирует и накапливает крахмал, масла, белки

Хромопласт

Пластиды с желтой, оранжевой и красной окраской, окраска обусловлена пигментами – каротиноидами

Красная, желтая окраска осенних листьев, сочных плодов и др.

Занимает до 90% объема зрелой клетки, заполнена клеточным соком

Поддержание тургора, накопление запасных веществ и продуктов обмена, регуляция осмотического давления и др.

Микротрубочки

Состоят из белка тубулина, расположены около плазматической мембраны

Участвуют в отложении целлюлозы на клеточных стенках, перемещении в цитоплазме различных органоидов. При делении клетки микротрубочки составляют основу структуры веретена деления

Плазматическая мембрана (ЦПМ)

Состоит из липидного бислоя, пронизанного белками, погруженными на различную глубину

Барьер, транспорт веществ, сообщение клеток между собой

Гладкий ЭПР

Система плоских и ветвящихся трубочек

Осуществляет синтез и выделение липидов

Шероховатый ЭПР

Название получил из-за множества рибосом, находящихся на его поверхности

Синтез белков, их накопление и преобразование для выделения из клетки наружу

Окружено двойной ядерной мембраной, имеющей поры. Наружная ядерная мембрана образует непрерывную структуру с мембраной ЭПР. Содержит одно или несколько ядрышек

Носитель наследственной информации, центр регуляции активности клетки

Клеточная стенка

Состоит из длинных молекул целлюлозы, собранных в пучки, называемые микрофибриллами

Внешний каркас, защитная оболочка

Плазмодесмы

Мельчайшие цитоплазматические каналы, которые пронизывают клеточные стенки

Объединяют протопласты соседних клеток

Митохондрии

Синтез АТФ (аккумуляция энергии)

Аппарат Гольджи

Состоит из стопки плоских мешочков – цистерн, или диктиосом

Синтез полисахаридов, формирование ЦПМ и лизосом

Лизосомы

Внутриклеточное пищеварение

Рибосомы

Состоят из двух неравных субъединиц –
большой и малой, на которые могут диссоциировать

Место биосинтеза белка

Цитоплазма

Состоит из воды с большим количеством растворенных в ней веществ, содержащих глюкозу, белки и ионы

В ней расположены другие органоиды клетки и осуществляются все процессы клеточного метаболизма

Микрофиламенты

Волокна из белка актина, обычно располагаются пучками вблизи поверхности клеток

Участвуют в подвижности и изменении формы клеток

Центриоли

Могут входить в состав митотического аппарата клетки. В диплоидной клетке содержится две пары центриолей

Участвуют в процессе деления клетки у животных; в зооспорах водорослей, мхов и у простейших образуют базальные тельца ресничек

Микроворсинки

Выступы плазматической мембраны

Увеличивают наружную поверхность клетки, микроворсинки в совокупности образуют кайму клетки

Выводы

1. Клеточная стенка, пластиды и центральная вакуоль присущи только растительным клеткам.
2. Лизосомы, центриоли, микроворсинки присутствуют в основном только в клетках животных организмов.
3. Все остальные органоиды характерны как для растительных, так и для животных клеток.

Строение оболочки клеток

Клеточная оболочка располагается снаружи клетки, отграничивая последнюю от внешней или внутренней среды организма. Ее основу составляет плазмалемма (клеточная мембрана) и углеводно-белковая составляющая.

Функции клеточной оболочки:

– поддерживает форму клетки и придает механическую прочность клетке и организму в целом;
– защищает клетку от механических повреждений и попадания в нее вредных соединений;
– осуществляет узнавание молекулярных сигналов;
– регулирует обмен веществ между клеткой и средой;
– осуществляет межклеточное взаимодействие в многоклеточном организме.

Функция клеточной стенки:

– представляет собой внешний каркас – защитную оболочку;
– обеспечивает транспорт веществ (через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ).

Наружный слой клеток животных, в отличие от клеточных стенок растений, очень тонкий, эластичный. Он не виден в световой микроскоп и состоит из разнообразных полисахаридов и белков. Поверхностный слой животных клеток называется гликокаликсом , выполняет функцию непосредственной связи клеток животных с внешней средой, со всеми окружающими ее веществами, опорной роли не выполняет.

Под гликокаликсом животной и клеточной стенкой растительной клетки расположена плазматическая мембрана, граничащая непосредственно с цитоплазмой. В состав плазматической мембраны входят белки и липиды. Они расположены упорядоченно за счет различных химических взаимодействий друг с другом. Молекулы липидов в плазматической мембране расположены в два ряда и образуют сплошной липидный бислой. Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они располагаются в слое липидов, погружаясь в него на разную глубину. Молекулы белков и липидов подвижны.

Функции плазматической мембраны:

– образует барьер, отграничивающий внутреннее содержимое клетки от внешней среды;
– обеспечивает транспорт веществ;
– обеспечивает связь между клетками в тканях многоклеточных организмов.

Поступление веществ в клетку

Поверхность клетки не сплошная. В цитоплазматической мембране есть многочисленные мельчайшие отверстия – поры, через которые с помощью или без помощи специальных белков, внутрь клетки могут проникать ионы и мелкие молекулы. Кроме того, некоторые ионы и мелкие молекулы могут попадать в клетку непосредственно через мембрану. Поступление важнейших ионов и молекул в клетку не пассивная диффузия, а активный транспорт, требующий затрат энергии. Транспорт веществ носит избирательный характер. Избирательная проницаемость клеточной мембраны носит название полупроницаемости .

Путем фагоцитоза внутрь клетки поступают: крупные молекулы органических веществ, например белков, полисахаридов, частицы пищи, бактерии. Фагоцитоз осуществляется с участием плазматической мембраны. В том месте, где поверхность клетки соприкасается с частицей какого-либо плотного вещества, мембрана прогибается, образует углубление и окружает частицу, которая в «мембранной капсуле» погружается внутрь клетки. Образуется пищеварительная вакуоль, и в ней перевариваются поступившие в клетку органические вещества.

Путем фагоцитоза питаются амебы, инфузории, лейкоциты животных и человека. Лейкоциты поглощают бактерии, а также разнообразные твердые частицы, случайно попавшие в организм, защищая его таким образом от болезнетворных бактерий. Клеточная стенка растений, бактерий и синезеленых водорослей препятствует фагоцитозу, и потому этот путь поступления веществ в клетку у них не реализуется.

Через плазматическую мембрану в клетку проникают и капли жидкости, содержащие в растворенном и взвешенном состоянии разнообразные вещества.Это явление было названо пиноцитозом . Процесс поглощения жидкости сходен с фагоцитозом. Капля жидкости погружается в цитоплазму в «мембранной упаковке». Органические вещества, попавшие в клетку вместе с водой, начинают перевариваться под влиянием ферментов, содержащихся в цитоплазме. Пиноцитоз широко распространен в природе и осуществляется клетками всех животных.

III. Закрепление изученного материала

На какие две большие группы разделяются все организмы по строению ядра?
Какие органоиды свойственны только растительным клеткам?
Какие органоиды свойственны только животным клеткам?
Чем различается строение оболочки клеток растений и животных?
Каковы два способа поступления веществ в клетку?
Каково значение фагоцитоза для животных?

Цитоплазма и одномембранные органоиды клетки

Ст. 77

Рассмотрите рис. 48. Какие органоиды растительной и животной клеток имеют одномембранное строение?

Эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток.

Ст. 82

Вопросы и задания

1. Какие органоиды клетки относят к одномембранным структурам? Опишите их строение. Из каких веществ они состоят?

Эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток, пероксисомы.

— Эндоплазматическая сеть: Эта одномембранная клеточная структура представляет собой систему многочисленных замкнутых канальцев, цистерн, которые пронизывают всю цитоплазму.

— Аппарат Гольджи: Это также одномембранная структура, состоящая из стопок уплощённых мембранных мешочков, цистерн и пузырьков

— Лизосомы: Это тельца различной формы в виде мембранных пузырьков, заполненных гидролитическими ферментами, которые осуществляют расщепление поступающих в клетку органических веществ в присутствии воды.

— Вакуоли: Они представляют собой одномембранные мешки, заполненные клеточным соком.

— Пероксисомы: Это шарообразные тельца, по размеру в два — три раза большие, чем лизосомы. Пероксисомы содержат фермент каталазу, катализирующий разложение пероксида водорода до воды с выделением кислорода.

2. Какие функции выполняют в клетке одномембранные органоиды?

Эндоплазматическая сеть – осуществляет транспорт веществ во все части клетки.

Аппарат Гольджи – обеспечивает упаковку, созревание и вынос синтезируемых веществ из клетки.

Лизосомы – осуществляют расщепление поступающих в клетку органических веществ в присутствии воды.

Пероксисомы – содержат фермент каталазу, катализирующий разложение пероксида водорода до воды с выделением кислорода.

Вакуоли – поддерживают тургорное давление клетки. В них, как и в лизосомах, содержатся гидролитические ферменты. В живых клетках они не могут пройти через мембрану. Но когда клетка погибает, гидролитические ферменты освобождаются и вызывают автолиз.

3. Приведите примеры клеток и тканей, где одномембранные органоиды наиболее хорошо развиты. Объясните, с чем это связано.

Хорошо развитый аппарат Гольджи присутствует в секреторных клетках желез, а также в клетках печени и почках. Комплекс Гольджи выполняет много важных функций. По каналам эндоплазматической сети к нему транспортируются продукты синтетической деятельности клетки – белки, углеводы и жиры. Все эти вещества сначала накапливаются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме. Например, в клетках поджелудочной железы млекопитающих синтезируются пищеварительные ферменты, которые накапливаются в полостях органоида.

Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих зрелых клетках растений они составляют более половины объёма клетки. Одна из важных функций растительных вакуолей – накопление ионов и поддержание тургора (тургорного давления).

Вакуоль – это место запаса воды. Вакуоли растений наполнены бесцветным или окрашенным клеточным соком.

4. С какой из мембран (наружной клеточной или ядерной) могут соединяться:

а) эндоплазматическая сеть пронизывает цитоплазму, соединяясь с клеточной и ядерной мембранами и аппаратом Гольджи.

б) аппарат Гольджи – мембраны аппарата Гольджи способны встраиваться в наружную плазматическую мембрану.

в) лизосомы – так как гидролитические ферменты лизосом обеспечивают внутриклеточное переваривание всех органических макромолекул, они должны быть хорошо изолированы от остального содержимого клетки. В норме мембрана лизосом непроницаема для ферментов.

5. Назовите процессы, протекающие в клетке, где участвуют одномембранные органоиды. Какая существует связь между строением органоидов и их функциями?

Одномембранные органоиды участвуют в: а) Биосинтезе белков (шероховатая ЭПС), б) Синтезе липидов (гладкая ЭПС), в) Синтезе лизосом (аппарат Гольджи), г) Расщеплении и переваривании органических веществ (лизосомы),

д) Транспорте веществ (внешняя мембрана), е) накопление клеточного сока и запасных питательных веществ (вакуоль).

Строение органоидов и их функции соподчинены и взаимосвязаны.

6. Опишите взаимосвязь одномембранных органоидов клетки (см. рис. 53).

Все одномембранные органоиды клетки взаимосвязаны. На ЭПС синтезируются белки, ферменты, гормоны и др. В аппарате Гольджи эти вещества упаковываются, частично используются для нужд клетки, а также транспортируются наружу. Из аппарата Гольджи формируются лизосомы, которые обеспечивают внутриклеточное переваривание и вынос непереваренных остатков из клетки.

7. Опишите строение и функции вакуоли в растительной клетке. Объясните, как она образуется, какие вещества накапливаются в вакуоли. В клетках каких растительных тканей хорошо развиты вакуоли? С чем это связано?

Они представляют собой одномембранные мешки, заполненные клеточным соком. В отличие от пищеварительных вакуолей в них накапливаются питательные вещества и различные конечные продукты обменных процессов клетки. В клеточном соке растворены сахара, пигменты, минеральные соли, органические кислоты, ферменты. В молодых растительных клетках вакуоли мелкие и их может быть много. По мере роста клетки несколько вакуолей сливаются вместе и образуется одна большая. Вакуоли образуются из пузыревидных расширений эндоплазматической сети или из пузырьков комплекса Гольджи. В молодых клетках растений возникает много небольших вакуолей. Увеличиваясь, они сливаются в одну центральную вакуоль, которая может занимать до 90 % объема клетки. Вакуоли играют главную роль в поглощении воды растительными клетками. Вода поступает в вакуоль путем осмоса (так как клеточный сок является более концентрированным раствором, чем гиалоплазма) и оказывает давление на цитоплазму, а тем самым и на оболочку клетки. В результате в клетке развивается тургорное давление, которое обусловливает напряженное состояние клеточной оболочки, а также ее растяжение во время роста клетки. В запасающих тканях растений вместо одной центральной вакуоли часто бывает несколько. В них накапливаются запасные питательные вещества.

Карточки по теме растительная и животная клетки

Карточка 1.

Рассмотрите рисунок. Что обозначено на рисунке цифрами 1-12? Что обозначено буквами А-Б?

Какие органоиды обеспечиваю клетку энергией?

В каких органоидах происходит синтез белка?

Какой органоид отвечает за деление клетки?

Какие структуры обеспечиваю передачу наследственной информации дочерним клеткам?

Какие органоиды есть в растительной клетки, но отсутствуют в животной?

 

Карточка 2

Заполните таблицу «Органоиды животной клетки и их функция»

Название органоидов или структуры клетки

Особенности строения

Функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Карточка 3.

Выполните тест «Строение и жизнедеятельность животной клетки»

1. Какие органоиды обеспечивают клетку энергией?

А) рибосомы

Б) митохондрии

В) клеточный центр

Г) ядро

2. Какие органоиды обеспечивают биосинтез белков клетки?

А) рибосомы

Б) митохондрии

В) клеточный центр

Г) ядро

3. Какие органоиды отвечают за расхождение хромосом при деление клетки?

А) рибосомы

Б) митохондрии

В) клеточный центр

Г) ядро

4. Какой органоид обеспечивает накопление белков, жиров и углеводов, используемых для жизнедеятельности клетки?

А) рибосомы

Б) аппарат Гольджи

В) ядро

Г) митохондрии

5. Какие органоиды есть в растительной клетки, но отсутствуют в животной?

А) митохондрии

Б) ядро

В) аппарат Гольджи

Г) хлоропласты

6. Какие органоиды отсутствуют в растительной клетки, но есть в животной?

А) митохондрии

Б) хлоропласты

В) аппарат Гольджи

Г) центриоли и клеточный центр

7. Какие органоиды расщепляют крупные молекулы белков, жиров и углеводов?

А) митохондрии

Б) хлоропласты

В) лизосомы

Г) рибосомы

8. Чем оболочка растительной клетки отличается от животной?

А) они не отличаются

Б) оболочка растительной клетки не содержит целлюлозы

В) оболочка животной клетки не содержит целлюлозы

Г) оболочка животной клетки более эластичная

9. Какие органоиды обеспечивают направление движения веществ в цитоплазме клетки?

А) эндоплазнатическая сеть

Б) аппарат Гольджи

В) клеточный центр

Г) митохондрии

10. Какие органоиды и структуры не характерны для животной клетки?

А) хлоропласты

Б) целлюлоза в оболочке

В) крупные вакуоли

Г) рибосомы

Д) митохондрии

Е) клеточный центр и центриоли

Ж) аппарат Гольджи

З) эндоплазматическая сеть.

 

 


 

Применение компьютерных технологий на уроке биологии, тема «Строение эукариотической клетки»

Цели урока:

Обучающие:

  • расширить кругозор знаний учащихся о типах строения клеток;
  • сформировать и закрепить знания об основных частях и органоидах клетки и выполняемых ими функциях,
  • выработать умения находить органоиды на таблицах рассказывать об их строении и функциях;
  • показать различия в строение растительной и животной клетки в связи с выполняемыми функциями.

Развивающие:

  • продолжить развитие учебно-интеллектуальных умений, выделять главное и существенное,
  • устанавливать причинно-следственные связи,
  • формировать умения системного анализа при обсуждении поставленной проблемы.

Воспитывающие:

  • формировать познавательный интерес к предмету,
  • развивать коммуникативность учащихся через совместную работу.

Методы: словесно-наглядный, проблемный, частично-поисковый, исследовательский.

Оборудование:

  • таблицы “Строение животной клетки”, “Строение животной и растительной клетки”;
  • раздаточный материал к уроку: рисунки “Строения митохондрии и хлоропласта”, табл. “Механизм поступления веществ, в клетку”, карточки для проверки усвоения задания, таблица “Строение и функции органоидов клетки”;
  • компьютер, мультимедийный проектор;
  • оборудование для изучения строения клетки под микроскопом: микроскопы, готовые микропрепараты кожицы лука, эвглены зеленой.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

План:

1. Основные части клетки

2. Органоиды клеток их строение и функции

3. Отличительные особенности растительной клетки

III. Закрепление знаний.

IV. Инструктаж по домашнему заданию

V. Подведение итогов урока.

1. Изучение нового материала

Актуализация всей совокупности знаний о клетки у учащихся.

Задание: Вспомните и нарисуйте по памяти схему:

  • 1 вариант: строения животной клетки
  • 2 вариант: растительной клетки

и подпишите известные вам части клетки.

Выполняется совместно в парах. Время работы 2 минуты.

Вопросы:

— Клетки, каких организмов вы вспомнили?

— Какие части клеток в них вы указали?

Лабораторная работа.

Задание:

1. Приготовьте микропрепараты кожицы лука и эвглены зеленой.

2. Рассмотрите клетки под микроскопом, сравните и опишите их форму, размеры, перечислите видимые части клеток и назовите их.

3. Посмотрите на <Рисунок 1>, здесь представлены разные клетки. В чем их сходство и чем они отличаются?

Учащиеся делают предположения:

— По различиям: форме, размерам, функциям.

— По сходству: имеют сходное внутреннее строение клетки

4. Зарисуйте и подпишите в тетради главные части клеток <Рисунок 3>.

Беседа:

— Объясните, почему в световой микроскоп вы видите только основные части клеток <Рисунок 4>?

— Как вы думаете, какие функции выполняют главные части клетки?

Называем значение главных частей клетки.

Что называется органоидом? Где они располагаются? Какие вы помните органоиды клетки?

1.1. Изучение основных органоидов клетки и их функций.

Анализируем полученные результаты и совместно формулируем цели урока <Рисунок 2>.

Сегодня на уроке мы познакомимся со строением и функциями плазматической мембраны, цитоплазмы и ее органоидами. Изучения строения ядра будет проходить на следующих уроках.

1.1.1. Наружная плазматическая мембрана

Слайд “Особенности строения плазматической мембраны”

<Рисунок 5>

Выскажите предположения, зачем нужна плазматическая мембрана?

Функции мембраны:

  • Ограничение внутренней среды клетки;
  • Сохранение формы клетки;
  • Защита;
  • Обеспечение избирательного поступления веществ в клетку, и удаления их из нее.

Далее учитель объясняет строение плазматической мембраны по рисунку 5.

Плазматическую мембрану образуют молекулы белков и фосфолипидов. Молекулы фосфолипидов располагаются в два слоя – гидрофобными концами внутрь, гидрофильными головками к внешней и внутренней сторонам. Белки не образуют сплошного слоя. Различают периферические, пронизывающие и погруженные виды белков.

— Подумайте о целесообразности данного расположения фосфолипидов и белков, исходя из знаний о выполняемых ими функций и их свойствах.

Учитель дополняет сведения о роли белков и фосфолипидов в клетках.

В растительных клетках есть дополнительная оболочка, состоящая из клетчатки, гемицеллюлозы. В животных клетках тонкая оболочка сверху мембраны называется гликокаликс.

Функции мембраны:

  • Ограничение внутренней среды клетки;
  • Сохранение формы клетки;
  • Защита;
  • Обеспечение поступления веществ в клетку, и удаления их из нее.

Задание: Представьте, что веществам надо проникнуть в клетку. Для этого необходимо преодолеть плазматическую мембрану. Какие известные способы проникновения веществ вы можете вспомнить?

(Учащиеся должны знать явления фагоцитоза, пиноцитоза на примере простейших, простую диффузию на примере обмена газов в клетке).

Учащиеся вклеивают в тетрадь карточку о способах поступления веществ в клетку <Рисунок 6>.

Задание:

1. Просмотрите видео о фагоцитозе <Приложение 1> и пиноцитозе <Приложение 2>.

2. Объясните происходящие события.

3. Выпишите их определения.

1.1.2. Цитоплазма, ее состав и значение

Состав приведён на <Рисунке 7>.

Гиалоплазма занимает пространство между органоидами клетки и представляет вещество, состоящее из золя и геля, где протекают химические реакции и физиологические процессы. Гиалоплазма содержит большое количество воды, в которой растворены органические вещества и минеральные соли. Она объединяет все химические структуры и обеспечивает их химическое взаимодействие.

Включения – это твердые гранулы и жидкие капли в цитоплазме.

Задание:

1. Найдите в тексте на странице 143-144 определение, что называется органоидом.

2. Выпишите определение в тетрадь.

3. Скажите, с чем сопоставимы органоиды в многоклеточном организме?

1.2. Изучение строения и функций органоидов клетки.

Знакомимся с органоидами клеток по рисункам “Строение животной клетки” <Рисунок 9>, “Строение растительной клетки” <Рисунок 10>. Учитель произносит и показывает местоположение органоидов клетки, учащиеся запоминают их названия и изображения.

Классификация органоидов клетки Рисунок 8

Самостоятельная работа учащихся с учебником по изучению строения и функций органоидов

Задание:

Представьте, что вам нужно срочно подготовиться к проверочной работе по теме “Строение и функции органоидов клетки”. Я вам разрешаю написать шпаргалку, в которой вы очень лаконично должны описать строение и функции одномембранных и немембранных органоидов. Время работы 15 минут.

Учащимся работают с учебником и заполняют макет таблицы, которые вклеивают в тетрадь.

Органоиды клетки и их функции. Табл.1

Органоиды клетки Строение органоидов Функции Дополнительные сведения
Одномембранные органоиды
ЭПС

а) гранулярная
б) гладкая

     
Комплекс Гольджи      
Лизосомы      
Вакуоли      
Немембранные органоиды
Рибосомы      
Клеточный центр      
Микротрубочки      
Цитоскелет      
Жгутики и реснички      
Двумембранные органоиды
Митохондрии      
Пластиды

а) хромопласты
б) лейкопласты
в) хлоропласты

     

Первичное закрепление знаний по заполненной таблице.

Работа с рисунками.

Просматривается по списку каждый органоид из рисунков “Строение животной клетки” и “Строение растительной клетки” (<Рисунок 11>, <Рисунок 12>, <Рисунок 13>, <Рисунок 14>, <Рисунок 15>, <Рисунок 16>, <Рисунок 17>).

Учащиеся рассказывают об особенностях строения и соответствующих функциях, используя записи в тетради и информацию со слайда. Заполняется графа “Дополнительная информация” таблицы.

Изучение строения митохондрий и пластид.

Рассказ учителя об особенностях строения и функциях митохондрии и пластид с продолжением заполнения таблицы (<Рисунок 18>).

Митохондрии – важнейшие органоиды клетки.

Число митохондрий в клетке не постоянно в зависимости от типа, фазы развития и прямо пропорционально функциональной активности клетки. Форма и величина их также меняется, они являются динамичными структурами: могут расти в длину, сжиматься, ветвиться, делиться.

Строение митохондрии: Имеют наружную и внутреннюю мембраны. Наружная мембрана гладкая, обладает высокой проницаемостью. Внутренняя – имеет складчатую поверхность и образует складки-кристы, увеличивающие ее площадь. Внутренняя полость – матрикс содержит ДНК, и-РНК, р-РНК, рибосомы, ряд витаминов и включения. ДНК обуславливает генетическую автономность митохондрий.

Функции митохондрий:

  • Участвуют в обмене веществ, так как содержат ферменты.
  • Участвуют в процессе дыхания, синтезе молекул АТФ.
  • Осуществляют синтез белка, так как имеют свою специфическую ДНК.

Пластиды- органоиды, присущие только растительным клеткам <Рисунок 19>.

Вопрос :

— Перечислите известные вам виды пластид?

— Назовите их местонахождение в частях растений?

Хлоропласты – это зеленые пластиды <Рисунок 20>. Цвет хлоропластов обеспечивается магнийорганическим веществом хлорофиллом. Хлорофилл поглощает лучи в красной и синей области спектра, а отражает в зеленой. Вот почему хлорофилл, хлоропласт и лист растения воспринимаются нашим глазом как зеленые.

Строение: хлоропласт состоит из наружной и внутренней мембраны. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана складчатая, образует выросты внутрь хлоропласта – ламеллы. Совокупность ламелл называют стромой. Ламеллы могут образовывать локальные расширения, имеющие вид уплощённых мешочков – тилакоидов. Тилакоиды располагаются стопками, один над другим, напоминая стопки монет. Эти стопки называются гранами. Пигмент хлорофилл располагается внутри мембран тилакоида. У лейкопластов стромы почти нет, а у хромопластов строма развита несколько хуже, чем у хлоропластов. В строме содержатся ДНК, рибосомы, ферменты. Клетке достаточно одного хлоропласта после деления, чтобы он воспроизвел себе подобный. Хлоропласты могут переходить в хромопласты, а лейкопласты в хлоропласты.

Функции

Хлоропласта – фотосинтез

  • хромопластов – привлечение насекомых к опылению и животных к распространению плодов и семян
  • лейкопластов – накопление питательных веществ.

Задание: Вспомните определение фотосинтеза.

Учитель дополняет информацию о симбиотическом происхождении митохондрий и хлоропластов.

После того как изучено строение митохондрий и пластид, учитель просит сравнить эти органоиды и определить черты сходства и различия. Учащимся раздаётся макет сравнительной таблицы для заполнения

  Митохондрии Хлоропласты
Сходство 1. Имеют одинаковые размеры, оболочки состоят их двух мембран и сами мембраны имеют сходное строение;

2. Имеют собственные ДНК;

3. Способность к самоудвоению.

Различие 1. Синтез молекул АТФ 1. Не только синтез молекул АТФ, но и использование АТФ в процессе фотосинтеза
2. Число митохондрий в клетке больше, чем число хлоропластов
3. Различный набор ферментов

Учащимся предлагаются рисунки строения митохондрии и хлоропласта, которые вклеиваются в тетрадь.

Собрать у 4-5 сильных учащихся таблицы для проверки.

ВЫВОД:

Таким образом, воздействуя на разные виды памяти учащихся (механическая, зрительная, слуховая), я добиваюсь глубокого усвоения и закрепления материала.

Наглядность слайдов компенсирует некачественные иллюстрации в учебнике под редакцией В. Б. Захарова, С.Г. Мамонтова и др.

1.3. Отличительные особенности растительной и животной клетки.

Работа со слайдом “Черты сходства и различия растительной и животной клеток”

Учащиеся сравнивают рисунки растительной <Рисунок 10> и животной <Рисунок 9> клеток и делают соответствующие выводы по ним (<Рисунок 21>).

Вывод: Все живые организмы имеют клеточное строение, сходный биохимический состав клеток, что говорит об общности их происхождения.

2. Закрепление знаний

Каждый учащийся получает карточку “Путешествие по клетке”, которую должен заполнить и сдать:

Задание: Впишите пропущенные органоиды:

1. Перед вами растительная клетка, чтобы попасть внутрь клетки, нужно преодолеть оболочку. Как будете проникать: с помощью фагоцитоза или мембранных белков?

2. Вы попали с помощью мембранных белков в цитоплазму растительной клетки. Какие органоиды растительной клетки встретятся вам здесь?

3. Вы находитесь в центральной вакуоли растительной клетки. Заблудившийся ион магния просит у вас помощи. Он забыл название пластида и вещества, в которое ему надо попасть. Это – ….

4. Итак, вы в хлоропласте и ваше растение съедено травоядным животным и уже переваривается. Вы оказались в пищеварительном пузырьке клетки. К вашему пузырьку приближается одномембранный органоид, наполненный пищеварительными ферментами. Как он называется?…..

5. Ура! Вы попали в ЭПС и плывете по ее каналам. Вы проплываете через ее участок, покрытый рибосомами. Как он называется?

6. ЭПС постепенно превратилась в систему плоских пузырьков. Где вы оказались?…..

7. Этот органоид упаковал каждого из вас в маленький пузырек, чтобы вы смогли безопасно плыть дальше по гиалоплазме. Теперь подплываете к двухмембранному органоиду, внутренняя мембрана которого собрана в большие округлые складки. Он помог вам пополнить запасы энергии. Что это за органоид?…..

8. По микротрубочкам цитоскелета вы попали в неизученную нами главную часть клетки

Взять на проверку 5-8 заданий.

Задание: Покажите и назовите части и структуры клеток (<Рисунок 22>)

3. Домашнее задание

1. Выучить параграф 5.

2. Составить тест по теме “Строение органоидов клетки”, “Функции органоидов клетки”

3. Приготовить презентацию по теме (по желанию).

Литература:

  1. Гаврилова А.Ю.Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику Беляева Д.К. из-во “Учитель” – Волгоград: 2006 г.
  2. Ишкина И.Ф. Биология.10 класс. Поурочные планы по учебнику “Общая биология” под ред. Д.К. Беляева. – Волгоград: Учитель АСТ, 2002 г.
  3. Мухамеджанов И.Р. Тесты, зачеты, блиц опросы по общей биологии: 10-11кл – М.:ВАКО”, 2006 г.
  4. Пименов А.В., Пименова И.Н. Биология: Дидактические материалы к разделу “Общая биология” 9 кл.; 10-11 кл – М.:Изд. НЦ ЭНАС, 2004.
  5. Полянский Ю. Общая биология 10-11 класс М., 1997 г.
  6. Библиотека электронных пособий “Биология 6-9 класс” КиМ, 2003 г.

Биология строение животной клетки таблица. Строение клеток эукариот. Строение клеточной оболочки

1. Рассмотрите рисунок 24 на с. 54-55 учебника. Запомните названия, местоположение и особенности функционирования органоидов.

2. Заполните кластер «Основные компоненты эукариотической клетки».

3. На основании каких основных признаков клетку считают эукариотической?
В клетках эукариот имеется хорошо оформленное ядро. Эукариотические клетки крупные, сложно устроенные по сравнению с клетками прокариот.

4. Изобразите схематично строение клеточной мембраны и подпишите её элементы.

5. Подпишите на рисунке животную и растительную клетки и обозначьте их основные органоиды.


6. Заполните кластер «Основные функции наружной клеточной мембраны».
Функции мембраны:
Барьерная
Транспортная
Взаимодействие клетки с окружающей средой и другими клетками.

7. Составьте синквейн к термину «мембрана».
Мембрана.
Избирательно-проницаемая, двухслойная.
Транспортирует, ограждает, сигнализирует.
Эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов.
Оболочка.

8. Почему явления фагоцитоза и пиноцитоза очень распространены у животных клеток и практически отсутствуют в растительных клетках и клетках грибов?
В клетках растений и грибов есть клеточная стенка, которая у животных отсутствует. Это позволяет цитоплазматической мембране всасывать воду с минеральными солями (пиноцитоз) ввиду большей эластичности. За счет этого свойства осуществляется и процесс фагоцитоза – захвата твердых частиц.

9. Заполните кластер «Органоиды эукариотической клетки».
Органоиды: мембранные и немембранные.
Мембранные: одномембранные и двумембранные.

10. Установите соответствие между группами и отдельными органоидами.
Органоиды
1. Митохондрии
2. ЭПС
3. Клеточный центр
4. Вакуоль
5. Аппарат Гольджи
6. Лизосомы
7. Рибосомы
8. Пластиды
Группы
A. Одномембранные
Б. Двумембранные
B. Немембранные

11. Заполните таблицу.

Строение и функции органоидов клетки

12. Заполните таблицу.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК


13. Выберите название любого органоида и составьте с этим термином три типа предложений: повествовательное, вопросительное, восклицательное.
Вакуоль представляет собой крупный мембранный пузырек, заполненный клеточным соком.
Вакуоль – обязательная принадлежность растительной клетки!
Какие функции, кроме накопления запасных веществ, выполняет вакуоль?

14. Дайте определения понятий.
Включения — это необязательные компоненты клетки, появляющиеся и исчезающие в зависимости от интенсивности и характера обмена веществ в клетке и от условий существования организма.
Органоиды — постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов.

15. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
За образование лизосом, накопление, модификацию и вывод веществ из клетки отвечает:
2) комплекс Гольджи;

Тест 2.
Гидрофобную основу клеточной мембраны составляют:
3) фосфолипиды;

Тест 3.
Одномембранные органоиды клетки:
2) лизосомы;

16. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.


17. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – экзоцитоз.
Соответствие, термин соответствует, но стал ясен и уточнен механизм. Это клеточный процесс, при котором мембранные пузырьки сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных пузырьков выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной.

18. Сформулируйте и запишите основные идеи § 2.7.
Клетка состоит из трех главных компонентов: ядра, цитоплазмы и клеточной мембраны.
В цитоплазме имеются органоиды, включения и гиалоплазма (основное вещество). Органоиды бывают одномембранные (ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы и др.), двумембранные (митохондрии, пластиды) и немембранные (рибосомы, клеточный центр). Растительная клетка отличается от животной тем, что в ней имеются дополнительные структуры: вакуоль, пластиды, клеточная стенка, и отсутствуют центриоли в клеточном центре. Все органоиды и компоненты клетки составляют слаженный комплекс, работающий как единое целое.

Органоиды клетки — стойкие клеточные органы, структуры, которые обеспечивают осуществление ряда функций в процессе жизнедеятельности клетки: сохранение и передачу генетической информации, движение, деление, перенос веществ, синтез и другие.

К органеллам клеток эукариот входят:

  • хромосомы;
  • рибосомы;
  • митохондрии;
  • клеточная мембрана;
  • микрофиламенты;
  • микротрубочки;
  • комплекс Гольджи;
  • эндоплазматическая сеть;
  • лизосомы.

Также обычно ядро относят к органоидам клеток эукариот. Основная особенность растительной клетки — это наличие пластид.

Строение растительной клетки:

Как правило, растительная клетка включает:

  • мембрана;
  • цитоплазма с органоидами;
  • целлюлозная оболочка;
  • вакуоли с клеточным соком;
  • ядро.
Строение животной клетки:

Строение животной клетки состоит из:

  • цитоплазма с органоидами;
  • ядро с хромосомами;
  • наличие наружной мембраны.
Какую функцию выполняют клеточные органоиды — таблица
Название органоида Строение органоида Функции органоида
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) Система плоские слоев, которая создает полости и каналы. Существует два типа: гладкая и гранулированная (есть рибосомы).

1. Разделяет цитоплазму клетки на изолированные пространства, с целью отсоединить большинство параллельно идущих реакций.

2. На гладкой ЭПС синтезируются углеводы и жиры, а на гранулированной — белки.

3. Нужна для доставки и циркуляции питательных веществ внутри клетки.

Митохондрии

Размеры составляют от 1 до 7 мкм. Число митохондрий может равняться до десятков тысяч в клетке. Внешняя оболочка митохондрий наделена двухмембранной структурой. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя состоит из выростов крестообразной формы с дыхательными ферментами.

1. Обеспечивают синтез АТФ.

2. Энергетическая функция.

Клеточная мембрана Имеет трехслойную структуру. Содержит липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды, холестерол.

1. Поддержание структуры мембран.

2. Перемещение различных молекул.

3. Выборочная проницаемость.

4. Получение и изменение сигналов из окружающей среды.

Ядро Самая большая органелла, которая помещена в оболочку из двух мембран. Имеет хроматин, а также содержит структуру «ядрышко».

1. Хранение генетической информации, а также передача её дочерним клеткам в процессе деления.

2. Хромосомы содержат ДНК.

3. В ядрышке формируются рибосомы.

4. Контроль жизнедеятельности клетки.

Рибосомы Мелкие органоиды, которые имеют сферическую или эллипсоидную форму. Диаметр обычно составляет 15-30 нанометров. 1. Обеспечивают синтез белка.
Цитоплазма

Внутренняя среда клетки, которая содержит ядро и прочие органоиды. Структура — мелкозернистая, полужидкая.

1. Транспортная функция.

2. Нужна для взаимодействия органоидов.

2. Регулирует скорость протекания обменных биохимических процессов.

Лизосомы Обычный сферический мембранный мешочек, который заполненный пищеварительными ферментами.

1. Различные функции, которые связаны с распадом молекул или структур.

Клеточные органеллы — видео

Любой человек знает ещё со школы, что все живые организмы, как растения, так и животные, состоят из клеток. Но вот из чего состоят они сами – это известно отнюдь не каждому, а если всё-таки и известно, то не всегда хорошо. В данной статье мы рассмотрим строение растительных и животных клеток, разберёмся в их отличиях и сходствах.

Но сначала давайте разберёмся, что же вообще такое органоид.

Органоид – это орган клетки, осуществляющий какую-либо свою, индивидуальную функцию в ней, обеспечивая при этом её жизнеспособность, ведь без исключения каждый процесс, происходящий в системе, очень для этой системы важен. А все органоиды составляют систему . Органоиды ещё называют органеллами.

Растительные органеллы

Итак, рассмотрим, какие же органоиды имеются в растениях и какие именно функции они выполняют.

Ядро (ядерный аппарат) – один из самых важных органоидов. Оно отвечает за передачу наследственной информации – ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Ядро – органелла округлой формы. У него есть подобие скелета – ядерный матрикс. Именно матрикс отвечает за морфологию ядра , его форму и размеры. Внутри ядра содержится ядерный сок, или кариоплазма. Она представляет собой достаточно вязкую, густую жидкость, в которой находятся маленькое ядрышко, формирующее белки и ДНК, а также хроматин, который реализует накопленный генетический материал.

Сам ядерный аппарат вместе с другими органоидами находится в цитоплазме – жидкой среде. Цитоплазма состоит из белков, углеводов, нуклеиновых кислот и прочих веществ, являющихся результатами производства других органоидов. Главная функция цитоплазмы – передача веществ между органоидами для поддержания жизни. Так как цитоплазма – это жидкость, то внутри клетки происходит незначительное движение органелл.

Мембранная оболочка

Мембранная оболочка, или плазмалемма, выполняет защитную функцию, оберегая органеллы от каких-либо повреждений. Мембранная оболочка представляет собой плёнку . Она не сплошная – оболочка имеет поры, через которые одни вещества входят в цитоплазму, а другие выходят. Складки и выросты мембраны обеспечивают прочное соединение клеток между собой. Защищена оболочка клеточной стенкой, это наружный скелет, придающий клетке особую форму.

Вакуоли

Вакуоли – это специальные резервуары для хранения клеточного сока. Он содержит в себе питательные вещества и продукты жизнедеятельности. Вакуоли накапливают его в процессе всей жизни клетки, подобные запасы необходимы в случае повреждений (редко) или же нехватки питательных веществ.

Аппарат, лизосомы и митохондрии

Хлоропласты, лейкопласты и хромопласты

Пластиды – двумембранные органоиды клетки , делящиеся на три вида – хлоропласты, лейкопласты и хромопласты:

  • Хлоропласты придают растениям зелёный цвет, они имеют округлую форму и содержат особое вещество – пигмент хлорофилл, участвующий в процессе фотосинтеза .
  • Лейкопласты – органеллы прозрачного цвета, отвечающие за переработку глюкозы в крахмал.
  • Хромопластами называют пластиды красного, оранжевого или жёлтого цвета. Они могут развиваться из хлоропластов, когда те теряют хлорофилл и крахмал. Мы можем наблюдать этот процесс, когда желтеют листья или созревают плоды. Хромопласты могут превратиться обратно в хлоропласты при определённых условиях.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть состоит из рибосом и полирибосом. Рибосомы синтезируются в ядрышке, они выполняют функцию биосинтеза белка. Рибосомные комплексы состоят из двух частей – большой и малой. Количество рибосом в пространстве цитоплазмы преобладающее .

Полирибосома – это множество рибосом, транслирующих одну большую молекулу вещества.

Органоиды животной клетки

Некоторые из органелл полностью совпадают с органоидами растительной, а некоторых растительных вообще нет в животных. Ниже приведена таблица сравнения особенностей строения.

Разберёмся с последними двумя:

Можно сказать, что строение животной и растительной клеток различно потому, что растения и животные имеют различные формы жизни. Так, органоиды растительной клетки лучше защищены, потому что растения недвижимы – они не могут убежать от опасности. Пластиды имеются в растительной клетке, обеспечивая растению ещё один вид питания – фотосинтез. Животным же в силу их особенностей питание посредством переработки солнечного света совершенно ни к чему. А потому и ни одного из трёх видов пластидов в животной клетке быть не может.

Строение клетки. Основные части и органоиды клетки, их строение и функции.

Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию.
Органоиды клетки – постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки — хранение и передачу генетической информации, перенос веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др.
Хромосомы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи.

2. Назовите основные компоненты клеток.
Цитоплазма, ядро, плазматическая мембрана, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, лизосомы, микротрубочки и микрофиламенты.

3. Приведите примеры безъядерных клеток. Объясните причину их безъядерности. Чем отличается жизнь безъядерных клеток от клеток, имеющих ядро?
Прокариоты – клетки микроорганизмов, вместо ядра содержащие в клетке хроматин, который заключает в себе наследственную информацию.
У эукариот: эритроциты млекопитающих. На месте ядра в них находится гемоглобин и, следовательно, увеличивается связывание О2 и СО2, кислородная емкость крови — газообмен в легких и тканях протекает эффективнее.

4. Закончите схему «Типы органоидов по строению».

5. Заполните таблицу «Строение и функции органоидов клетки».

7. Что представляют собой клеточные включения? Каково их назначение?
Это скопления веществ, которые клетка или использует для своих нужд, или выделяет во внешнюю среду. Это могут быть гранулы белка, капли жира, зерна крахмала или гликогена, расположенные непосредственно в цитоплазме.

Эукариотические и прокариотические клетки. Строение и функции хромосом.
1. Дайте определение понятий.
Эукариоты – организмы, клетки которых содержат одно ли несколько ядер.
Прокариоты – организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра.
Аэробы – организмы, использующие в энергетическом обмене кислород воздуха.
Анаэробы – организмы, не использующие в энергетическом обмене кислород.

3. Заполните таблицу «Сравнение клеток прокариот и эукариот».


4. Нарисуйте схематично строение хромосом прокариотической и эукариотической клеток. Подпишите их основные структуры.
Что имеют общего и чем отличаются хромосомы эукариотических и прокариотческих клеток?
У прокариот ДНК кольцевая, не имеет оболочки и располагается прямо в центре клетки. Иногда у бактерий нет ДНК, а вместо нее РНК.
У эукариот ДНК линейная, находится в хромосомах в ядре, покрытом дополнительной оболочкой.
Общее для этих клеток то, что генетический материал представлен ДНК, находящейся в центре клетки. Функция одинакова – хранение и передача наследственной информации.

6. Почему ученые считают, что прокариоты являются наиболее древними организмами на нашей планете?
Прокариоты – наиболее простые и примитивные организмы по строению и жизнедеятельности, тем не менее – легко приспосабливаются практически к любым условиям. Это позволило им заселить планеты и дать начало другим, более развитым организмам.

2. Представители каких царств живой природы состоят из эукариотических клеток?
Грибы, растения и животные являются эукариотами.

Органоиды клетки, они же органеллы, представляют собой специализированные структуры собственно клетки, отвечающие за различные важные и жизненно необходимые функции. Почему же все-таки «органоиды»? Просто тут эти компоненты клетки сопоставляются с органами многоклеточного организма.

Какие органоиды входят в состав клетки

Также порой под органоидами понимается исключительно лишь постоянные структуры клетки, которые находятся в ее . По этой же причине ядро клетки и ее ядрышко не называют органоидами, равно как и не являются органоидами , реснички и жгутики. А вот к органоидам, входящим в состав клетки относятся: , комплекс , эндоплазматическая сеть, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, лизосомы. По сути это и есть основные органоиды клетки.

Если речь идет о животных клетках, то в число их органоидов также входят центриоли и микрофибриллы. А вот в число органоидов растительной клетки еще входят только свойственные растениям пластиды. В целом состав органоидов в клетках может существенно отличатся в зависимости от вида самой клетки.

Рисунок строения клетки, включая ее органоиды.

Двумембраные органоиды клетки

Также в биологии существует такое явление как двумембраные органоиды клетки, к ним относятся митохондрии и пластиды. Ниже мы опишем свойственные им функции, впрочем, как всех других основных органоидов.

Функции органоидов клетки

А теперь коротко опишем основные функции органоидов животной клетки. Итак:

  • Плазматическая мембрана – тонкая пленка вокруг клетки состоящая из липидов и белков. Очень важный органоид, который обеспечивает транспортировку в клетку воды, минеральных и органических веществ, удаляет вредные продукты жизнедеятельности и защищает клетку.
  • Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки. Обеспечивает связь между ядром и органоидами.
  • Эндоплазматическая сеть – она же сеть каналов в цитоплазме. Принимает активное участие в синтезе белков, углеводов и липидов, занимается транспортировкой полезных веществ.
  • Митохондрии – органоиды, в которых окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ с участием ферментов. По сути митохондрии это органоид клетки, синтезирующий энергию.
  • Пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты) – как мы упоминали выше, встречаются исключительно у растительных клеток, в целом их наличие является главной особенностью растительного организма. Играют очень важную функцию, например, хлоропласты, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, у растения отвечают за явление .
  • Комплекс Гольджи — система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Осуществляют синтез жиров и углеводов на мембране.
  • Лизосомы — тельца, отделенные от цитоплазмы мембраной. Имеющиеся в них особые ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул. Также лизосома является органоидом, обеспечивающим сборку белка в клетках.
  • — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ; они регулируют содержание воды в клетке.

В целом все органоиды являются важными, ведь они регулируют жизнедеятельность клетки.

Основные органоиды клетки, видео

И в завершение тематическое видео про органоиды клетки.

Cell Command — Урок 2: Основные клеточные органеллы

Разминка: Think-Pair-Share: Что вы знаете о функциях органелл?

Раздайте цветные карандаши и попросите учащихся выполнить задание Think-Pair-Share в Руководстве для учащихся . Попросите учащихся ответить на вопрос 1 индивидуально, а затем разделить их на пары, чтобы ответить на вопрос 2. Обсудите ответы всем классом.

Спроецируйте изображение ниже на доску или раздайте копии каждому учащемуся.Изображение появится в Приложении.

Просмотрите основные органеллы и их функции, указывая на каждую структуру на схеме.

  • Клеточная мембрана : тонкий слой, окружающий клетку; этот слой отделяет и защищает внутреннюю часть клетки от вредных агентов вокруг клетки и контролирует то, что движется в клетку и выходит из нее.

  • Лизосома : расщепляет отходы в животной клетке.

  • Ядро : информационный центр клетки, контролирующий химические реакции, происходящие в цитоплазме; также хранит ДНК.

  • Ядрышко : круглая структура, которая находится внутри ядра клетки; эта структура образует рибосомы.

  • Ядерная мембрана : отделяет ядро ​​от остальной части клетки; регулирует вещества, которые входят в ядро ​​и выходят из него.

  • Vacuole : хранит пищу, воду и отходы.

  • Митохондрия : превращает пищу в полезную энергию.

  • Тело Гольджи : обрабатывает, упаковывает и транспортирует белки для отправки за пределы клетки.

  • Рибосомы : производят белки для клетки.

  • Эндоплазматический ретикулум : обрабатывает и транспортирует белки с места на место внутри клетки.

  • Цитоплазма : желеобразное вещество, заполняющее внутреннюю часть клетки.

  • Центросома : область клетки, расположенная рядом с ядром и содержащая центриоли.

Клеточные органеллы (растения и животные) — структура, функции, схемы

Определение клеточных органелл

Клетка — основная единица организации или структуры живого вещества, связанного полупроницаемой мембраной, и способна к самовоспроизведению в среде, свободной от других живых систем. Клеточная органелла — это клеточный компонент, который может быть как мембранным, так и немембранным, присутствующим в клетке, имеющей различные структуры и функции.

Клеточные органеллы (растения и животные) — структура, функции, схемы. Создано с BioRender.com

Клеточная мембрана, или плазматическая мембрана, или плазмалемма — это тонкий и нежный слой, который окружает клетку, определяя границы и поддерживая различия между цитозолем и внешней средой.

Структура клеточной мембраны
  • Клеточная мембрана представляет собой трехламинарную структуру, содержащую два слоя липида и белка.
  • Основными фосфолипидами, обнаруженными в клетке, являются фосфоглицериды, сфинголипиды и стерины.
  • Фосфолипиды являются наиболее распространенным мембранным липидом, имеющим полярную головную группу, содержащую гидрофильную головку и два гидрофобных углеводородных хвоста.
  • Некоторые молекулы углеводов прикрепляются к внешней поверхности клеточной мембраны либо к белку с образованием гликопротеина, либо к липидам с образованием гликолипидов.
Клеточная мембрана

Функции клеточной мембраны
  • Клеточная мембрана обеспечивает механическую поддержку клетки, которая помогает поддерживать форму клетки и служит защитным слоем для ее компонентов.
  • Он избирательно проницаем, что контролирует вход и выход различных молекул.
  • Трансмембранный белок играет роль в соединении цитоскелета через липидный двухслойный внеклеточный матрикс или соседние клетки.

Клеточная стенка

Стенка клетки является неотъемлемой частью клетки, которая представляет собой жесткую конструкцию.

Структура клеточной стенки
  • Структура клеточной стенки разделила бактерии на две группы: i.е. Грамположительные и грамотрицательные, когда грамположительные бактерии имеют более толстую клеточную стенку, а грамотрицательные — более тонкую.
  • Стенка бактериальной клетки состоит из пептидогликана, где линейные полисахаридные цепи сшиты пептидами.
  • Клеточная стенка большинства водорослей и высших растений состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и пектина, а грибы — хитина.
  • Клеточная стенка представляет собой трехслойную структуру, имеющую среднюю пластинку, первичную клеточную стенку и вторичную клеточную стенку.
  • Средняя пластинка — это богатый пектином слой, находящийся между соседними клеточными стенками.
  • Первичная клеточная стенка находится сразу под средней пластинкой, которая образуется сразу после деления клетки, в основном состоящая из пектина и гемицеллюлозы.
  • В некоторых типах клеток на внутренней поверхности первичной клеточной стенки находится дополнительный слой, называемый вторичной клеточной стенкой, он состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина.
Грамположительная клеточная стенка.Создано с BioRender.com

Функции клеточной стенки
  • Клеточная стенка у бактерий определяет форму, а также предотвращает разрыв клетки в результате осмоса.
  • Клеточная стенка выступает как экзоскелет растения, обеспечивая защитный слой и механическую поддержку.
  • Он также определяет форму растения и предотвращает засуху.
  • Он действует как барьер между внутренними клеточными компонентами и внешними отсеками.
Грамотрицательная клеточная стенка. Создано с BioRender.com

Центриоль представляет собой полую цилиндрическую конструкцию, образованную расположением трубок.

Структура центриолей
  • Центриоли — это трубчатая структура размером примерно 0,2 мкм × 0,5 мкм, открытая с обеих сторон до тех пор, пока не несет на себе жгутик или ресничку.
  • Стенка центриоли состоит из девяти групп микрофиламентов, расположенных по кругу.
  • Каждая группа представляет собой триплет, образованный канальцами A, B и C.В канальце A 13 протофиламентов, а в канальце B и C — 10 протофиламентов.
Centrioles. Создано с помощью BioRender.com

Функции центриолей
  • Он действует как центр зародышеобразования, из которого растут микротрубочки.
  • Во время деления клетки он образует микротрубочку волокна веретена, которая помогает в перемещении и разделении хромосом.
  • Участвует в образовании ресничек и жгутиков.

Хлоропласты

Хлоропласты — это один из видов пластид, окрашенных из-за присутствия молекул пигмента.

Строение хлоропластов
  • Хлоропласт имеет овальную или дискообразную форму у высших зеленых растений и имеет различную форму, например чашевидную или подковообразную, поясообразную и ленточную в случае водорослей.
  • Это двухмембранная структура, в которой внешняя мембрана содержит меньше белка и является проницаемой, а внутренняя мембрана имеет более высокое содержание белка и избирательно проницаема.
  • Внутреннее пространство хлоропласта заполнено матрицей, а именно стромой.
  • На внутренней мембране хлоропласта есть инвагинации, несущие несколько мембранных мешочков, подобных структуре, называемой тилакоидами, каждый стек тилакоидов называется гранумом.
  • Гранум соединен с трубчатой ​​структурой, называемой ламеллой стромы.
  • Это диморфная органелла, т.е. существует в двух формах; граналь и агранал.
Строение хлоропластов. Создано с помощью BioRender.com

Функции хлоропластов
  • Он состоит из различных ферментов и молекул зеленого пигмента, который улавливает световую энергию для процесса фотосинтеза.
  • Он состоит из ДНК, рибосомы и полного механизма синтеза белка, который помогает при наследовании.

Реснички и жгутики

Реснички и жгутики — локомоторные органеллы, имеющие схожий тип строения, но различающиеся числом и размером.

Строение ресничек и жгутиков
  • Реснички и жгутики отходят от центриоли.
  • Это мельчайшая волосоподобная структура, которая присутствует внеклеточно, но происходит внутриклеточно из базальных тел.
  • Они состоят из пучка микротрубочек, называемых аксонемой, которые являются частью плазменного члена.
Реснички и жгутики. Создано с помощью BioRender.com

Функции ресничек и жгутиков
  • Помогают в передвижении организма.
  • У водных организмов реснички создают водный поток для получения пищи, возобновления снабжения кислородом и быстрой диффузии углекислого газа.

Цитоплазма

Цитоплазма — это полутвердое вещество, расположенное вне ядерного члена и внутри плазматической мембраны.

Структура цитоплазмы
  • Цитоплазма может быть разделена на цитозоль и цитоплазматическую структуру.
  • Цитозоль — это жидкая часть цитозоля, которая содержит 20-25% белка и ферментов клетки.
  • В цитоплазматической структуре подвешены живые и неживые элементы, неживая структура называется периплазмой, а живая структура называется органеллами.
Строение цитоплазмы. Создано с помощью BioRender.com

Функции цитоплазмы
  • Его волокна помогают поддерживать форму клеток и движение других клеточных органелл при циклозе.
  • Он хранит пищевые и секреторные вещества в виде масляных капель, триацилглицерина, секреторных гранул, гранул гликогена и т. Д.

Цитоскелет

Волокна, присутствующие в цитозоле, представляют собой цитоскелет.

Структура цитоскелета
  • Распространяется по всей цитоплазме.
  • Это сложная сеть из трех типов белковых филаментов, а именно; микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты.
Строение цитоскелета. Создано с помощью BioRender.com

Функции цитоскелета
  • Отвечает за поддержание формы ячеек.
  • Он участвует во внутриклеточном и внеклеточном транспорте воды, ионов и небольших молекул.
  • Он помогает в таких движениях, как ползание клеток по субстрату, сокращение мышц и изменение формы развивающегося эмбриона позвоночных.

Цитозоль

Цитозоль — это жидкая и растворимая часть, находящаяся вне органелл, которая является частью цитоплазмы.

Структура цитозоля
  • Цитозоль состоит из воды, белков, липидов, углеводов, различных типов молекул РНК и различных типов более мелких молекул.
  • Периферический слой цитозоля негранулярный, вязкий, прозрачный и жесткий, тогда как внутренняя часть гранулирована и прозрачна.

Функции цитозоля
  • Он действует как субстрат для различных клеточных органелл для их функционирования.
  • Это место для синтеза органических материалов, таких как белки, липиды, нуклеотиды и т. Д.
  • Это место катаболических путей, таких как гликолиз, пентозофосфатный путь и путь жирных кислот.
  • Помогает в обмене и распределении различных материалов в ячейке.

Эндоплазматическая сеть (ER)

Эндоплазматическая сеть — это вакуоли или полости, которые сосредоточены в эндоплазматической части цитоплазмы.Он присутствует во всех эукариотических клетках, кроме зрелых эритроцитов, яиц, эмбриональных клеток и отсутствует у прокариот.

Структура эндоплазматической сети (ER)
  • Эндоплазматический ретикулум образует сеть мембранной системы, простирающуюся от ядерной мембраны до клеточной мембраны.
  • Встречается в трех различных формах: цистернах, пузырьках и канальцах.
  • Цистерны представляют собой длинные уплощенные неразветвленные мешковидные структуры диаметром 40-50 мкм.
  • Везикулы представляют собой овальные мембранные структуры диаметром 25-500 мкм.
  • Трубочки — это разветвленные структуры диаметром 50-190 мкм.
  • Он бывает двух типов в зависимости от наличия и отсутствия рибосом: гладкая эндоплазматическая сеть (SER) и грубая эндоплазматическая сеть (RER).
  • SER находится в клетках, которые участвуют в метаболизме липидов и гликогена, таких как жировые клетки, интерстициальные клетки, проводящие волокна сердца, сперматоциты и лейкоциты.
  • RER обнаружен в тех клетках, которые активны в синтезе белка, таких как клетки поджелудочной железы, плазматические клетки, бокаловидные клетки и клетки печени.
Эндоплазматическая сеть (ER). Создано с помощью BioRender.com

Функции эндоплазматического ретикулума (ER)
  • Он обеспечивает ультраструктурный скелетный каркас клетки.
  • Внутриклеточный и межклеточный обмен веществами в процессе осмоса, диффузии и активного транспорта.
  • Он состоит из множества ферментов, которые выполняют различные синтетические и метаболические действия.
  • Было обнаружено, что они проводят внутриклеточные импульсы, которые помогают в сокращении мышц.
  • Помогает в детоксикации вредных химикатов.

Эндосомы

Эндосомы — это мембраносвязанная структура, обнаруженная в цитоплазме, образованная в процессе эндоцитоза.

Структура эндосом
  • Это везикулы, просто связанные с мембраной, похожие по структуре на везикулы.
  • В основном это три типа; Ранние эндосомы, поздние эндосомы и переработанные эндосомы.
  • Ранние эндосомы содержат трубчатые и вакуолярные домены, содержащие маркеры RAB5A.
  • Поздние эндосомы генерируются из зрелых ранних эндосом, содержащих маркер RAB7A.
  • Перерабатывающая эндосома содержит большую трубчатую сеть с маркером RAB11.
Строение эндосом. Создано с помощью BioRender.com

Функции эндосом
  • Он играет важную роль в синтезе, сортировке и доставке макромолекул внутри клетки.
  • Он действует как временная везикула для транспорта молекул для разложения в лизосомах.
  • Регуляция трансмембранного рецептора.
  • У растений эндосомы имеют решающее значение для поддержания вакуолей и роста клеток.
Аппарат

Гольджи, также известный как тельца Гольджи, представляет собой клеточную органеллу, которая помогает в транспортировке, модификации и упаковке молекул белков и липидов. Он присутствует во всех клетках, кроме прокариотических клеток, а именно некоторых эукариотических клеток; грибы, антерозоиды мохообразных и птеридофитов, эритроциты млекопитающих, ситовидные трубки растений и зрелые сперматозоиды.

Устройство аппарата Гольджи
  • Форма и форма аппарата Гольджи различаются в зависимости от типа клеток.
  • Аппарат Гольджи представляет собой взаимосвязанный массив цистерн, канальцев и пузырьков.
  • Образуется пузырьками эндоплазматического ретикулума. Они имеют выпуклую, формирующуюся или цис-лицевую (расположенную рядом с ядром или грубым ER) и вогнутую, созревающую или транс-гранную (расположенную рядом с плазматической мембраной).
Устройство аппарата Гольджи.Создано с помощью BioRender.com

Функции аппарата Гольджи
  • Он играет ключевую роль в упаковке и хранении клеточного белка и компонентов мембраны, а также в направлении их по назначению.
  • Он помогает в формировании клеточной пластинки во время цитокинеза митоза или мейоза в растительной клетке.
  • Образование лизосом, плазматической мембраны, акросом в сперматозоидах во время сперматогенеза и кортикальных гранул различных ооцитов в животной клетке.
  • Внутриклеточная транспортировка различных материалов.

Промежуточные волокна

Промежуточные филаменты — это жесткие и прочные белковые волокна, обнаруженные в цитоплазме высших эукариотических клеток, таких как ногти, когти, рога, перья, волосы, клювы, панцири черепах и т. Д.

Структура промежуточных волокон
  • Он волокнистый, сконструированный в виде тканых веревок диаметром 8–10 нм, который является промежуточным звеном между микрофиламентом и микротрубочками.
  • В поперечном сечении имеет трубчатый вид; каждая трубочка состоит из 4 или 5 протофиламентов.
  • Он состоит из субъединиц, которые называются димерами, каждый димер состоит из полипептидов.
  • Это белок из четырех типов промежуточных филаментов, а именно; Тип I, Тип II, Тип III и Тип IV.
Промежуточные волокна. Создано с помощью BioRender.com

Функции промежуточных волокон
  • Он обеспечивает поддержку клеток, подвергающихся физическому стрессу, таких как мышечные клетки, нейроны и некоторые эпителиальные клетки.
  • Поддерживает клеточное движение, обеспечивая механическую прочность вовлеченным клеткам и тканям.

Лизосомы, также называемые «суицидными мешками» клеток, представляют собой крошечные мембраносвязанные везикулы, участвующие во внутриклеточном пищеварении, в основном обнаруживаемые в клетках животных.

Структура лизосом
  • Лизосомы представляют собой круглую вакуолярную структуру, которая заполнена твердым материалом и ограничена единичной мембраной.
  • Лизосомы образованы пузырьками телец Гольджи.
  • Он содержит гидролитические ферменты, которые помогают переваривать пищу.
  • Лизосомы могут содержать до 40 типов гидролитических ферментов, некоторые из них: нуклеазы, гликозидазы, протеазы, фосфатазы, сульфатазы и др.
  • Лизосомы проявляют полиморфизм, были признаны четыре различных типа лизосом; Первичные лизосомы, гетерофагосомы, аутофагосомы и остаточные тела.
Лизосомы. Создано с помощью BioRender.com

Функции лизосом
  • Переваривание крупных частиц пищи.
  • Переваривание внутриклеточных веществ, то есть белков, липидов и углеводов, и их снабжение клеткой во время голодания.
  • Мертвая клетка мембраны лизосомы разрывается и высвобождает ферменты, которые переваривают различные клеточные органеллы клетки; этот процесс называется автолизом или самоуничтожением. Бывает во время голодания.

Микроволокна

Микрофиламенты — это тонкие, прочные и мельчайшие цитоскелеты. Обычно они распределяются в корковой области клетки прямо под плазматической мембраной.

Структура микрофиламентов
  • Микроволокно диаметром 7 нм.
  • Актин — основной структурный белок микрофиламента. Эти отдельные актины называются G-актином, и этот G-актин полимеризуется в благоприятных условиях с образованием F-актина.
  • Существует три типа актина — α, β и γ. -Форма актина содержится в мышечных тканях, а β и γ — в немышечных тканях.

Функции микрофиламентов
  • Помогает в делении клеток животных за счет образования перетяжек.
  • Он помогает в потоке цитоплазмы в растительных клетках, например, Nitella и Chara.
  • Он играет роль в миграции клеток через ламеллиподии и филоподии.

Микротрубочки цилиндрической формы, прямые и полые, встречаются во всех эукариотических клетках, кроме эритроцитов человека.

Структура микротрубочек
  • Микротрубочка состоит из длинных неразветвленных полых канальцев диаметром 24-25 нм, длиной от 200 нм до нескольких микрометров с толщиной стенки 6 нм, имеющей протофиламенты.
  • Протофиламенты образованы продольным массивом линейных белковых полимеров, называемых тубулином. Обычно их 13, но различается в зависимости от ячейки.
  • Тубулин существует в двух различных формах, а именно α-тубулин и β-тубулин, каждая из которых содержит 450 аминокислот.
Микротрубочки. Создано с помощью BioRender.com

Функции микротрубочек
  • Он действует как структурный опор и организатор, поскольку он определяет форму клетки и поддерживает внутреннюю организацию клетки.
  • Он помогает определить форму развивающихся клеток во время дифференцировки клеток.
  • Он играет роль в сокращении веретена и движении хромосом и центриолей, а также в движении ресничек и жгутиков.
  • Он участвует в транспорте везикул, белков, гранул и органелл внутри клетки.

Митохондрии являются двигателем клетки, поскольку они превращают глюкозу в аденозинтрифосфат (АТФ) во время клеточного дыхания.Это полуавтономная органелла, поскольку она содержит специфическую ДНК для цитоплазматического наследования и рибосомы для синтеза белка. Он обнаружен во всех эукариотических клетках, кроме зрелых эритроцитов млекопитающих и ситовидных трубок флоэмы.

Строение митохондрий
  • Митохондрии — это клеточные органеллы с двойной мембраной, размер которых варьируется от 0,5 до 2,0 мкм.
  • Количество митохондрий варьируется от клетки к клетке, некоторые состоят из большого числа и даже из одной клетки.г. гигантская амеба , хаос хаос содержит 50 000; в яйце морского ежа содержится от 140 000 до 150 000 особей. Кроме того, некоторые клетки водорослей содержат только одну митохондрию.
  • В зависимости от физиологического строения он может иметь форму булавы, ракетки, пузыря или круглую форму.
  • Наружная мембрана гладкая, тогда как внутренняя мембрана извилистая, образуя складки, известные как кристы. Кристы содержат стебельчатые частицы, называемые оксисомами.
  • Оксисомы подразделяются на стебель и основание. Область стебля содержит АТФазу, которая помогает в синтезе АТФ, а основная область помогает в системе транспорта электронов.
  • Он состоит из 65–70% белков, 25–30% липидов, 0,5% РНК и следовых количеств ДНК.
Создано с помощью BioRender.com

Функции митохондрий
  • Он выполняет самые важные функции, такие как окисление, дегидрирование, окислительное фосфорилирование и дыхательная цепь в клетке.
  • Это дыхательный орган клетки, в котором углеводы и жиры окисляются с образованием углекислого газа и воды.
  • Он синтезирует богатое энергией соединение аденозинтрифосфат.

Ядро — это контролирующая единица клетки, где почти вся ДНК клетки ограничена, реплицируется и транскрибируется. Он обнаружен во всех эукариотических клетках, зрелых ситовидных трубках высших растений и эритроцитах млекопитающих. Прокариотическая клетка имеет зарождающееся ядро.

Структура ядра
  • Обычно клетка содержит одно ядро, но может варьироваться от клетки к клетке. По количеству ядер он может быть одноядерным, двухъядерным и полинуклеарным.
  • Ядра варьируются по размеру от 3 до 25 мкм в диаметре в зависимости от типа клетки.
  • Ядро состоит из ядерной мембраны, нуклеоплазмы, волокон хроматина и ядрышка.
  • Ядерная мембрана или ядерная оболочка состоит из липидов и белков, которые представляют собой двухслойную структуру, состоящую из пор, называемых ядерными порами.
  • Нуклеоплазма или ядерный сок — это пространство между ядерной мембраной и ядрышком, которое заполнено прозрачным, полутвердым и зернистым матриксом.Он состоит из нуклеиновых кислот, белков, ферментов и минералов.
  • Хроматиновое волокно представляет собой нитевидную спиральную и удлиненную структуру, состоящую из ДНК и белков. Эти волокна хроматина становятся хромосомами с толстой ленточной структурой во время деления клеток.
  • Ядрышко — это сферическое коллоидное ацидофильное тело, которое является местом синтеза рибосомных единиц.

Функции ядра
  • Состоит из наследственного материала; хроматин органеллы.
  • Он контролирует клеточный метаболизм и другие виды деятельности посредством образования РНК.
  • Помогает в синтезе белка за счет образования рибосом.
  • Он управляет дифференцировкой и репликацией клеток.

Пероксисомы

Пероксисомы — это микротела, которые распространены как в растительных, так и в животных клетках.

Структура пероксисом
  • Обычно выглядит круглой с диаметром 0.2-1,5 мкм.
  • Он заключен в единичную мембрану из липидных и белковых молекул.
  • Он состоит из каталаз и оксидаз, которые участвуют в окислении субстрата.
Строение пероксисом. Создано с помощью BioRender.com

Функции пероксисом
  • Он помогает в β-окислении жирных кислот, а также связан с окислением аминокислот и мочевой кислоты.
  • У растений они участвуют в фотодыхании и катализируют превращение перекиси водорода в воду и кислород.

Плазмодесматы

Plasmodesmata — это мост между цитоплазмой соседней растительной клетки.

Структура плазмодесм
  • Плазмодесматы выстланы плазматической мембраной.
  • Они образуются во время деления клеток, когда часть родительской эндоплазматической сети захватывается с образованием дочерней клетки.

Функции плазмодесм
  • Помогает в сотовой связи.
  • Он играет решающую роль в транспортировке макромолекул и микромолекул от одной клетки к другой.
  • Они имеют значение в везикулярном транспорте из-за их связи с окружающими тканями.
  • Они переносят молекулы питательных веществ к венам и от них.

Пластиды

Пластиды представляют собой окрашенные или бесцветные двухмембранные органеллы, встречающиеся только в клетках растений, и эвглена (простейшие). В клетках животных вместо пластид присутствуют хроматофоры.

Структура пластидов
  • Пластиды получают из протопластид, обнаруженных в меристематических областях.
  • Он бывает трех типов по структуре и функциям; Лейкопласты, хлоропласты и хромопласты.
  • Лейкопласт — самый крупный бесцветный пластид, отвечающий за хранение крахмала, белков и липидов.
  • Хлоропласты — это зеленые пластиды, которые являются фотосинтетическим аппаратом органелл.
  • Хромопласт — это цветной пластид, отличный от зеленого, который придает окраску плодам, семенам, корням и цветкам.

Рисунок: Типы пластидов. Источник изображения: Ситаншу Секхар Саху (https://doi.org/10.1186/1471-2105-14-S14-S7)

Функции пластидов
  • Хранение и синтез различных компонентов, таких как углеводы, липиды, белки и некоторые анаболические ферменты.
  • Делает растения визуально привлекательными для насекомых и других животных, что способствует опылению и распространению семян.
  • Фотосинтез и фотодыхание.

Рибосомы — это маленькие, плотные, круглые и зернистые частицы, которые свободно обнаруживаются в матриксе митохондрий, хлоропластов и цитоплазмы или остаются прикрепленными к эндоплазматической сети и ядру.

Структура рибосом
  • Рибосомы представляют собой гидратированные, пористые и сфероидные структурные органеллы, состоящие из двух субъединиц.
  • Он состоит в основном из двух компонентов; 40-60% РНК и 36-37% белка, где эти два переплетаются, образуя сложную структуру.
  • По размеру и коэффициенту седиментации бывает двух типов; 70-е и 80-е годы.
  • Рибосома
  • 70s обнаружена у прокариот и имеет две субъединицы, то есть 50S и 30S.
  • 80S рибосома встречается у эукариот и имеет две субъединицы, то есть 60S и 40S.
  • Ассоциация и диссоциация этих субъединиц зависят от концентрации Mg ++.
Рибосома. Создано с помощью BioRender.com

Функции рибосом
  • Это сайт синтеза белка.
  • Эти белки действуют как ферменты и контролируют клеточные функции.
  • Трансляция генетического материала с мРНК на белок во время трансляции ДНК.

Пылесосы

Вакуоли — это везикулы, заполненные жидкостью, ограниченные единой мембраной, называемой тонопластом.

Структура вакуолей
  • Обладает липобелковой селективно проницаемой мембраной.
  • Он состоит из воды, сахаров, белков, кислот и азотистых соединений, таких как алкалоиды и антоциановые пигменты.
  • Вакуоль органелл может быть найдена в виде пищевой вакуоли, газовой вакуоли, сократительной вакуоли и соковой вакуоли.
Строение вакуолей. Создано с BioRender.com

Функции вакуумных пылесосов
  • Газовые вакуоли связаны с газообменом и плавучестью.
  • Пищевые вакуоли помогают накапливать воду, минералы, сахар, аминокислоты, пигментные соединения и т. Д.
  • Вакуоли сока помогают поддерживать форму клетки, действуя против тургорного давления.
  • Сократительные вакуоли выполняют осморегуляторную функцию, а также помогают в цитоплазматическом моменте у простейших.

Пузырьки

Везикулы — это связанные с мембраной мешочки, образующиеся во время экзоцитоза и фагоцитоза, которые могут присутствовать внутри или вне цитоплазмы.

Структура пузырьков
  • Его также можно приготовить с помощью искусственных методов и назвать липосомами.
  • Жидкости заключены в липидный бислой.
  • Везикулы диаметром более 100 нм считаются вакуолями.
  • Белки
  • SNARE на его поверхности помогают распознавать специфические органеллы, к которым они должны транспортировать материалы.
  • Основные типы везикул: Лизосомы, пероксисомы, транспортные везикулы, секреторные везикулы и внеклеточные везикулы.

Источник изображения: Пенсильванский университет.

Функции везикул
  • Помогает в транспортировке различных биомолекул внутри и снаружи за счет слияния с плазматической мембраной.
  • Участвует в транспорте нейромедиаторов в дополнение к кальциевым каналам в синапсах нейронов.
  • Он может сливаться с клеточными органеллами, такими как тельца Гольджи и лизосомы, и помогает перемещаться между ними.
  • Они также участвуют в управлении плавучестью.
  • Они также служат резервуаром для хранения белков, ферментов и гормонов.
  • В них также могут происходить различные химические реакции.
  • Могут поглощать и участвовать в уничтожении токсичных веществ.

Растительная клетка и животная клетка (13 основных различий)

Персонажи Растительная клетка Animal Cell
Размер Длина 10-100 мкм Длина 10-30 мкм
Форма Квадратной или прямоугольной формы Необычной или круглой формы
Клеточная стенка Подарок, состоящий из целлюлозы или пептидогликана Отсутствует, но клетка окружена клеточной мембраной.
Центриоли и центросомы Отсутствует Настоящее время
Цитокинез Путем образования клеточной пластинки По образованию борозды деления
Лизосомы Редко присутствует Present; переваривает клеточные макромолекулы
Митохондрии Меньше Многочисленные
Режим питания Автотрофный Гетеротрофный
Ядро Отталкивается вакуолью от ячейки с одной стороны Почти в центре города
Пластиды Настоящее время Отсутствует
Вакуоли Большой, расположенный в центре Мелкие многочисленные и разрозненные
Энергия В углеводной форме В форме крахмала
Аминокислоты Синтезирует все 20 аминокислот Способен синтезировать только 10 аминокислот

Список литературы
  1. Верма, П. С., & Агарвал В. К. (2016). КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ, ГЕНЕТИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, ЭВОЛЮЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ.
  2. Брюс Альбертс, Александр Джонсон, Джулиан Льюис, Дэвид Морган, Мартин Рафф, Кейт Робертс, П. и Уолтер. (2008). Молекулярная биология клетки, 5-е издание. В области медицины и науки в спорте и физических упражнениях (том 40, выпуск 9).
  3. Клеточные мембраны — Клетка — Книжная полка NCBI. (нет данных). Получено 10 августа 2021 г. с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9928/
  4. .
  5. Клеточные стенки и внеклеточный матрикс — Клетка — Книжная полка NCBI.(нет данных). Получено 12 августа 2021 г. с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9874/
  6. .
  7. Плазменная мембрана и цитоплазма (статья) | Ханская академия. (нет данных). Получено 10 августа 2021 г. с сайта https://www.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/prokaryotic-and-eukaryotic-cells/a/plasma-membrane-and-cytoplasm
  8. .
  9. Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (11 сентября 2019 г.). Цитоплазма. Британская энциклопедия. https://www.britannica.com/science/cytoplasm
  10. Рибосомы — структура и функции | Примечания к редакции биологии A-Level.(нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. с сайта https://alevelbiology.co.uk/notes/ribosomes-structure-and-functions/
  11. .
  12. Контенто, А. Л., и Бассэм, Д. С. (2012). Строение и функция эндосом в растительных клетках. Журнал клеточной науки, 125 (15), 3511–3518. https://doi.org/10.1242/jcs.093559
  13. 4.4A: Пузырьки и вакуоли — Biology LibreTexts. (нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. с https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Book%3A_General_Biology_(Boundless)/4%3A_Cell_Structure/4.4% 3A_Эндомембранная_система_и_белки / 4,4A% 3A_Vesicles_and_Vacuoles
  14. Контенто, А. Л., и Бассэм, Д. С. (2012). Строение и функция эндосом в растительных клетках. Журнал клеточной науки, 125 (15), 3511–3518. https://doi.org/10.1242/jcs.093559
  15. Определение и примеры эндосом — Биологический онлайн-словарь. (нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. из https://www.biologyonline.com/dictionary/endosome
  16. .
  17. Молекулярные выражения клеточной биологии: эндосомы. (нет данных).Получено 9 сентября 2021 г. с https://micro.magnet.fsu.edu/cells/endosomes/endosomes.html
  18. .
  19. Клеточная биология молекулярных выражений: структура клетки растений — плазмодесмы. (нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. с https://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/plasmodesmata.html
  20. .
  21. Замбрыски, П. (2008). Плазмодесматы. Текущая биология, 18 (8), 324–325. https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.01.046
  22. Пузырьки: что это такое? Типы, структура и функции. (нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. с https: // www.medicalnewstoday.com/articles/vesicle
  23. Различия между растительными и животными клетками. (нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. с https://www.aughtco.com/animal-cells-vs-plant-cells-373375
  24. .
  25. Растительная клетка против животной клетки — разница и сравнение | Diffen. (нет данных). Получено 10 сентября 2021 г. с сайта https://www.diffen.com/difference/Animal_Cell_vs_Plant_Cell.

Структура и функции клеток при вирусных инфекциях

Энциклопедия вирусологии. 1999: 247–257.

Приглашенный редактор (ы): Аллан Гранофф

Приглашенный редактор (ы): Роберт Г. Вебстер

Университет Рокфеллера, Нью-Йорк, США

Детский исследовательский госпиталь Св. Джуда, Мемфис, США

St. Jude Children’s Research Госпиталь, Мемфис, США

Copyright © 1999 Elsevier Ltd. Все права защищены.

С января 2020 года компания Elsevier создала ресурсный центр COVID-19 с бесплатной информацией на английском и китайском языках о новом коронавирусе COVID-19. Ресурсный центр COVID-19 размещен на сайте публичных новостей и информации компании Elsevier Connect. Elsevier настоящим разрешает сделать все свои исследования, связанные с COVID-19, которые доступны в ресурсном центре COVID-19, включая этот исследовательский контент, немедленно доступными в PubMed Central и других финансируемых государством репозиториях, таких как база данных COVID ВОЗ с правами на неограниченное исследование, повторное использование и анализ в любой форме и любыми способами с указанием первоисточника. Эти разрешения предоставляются Elsevier бесплатно до тех пор, пока ресурсный центр COVID-19 остается активным.

Введение

Предмет данной статьи касается структуры и функций прототипа. животная клетка в своей роли хозяина для вирусов ( ). Теперь ясно видно из информации, полученной в недавнем прошлом, особенно из данных, полученных методами молекулярной биологии, что вирусы в форме квазиавтономных макромолекулярных комплексов размножаются путем экспрессии геномов, происходящих от их хозяев. Вирусные гены претерпели изменения в той или иной степени во время эволюционного отбора, чтобы дать вирусному паразиту преимущество в метаболической эффективности. Детальные знания об организации клеток показывают существование большого разнообразия взаимоотношений, связывающих клеточные компоненты, имеющие непосредственное отношение к каждой стадии инфекционного процесса, с отдельными типами вирусов. Из-за краткости этого трактата было необходимо опустить информацию о клеточных органеллах и структурах, которые имеют лишь незначительное или периферическое отношение к жизненному циклу вируса.

Схематическое изображение прототипа животной клетки. На иллюстрации подчеркивается клеточная организация в связи с различными фазами цикла репликации вируса.

Поверхность

Организация ткани и полярность клеток

При обсуждении клеточной структуры и функции с точки зрения вирусологии необходимо понимать, что внутри животного-хозяина инициация и распространение вирусных инфекций часто следует за встречами на эпителиальных и эндотелиальных поверхностях, таких как в коже, легких, кишечнике и слизистой оболочке сосудов. Эти поверхностные слои представляют собой совокупность поляризованных клеток, которые обладают апикальной и базолатеральной мембранами, открытыми для жидкой среды. Однако свободное перемещение частиц с одной стороны этих листов на другую ограничено боковыми межклеточными контактами, называемыми плотными соединениями. Такой способ организации клеточных поверхностей определяет маршруты проникновения, выхода и распространения вируса внутри животного. Данные, полученные от инфицированных животных и эксплантатов культивированного эпителия, демонстрируют, что специфические вирусные рецепторы могут быть ограничены апикальной или базолатеральной поверхностями, в зависимости от типа вируса, хотя двойные рецепторы на противоположных сторонах поляризованных клеток были обнаружены.Поляризация клеток также влияет на участки мембраны, на которых может происходить оболочка и сборка вирусов. Это может быть связано в первую очередь с механизмами сортировки и векторной передачи растущих гликопротеинов, предназначенных для включения в потомство вируса в рамках специализированных мембранных компонентов. Взаимосвязь между молекулярной сортировкой и векторным переносом четко иллюстрируется различиями между вирусом гриппа, который собирается на апикальной стороне, вирусом везикулярного стоматита, который зарождается преимущественно на базолатеральной стороне, и коронавирусами, которые используют для сборки мембран внутриклеточных везикул, соседних с ними. аппарат Гольджи.Направление векторного движения через сеть клеточных мембран фактически присуще конкретным аминокислотным последовательностям полипептидов и гликопротеинов, независимо от того, кодируются ли они клетками или вирусами.

Внеклеточные оболочки

Повсеместно распространенные молекулы гликопротеинов и гликолипидов, которые являются неотъемлемой частью организации бислоя плазматической мембраны, обычно декорированы внеклеточными разветвленными цепями полисахаридов. Поверхностная сеть таких цепочек образует гликокаликс.Углеводные остатки гликокаликса обеспечивают начальные сайты связывания лигандов на вирусном инокуляте, примером чего является адсорбция гемагглютинина гриппа на N -ацетилнейраминовая (или сиаловая) кислота рецептора клетки. На конечных стадиях формирования оболочечных вирусов области клеточной поверхности, прилегающие к поверхностям появляющихся частиц, десиалилируются вирусными нейраминидазами, тем самым обеспечивая эффективное высвобождение отдельных вирионов из гликокаликса. Другие типы углеводов, такие как удлиненные мукополисахариды, которые покрывают клетки респираторного эпителия, представляют собой другой тип барьера, который должен быть диспергирован ферментом на вирусе, прежде чем инокулят достигнет клеточного рецептора для установления стабильной связи.Также существуют другие типы обширных оболочек, называемые внеклеточным матриксом, с различными свойствами, адаптированными к специализированным функциям ткани, в которой они возникают. Вещества, присутствующие во внеклеточном матриксе, включают гидратированные гелеобразные гликозаминогликаны, связанные с белками, образующими протеогликаны. Протеогликаны могут проникать через сеть волокнистых белков, например коллаген и такие материалы, как фибронектин и ламинин, которые способствуют адгезии клеток к поддерживающим слоям. Внеклеточный матрикс участвует в заболеваниях почек, таких как определенные формы гломерулонефрита, которые могут развиваться во время хронических хронических инфекций, когда огромные количества иммунных комплексов вирус-антитело, отфильтрованные из кровотока, откладываются в матриксе. Этот болезненный процесс происходит среди людей-носителей, хронически инфицированных вирусом гепатита В и другими возбудителями.

Клетка или плазматическая мембрана

Клеточная мембрана, взаимозаменяемо называемая плазматической мембраной, образует полупроницаемый барьер, закрывающий содержимое клетки. Как и все клеточные мембраны, он организован в бислой амфипатических фосфолипидов и гликолипидов, через который проходит большое количество трансмембранных полипептидов и молекул гликопротеинов. Углеводы гликопротеинов, представленные в виде множества ответвлений олигосахаридов, часто присоединены к выступающим извне N-концам полипептида.Организация в бислои способствует высокой степени гибкости мембраны во время постоянного состояния потока и латеральной подвижности молекул, встроенных в бислой. Динамическое состояние мембран обеспечивает их быструю деформацию в инвагинации с поверхности, что приводит к образованию пузырьков. Эвагинация может привести к образованию кратковременных удлинений и более постоянных процессов, таких как микроворсинки. Мембранная динамика также обеспечивает механизмы слияния мембраны с мембраной или, наоборот, разделения между соседними сегментами мембраны, явления, которое часто происходит по всей клетке и не нарушает целостность бислоя.Эти свойства мембран делают плазматическую мембрану местом для образования автономных эндоцитозных пузырьков и слияния с челночными пузырьками, которые несут материалы для экзоцитоза. Уплотнению между мембранами может способствовать влияние фузогенных белков. Постоянное движение от поверхности и к поверхности способствует непрерывной циркуляции и обороту компонентов мембраны не только на поверхности, но и по всей ячейке. Боковая подвижность молекул в плоскости липидного бислоя обеспечивает механизм установления межмолекулярных контактов и конформационных изменений, связанных с метаболической активностью.Специфичность взаимодействий внутри мембранного бислоя между белками и гликопротеинами может создавать гетеромерные или мультимерные молекулярные сборки, функционирующие как рецепторы или через связи с рецепторами. Такие группировки молекул обычно связаны с феноменом иммунного ответа с образованием токсинов или контролируемых трансмиттером каналов, которые присутствуют в межнейральных и нервно-мышечных соединениях. На поверхности могут возникать быстрые физиологические реакции, инициируемые рецепторами, распознающими внеклеточные сигналы, независимо от того, относятся ли они к аутокринной разновидности, такой как лектины и факторы роста, эндокринного типа, такого как инсулин, или к категории вторичных мессенджеров, представленных циклическими нуклеотидами.Быстрая передача инициируемых извне сигналов к очагам внутриклеточного ответа может быть опосредована посредством соединений, обеспечиваемых элементами цитоскелета, или посредством межмембранного связывания, или посредством везикулярного перемещения челноков между окруженными мембранами компартментами и внешней средой клетки.

Гомеостаз клетки в отношении объема клетки, концентрации ионов и pH поддерживается с помощью белковых ионных насосов, присутствующих в плазматической мембране. Такие насосы способствуют интернализации Na + и Cl и удалению избытка H + или HCO3 , полученного в результате клеточного метаболизма.Другие мембранные белки катализируют трансмембранный транспорт метаболитов или, случайно, поглощение химиотерапевтических препаратов. В целом клеточную мембрану можно представить как мозаику доменов, каждый из которых выполняет определенную функцию в жизни клетки. Области плотной оболочки вдоль внутренней цитоплазматической поверхности плазматической мембраны возникают из-за образования клеток или корзинообразных каркасов, организованных из трискелетных макромолекулярных сборок белка клатрина. Клатриновые клетки также включают в себя эндоцитозные и другие специализированные везикулы, перемещающиеся на поверхность и с поверхности.Другие типы специализированных покрытых оболочкой везикул, окруженных белками, отличными от клатрина, также могут образовываться и участвовать в транспортировке через плазматическую мембрану.

В качестве одной из своих основных функций, которая также имеет отношение к вирусам, плазматическая мембрана избирательно концентрирует и усваивает внеклеточный материал. Секвестрация частиц внутри эндоцитозных пузырьков называется эндоцитозом, а поглощение компонентов жидкой фазы — пиноцитозом. Эндоцитоз становится высокоэффективным и селективным благодаря последовательному связыванию посредством процесса, который называется рецептор-опосредованным эндоцитозом лигандов.Лиганды, присутствующие в частицах, предназначенных для поглощения, связываются с множеством рецепторов, мобилизуемых за счет боковой диффузии вдоль плазматической мембраны. Рецептор-опосредованный эндоцитоз определяет точную конфигурацию оболочки в эндосомах. Внутренняя среда вновь образованных эндосом близка к нейтральной, но во время их движения внутрь от поверхности жидкое содержимое эндосом подкисляется за счет накопления H + , откачиваемого из цитозоля. Присутствие набора кислых гидролаз, приобретенных через переносящие везикулы из аппарата Гольджи, превращает поздние эндосомы в прелизосомы, последние предопределены к слиянию со зрелыми лизосомами. Лизосомы, содержащие кислые ферменты, способные гидролизовать липиды, нуклеиновые кислоты и белки, действуют как первичные участки внутриклеточного пищеварения, чтобы избавиться от поврежденных органелл или любых нежелательных материалов, случайно приобретенных в результате поглощения. Стратегии, которые используют вирусы для использования свойств плазматической мембраны на начальных и конечных стадиях своего жизненного цикла, явно демонстрируют коэволюционное происхождение с происхождением хозяина. Устойчивое прикрепление устанавливается, когда лиганд вируса контактирует с рецептором клетки-хозяина во время начальных столкновений на поверхности.Присутствие нескольких лигандов на поверхности вируса и обилие рецепторов, возможно, 10 4 –10 6 на каждой клетке-хозяине, увеличивает вероятность продуктивного столкновения. Отображение определенных рецепторов на специфических дифференцированных типах клеток и / или вдоль специализированных клеточных поверхностей может быть детерминантой, регулирующей тканевые или органические тропизмы для различных типов вирусов. Среди ярких примеров: Молекулы CD4 на человеческих Т-клетках, которые функционируют как рецепторы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), β -адренергических рецепторов на нейронах головного мозга мышей, которые могут связывать реовирус типа 3, рецепторы нейромедиатора ацетилхолина в нервно-мышечных соединениях, где очевидно прикрепление вируса бешенства, и асиалогликосфинголипиды в эпителии кишечника, которые действуют как рецепторы ротавирусов.Рецепторы групп полио-, рино- и кардиовирусов представляют собой макромолекулы, которые функциональны в неинфицированных клетках, относящиеся к суперсемейству гликопротеинов с основной конфигурацией иммуноглобулина. Как уже упоминалось, двойные рецепторы вирусов, таких как простой герпес, могут встречаться на различных поверхностях поляризованных эпителиальных клеток, или альтернативные рецепторы могут присутствовать на разных клетках-хозяевах, что очевидно из присоединения ВИЧ либо к его основным Т-клеточным рецепторам CD4, либо к рецепторы галактоцереброзидов на некоторых глиальных клетках нервной системы.

Попадание частиц инокулята вируса для внутриклеточного высвобождения или снятия оболочки с их геномов зависит от фузогенной активности, переносимой вирусом, которая используется для временного нарушения целостности мембраны. Вирусные фузогены быстро активируются на поверхности специфическими протеазами хозяина. Слияние этого типа, примером которого являются парамиксовирусы, можно активировать при нейтральном pH, вызывая смешение вирусной и клеточной мембран на поверхности, чтобы создать вход для вирусного нуклеокапсида в цитозоль.Доступ инкапсидированных вирусных геномов в цитозоль, облегченный слиянием вирусных оболочек с клеточной мембраной, может регулироваться взаимодействием с корецепторами. В случае ВИЧ они представляют собой хемокиновые рецепторы CCR5 в случае штаммов тропических макрофагов и CXCR для штаммов тропических вирусов Т-лимфоцитов.

Другие фузогены активируются в кислых условиях внутри эндосом, когда слияние вирусных мембран создает ускользающий проход, наблюдаемый при проникновении вирусов гриппа, рабдо, тога, адено и других групп вирусов. Секвестрация внутри эндосом быстро дестабилизирует икосаэдрические оболочки пикорнавируса, вызывая высвобождение генома РНК, который затем проходит через мембрану в цитозоль. Икосаэдрические агенты других типов, такие как аденовирусы, могут разрывать мембраны эндосом, уходя, таким образом, в цитозоль без видимой потери целостности ( ). Из приведенных выше примеров должно быть очевидно, что вирусы способны успешно инициировать инфекции, поскольку они обходят обычный перенос и гидролиз захваченных частиц в лизосомах.В обстоятельствах, которые отменяют или блокируют активность вирусных фузогенов, как это происходит при денатурации при повышенной температуре или в результате стерических затруднений после присоединения специфических антител, зараженный инокулянтный вирус фактически переносится в лизосомы, где он разрушается.

Внутриклеточные события при проникновении и снятии оболочки аденовирусов инокулята. ( A, B ) Поглощение вирионов плазматической мембраной указано стрелками. В ( B ) микротрубочка, обозначенная острием стрелок, по-видимому, контактирует с плазматической мембраной.В ( C ) стрелки указывают место разрыва мембраны эндосомы. ( D, E ) Стрелки указывают на контакты между вирионами, свободными в цитозоле, и микротрубочками. ( F I ) Прогрессивные стадии удаления покрытия на ядерных поровых комплексах, указанные стрелками. После инъекции плотной волокнистой ДНК в ядерный компартмент (N), проиллюстрированный в ( G ) и ( H ), пустые капсиды в ( I ) остаются. Увеличение ( А, ) × 140000; ( B ) × 40000; ( C E ) × 80000; ( F I ) × 65000.(Воспроизведено из ( A ) Chardonnet Y and Dales S (1970) Virology 40: 462; ( B I ) Dales S и Chardonnet Y (1973) Virology 56: 465.

Мембрана) сеть

Внутриклеточная сеть из окруженных мембраной цистерн, везикул и мембранных органелл занимает около половины объема цитоплазмы или компартмента цитозоля. Множество мембранных органелл, находящихся в цитозоле, в том числе митохондрии, участвующие в выработке энергии метаболизм и микротела, которые участвуют в реакциях детоксикации, не рассматриваются и не обсуждаются далее, поскольку они играют лишь периферическую роль в вирусных инфекциях.Преобладающими структурами, окруженными мембранами, являются эндоплазматический ретикулум (ER) и аппарат Гольджи, которые временно связаны друг с другом и плазматической мембраной посредством транспортных везикул. Специализированный континуум ER — цистерны, окруженные ядерными оболочками, окружающими ядро. Эта сеть лакун функционирует как канал для упорядоченного потока материалов между внутриклеточными компартментами и внешним миром.

Некоторые области ER, лишенные рибосом, называются гладкими ER (SER), тогда как другие области, инкрустированные рибосомами на мембране, обращенной к цитозолю, обозначаются как грубые ER (RER). Синтез белков, предназначенных для цистерн или мембранных органелл или для переноса на клеточную поверхность, инициируется на RER, когда рибосомы, уже взаимодействующие с мессенджером или мРНК в комплексе трансляции, становятся связанными с рецепторами на SER. Растущая полипептидная цепь ориентируется от рибосомы через мембрану в просвет цистерн ER. Векторная вставка растущего полипептида происходит из-за распознавания сигнальных последовательностей гидрофобных аминокислот. Пункт назначения, куда направляются полипептиды, синтезированные в RER, также определяется конкретными аминокислотными последовательностями.Некоторые возникающие молекулы входят в органеллы, такие как лизосомы и митохондрии, другие должны стать компонентами плазматической мембраны, а третьи должны быть удалены из клетки посредством экзоцитоза. Многие белки, проходящие через ER, модифицируются путем добавления углеводных цепей в сложной последовательности реакций с участием ферментов, связанных с просветной стороной мембраны, называемых гликозилтрансферазами. После образования промежуточных богатых маннозой олигосахаридных цепей, связанных с липидным носителем из долихола, углевод присоединяется к остаткам аспарагина в определенных сигнальных сайтах полипептида, образуя N-связь.Помимо роли в продуцировании белков и гликопротеинов, другие функции ER включают синтез фосфолипидов и гликолипидов, необходимых для присоединения к мембране и обмена в клетке.

ER обеспечивает поверхность для ферментов, таких как те, которые катализируют детоксикацию лекарств, присутствующих в печени, и в качестве поверхности прикрепления для ионных насосов, таких как те, которые связывают Ca 2+ в саркоплазматической сети мышц. Везикулы-носители, участвующие в переносе материалов между различными цистернами, также генерируются из ER.Аппарат Гольджи, который организован в агрегаты или стопки плоских взаимосвязанных цистерн, представляет собой отсек, в котором происходит завершение синтеза, сортировки и распределения гликопротеинов по различным компартментам мембраны. Группы цистерн Гольджи, обращенные внутрь клетки, называемые цис-, участвуют в доставке молекул к центрально расположенным органеллам, тогда как транс-цистерн , ориентированных к поверхности, связаны с продуктами, переносимыми в лизосомы или на плазматическую мембрану. посредством везикул-носителей, некоторые из которых заключены в клатриновые клетки.Дополнительный Ферменты гликозилтрансферазы в Гольджи используются для модификации N-связанных олигосахаридов, продуцируемых в ER, путем делеции и концевого добавления углевода. Эти ферменты также синтезируются исключительно в олигосахаридах Гольджи, прикрепленных -O- связью к сериновым остаткам полипептида. Определенные группы вирусов, такие как коронавирусы, которые содержат О-связанный углевод гликопротеина оболочки, собираются не на поверхности клетки, а на мембранах везикул Гольджи.Большинство типов вирусов в оболочке организовано в частицы путем отпочкования от плазматической мембраны ( ). Следовательно, поверхность клетки становится областью для организации молекул гликопротеинов, которые составляют пепломеры или шипы на оболочке вируса после того, как они были доставлены к плазматической мембране в пузырьках переноса из цистерн Гольджи. Как только они оказываются на месте, пепломеры становятся фокусами для мобилизации нуклеокапсида и белков внутренней мембраны, после чего происходит отрастание. Некоторые вирус-индуцированные гликопротеины, которые не входят в состав per se вирусных частиц, тем не менее, встраиваются в клеточные мембраны, изменяя таким образом их свойства.Например, цистерны могут быть сформированы в жесткие каналы, через которые частицы вируса простого герпеса могут проходить на поверхность клетки, или, как в случае поксвирусов, модификации мембран способствуют распознаванию между поверхностями на вирусе и пузырьками Гольджи, которые затем окружают вирусная частица и сливаются друг с другом, образуя непрерывную двухмембранную цистерну. Обернутый вирус перемещается к поверхности, где происходит экзоцитоз в результате слияния внешней оболочки и плазматических мембран ( ).

Появление вируса гриппа путем отпочкования из плазматической мембраны (pm). На электронной микрофотографии инфицированной клетки приматов стрелки указывают на присутствие пепломеров на поверхности вирионов. Стрелки указывают на группу пепломеров, где собирается предполагаемый вирион; Увеличение × 165000. (Воспроизведено из Choppin PW (1963) Virology 21: 278.)

Электронные микрофотографии, иллюстрирующие реконструированную последовательность оболочки, миграции на поверхность и высвобождения через плазматическую мембрану потомства вируса осповакцины.( A, B ) Обертывание пузырьков, которые не смогли слиться в непрерывную цистерну. ( C ) Две везикулы, расположенные между плазматической мембраной и внутренней мембраной цистерны, окружающей выделившийся вирион. ( D, E ) Мигрирующие вирионы, окруженные цистернами с двойной мембраной. В ( F ) стрелки указывают разделение двух мембран цистерны. ( G, H ) Стрелки указывают на наличие плотного покрытия на некоторых оберточных мембранах. ( I, J ) Высвобождение вирионов, обернутых внутренней мембраной цистерны, которая была разорвана в ( K ). ( L ) Вирион в процессе разряда через микроворсинки (mv), альтернативный метод выхода. Увеличение × 61000. (Воспроизведено из Ichihashi Y et al. (1971) Virology 46: 507.)

Цитозоль

Цитозольный компартмент занимает цитоплазму, исключая мембранную сеть и окруженные мембраной органеллы. Белки, образующиеся в цитозоле, называемые «свободными», транслируются с мРНК на полирибосомных комплексах, которые не прикрепляются к ER.«Свободные» белки, остаются ли они в цитозоле или попадают в ядерный компартмент, являются компонентами ферментных сборок, которые могут быть прикреплены к мембранам на цитозольной стороне. Они также образуют органеллы, такие как рибосомы, фиброзные нити цитоскелета и нуклеосомные белки хроматина. Примечательно, что полирибосомы, участвующие в синтезе крупных полипротеинов-предшественников вирусов, таких как полиомиелит, прикреплены к везикулам SER на одном конце. Белки, специфичные для вирусов, синтезируемые в цитозоле, накапливаются в пулы материала, из которых могут быть собраны отдельные икосаэдрические вирионы. Иногда белков бывает достаточно для образования кристаллических агрегатов более высокого порядка из собранных вирусных частиц ( ).

Область цитозоля в клетке человека, инфицированной за 7 часов до этого полиовирусом типа 1. Видный кристаллический агрегат вирионов занимает центр электронной микрофотографии. Увеличение × 83000. (Воспроизведено из Dales S et al (1965) Virology 26: 379.)

The цитоскелет представляет собой совокупность трех основных типов волокнистых материалов, актиновых микрофиламентов, собранных в пучки, промежуточных нитей нескольких типов и цилиндрических микротрубочек.Эти три элемента взаимосвязаны друг с другом и могут вступать в контакт через большой набор ассоциированных белков с мембранами вокруг клеточных органелл, ядра и на поверхности клетки. Пучки актиновых филаментов, выступающие в периферической области коры цитозоля и внутри микроворсинок, участвуют в поверхностной подвижности во время образования псевдоподий и участвуют в других изменениях клеточной формы. Филаменты, которые имеют направленную полярность, постоянно разбираются и собираются из протомеров актина.Косвенные доказательства связывают актиновые филаменты с вирусными инфекциями на начальных стадиях проникновения, миграции потомства через микроворсинки и сборки путем отпочкования на поверхности клетки. Промежуточные филаменты содержат четыре химически различимых, но родственных волокнистых белка. Во всех клетках они образуют сеть ядерных ламинов, расположенных рядом с ядерными оболочками. Орган или ткань, в которых находится клетка, определяет состав промежуточных волокон. Промежуточные филаменты в клетках эпителия, соединительной ткани, мышц и нервной системы содержат соответственно цитокератины, виментин, десмин, глиальный фибриллярный кислый белок и белок нейрофиламента.Контакт между промежуточными филаментами и другими компонентами, скорее всего, играет роль в механической поддержке, как, например, в нейрональных и астроцитарных процессах и межклеточных контактах, где присутствуют очаги адгезии, такие как десмосомы. Промежуточные филаменты вовлечены в сборку некоторых пикорна- и реовирусов благодаря их присутствию среди агрегатов потомства вируса. Микротрубочки, самые толстые из элементов цитоскелета, содержат α и / или β тубулинов, организованных в цилиндрические стенки спиральных протофиламентов.Наличие микротрубочек придает клеткам форму и полярность и обеспечивает механизм упорядоченной сегрегации дочерей во время деления клеток. Микротрубочки обеспечивают поверхности, по которым может быть направлено движение везикул и других окруженных мембранами органелл. Среди примечательных функций: (1) быстрый аксональный транспорт по группам микротрубочек, которые соединяют область синтеза в теле клетки с синаптическими окончаниями, (2) участие в биении ресничек или жгутиков и (3) как пути для быстрого и обратимое движение гранул в клетках пигментного эпителия.Энергия для осуществления транслокаций вдоль микротрубочек получается в результате гидролиза АТФ.

Микротрубочки используются вирусами во время инфекции по-разному. Они обеспечивают места прикрепления инокулята для вирусов адено- и простого герпеса и для их векторной передачи к комплексам ядерных пор, где происходит снятие оболочки и инъекция ДНК (). Вирионы могут перемещаться по микротрубочкам под действием молекулярного двигателя, кинезина. Микротрубочки и связанные промежуточные филаменты становятся локусами для сборки потомства реовируса 3-го типа, как это видно в фибробластах и ​​аксонах нейронов.

С другим типом вируса существует взаимодействие между нейрональными микротрубочками и белком N-нуклеокапсида коронавируса JHM ( ). Эта взаимосвязь возникает, возможно, из-за молекулярной мимикрии, что подтверждается родством последовательностей N с белками, связанными с клеточными микротрубочками. тау и МАП-4 ( ). Эта мимикрия привлекает внимание к эволюции вирусов, которые, как внутриклеточные паразиты, используют структуру и функциональные свойства клетки для самораспространения.

Связь между нуклеокапсидами коронавируса JHM (стрелки) и пучками микротрубочек (наконечники стрелок) в нейритах инфицированного нейрона гиппокампа мыши. Внеклеточные вирионы обозначены буквой «v». Увеличение × 115000. (Воспроизведено из Kalicharran K и Dales S (1996) Trends Microbiol . 4: 264.)

Связь последовательностей между нуклеокапсидным белком N коронавируса JHM и белками, связанными с микротрубочками tau и MAP-4. ( A ) Тандемно повторяющаяся последовательность, участвующая в связывании с микротрубочками, совпадает с последовательностью N. ( B ) Демонстрирует гомологию в сегментах, обогащенных серином и пролином. При оптимальном выравнивании идентичность аминокислот показана соединительными линиями, а родство, в зависимости от близости, одной или двумя точками.(Воспроизведено из Kalicharran K и Dales S (1996) Trends Microbiol . 4: 264.)

Ядро

Поддерживаемое как автономный отсек во время интерфазы клеточного цикла, в ядре происходит синтез, связанный с дублированием ДНК и экспрессия генов в форме транскрипции в мессенджеры, рибосомы, переносчики и другие виды РНК. Геномная ДНК клетки и связанные с ней белки, включая такие основные белки, как гистоны, образуют хроматин, который состоит из множества первичных единиц, нуклеосом.Нуклеосомы организованы в иерархические порядки, чтобы сформировать окончательные единицы структуры, хромосомы. В интерфазе, во время наиболее активной синтетической фазы, хроматин максимально диспергирован. Компактация хроматина в цитологически идентифицируемые хромосомы начинается после инициации клеточного деления. В хроматине отдельные гены могут транскрипционно экспрессироваться в виде единиц. Для синтеза и транскрипции ДНК требуются определенные ферменты-полимеразы и многочисленные дополнительные кофакторы. Эти факторы, некоторые из которых действуют кооперативно, а другие конкурируют с полимеразами, могут вызывать релаксацию двухцепочечной матрицы ДНК, способствовать копированию прямых и ретроградных цепей ДНК и действовать в транскрипции отдельных генов.Поскольку ДНК организована в виде прерывистых участков информационных последовательностей (экзонов), разделенных промежуточными некодирующими последовательностями (интроны), функциональная матрица РНК для трансляции в белок формируется из первичного транскрипта РНК путем удаления или сплайсинга интронов, обычно катализируемого специфическими белковыми комплексами, называемыми сплайсосомами. Дальнейшие ферментативные модификации матрицы РНК вызывают добавление на 5′-конце специфических нуклеотидных последовательностей, называемых «кэпами», и на 3′-концевых участках полиадениловой кислоты.Вышеуказанная метаболическая активность в ядре клетки направляется вирусами с ядерной фазой их жизненных циклов для собственного использования. Члены группа паповавирусов, которые обладают кольцевыми геномами ДНК, организованными в виде нуклеосом, могут разрушать ДНК и РНК-полимеразы, а также другие клеточные факторы, чтобы способствовать экспрессии вирусных генов путем сплайсинга и терминальных модификаций мРНК в манере хозяина. Чтобы инициировать свою репликацию, паповавирусы требуют, чтобы ДНК-хозяин находилась в синтетической фазе клеточного цикла.Экспрессия вирусного генома предпочтительнее экспрессии хозяйского генома, поскольку последовательность в источнике репликации вирусной ДНК может активно связывать вирус-индуцированный белок Т-антигена, который, в свою очередь, имеет высокое сродство связывания с полимеразой хозяина. Другие ДНК-вирусы, включая вирусы из групп герпеса и аденовируса, также инициируют свою репликацию, используя в той или иной степени полимеразы хозяина. Репликация вирусов гриппа является примером еще одного высокоспецифичного, хотя и ограниченного, требования к метаболизму клетки.Эти агенты обладают фрагментированными геномами РНК минус-смысла, которые транскрибируются в мРНК с помощью РНК-полимеразы, находящейся внутри частиц инокулята. Однако, чтобы стать функциональными, мРНК гриппа должны приобрести свои 5′-концевые крышки из числа тех, которые синтезируются внутри ядра под эгидой ферментов хозяина. Таким образом, ассоциация вирусов гриппа с ядром лучше всего объясняется с точки зрения транскапирования вирусных мРНК.

Ядерно-цитоплазматические обмены

МРНК, транспортная РНК и рибосомные РНК больших и малых субъединиц являются продуктами ядра, которые становятся компонентами комплекса цитоплазматической трансляции.Отдельные рибосомные субъединицы собираются в ядрышке, специализированном участке ядра, из рибосомной РНК и многочисленных типов рибосомных полипептидов, последние синтезируются в цитоплазме. Компартментализация вышеупомянутых синтетических событий подчеркивает необходимость постоянного и эффективного переноса продуктов транскрипции в цитоплазму и обратного движения белков, образующихся в цитоплазме, в ядро. Пассивный перенос более мелких белков с массой менее 20 кДа происходит быстро, в течение 2 минут после синтеза, а перенос более крупных белков с массой около 40 кДа происходит медленнее, возможно, через 30 минут.Белки с еще большей молекулярной массой могут попасть в ядро ​​только посредством активного транспорта. Такие белки сначала связываются со специфическими рецепторами на цитоплазматической стороне ядерных пор, а затем могут проникать в ядро, поскольку они обладают специфическими сигнальными последовательностями для импорта через поры, как это очевидно в случае 90 кДа Т-антигена паповавируса. . Другая функция ядерно-цитоплазматического обмена при вирусных инфекциях включает снятие оболочки путем инъекции ДНК аденовируса и бакуловируса через ядерные поры ().Цитологические доказательства наличия внутри ядер большого количества собранных частиц адено- и герпесвирусов, иногда сгруппированных в кристаллические массивы, демонстрируют, что большие количества вирусных белков могут проникать в ядро. Этот тип доказательств подтверждается биохимическими исследованиями, которые показывают очень быструю и эффективную внутриядерную секвестрацию растущих вирусных полипептидов.

Заключительные замечания

В этом очень кратком описании клеточной структуры и функции подчеркивается вклад хозяина в инфекционный процесс.Зависимость и тесная близость между вирусами и их клетками-хозяевами демонстрируют адаптацию паразитом через эволюцию, чтобы воспользоваться всеми преимуществами для самораспространения. Примеры, используемые для описания клеточной организации и метаболизма в контексте вирусологии, должны дать читателю подсказки об использовании вирусов в качестве точных зондов самой живой клетки.

См. Также:

ПАТОГЕНЕЗ | Вирусы животных; ПАТОГЕНЕЗ | Вирусы растений; РЕПЛИКАЦИЯ ВИРУСОВ; ВИРУСНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ; ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА С ХОЗЯЙСТВЕННОЙ КЛЕТКОЙ.

Список клеточных органелл и их функций Pdf — заполнить онлайн, для печати, заполнить, пустой

Комментарии и справка по таблице функций органелл

Видеоинструкция и помощь по заполнению и заполнению перечня органелл клетки и их функций pdf

Инструкции и справочная информация об органеллах и их функциях Таблица

Итак, сегодня мы рассмотрели клеточные органеллы, а теперь мы собираемся рассмотреть их более подробно, начиная с органелл клеток животных, поэтому давайте начнем с клеточной мембраны, которая представляет собой тонкий гибкий барьер, окружающий снаружи клетка, которая отделяет внешний мир от внутри клетки и контролирует, что может и не может входить или выходить из клетки, тогда у нас есть цитоплазма, а цитоплазма представляет собой желеобразное вещество, которое все другие органеллы, на которые мы собираемся смотреть это видео подвешено или плавает, затем у нас есть ядерное ядро, содержащее генетический материал, называемый ДНК, он также известен как центр управления клетки, потому что ядро ​​- это органелла, которая сообщает всем другим органеллам, что делать, ядро ​​окружено Ядерная мембрана и ядерная мембрана, подобная клеточной мембране, о которой мы говорили ранее, контролируют то, что может и что не может входить или выходить из молекул внутри ядра — это органелла, называемая ядрышком, функционирует Задача состоит в том, чтобы производить рибосомы, которые представляют собой органеллы, которые мы рассмотрим чуть позже в видео, а затем у нас будет грубая эндоплазматическая сеть. затем переносится в тело Гольджи, которое является еще одной органеллой, которую мы собираемся рассмотреть позже, тогда у нас есть гладкая эндоплазматическая сеть, которая снова представляет собой набор сплюснутых мембранных мешочков, но именно здесь вырабатываются липиды или жиры, а затем токсины или токсины. вещества расщепляются, тогда у нас есть рибосомы, о которых мы говорили ранее, и их основная роль — производить белки, которые сильно сконцентрированы на внешней стороне грубого эндоплазматического ретикулума, придавая ему грубую текстуру, от которой он получил свое название, но их также можно найти по всей клетке, я имею в виду тело Гольджи. Роль тел Гольджи заключается в упаковке материалов и веществ из эндоплазматического ретикулума и их транспортировке. их везде, где они нужны в клетке или вне клетки для других клеток, тогда у нас есть митохондрии, которые считаются электростанциями клетки, потому что они являются органеллами, в которых происходит клеточное дыхание, клеточное дыхание — это процесс, при котором вырабатывается энергия для заполнения клетка, то у нас есть вакуоль, по сути, представляет собой мешок, который можно использовать для хранения различных веществ, таких как водные соли, минералы и белок в клетках животных. любые отходы в клетке они также могут разрушить любые органеллы, которые перестали правильно функционировать, поэтому они считаются очистителями клетки, теперь давайте сравним органеллы животных клеток с органеллами растительных клеток, например, клетки животных клетки растений имеют клетку мембрана, которая является Берией, которая контролирует то, что может и не может проникать, и цитоплазма, которая представляет собой желеобразные узлы, подвешенные в a…

Cell Organelle Notes

Ячейка — это наименьшая единица жизни, которая выполняет ВСЕ жизненные функции.

  • В каждой клетке есть основные структуры ( органеллы, ), которые выполняют эти жизненные функции.
  • Многие органеллы слишком малы, чтобы их можно было увидеть без помощи микроскопа.
  • Клетки организмов различаются по размеру и форме, но в большинстве своем содержат одни и те же основные части.

Некоторые структуры и их функции включают:

Мембрана клетки

  • Тонкое гибкое внешнее покрытие клетки. Он контролирует, что входит в клетку и выходит из нее.
  • Диффузия — это один из способов перемещения материалов (например, молекул сахара или воды) через клеточную мембрану. Это происходит, когда материалы перемещаются из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией.
  • Осмос — это диффузия воды через мембрану.

Цитоплазма

  • Гелеобразная жидкость внутри клетки, состоящая в основном из воды.
  • Остальные органеллы встроены в цитоплазму.

Ядро

  • Содержит генетический материал (ДНК) и является центром управления клеткой.

Vacuole

  • Действуют как центры временного хранения.
  • В некоторых хранится вода; другие хранят отходы до тех пор, пока они не будут удалены из клетки.

Хлоропласты (в растительных клетках)

  • Это участки, где фотосинтез происходит в растительной клетке.
  • Они содержат хлорофилл, используемый для приготовления пищи.

Митохондрии

  • Это места производства энергии в клетке, где происходит дыхание.

Клеточная стенка (в растительных клетках)

  • Обеспечивает опору и форму для растительных клеток. Он сделан в основном из целлюлозы.

Quia — клеточные органеллы и их функции

A B
Органелла Структура, которая выполняет определенную функцию внутри клетки
Цитоплазма Жидкое вещество внутри клетки. Удерживайте органеллы на месте.
Ядро Центр управления клеткой. Содержит две мембраны и ДНК. Найдено в эукариотических клетках.
Ядро Небольшая структура внутри ядра. Здесь производятся рибосомы.
Эндоплазматическая сеть ER: действует как магистральная система клетки.
Rough ER Складчатые мембраны, покрытые белками.
Smooth ER Складчатая мембрана, вырабатывающая белки и расщепляющая токсины.
Ребристый Самая маленькая из органелл. Производит белки. Может быть прикрепленным или свободно плавающим.
Гольджи Упаковывает и транспортирует материалы по всей камере.
Митохондрии Вырабатывает энергию (АТФ) для клетки. Имеет две мембраны и собственную ДНК.
Клеточная мембрана Защитный барьер обнаружен во всех клетках.
Цитоскелет Сеть белков, которая действует как мышца и скелет, помогая поддерживать клетку.
Хлоропласт Производит пищу, используя солнечный свет в процессе, называемом фотосинтезом. Встречается в клетках растений и водорослей. Имеет две мембраны и собственную ДНК.
Лизосома Помогает расщеплять пищу, отходы и разрушать клетки. Считается мусорным ведром или полицией камеры. В основном содержится в клетках животных.
Vacuole Хранит воду и другие пищеварительные ферменты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *