Különböző eukarióta birodalmak sejtjeinek összehasonlítása táblázat. Növényi és állati sejtek összehasonlítása: főbb hasonlóságok és különbségek. IV. A tanult anyag megerősítése

Sejtfal: eukarióták találhatók növényekben, gombákban; állatokban az állatokban hiányzik. Cellulózból (növényekben) vagy kitinből (gombákban) áll Prokarióták: Igen. Polimer fehérje-szénhidrát molekulákból áll

Léteznek a sejtmembránok (eukarióták).

Nucleus: az eukariótákban jelen van, és a prokariótákban van körülvéve. nincs magmembrán

A pro és az eukarióták citoplazmával rendelkeznek

A kromoszómák Lineárisak, fehérjét tartalmaznak. A transzkripció a sejtmagban, a transzláció a citoplazmában történik.prokarióták.Gyűrű; gyakorlatilag nem tartalmaz fehérjét. A transzkripció és a transzláció a citoplazmában történik

Endoplazmatikus retikulum (ER) eukariótákban Igen, prokariótákban Nem

Az eukariótáknak riboszómáik vannak, de ezek kisebbek.

Golgi komplex eukariótákban Igen prokariótákban Nem

Lizoszómák eukariótákban Igen.

Mitokondriumok eukariótákban Igen

A legtöbb sejtben vannak vakuómok az eukariótákban, a prokariótákban

Az eukarióták csillói és flagellái minden szervezetben jelen vannak, kivéve magasabb rendű növények.prokarióták Egyes baktériumok rendelkeznek

Az eukariótákban lévő kloroplasztok rendelkeznek velük. A zöld és a lila fotoszintézise bakterioklorofillokban (pigmentekben) megy végbe.

Mikrotubulusok, mikrofilamentumok eukariótákban Igen prokariótákban Nem

10.A sejt kémiai összetétele

Mengyelejev periódusos rendszerének mintegy 60 olyan elemét találták meg a sejtekben, amelyek az élettelen természetben is megtalálhatók. Ez az egyik bizonyítéka az élő és az élettelen természet közös voltának. Az élő szervezetekben a legnagyobb mennyiségben előforduló hidrogén, oxigén, szén és nitrogén, amelyek a sejtek tömegének körülbelül 98%-át teszik ki. Ez a hidrogén, az oxigén, a szén és a nitrogén kémiai tulajdonságainak sajátosságaiból adódik, aminek következtében ezek bizonyultak a legalkalmasabbnak olyan molekulák képzésére, amelyek biológiai funkciókat. Ez a négy elem két atomhoz tartozó elektronok párosításával nagyon erős kovalens kötések kialakítására képes. A kovalens kötésű szénatomok számtalan különböző szerves molekula vázát alkothatják. Mivel a szénatomok könnyen képeznek kovalens kötést oxigénnel, hidrogénnel, nitrogénnel és kénnel, a szerves molekulák kivételes összetettséget és szerkezeti sokféleséget érnek el.

A cellában lévő négy fő elemen kívül észrevehető mennyiségben (10 sés 100 s százalékos töredékei) vasat, káliumot, nátriumot, kalciumot, magnéziumot, klórt, foszfort és ként tartalmaznak. Az összes többi elem (cink, réz, jód, fluor, kobalt, mangán stb.) nagyon kis mennyiségben található a sejtben, ezért nyomelemeknek nevezzük.

A kémiai elemek a szervetlen és szerves vegyületek részét képezik. A szervetlen vegyületek közé tartozik a víz, ásványi sók, szén-dioxid, savak és bázisok. A szerves vegyületek a fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, zsírok (lipidek) és lipoidok. Az oxigén, hidrogén, szén és nitrogén mellett más elemeket is tartalmazhatnak. Egyes fehérjék ként tartalmaznak. Elválaszthatatlan része nukleinsavak az foszfor. A hemoglobin molekula vasat tartalmaz, a magnézium részt vesz a klorofill molekula felépítésében. Mikroelemek, a szélsőség ellenére alacsony tartalomélő szervezetekben, fontos szerepet játszanak az életfolyamatokban. A jód a pajzsmirigyhormon része - a tiroxin, a kobalt a B-vitamin része 12 . a hasnyálmirigy szigetrészének hormonja - inzulin - cinket tartalmaz. Egyes halakban a réz átveszi a vas helyét az oxigént szállító pigmentmolekulákban.

11,Szervetlen anyagok

N 2 Az O a leggyakoribb vegyület az élő szervezetekben. Tartalma a különböző sejtekben meglehetősen széles skálán mozog: a fogzománcban lévő 10%-tól a medúza testében lévő 98%-ig, de átlagosan a testtömeg mintegy 80%-át teszi ki. A víz életfolyamatokat támogató rendkívül fontos szerepe fizikai-kémiai tulajdonságainak köszönhető. A molekulák polaritása és a hidrogénkötések kialakításának képessége a vizet számos anyag jó oldószerévé teszi. Többség kémiai reakciók sejtben előforduló csak vizes oldatban fordulhat elő. A víz számos kémiai átalakulásban is részt vesz.

A vízmolekulák közötti hidrogénkötések teljes száma t függvényében változik °. A t ° Amikor a jég megolvad, a hidrogénkötések körülbelül 15%-a tönkremegy, t° 40°C-on a fele. A gáznemű állapotba való átmenet során minden hidrogénkötés megsemmisül. Ez magyarázza a víz nagy fajlagos hőkapacitását. A t° megváltoztatásakor külső környezet a víz felveszi vagy leadja a hőt a hidrogénkötések felszakadása vagy új kialakulása miatt. Ily módon a sejten belüli hőmérséklet-ingadozások kisebbek, mint a környezetben. Magas párolgási hő áll mögötte hatékony mechanizmus hőátadás növényekben és állatokban.

A víz, mint oldószer részt vesz az ozmózis jelenségében, amely fontos szerepet játszik a szervezet sejtjeinek életében. Az ozmózis az oldószermolekulák behatolása egy féligáteresztő membránon keresztül egy anyag oldatába. A félig áteresztő membránok azok, amelyek átengedik az oldószermolekulákat, de nem engedik át az oldott molekulákat (vagy ionokat). Ezért az ozmózis a vízmolekulák egyirányú diffúziója az oldat irányában.

Ásványi sók.

A legtöbb szervetlen a sejtekben disszociált vagy szilárd halmazállapotú sók formájában találhatók meg. A kationok és anionok koncentrációja a sejtben és a környezetében nem azonos. A sejt elég sok K-t és sok Na-t tartalmaz. Az extracelluláris környezetben, például a vérplazmában, a tengervízben, éppen ellenkezőleg, sok a nátrium és kevés a kálium. A sejtek ingerlékenysége a Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ionok koncentrációjának arányától függ. A többsejtű állatok szöveteiben a K a többsejtű anyag része, amely biztosítja a sejtek kohézióját és rendezett elrendeződését. A sók koncentrációja nagyban függ attól ozmotikus nyomás a cellában és pufferelő tulajdonságaiban. A pufferelés a sejt azon képessége, hogy tartalmának enyhén lúgos reakcióját állandó szinten tartsa. A sejten belüli pufferelést elsősorban H2PO4 és HPO42- ionok biztosítják. Az extracelluláris folyadékokban és a vérben a puffer szerepét a H2CO3 és a HCO3- tölti be. Az anionok megkötik a H-ionokat és a hidroxid-ionokat (OH-), aminek köszönhetően az extracelluláris folyadékok sejten belüli reakciója gyakorlatilag változatlan marad. Az oldhatatlan ásványi sók (például Ca-foszfát) biztosítják a szilárdságot csontszövet gerincesek és puhatestű-héjak.

12.A sejt szerves anyagai

Mókusok.

A sejt szerves anyagai között a fehérjék mind mennyiségileg (a sejt össztömegének 10-12%-a), mind jelentőségükben az első helyen állnak. A fehérjék nagy molekulatömegű polimerek (molekulatömege 6000 és 1 millió közötti és nagyobb), amelyek monomerjei aminosavak. Az élő szervezetek 20 aminosavat használnak fel, bár sokkal több van. Bármely aminosav összetétele tartalmaz egy aminocsoportot (-NH2), amely bázikus tulajdonságokkal rendelkezik, és egy karboxilcsoportot (-COOH), amely savas tulajdonságok. Két aminosavat egy molekulává egyesítenek HN-CO kötés létrehozásával, és egy vízmolekulát szabadítanak fel. Az egyik aminosav aminocsoportja és egy másik karboxilcsoportja közötti kötést peptidkötésnek nevezzük. A fehérjék több tíz és több száz aminosavat tartalmazó polipeptidek. A különböző fehérjék molekulái különböznek egymástól molekulatömegben, számban, aminosavak összetételében és a polipeptidláncban elfoglalt helyük sorrendjében. Nyilvánvaló tehát, hogy a fehérjék számuk minden élő szervezetben 1010-1012-re becsülhető.

Egy meghatározott szekvenciában peptidkötésekkel kovalensen összekapcsolt aminosavegységek láncát a fehérje elsődleges szerkezetének nevezzük. A sejtekben a fehérjék spirálisan csavart rostoknak vagy golyóknak (gömböknek) tűnnek. Ez azzal magyarázható, hogy a természetes fehérjékben a polipeptidlánc szigorúan meghatározott módon helyezkedik el, az alkotó aminosavak kémiai szerkezetétől függően.

Először a polipeptid lánc spirálba gyűrődik. A szomszédos menetek atomjai között vonzás jön létre, és hidrogénkötések jönnek létre, különösen az NH- és az CO csoportok, a szomszédos kanyarokban található. A fehérje másodlagos szerkezetét egy spirál formájában csavart aminosavlánc alkotja. A hélix további feltekeredésének eredményeként az egyes fehérjékre jellemző konfiguráció jön létre, amelyet harmadlagos szerkezetnek nevezünk. A tercier szerkezet az egyes aminosavakban található hidrofób gyökök közötti kohéziós erők és a cisztein aminosav SH csoportjai közötti kovalens kötések hatásának köszönhető. S-S-csatlakozások). A hidrofób gyököket és ciszteint tartalmazó aminosavak száma, valamint a polipeptidláncban való elrendeződésük sorrendje az egyes fehérjékre jellemző. Következésképpen egy fehérje harmadlagos szerkezetének jellemzőit elsődleges szerkezete határozza meg. A fehérje csak harmadlagos struktúra formájában mutat biológiai aktivitást. Ezért egy polipeptidláncban akár egy aminosav cseréje a fehérje konfigurációjának megváltozásához és biológiai aktivitásának csökkenéséhez vagy elvesztéséhez vezethet.

Egyes esetekben a fehérjemolekulák egyesülnek egymással, és funkciójukat csak komplexek formájában tudják ellátni. A hemoglobin tehát négy molekulából álló komplex, és csak ebben a formában képes oxigént kötni és szállítani. Az ilyen aggregátumok képviselik a fehérje kvaterner szerkezetét.

Összetételük alapján a fehérjék két fő osztályba sorolhatók - egyszerű és összetett. Egyszerű fehérjék csak aminosavakból, nukleinsavakból (nukleotidok), lipidekből (lipoproteinek), Me (fémproteinek), P-ből (foszfoproteinek) áll.

A fehérjék funkciói egy sejtben rendkívül sokrétűek. Az egyik legfontosabb az építési funkció: a fehérjék részt vesznek minden sejtmembrán és sejtszervecskék, valamint az intracelluláris struktúrák kialakításában. Kizárólagosan fontos enzimatikus (katalitikus) szerepe van a fehérjéknek. Az enzimek 10 és 100 milliószorosára gyorsítják fel a sejtben lezajló kémiai reakciókat. Motor funkció speciális kontraktilis fehérjék biztosítják. Ezek a fehérjék mindenféle mozgásban részt vesznek, amire a sejtek és az élőlények képesek: a csillók villogása és a flagellák verése protozoonokban, az izmok összehúzódása állatokban, a levelek mozgása növényekben stb. A fehérjék szállítási funkciója a kötődés. kémiai elemek(például a hemoglobin hozzáadja az O-t) vagy biológiailag hatóanyagok(hormonok), és eljuttatják azokat a szervezet szöveteibe és szerveibe. A védő funkció speciális fehérjék, úgynevezett antitestek termelésében fejeződik ki, válaszul idegen fehérjék vagy sejtek behatolására a szervezetbe. Az antitestek megkötik és semlegesítik idegen anyagok. A fehérjék energiaforrásként fontos szerepet töltenek be. Teljes hasítással 1g. fehérjék 17,6 kJ (~4,2 kcal) szabadulnak fel.

Szénhidrát.

A szénhidrátok vagy szacharidok (CH2O)n általános képletû szerves anyagok. A legtöbb szénhidrátban kétszer annyi H atom van, mint az O atomokban, mint a vízmolekulákban. Ezért nevezték ezeket az anyagokat szénhidrátoknak.

Egy élő sejtben a szénhidrátok legfeljebb 1-2, néha 5% mennyiségben találhatók (a májban, az izmokban). Szénhidrátokban a növényi sejtek a leggazdagabbak, ezek tartalmuk esetenként eléri a szárazanyag tömeg 90%-át (magvak, burgonyagumók stb.).

A szénhidrátok egyszerűek és összetettek. Egyszerű szénhidrátok monoszacharidoknak nevezik. A molekulában lévő szénhidrátatomok számától függően a monoszacharidokat triózoknak, tetrózoknak, pentózoknak vagy hexózoknak nevezik. A hat szén-monoszacharid - hexózok - közül a legfontosabbak a glükóz, a fruktóz és a galaktóz. A vérben glükóz található (0,1-0,12%). A pentózok, a ribóz és a dezoxiribóz a nukleinsavakban és az ATP-ben találhatók. Ha két monoszacharidot egyesítünk egy molekulában, a vegyületet diszacharidnak nevezzük. A nádból vagy cukorrépából nyert asztali cukor egy molekula glükózból és egy molekula fruktózból áll, tejcukor- glükózból és galaktózból.

Összetett szénhidrátok sok monoszacharid alkotja poliszacharidoknak nevezzük. A poliszacharidok, például keményítő, glikogén, cellulóz monomerje a glükóz.

A szénhidrátok két fő funkciót látnak el: építő és energia. A cellulóz a növényi sejtek falát képezi. A komplex poliszacharid kitin az ízeltlábúak külső vázának fő szerkezeti alkotóeleme. A kitin gombákban is építő funkciót tölt be. A szénhidrátok a fő energiaforrás szerepét töltik be a sejtben. Az oxidációs folyamat során 1g. 17,6 kJ (~4,2 kcal) szénhidrát szabadul fel. A növényekben a keményítő, az állatokban a glikogén pedig a sejtekben rakódik le, és energiatartalékként szolgál.

Nukleinsavak.

A nukleinsavak jelentősége egy sejtben nagyon nagy. Kémiai szerkezetük sajátosságai lehetőséget adnak arra, hogy az egyedfejlődés egy bizonyos szakaszában az egyes szövetekben szintetizálódó fehérjemolekulák szerkezetére vonatkozó információkat tárolják, átadják és a leánysejtekbe örökítsék. Mivel a sejtek legtöbb tulajdonságát és jellemzőit a fehérjék határozzák meg, egyértelmű, hogy a nukleinsavak stabilitása a legfontosabb feltétel. normális élet sejtek és egész organizmusok. Bármilyen változás a sejtek szerkezetében vagy a bennük zajló fiziológiai folyamatok aktivitásában, ezáltal befolyásolva az élettevékenységet. A nukleinsavak szerkezetének tanulmányozása rendkívül fontos az organizmusok tulajdonságainak öröklődésének, valamint az egyes sejtek és az egyes sejtek működési mintáinak megértéséhez. sejtrendszerek- szövetek és szervek.

Kétféle nukleinsav létezik - DNS és RNS.

A DNS egy polimer, amely két nukleotid hélixből áll, amelyek kettős hélixet alkotnak. A DNS-molekulák monomerjei nitrogénbázisból (adenin, timin, guanin vagy citozin), szénhidrátból (dezoxiribóz) és foszforsavból álló nukleotidok. A DNS-molekulában lévő nitrogénbázisok egyenlőtlen számú H-kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, és párokba rendeződnek: az adenin (A) mindig a timinnel (T), a guanin (G) a citozinnal (C) szemben áll. A nukleotidok elrendezése egy DNS-molekulában vázlatosan a következőképpen ábrázolható:

Az ábra azt mutatja, hogy a nukleotidok nem véletlenszerűen, hanem szelektíven kapcsolódnak egymáshoz. Az adeninnek a timinnel és a guaninnak a citozinnal való szelektív kölcsönhatását komplementaritásnak nevezzük. Egyes nukleotidok komplementer kölcsönhatását a molekuláikban lévő atomok térbeli elrendezésének sajátosságai magyarázzák, ami lehetővé teszi számukra, hogy közelebb kerüljenek és H-kötéseket hoznak létre. A polinukleotid láncban a szomszédos nukleotidok egy cukoron (dezoxiribóz) és egy foszforsavon keresztül kapcsolódnak egymáshoz.

Az RNS a DNS-hez hasonlóan egy polimer, amelynek monomerjei nukleotidok. Három nukleotid nitrogénbázisa megegyezik a DNS-t alkotó bázisokkal (A, G, C); a negyedik - uracil (U) - az RNS-molekulában van jelen a timin helyett. Az RNS-nukleotidok a bennük lévő szénhidrát szerkezetében különböznek a DNS-nukleotidoktól (dezoxiribóz helyett ribóz).

Az RNS láncában a nukleotidok képződéssel kapcsolódnak össze kovalens kötések az egyik nukleotid ribózja és egy másik foszforsavmaradéka között.

A kétszálú RNS szerkezete különbözik. A kétszálú RNS-ek számos vírus genetikai információjának őrzői, pl. A kromoszómák funkcióit látják el. Az egyszálú RNS a fehérjék szerkezetére vonatkozó információkat ad át a kromoszómából a szintézis helyére, és részt vesz a fehérjeszintézisben.

Az egyszálú RNS-nek többféle típusa létezik. Nevüket funkciójuk vagy a cellában elfoglalt helyük határozza meg. A citoplazmában található RNS nagy része (akár 80-90%) riboszómális RNS (rRNS), amely riboszómákban található. Az rRNS molekulák viszonylag kicsik, és átlagosan 10 nukleotidból állnak. Az RNS (mRNS) egy másik típusa, amely információt hordoz a riboszómákká szintetizálandó fehérjék aminosav-szekvenciájáról. Ezen RNS-ek mérete annak a DNS-régiónak a hosszától függ, amelyből szintetizálták őket. A transzfer RNS-ek számos funkciót látnak el. Az aminosavakat a fehérjeszintézis helyére szállítják, „felismerik” (a komplementaritás elve alapján) az átvitt aminosavnak megfelelő tripletet és RNS-t, és elvégzik az aminosav pontos orientációját a riboszómán.

Zsírok és lipoidok.

A zsírok nagy molekulatömegű zsírsavak és háromértékű alkohol-glicerin vegyületei. A zsírok nem oldódnak vízben - hidrofóbok. A sejtben mindig vannak más összetett hidrofób zsírszerű anyagok, úgynevezett lipoidok.

A zsírok egyik fő funkciója az energia. A hasítás során 1g. zsírok CO2-ra és H2O-ra, nagy mennyiségű energia szabadul fel - 38,9 kJ (~9,3 kcal). A sejt zsírtartalma a szárazanyag tömeg 5-15%-a között mozog. Az élő szövetsejtekben a zsír mennyisége 90%-ra nő. Az állatok zsírszövetének sejtjeiben, a növények magjaiban és terméseiben felhalmozódó zsír tartalék energiaforrásként szolgál.

A zsírok és lipidek építő funkciót is ellátnak, a sejtmembránok részét képezik. A rossz hővezető képesség miatt a zsír védő funkcióra képes. Egyes állatoknál (fókák, bálnák) a bőr alatti zsírszövetben rakódik le, legfeljebb 1 m vastag réteget képezve. Egyes lipoidok képződése számos hormon szintézisét megelőzi. Következésképpen ezeknek az anyagoknak az anyagcsere-folyamatokat szabályozó funkciója is van.

18.Stádiumok energiaanyagcsere : Az energia-anyagcsere egységes folyamata három egymást követő szakaszra osztható:

Közülük az első előkészítő jellegű. Ebben a szakaszban a citoplazmában található nagy molekulatömegű szerves anyagok megfelelő enzimek hatására kis molekulákká bomlanak le: fehérjék - aminosavakká, poliszacharidok (keményítő, glikogén) - monoszacharidokká (glükóz), zsírok - glicerinné. és zsírsavak, nukleinsavak - nukleotidokká stb. .d. Ebben a szakaszban kiemelkedik kis mennyiségben hőként eloszló energia.

A második szakasz oxigénmentes vagy nem teljes. -án alakult ki előkészítő szakasz anyagok - glükóz, aminosavak stb. - további enzimatikus lebontáson mennek keresztül anélkül, hogy oxigénhez jutna. Ilyen például a glükóz enzimatikus oxidációja (glikolízis), amely minden élő sejt egyik fő energiaforrása. A glikolízis a glükóz többlépcsős lebontása anaerob (oxigénmentes) körülmények között piroszőlősavvá (PVA), majd tejsavvá, ecetsavvá, vajsavvá vagy etil-alkohollá, amely a sejt citoplazmájában fordul elő. Az elektronok és protonok hordozója ezekben a redox reakciókban a nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD) és ennek redukált formája a NAD *H. A glikolízis termékei a piroszőlősav, a hidrogén NADH formájában és az energia ATP formájában.
Nál nél különböző típusok Az erjedés, a glikolízis termékeinek további sorsa más. Állati sejtekben és számos baktériumban a PVK tejsavvá redukálódik. Mindenki számára ismert tejsavas fermentáció(tejelhelyezéskor, tejföl, kefir, stb. képződése során) tejsavas gombák és baktériumok okozzák.
Nál nél alkoholos erjesztés a glikolízis termékei etanolés CO2. Más mikroorganizmusok esetében a fermentációs termék lehet butil-alkohol, aceton, ecetsav stb.
Az oxigénmentes hasadás során a felszabaduló energia egy része hő formájában disszipálódik, egy része pedig ATP molekulákban halmozódik fel.

Az energiaanyagcsere harmadik szakasza az oxigénhasadás szakasza, ill aerob légzés, mitokondriumokban fordul elő. Ebben a szakaszban az elektrontranszfer enzimek fontos szerepet játszanak az oxidációs folyamatban. A harmadik szakasz áthaladását biztosító struktúrákat elektrontranszport láncnak nevezzük. Az elektrontranszport lánc olyan energiahordozó molekulákat kap, amelyek a glükóz oxidáció második szakaszában energiatöltést kaptak. A molekulákból származó elektronok - energiahordozók, lépésekben mozognak a lánc láncszemei ​​mentén egy magasabb energiaszintről egy alacsonyabbra. A felszabaduló energiát az ATP-molekulák töltésére fordítják. Az energiahordozó molekulák elektronjai, amelyek energiát adtak fel az ATP „töltéséhez”, végül oxigénnel egyesülnek. Ennek eredményeként víz képződik. Az elektronszállítási láncban az oxigén az elektronok végső befogadója. Így minden élőlénynek szüksége van oxigénre, mint az elektronok végső nyelőjére. Az oxigén potenciálkülönbséget biztosít az elektrontranszport láncban, és mintegy vonzza az elektronokat az energiahordozó molekulák magas energiaszintjeiről az alacsony energiaszintre. Útközben energiadús ATP-molekulák szintetizálódnak.

15. Hármas - jelentős egység A kód három nukleotid kombinációja (hármas vagy kodon).

Folytonosság - A hármasok között nincs írásjel, vagyis az információ folyamatosan olvasható.

Nem átfedő - ugyanaz a nukleotid nem lehet egyidejűleg két vagy több hármas része (nem figyelhető meg néhány átfedő génvírus, mitokondrium és több frameshift fehérjét kódoló baktérium esetében).

Egyediség (specifikusság)- egy specifikus kodon csak egy aminosavnak felel meg (azonban az Euplotes crassus UGA kodonja két aminosavat kódol - ciszteint és szelenociszteint)

Degeneráció (redundancia)- több kodon is megfelelhet ugyanannak az aminosavnak.

Sokoldalúság- a genetikai kód ugyanúgy működik a különböző összetettségű szervezetekben - a vírusoktól az emberig (a módszerek ezen alapulnak génmanipuláció; számos kivétel van, amelyeket az alábbi táblázatban a Változatok a szabványos genetikai kódban szakaszban mutatunk be).

Zaj immunitás- a nukleotidszubsztitúciók olyan mutációit, amelyek nem vezetnek a kódolt aminosav osztályának változásához, konzervatívnak nevezzük; Azokat a nukleotidszubsztitúciós mutációkat, amelyek a kódolt aminosav osztályának megváltozásához vezetnek, gyöknek nevezzük. A genetikai kód egy módszer a fehérjék aminosav-szekvenciájának kódolására egy nukleotidszekvencia segítségével, amely minden élő szervezetre jellemző.

A DNS négy nitrogénbázist használ: adenint (A), guanint (G), citozint (C), timint (T), amelyeket az orosz irodalomban A, G, C és T betűkkel jelölnek. Ezek a betűk alkotják az ábécé a genetikai kódot. Az RNS ugyanazokat a nukleotidokat használja, kivéve a timint, amelyet egy hasonló nukleotid - uracil helyettesít -, amelyet U betűvel jelölnek (az orosz irodalomban U). A DNS- és RNS-molekulákban a nukleotidok láncokba rendeződnek, és így genetikai betűszekvenciák keletkeznek.

Genetikai kód

Szinte minden élő szervezet fehérje mindössze 20 féle aminosavból épül fel. Ezeket az aminosavakat kanonikusnak nevezzük. Minden fehérje egy lánc vagy több aminosavlánc, amelyek egy szigorúan meghatározott sorrendben kapcsolódnak egymáshoz. Ez a szekvencia határozza meg a fehérje szerkezetét, és ezáltal minden biológiai tulajdonságát.

A genetikai információ élő sejtekben történő megvalósítása (vagyis egy gén által kódolt fehérje szintézise) két mátrixfolyamat segítségével történik: transzkripció (vagyis mRNS szintézise egy DNS-mátrixon) és a genetikai kód transzlációja. aminosav szekvenciába (polipeptid lánc szintézise mRNS-en). Három egymást követő nukleotid elegendő 20 aminosav kódolásához, valamint a fehérjeszekvencia végét jelző stop jel. A három nukleotidból álló halmazt triplettnek nevezzük. Az aminosavaknak és kodonoknak megfelelő elfogadott rövidítések az ábrán láthatók.

A DNS-molekulák tulajdonságai

A genetikai információ minden sejtben a dezoxiribonukleinsav nukleotidszekvenciájaként van kódolva. Ezen információk megvalósításának első szakasza egy DNS-hez kapcsolódó molekula - ribonukleinsav - képződése, amely viszont részt vesz a specifikus fehérjék szintézisében. Bármely organizmus fenotípusos jellemzői végső soron a DNS által kódolt fehérjék sokféleségében és számában nyilvánulnak meg. Információs kapcsolat a genetikai apparátus molekulái között - DNS, RNS és fehérjék.

Ahhoz, hogy a genetikai információt átadhassák egyik sejtgenerációról a másikra, meg kell történnie a DNS-replikációnak, amelynek során a szülői DNS-molekulák megkettőződnek, majd eloszlanak az utódok között. Ezt a folyamatot nagy pontossággal kell végrehajtani, és a replikációs ciklusok alatt vagy között a DNS-ben előforduló sérüléseket vagy véletlenszerű hibákat ki kell javítani, mielőtt azok a leszármazottak genomjába kerülnének. Ezen túlmenően a genetikai információt kifejezni kell a fenotípus kialakításához. Minden sejtes organizmusban a génexpresszió magában foglalja a DNS másolását RNS-képződéshez, majd az RNS fehérjékké történő transzlációját. A transzkripció többféle RNS-t termel. Egyesek, a hírvivő RNS-ek, fehérjéket kódolnak, mások a teljes fehérje összeállításához szükséges különféle folyamatokban vesznek részt. A DNS nemcsak a sejt enzimatikus apparátusát kódolja; részt vesz a javítási folyamatokban, bizonyos feltételek mellett átrendeződések következhetnek be benne. A DNS replikációja, javítása és átrendeződése kulcsfontosságú folyamatok, amelyek során az organizmusok fenntartják és módosítják jellegzetes fenotípusukat.

Sok vírus DNS-ében is van genetikai információ. A vírus DNS replikációjának, javításának, átrendeződésének és expressziójának mechanizmusai hasonlóak más organizmusok sejtjei által használt mechanizmusokhoz. Egyes vírusok genomja nem DNS, hanem RNS. Az ilyen vírusok genomiális RNS-e vagy közvetlenül fehérjékké alakul át, vagy rendelkezik az RNS-molekulák szintéziséhez szükséges genetikai információval, amelyek viszont fehérjékké alakulnak át. Azoknak a vírusoknak, amelyek genomját életciklusuk során RNS képviseli, maguknak kell replikálniuk a szülői RNS-t, hogy utódvírusrészecskéket hozzanak létre. A retrovírusoknak van egy osztálya, amelyek szaporodási ciklusa azzal kezdődik, hogy genetikai információjuk az úgynevezett reverz transzkripció során DNS-nyelvre fordítódik. A létrejövő DNS-másolatok vagy provírusok csak a sejt kromoszómális DNS-ébe való integrálódás után képesek replikációra és expresszióra. Ebben az integrált formában a vírusgenomok a gazdasejt DNS-ével együtt replikálódnak, és a sejt transzkripciós gépezetét használják fel a vírusgenomok új generációjának és a vírusfehérjék szintéziséhez szükséges mRNS előállítására.

A genetikai információ nukleinsavak közötti átvitelének kulcsa, akár replikáció, akár transzkripció, akár reverz transzkripció útján, az, hogy a nukleinsavmolekulát templátként használják azonos vagy rokon struktúrák irányított összeállításában. Ismeretes, hogy a fehérjékben tárolt információkat nem használják fel a megfelelő nukleinsavak összeállítására, pl. nem észlelhető fordított fordítás. A fehérjék azonban kulcsszerepet játszanak a nukleinsavak közötti információátviteli folyamatokban és a nukleinsavaktól a fehérjékig.

A DNS felépítése és viselkedése A DNS molekula komponensei és az őket összekötő kémiai kötések Kémiai ill. fizikai módszerek Megállapították, hogy a DNS négy különböző, de rokon monomerből álló polimer. Mindegyik monomer - nukleotid - négy heterociklusos nitrogénbázis egyikét tartalmazza: adenint, guanint, citozint vagy timint, amely dezoxiribóz-foszfáthoz kapcsolódik. Hosszú polinukleotid láncok jönnek létre a szomszédos nukleotidok dezoxiribóz-maradékainak összekapcsolásával foszfodiészter kötések segítségével. Mindegyik foszfát egy nukleotid 3 szénatomos dezoxiribóz atomján lévő hidroxilcsoportot kapcsol egy szomszédos nukleotid 5 szénatomos dezoxiribóz atomján lévő OH csoporthoz.

Bármely két bázis előfordulási gyakorisága a baktériumok, bakteriofágok és élesztők DNS-ében egy bizonyos környéken a DNS-ben lévő bázisok mennyiségi tartalmától függ. Az 5"-CG-3" és 5"-GC-3" előfordulási gyakorisága a prokarióta DNS-ben közel azonos és közel a véletlenszerűséghez; ugyanez mondható el az 5"-GA-3" és 5"-AG-3 dinukleotidokról. Az állatok, állati és növényi vírusok DNS-ében azonban az 5"-CG-3" előfordulási gyakorisága az 5"-GC-3 gyakoriságának 1/2-1/5-e. Így az 5"-CG-3" szekvencia meglehetősen ritka a magasabb rendű eukarióták DNS-ében; ez annak köszönhető, hogy ez a dinukleotid képes a metiláció célpontjaként szolgálni, és a génexpresszió szabályozásában betöltött szerepe.

A DNS szintézis ciklusának vége után egyes purin- és pirimidinbázisok kémiai módosuláson eshetnek át. Ennek eredményeként néhány DNS 5-metil-citozint, 5-hidroxi-metil-citozint, 5-hidroxi-metil-uracilt és N-metil-adenint tartalmaz. Egyes bakteriofágok DNS-ében mono- vagy diszacharidok kapcsolódnak a hidroxi-metil-citozin hidroxi-metil-csoportjához glikozidos kötés segítségével. A legtöbb alacsonyabb rendű eukarióta és gerinctelen állat DNS-e viszonylag kevés 5-metil-citozint és N"-metil-adenint tartalmaz. A gerinceseknél azonban gyakori a bázismetiláció, a leggyakrabban az 5-metil-citozin. Kimutatták, hogy több mint 95% A gerincesek DNS-ében található metilcsoportok ritkán találhatók meg a talált CG-dinukleotidok citozin-maradékaiban, és ezeknek a dinukleotidoknak több mint 50%-a metilált egyes gének expressziójának szabályozása A növényekben az 5-metilcitozin a CG-dinukleotidokban és a CNG-trinukleotidokban található.

1. Hogyan nevezzük azokat az élő szervezeteket, amelyek sejtjei kialakult magot tartalmaznak?

Autotrófok, heterotrófok, prokarióták, eukarióták.

Azokat az élő szervezeteket, amelyek sejtjei kialakult magot tartalmaznak, eukariótáknak nevezzük.

2. Milyen hasonlóságok vannak a protisták, gombák, növények és állatok sejtjei között?

● A sejtek egyetlen terv szerint vannak elrendezve, és három fő részből állnak: a felszíni apparátusból (beleértve a citoplazmatikus membránt és a szupramembrán komplexet), a citoplazmából (amely magában foglalja a hialoplazmát, citoszkeletont, zárványokat, különféle membrán és nem membrán organellumokat) és a mag.

● Hasonló módon zajlanak le az anyagcsere- és energiafolyamatok.

● Hasonló sejtosztódási módszerek.

3. Miben különbözik a növényi sejt az állati sejttől?

● Szupramembrán komplex növényi sejt merev sejtfal képviseli. Szupramembrán komplex állati sejt a glikokalix.

● Az állati sejtekkel ellentétben a növényi sejtekre jellemző a plasztidok (kloroplasztok, leukoplasztok, kromoplasztok) és nagy vakuolák jelenléte.

● Az állati sejteket centriolák jelenléte jellemzi, amelyek a legtöbb növény sejtjéből hiányoznak.

● Tartalék poliszacharid, amely a növényi sejtekben rakódik le – keményítő. Egy másik poliszacharid, a glikogén rakódik le az állati sejtekben.

És (vagy) egyéb jelentős jellemzők.

4. Milyen közös jellemzők és milyen különbségek azonosíthatók a sejtek összehasonlításával különböző csoportok protisták?

A táplálkozás típusa alapján a protisták három csoportját különböztetjük meg: autotróf, autoheterotróf és heterotróf. Az autotróf és autoheterotróf protisták algáknak nevezik.

Hasonlóságok:

● Valamennyi protista eukarióta, ezért sejtjeiket plazmalemma, sejtmag és citoplazma jelenléte jellemzi, beleértve a hialoplazmát, citoszkeletont, zárványokat, különféle membrán és nem membrán organellumokat.

Különbségek:

● Az algasejtek kloroplasztokat tartalmaznak (egytől több tucatig), és fotoszintézist végeznek. A heterotróf protisták sejtjeiben nincsenek plasztidok.

● A heterotróf protistáktól eltérően sok algának van sejtfala és sejtnedvvel ellátott vakuólumai. A heterotróf protisták sejtjeiben az algákkal ellentétben emésztési vakuolák vannak.

● Néhány egysejtű algának van fényérzékeny szeme, de a heterotróf protisták sejtjei nem.

● Az autotróf protistáktól eltérően az autoheterotrófok nemcsak fotoszintézist tudnak végrehajtani, hanem a vízben oldott szerves anyagokat a test teljes felületén felszívják.

● Az algák között vannak egysejtűek, gyarmati és többsejtűek. A heterotróf protisták többnyire egysejtűek.

És (vagy) egyéb jelentős jellemzők.

5. Hasonlítsa össze a gombák, növények és állatok sejtjeit a szerint! különféle kritériumok. Jelölje meg a köztük lévő hasonlóságokat és különbségeket!

Hasonlóságok:

● Az eukarióták, sejtjeiket plazmamembrán borítja, sejtmagot és citoplazmát tartalmaznak, amely hialoplazmát, citoszkeletont, zárványokat, különféle membrán és nem membrán organellumokat foglal magában. A membránszervecskék, amelyek jelenléte mindhárom birodalom sejtjére jellemző, a következők: ER, Golgi komplex, a lizoszómák és a mitokondriumok a riboszómák;

● A genetikai apparátust speciális magfehérjékhez kapcsolódó lineáris DNS-molekulák képviselik.

● Hasonló anyagcsere-folyamatok és sejtosztódási módszerek.

● Többsejtűek (egyes gombák kivételével).

Különbségek:

● Az állati sejtek membrán feletti komplexét a glikokalix, a növények és gombáké pedig a sejtfal képviseli, alapja a növényekben a cellulóz, a gombákban pedig a kitin.

● A növények táplálkozása autotróf (a sejtek kloroplasztokat és egyéb plasztiszokat tartalmaznak, fotoszintézis megy végbe), a gombák és állatok heterotrófak (nincs plasztisz).

● A gomba- és állati sejtek raktározó szénhidrátja a glikogén. A keményítő a növényi sejtekben raktározódik.

● Ellentétben a gombákkal és a növényekkel, az állati sejtekre nem jellemző a sejtnedvvel ellátott vakuolák jelenléte.

● A sejtközpont a legtöbb állati sejtben jelen van, de a legtöbb növényben és gombában hiányzik.

És (vagy) egyéb jelentős jellemzők.

A gombás sejteket erős sejtfal védi, melynek alapja a kitinszálak. A kitin nem emésztődik emberben és a legtöbb állatban a kitináz enzim hiánya miatt. Ezért az ép gombasejtekben található fehérjék és egyéb tápanyagok (amelyek megőrizték a kitinhártya integritását) nem férnek hozzá a felszívódáshoz.

7*. A tudósok szerint az első (legősibb) élőlények a Földön örökletes anyagok (DNS, RNS) voltak, amelyet fehérjék viszkózus oldata vett körül, és egy membrán korlátozta a külső környezettől. Javasoljon hipotéziseket arról, hogy az evolúció folyamata során hogyan keletkezhetnek a modern eukarióta sejtekre jellemző mag és különféle organellumok.

Például az autogén hipotézis azt sugallja, hogy az eukarióta sejt egy eredeti prokarióta sejt differenciálódása révén keletkezett. Először a külső membrán alakult ki, majd invaginációiból különálló struktúrák alakultak ki, amelyek a magburkot alkották és organellumokat eredményeztek.

A szimbiotikus hipotézis (ma gyakrabban a szimbiogenezis elméletének vagy az endoszimbiózis elméletének nevezik) azt sugallja, hogy az eukarióta sejt több egymást követő szimbiózis eredményeként keletkezett.

Először is, a nagy amőbaszerű prokarióta sejtek egyesültek kicsikkel. aerob baktériumok amelyek mitokondriumokká változtak. Ezután a nagy amőboid sejtek szimbiózisba léptek a spirochetaszerű baktériumokkal (hosszú, spirálisan csavarodott sejtekkel rendelkező baktériumokkal), amelyekből centriolák és flagellák alakultak ki. Fokozatosan a sejtmag elszigetelődött.

A legegyszerűbb organellumkészlettel rendelkező magsejtek a heterotróf flagellált protisták őseivé válhatnak, amelyekből gombák és állatok fejlődtek ki. A nukleáris sejtek szimbiózisa a kloroplasztiszokká átalakult cianobaktériumokkal egysejtű algák kialakulásához vezetett. Később a növények algákból fejlődtek ki.

*A csillaggal jelölt feladatok különböző hipotézisek felállítását igénylik a tanulókkal. Ezért a jelölésnél a tanárnak nem csak az itt adott válaszra kell koncentrálnia, hanem az egyes hipotéziseket is figyelembe kell vennie, felmérve a tanulók biológiai gondolkodását, érvelésük logikáját, ötletek eredetiségét stb. Ezek után célszerű megismertetni a tanulókkal a kapott választ.

Olvassuk az információkat .

Sejt- komplex rendszer, amely a felszíni apparátus három szerkezeti és funkcionális alrendszeréből, a citoplazmából az organellumokkal és a sejtmagból áll.

Prokarióták(prenukleáris) - olyan sejtek, amelyek az eukariótáktól eltérően nem rendelkeznek kialakult sejtmaggal és más belső membránszervekkel.

Eukarióták(nukleáris) - sejtek, amelyek a prokariótáktól eltérően kialakult sejtmaggal rendelkeznek, amelyet a citoplazmától egy nukleáris membrán korlátoz.

Prokarióták és eukarióták sejtszerkezetének összehasonlító jellemzői

Szerkezet	Eukarióta sejtek	Prokarióta sejtek
	Növények és gombák rendelkeznek velük; állatokban az állatokban hiányzik. Cellulózból (növényekben) vagy kitinből (gombákban) áll	Eszik. Polimer fehérje-szénhidrát molekulákból áll
	Igen és membránnal körülvéve	Nukleáris régió; nincs magmembrán
		Gyűrű; gyakorlatilag nem tartalmaz fehérjét. A transzkripció és a transzláció a citoplazmában történik
		Igen, de ezek kisebbek
	A legtöbb sejt rendelkezik
	A magasabb rendű növények kivételével minden szervezet rendelkezik	Néhány baktériumnak van
	A növényi sejteknek van	Nem. A zöld és a lila fotoszintézise bakterioklorofillokban (pigmentekben) megy végbe.
Kép	Eukarióta sejt	Prokarióta sejt

Sejtfal- a citoplazma membránon kívül elhelyezkedő merev sejtmembrán, amely szerkezeti, védő- és szállítási funkciók. Megtalálható a legtöbb baktériumban, archaeában, gombában és növényben. Az állati sejteknek és sok protozoonnak nincs sejtfala.

Plazmatikus(sejtes) membrán- a növényi és állati sejtek protoplazmáját körülvevő felületes, perifériás szerkezet.

Mag- a sejt kötelező része sok egysejtű szervezetben és minden többsejtű élőlények.

A „nukleusz” (lat. nucleus) kifejezést először R. Brown használta 1833-ban, amikor leírta a növényi sejtekben megfigyelt gömbszerkezeteket.

Citoplazma- a sejt azon extranukleáris része, amely organellumokat tartalmaz. A környezettől a plazmamembrán határolja.

Kromoszómák- a sejtmag DNS-t tartalmazó szerkezeti elemei, amelyek a szervezet örökletes információit tartalmazzák.

Endoplazmatikus retikulum(EPS) - sejtszervecskék; membránokkal határolt tubulusok, hólyagok és „ciszternák” rendszere.

A sejt citoplazmájában található. Részt vesz anyagcsere folyamatok, biztosítva az anyagok szállítását a környezetből a citoplazmába és az egyes intracelluláris struktúrák között.

Riboszómák- riboszómális RNS-ből és fehérjékből álló intracelluláris részecskék. Minden élő szervezet sejtjében jelen van.

Golgi komplexus(Golgi apparátus) egy sejtszervecske, amely részt vesz anyagcsere termékeinek (különféle váladékok, kollagén, glikogén, lipidek stb.) képződésében és a glikoproteinek szintézisében.

Golgi Camillo(1844 - 1926) - olasz szövettan.

Kidolgozott (1873) módszert a gyógyszerek előállítására idegszövet. Két típus van telepítve idegsejtek. Leírta az ún Golgi-készülék és mások Nobel-díjas (1906, S. Ramon y Cajal).

Lizoszómák- szerkezetek az állati sejtekben és növényi szervezetek, fehérjék, poliszacharidok, peptidek, nukleinsavak lebontására (azaz lízisére - innen a név) képes enzimeket tartalmaz.

Mitokondriumok- állati és növényi sejtek organellumai. A redoxreakciók a mitokondriumokban mennek végbe, amelyek energiával látják el a sejteket. A mitokondriumok száma egy sejtben néhánytól több ezerig terjed. A prokarióták nem rendelkeznek velük (funkciójukat a sejtmembrán látja el).

Vacuolák- folyadékkal (sejtnedvvel) töltött üregek a növényi és állati sejtek citoplazmájában.

Cilia- mozgásképes vékony fonalszerű és sörteszerű sejtkinövések. Csilósokra, csillós férgekre, gerincesekre és emberre jellemző - hámsejtekre légutak, petevezetékek, méh.

Flagella- fonalszerű mobil citoplazmatikus sejtkinövések, amelyek számos baktériumra jellemzőek, minden flagellátumra, zoospóra, valamint állatok és növények spermája. Folyékony környezetben történő mozgáshoz használható.

Kloroplasztok- a növényi sejt intracelluláris organellumai, amelyekben fotoszintézis megy végbe; zöld színű (klorofillt tartalmaznak).

Mikrotubulusok- a citoszkeletont alkotó fehérje intracelluláris struktúrák.

25 nm átmérőjű üreges hengerek.

A sejtekben a mikrotubulusok szerkezeti komponensként szolgálnak, és számos sejtfolyamatban vesznek részt, beleértve a mitózist, a citokinézist és a hólyagos transzportot.

Mikrofilamentumok(MF) - fehérjemolekulákból álló szálak, amelyek minden eukarióta sejt citoplazmájában jelen vannak.

Átmérőjük körülbelül 6-8 nm.

Organoidok(organellumok) állandó sejtkomponensek, amelyek meghatározott funkciókat látnak el a sejt életében.

Használt könyvek:

1. Biológia: teljes útmutató az egységes államvizsgára való felkészüléshez. / G.I. Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009

2.Biológia: tankönyv. általános műveltség 11. évfolyamos tanulói számára. Intézmények: Alapfok / Szerk. prof. I. N. Ponomareva. - 2. kiadás, átdolgozva. - M.: Ventana-Graf, 2008.

3.Biológia egyetemekre jelentkezőknek. Intenzív tanfolyam / G.L.Bilich, V.A.Kryzhanovsky. - M.: Onyx Kiadó, 2006.

4.Általános biológia: tankönyv 11. osztály számára Általános oktatás intézmények / V.B.Zakharov, S.G.Sonin. - 2. kiadás, sztereotípia. - M.: Túzok, 2006.

5.Biológia. Általános biológia. 10-11. osztály: tankönyv. általános műveltségre intézmények: alapszint / D.K., P.M. Borodin, N.N. Vorontsov és mások. D. K. Belyaeva, G. M. Dymshitsa; Ross. akad. Tudományok, Ross. akad. oktatás, "Enlightenment" kiadó. - 9. kiadás - M.: Oktatás, 2010.

6. Biológia: tankönyv / kézikönyv / A.G. Lebegyev. M.: AST: Astrel. 2009.

7. Biológia. Teljes általános képzés Gimnázium: oktatóanyag iskolásoknak és jelentkezőknek / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamensky. - M.: Vizsga, 2002.

Felhasznált internetes források.

2.4. A pro- és eukarióta sejtek szerkezete. A sejt integritásának alapja a sejt részei és szervei szerkezete és funkciói közötti kapcsolat

A vizsgadolgozatban tesztelt alapfogalmak és fogalmak: apparátus

Golgi, vakuólum, sejtmembrán, sejtelmélet, leukoplasztok, mitokondriumok, sejtorganellumok, plasztidok, prokarióták, riboszómák, kloroplasztok, kromoplasztok, kromoszómák, eukarióták, sejtmag.

Bármely sejt rendszer. Ez azt jelenti, hogy minden összetevője összefügg, kölcsönösen függ és kölcsönhatásban van egymással. Ez egyben azt is jelenti, hogy egy adott rendszer valamely elemének megzavarása az egész rendszer működésében változásokhoz, zavarokhoz vezet. A sejtek gyűjteménye szöveteket, a különféle szövetek szerveket és szerveket alkot, amelyek kölcsönhatásba lépnek és teljesítenek általános funkciója, szervrendszereket alkotnak. Ezt a láncot tovább lehet folytatni, és Ön is megteheti. A legfontosabb dolog, amit meg kell érteni, hogy minden rendszernek van egy bizonyos szerkezete, összetettségi szintje, és az azt alkotó elemek kölcsönhatásán alapul. Az alábbiakban referencia táblázatok találhatók, amelyek összehasonlítják a prokarióta és eukarióta sejtek szerkezetét és funkcióit, valamint megértik szerkezetüket és funkcióikat. Gondosan elemezze ezeket a táblázatokat, mert a vizsgadolgozatok gyakran olyan kérdéseket tesznek fel, amelyekhez ennek az anyagnak az ismerete szükséges.

2.4.1. Az eukarióta és prokarióta sejtek szerkezetének jellemzői. Összehasonlító adatok

Az eukarióta és prokarióta sejtek összehasonlító jellemzői.

Az eukarióta sejtek szerkezete.

Az eukarióta sejtek funkciói. Az egysejtű szervezetek sejtjei ellátják az élő szervezetekre jellemző összes funkciót - anyagcserét, növekedést, fejlődést, szaporodást; alkalmazkodni képes.

A többsejtű élőlények sejtjei szerkezetük szerint különböznek egymástól, attól függően, hogy milyen funkciókat látnak el. Hámos, izmos, ideges, kötőszövetek speciális sejtekből jönnek létre.

PÉLDÁK FELADATORA A. rész

A1. A prokarióta szervezetek közé tartozik 1) bacillus 2) hidra 3) amőba 4) volvox

A2. A sejtmembrán látja el a funkciót

1) fehérjeszintézis

2) örökletes információk továbbítása

3) fotoszintézis

4) fagocitózis és pinocitózis

A3. Jelölje meg azt a pontot, ahol a megnevezett cella szerkezete egybeesik a funkciójával

1) neuron - rövidítés

2) leukocita – impulzusvezetés

3) eritrocita – a gázok szállítása

4) oszteocita - fagocitózis

A4. Sejtenergia ban gyártották

1) riboszómák 3) mag

2) mitokondriumok 4) Golgi-készülék

A5. Távolítson el egy felesleges fogalmat a javasolt listáról

1) lamblia 3) csillók

2) plasmodium 4) chlamydomonas

A6. Távolítson el egy felesleges fogalmat a javasolt listáról

1) riboszómák 3) kloroplasztiszok

2) mitokondriumok 4) keményítőszemcsék

A7. A sejtkromoszómák látják el a funkciót

1) fehérje bioszintézis

2) örökletes információk tárolása

3) lizoszómák képződése

4) az anyagcsere szabályozása

AZ 1-BEN. Válassza ki a kloroplasztiszok funkcióit a listából

1) lizoszómák képződése 4) ATP szintézis

2) glükóz szintézise 5) oxigén felszabadulás

3) RNS szintézis 6) sejtlégzés

AT 2. Válassza ki a mitokondriumok szerkezeti jellemzőit

1) kettős membrán veszi körül

2) klorofillt tartalmaznak

3) vannak cristae

4) hajtogatott külső membrán

5) egyetlen membrán veszi körül

6) a belső membrán V3 enzimekben gazdag. Párosítsa az organellumát a funkciójával!

AT 4. Töltse ki a táblázatot úgy, hogy „+” vagy „-” jellel jelölje a jelzett struktúrák jelenlétét pro- és eukarióta sejtekben

C1. Bizonyítsuk be, hogy a sejt egy integrált biológiai, nyílt rendszer.

2.5. Anyagcsere: energia- és képlékeny anyagcsere, kapcsolatuk. Enzimek, azok kémiai természet, szerepe az anyagcserében. Az energia-anyagcsere szakaszai. Erjedés és légzés. Fotoszintézis, jelentősége, kozmikus szerepe. A fotoszintézis fázisai. A fotoszintézis világos és sötét reakciói, kapcsolatuk. Kemoszintézis. A kemoszintetikus baktériumok szerepe a Földön

A vizsgadolgozatban tesztelt kifejezések: autotróf szervezetek,

anabolizmus, anaerob glikolízis, asszimiláció, aerob glikolízis, biológiai oxidáció, fermentáció, disszimiláció, bioszintézis, heterotróf szervezetek, légzés, katabolizmus, oxigén szakasz, anyagcsere, képlékeny anyagcsere, előkészítő szakasz, világos fázis fotoszintézis, fotoszintézis sötét fázisa, víz fotolízise, ​​fotoszintézis, energiaanyagcsere.

2.5.1. Energia- és képlékeny anyagcsere, kapcsolatuk

Anyagcsere (anyagcsere) a szervezetben előforduló vegyi anyagok szintézisének és lebontásának egymással összefüggő folyamatainak összessége. A biológusok képlékeny (anabolizmus) és energia-anyagcserére (katabolizmus) osztják fel, amelyek egymással összefüggenek. Minden szintetikus folyamathoz a hasadási folyamatok által biztosított anyagok és energia szükséges. A bomlási folyamatokat a képlékeny anyagcsere során szintetizált enzimek katalizálják, felhasználva az energiaanyagcsere termékeit és energiáját.

Az élőlényekben előforduló egyedi folyamatokra a következő kifejezéseket használjuk:

Anabolizmus (asszimiláció) - összetettebb monomerek szintézise egyszerűbbekből az energia abszorpciójával és felhalmozódásával kémiai kötések szintetizált anyagokban.

A katabolizmus (disszimiláció) az összetettebb monomerek lebontása egyszerűbbekre az energia felszabadulásával és tárolásával az ATP nagy energiájú kötései formájában.

Az élőlények fényt és kémiai energiát használnak működésükhöz. A zöld növények - autotrófok - szerves vegyületeket szintetizálnak a fotoszintézis folyamata során, a napfény energiáját felhasználva. Szénforrásuk az szén-dioxid. Sok autotróf prokarióta a kemoszintézis - a szervetlen vegyületek oxidációja - során nyer energiát. Számukra az energiaforrás kén-, nitrogén- és szénvegyületek lehetnek szerves források szén, azaz kész szervesanyaggal táplálkozik. A növények között lehetnek vegyesen (mixotróf módon) táplálkozók - napharmat, Vénusz légycsapó vagy akár heterotróf - rafflésia. Az egysejtű állatok képviselői közül a zöld euglenát mixotrófoknak tekintik.

Enzimek, kémiai természetük, szerepük az anyagcserében . Az enzimek mindig specifikus fehérjék – katalizátorok. A „specifikus” kifejezés azt jelenti, hogy az objektum, amelyre vonatkozóan ezt a kifejezést használják, egyedi jellemzőkkel, tulajdonságokkal és jellemzőkkel rendelkezik. Mindegyik enzim rendelkezik ilyen jellemzőkkel, mivel általában egy bizonyos típusú reakciót katalizál. A szervezetben egyetlen biokémiai reakció sem megy végbe enzimek részvétele nélkül. Az enzimmolekula specifitását annak szerkezete és tulajdonságai magyarázzák. Az enzimmolekulának van egy aktív centruma, amelynek térbeli konfigurációja megfelel azoknak az anyagoknak a térbeli konfigurációjának, amelyekkel az enzim kölcsönhatásba lép. Miután felismerte szubsztrátját, az enzim kölcsönhatásba lép vele, és felgyorsítja átalakulását.

Mindent enzimek katalizálnak biokémiai reakciók. Az ő részvételük nélkül ezeknek a reakcióknak a sebessége százezerszeresére csökkenne. Ilyenek például az olyan reakciók, mint az RNS-polimeráz részvétele a DNS-en lévő mRNS szintézisében, az ureáz hatása a karbamidra, az ATP-szintetáz szerepe az ATP szintézisében és mások. Ne feledje, hogy sok enzim neve „aza”-ra végződik.

Az enzimek aktivitása függ a hőmérséklettől, a környezet savasságától és a szubsztrát mennyiségétől, amellyel kölcsönhatásba lép. A hőmérséklet emelkedésével az enzimaktivitás nő. Ez azonban bizonyos határokig megtörténik, mert eleggel magas hőmérsékletek a fehérje denaturálódik. Az enzimek működésének környezete csoportonként eltérő. Vannak olyan enzimek, amelyek savas vagy gyengén aktívak savas környezet vagy lúgos vagy enyhén lúgos környezetben. Savas környezetben a gyomornedv enzimek aktívak az emlősökben. Enyhén lúgos környezetben a bélnedv enzimjei aktívak. A hasnyálmirigy emésztőenzimje lúgos környezetben aktív. A legtöbb enzim semleges környezetben aktív.

2.5.2. Energiaanyagcsere a sejtben (disszimiláció)

Energiacsere a szerves vegyületek fokozatos lebomlásának kémiai reakcióinak összessége, energia felszabadulásával, amelynek egy részét az ATP szintézisére fordítják. A szerves vegyületek lebomlásának folyamatai az aerob szervezetekben három szakaszban zajlanak, amelyek mindegyike kíséri

A többsejtű szervezetekben az emésztőenzimek végzik. Egysejtű szervezetekben - lizoszóma enzimek által. Az első szakaszban a fehérje lebomlása következik be

aminosavakra, zsírokra glicerinre és zsírsavak, poliszacharidok monoszacharidokká,

nukleinsavakat nukleotidokká. Ezt a folyamatot emésztésnek nevezik.

A második szakasz oxigénmentes (glikolízis). Biológiai jelentése a glükóz fokozatos lebomlásának és oxidációjának kezdete az energia felhalmozódásával 2 ATP molekula formájában. A glikolízis a sejtek citoplazmájában történik. Több egymást követő reakcióból áll, amelyek során egy glükózmolekulát két piruvinsav-molekulává (piruvát) és két ATP-molekulává alakítanak, amelyek formájában a glikolízis során felszabaduló energia egy része tárolódik: C6H12O6 + 2ADP + 2P → 2C3H4O3 + 2ATP . Az energia többi része hőként disszipálódik.

Élesztőben és növényi sejtekben ( oxigénhiánnyal) a piruvát etil-alkoholra és szén-dioxidra bomlik. Ezt a folyamatot ún alkoholos erjesztés.

A glikolízis során felhalmozódott energia túl kevés azoknak a szervezeteknek, amelyek oxigént használnak a légzésükhöz. Éppen ezért az állatok izomzatában, így az emberben is, amikor nagy terhelés oxigénhiányban pedig tejsav (C3H6O3) képződik, mely laktát formájában halmozódik fel. Izomfájdalom jelenik meg. Ez gyorsabban történik képzetlen embereknél, mint képzetteknél.

A harmadik szakasz az oxigén, amely két egymást követő folyamatból áll - a Krebs-ciklusból, amelyről elnevezett Nobel díjas Hans Krebs és az oxidatív foszforiláció. Jelentése az, hogy mikor oxigén légzés A piruvát végtermékekké - szén-dioxiddá és vízzé - oxidálódik, és az oxidáció során felszabaduló energiát 36 ATP-molekula formájában tárolják. (34 molekula a Krebs-ciklusban és 2 molekula az oxidatív foszforiláció során). Ez a szerves vegyületek bomlási energiája szintézisük reakcióit biztosítja a képlékeny cserében. Az oxigénstádium a megfelelő mennyiségű molekuláris oxigén légkörben való felhalmozódása és az aerob organizmusok megjelenése után keletkezett.

Oxidatív foszforiláció vagy sejtlégzés történik, amikor

a mitokondriumok belső membránjai, amelyekbe elektronszállító molekulák épülnek be. Ebben a szakaszban felszabadul a legtöbb anyagcsere energia. A hordozómolekulák elektronokat szállítanak molekuláris oxigén. Az energia egy része hőként disszipálódik, egy részét pedig az ATP képzésére fordítják.

Az energia-anyagcsere teljes reakciója:

С6Н12O6 + 6O2 → 6СО2 + 6Н2O + 38ATP.

PÉLDÁK FELADATORA A. rész

A1. A húsevő állatok takarmányozási módját ún

1) autotróf 3) heterotróf

2) mixotróf 4) kemotróf

A2. Az anyagcsere-reakciók halmazát:

1) anabolizmus 3) disszimiláció

2) asszimiláció 4) anyagcsere

A3. Az energia-anyagcsere előkészítő szakaszában a képződés megtörténik:

1) 2 molekula ATP és glükóz

2) 36 molekula ATP és tejsav

3) aminosavak, glükóz, zsírsavak

4) ecetsav és alkohol

A4. A szervezetben a biokémiai reakciókat katalizáló anyagok a következők:

1) fehérjék 3) lipidek

2) nukleinsavak 4) szénhidrátok

A5. Az oxidatív foszforiláció során az ATP szintézis folyamata a következő esetekben megy végbe:

1) citoplazma 3) mitokondriumok

2) riboszómák 4) Golgi-készülék

A6. ATP energia Az energia-anyagcsere folyamatában raktározódik, részben a következő reakciókhoz hasznosul:

1) előkészítő szakasz

2) glikolízis

3) oxigén szakasz

4) szerves vegyületek szintézise A7. A glikolízis termékei a következők:

1) glükóz és ATP

2) szén-dioxid és víz

3) piroszőlősav és ATP

4) fehérjék zsírok szénhidrátok

AZ 1-BEN. Válassza ki azokat az eseményeket, amelyek az ember energiaanyagcseréjének előkészítő szakaszában fordulnak elő

1) a fehérjék aminosavakra bomlanak le

2) a glükóz szén-dioxidra és vízre bomlik

3) 2 ATP molekula szintetizálódik

4) a glikogén glükózra bomlik

5) tejsav keletkezik

6) a lipidek glicerinre és zsírsavakra bomlanak

AT 2. Összefüggésbe kell hozni az energiaanyagcsere során fellépő folyamatokat azokkal a szakaszokkal, amelyekben előfordulnak

VZ. Határozza meg a darab átalakítási sorrendjét! nyers burgonya az energia-anyagcsere folyamatában a sertés szervezetében:

A) piruvát képződés B) glükóz képződés

C) a glükóz felszívódása a vérbe D) szén-dioxid és víz képződése

E) oxidatív foszforiláció és H2O képződése E) Krebs-ciklus és CO2 képződés

C1. Magyarázza el a maratoni sportolók távokon tapasztalható fáradtságának okait, és hogyan lehet ezt leküzdeni?

2.5.3. Fotoszintézis és kemoszintézis

Minden élőlénynek szüksége van táplálékra és tápanyagok. Etetéskor elsősorban szerves vegyületekben - fehérjékben, zsírokban, szénhidrátokban - tárolt energiát használják fel. A heterotróf szervezetek, mint már említettük, növényi és állati eredetű, már szerves vegyületeket tartalmazó élelmiszereket használnak fel. A növények a fotoszintézis folyamatával szerves anyagokat hoznak létre. A fotoszintézis kutatása 1630-ban kezdődött a holland van Helmont kísérleteivel. Bebizonyította, hogy a növények nem nyernek szerves anyagot a talajból, hanem maguk hozzák létre. Joseph Priestley 1771-ben bebizonyította a levegő növényekkel való „korrekcióját”. Üvegburkolat alá helyezve felszívták a parázsló szilánk által felszabaduló szén-dioxidot. A kutatások folytatódtak, és mára megállapítást nyert, hogy a fotoszintézis az a folyamat, amelynek során fényenergia felhasználásával szerves vegyületek keletkeznek szén-dioxidból (CO2) és vízből, és a zöld növények kloroplasztiszában és egyes fotoszintetikus baktériumok zöld pigmentjeiben játszódik le.

A kloroplasztok és a prokarióták citoplazmatikus membránjának redői zöld pigmentet - klorofillt tartalmaznak. A klorofill molekula a napfény hatására gerjeszthető, és feladja elektronjait, és magasabb szintre mozgatja őket. energiaszinteket. Ez a folyamat egy labda feldobásához hasonlítható. Ahogy a labda felemelkedik, potenciális energiát tárol; elesik, elveszíti őt. Az elektronok nem esnek vissza, hanem elektronhordozók veszik fel őket (NADP+ - nikotinamid-difoszfát). Ebben az esetben a korábban felhalmozott energiát részben az ATP képzésére fordítják. Folytatva a dobott labdával való összehasonlítást, elmondhatjuk, hogy a labda zuhanás közben felmelegíti a környező teret, és a lehulló elektronok energiájának egy része ATP formájában raktározódik. A fotoszintézis folyamata fény által kiváltott reakciókra és szénmegkötéssel kapcsolatos reakciókra oszlik. Fénynek nevezik őket

és sötét fázisok.

Az óra típusa: az ismeretek tanulmányozása és elsődleges megszilárdítása.

Az óra céljai

Oktatási: a növényi, állati és gombasejtek szerkezeti sajátosságaira vonatkozó ismeretek rendszerezése; a megszerzett ismeretek alkalmazásának képességének fejlesztése a különböző sejttípusok összehasonlításakor; a mikroszkóppal végzett munka készségeinek erősítése.

Nevelés: materialista nézetek kialakulása az élő természet egységéről; erkölcsi tulajdonságok kialakítása: bajtársiasság, fegyelem.

Fejlődési: elemző gondolkodás fejlesztése, tanulói beszéd, szókincs gazdagítása; az önálló munkavégzés képességeinek fejlesztése tankönyvvel és mikroszkóppal.

Felszerelés: 11-12 mikroszkóp, növényi, állati és gombasejtek mikropreparátumai, táblázatok: „Sejt”, „Növényi sejt”, „Gombasejt”, projektor, tárgylemezek.

Az órák alatt

I. Szervezési mozzanat

II. A korábban tanulmányozott anyag asszimilációjának ellenőrzése

1. Milyen két csoportra oszthatók az élőlények? ( Prokarióták és eukarióták.)
2. Mi a másik neve a prokarióta és eukarióta sejteknek? ( Atommag előtti és nukleáris.)
3. Milyen élőlények a prokarióták? ( Baktériumok és archaeák.)
4. Mi a prokarióták fő szerkezeti jellemzője? ( A sejteknek nincs kialakult sejtmagjuk.)

III. Új anyagok tanulása

A prokarióták és eukarióták összehasonlító jellemzői

Az eukarióták közé tartozik különböző organizmusok, de sejtjeik felépítése közös: egy sejtmag, amelynek membránja elválasztja a citoplazmától. A citoplazma különféle organellumokat tartalmaz, amelyek sokkal többen vannak, mint a prokarióta sejtekben. A sejtmag megjelenése az eukarióta sejtben az evolúció során lehetővé tette a transzkripciós folyamatok térben és időben történő elkülönítését - a hírvivő (hírvivő) RNS szintézisét és a transzlációt - a fehérje szintézisét a riboszómákon. A prokariótákban az mRNS-szintézis és a fehérjeszintézis egyidejűleg, de az eukariótákban csak egymás után következhet be.

Gyakorlat: töltse ki a „Prokarióta és eukarióta sejtek összehasonlító jellemzői” táblázatot.
Milyen következtetések vonhatók le a táblázat adatainak elemzéséből? ( Az eukarióta sejtek sokkal több organellumot tartalmaznak, mint a prokarióta sejtek. Az eukarióta és prokarióta sejtek szerkezetének hasonlósága az élő természet egységét jelzi.)

Asztal. Prokarióta és eukarióta sejtek összehasonlító jellemzői

Jelek	Prokarióták	Eukarióták
1. Nukleáris burok
2. Plazma membrán
3. Mitokondriumok
5. Riboszómák
6. Vacuolák
7. Lizoszómák
8. Sejtfal
9. Kapszula
10. Golgi-komplexus
11. Plasztidok
12. Kromoszóma
14. Mozgásszervecskék

Gyakorlat: Hasonlítsa össze a dián látható cellákat! Milyen számok jelzik a prokarióták és eukarióták sejtjeit? Milyen irányba haladt a sejtevolúció? ( A sejt evolúciója a szerkezete egyre összetettebbé váló útját követte.)

A növényi, állati és gombasejtek szerkezetének sajátosságai

Bár a sejtek különböző eukarióták szerkezetében és élettevékenységében sok a közös (mag jelenléte, hasonlóság a kémiai összetételben, az anyagcsere- és energiafolyamatokban, az univerzális genetikai kód, az osztódási folyamatok hasonlósága a növények, állatok és gombák sejtjei jelentősen különböznek egymástól). Ezek a különbségek képezik ezen organizmusok osztályozásának alapját, azaz. az élő természet egy bizonyos birodalmához rendelve őket.

Az eukarióta sejt felépítésének vázlata: A – állat; B – növények

Önálló munkacsoportban: a különböző birodalmak képviselőinek sejtjeinek szerkezeti jellemzőinek azonosítása.

Feladat az 1. csoport számára

1. Olvassa el az „Általános biológia” című tankönyvben A.O. Ruvinsky „Az eukarióta sejtek összehasonlító jellemzői” című cikke a következő szavakkal kezdődik: „Növényi sejtre jellemző...”.

2. Vizsgáljunk meg egy növényi sejt preparátumát mikroszkóp alatt, és 1. ábra. 23-án a tankönyvben.

3. Vidd át a táblázatot a füzetedbe, és töltsd ki az első oszlopot:

Nem.	Növények	Gomba	Állatok

4. Osszuk párokra. Készítsen történetet egy növényi sejt jellemzőiről, és tesztelje egymást.

Feladat a 2. csoporthoz

1. Olvassa el a tankönyv „Eukarióta sejtek összehasonlító jellemzői” című cikkét, a következő szavakkal kezdve: „A gombák birodalmának képviselőinek sejtjeiben...”.

2. Nyálkagomba sejtekből készült készítményt vizsgáljunk mikroszkóp alatt.

3. Vigye át a táblázatot a füzetébe, és töltse ki a második oszlopot.

Nem.	Növények	Gomba	Állatok

4. Osszuk párokra. Készíts egy történetet a gombasejtek jellemzőiről, és teszteld egymást!

Feladat a 3. csoporthoz

1. Olvassa el a tankönyv „Az eukarióta sejtek összehasonlító jellemzői” című cikkét, a következő szavakkal kezdve: „Az állati sejtekben nincs...”.

2. Vizsgáljon meg egy állati sejt preparátumát mikroszkóp alatt, és 1. ábra. 23-án a tankönyvben.

3. Helyezze át a táblázatot a füzetébe, és töltse ki a harmadik oszlopot.

Nem.	Növények	Gomba	Állatok

4. Osszuk párokra. Készíts egy történetet egy állati sejt jellemzőiről, és teszteld egymást.

Csoportos tanulók beszédei, a táblázat összes oszlopának kitöltésével a táblán és a füzetekben.

	Növények		Állatok
	Vannak plasztiszok	Nincsenek plasztidok	Nincsenek plasztidok
	Nagy központi vakuólum	Központi vakuola	Nincsenek nagy vakuolák
	Cellulóz sejtfal	Kitin sejtfal	Nincs sejtfal
	Csak az alsóbbrendű állatoknak van centriolája.	Nem mindenkinek van centriolája	Mindenkinek van centriolája
	Tartalékanyag – keményítő	Tárolóanyag – glikogén	Tárolóanyag – glikogén
	Autotrófok	Heterotrófok	Heterotrófok
	mozdulatlan	mozdulatlan	Mobil

IV. A tanult anyag megerősítése

1. Milyen szerkezeti jellemzők hozzák közelebb a gombákat a növényvilághoz? ( Sejtfal jelenléte, mozdulatlanság, központi vakuólum jelenléte, centriolák hiánya.)

2. Mi hozza közelebb a gombát az állatvilághoz? ( Heterotrófia, kitin jelenléte, glikogén, plasztidok hiánya.)

3. Azonosítsa a hasonlóságokat és különbségeket a növényi és állati sejtek szerkezetében! Levonni a következtetést. ( Hasonlóságok a növényi és állati sejtek szerkezetében plazma membrán
plasztidák, központi vakuólumok, sejtfal a növényekben – azt jelzik, hogy különböző birodalmakhoz tartoznak. Az ábrán az organellumokat számok jelzik.)

Tesztek

Válassz egy helyes választ.

1. A prokarióták nem rendelkeznek:

A) mitokondriumok;
b) kromoszómák;
c) riboszómák.

2. A kloroplasztok a sejtekre jellemző organellumok:

a) állatok;
b) növények és állatok;
V) csak növények.

3. A következő sejtek cellulóz sejtfallal rendelkeznek:

A) növények;
b) állatok;
c) gomba.

4. A gombák nem képesek fotoszintézisre, mert:

a) a talajban élnek;
b) nem tartalmaznak klorofillt;
c) kis méretűek.

5. A baktériumok és gombák közé tartoznak:

a) az élő szervezetek egyetlen birodalmába;
b) a növényvilágba;
V) az élő természet különböző birodalmaiba.

6. A gombát közelebb hozzák az állatokhoz:

a) sejtfal szerkezete és mozdulatlansága;
b) autotróf táplálkozási módszer;
V) heterotróf táplálkozási mód.

Válasszon ki több helyes választ a megadottak közül!

7. A prokarióták közé tartoznak:

a) gomba;
b) baktériumok;
c) rovarok;
d) chlamydomonas;
e) mohák;
f) állatok;
g) euglena;
h) kék zöld algák.

Házi feladat. Ismételje meg a 6–9. §-t: olvassa el, válaszoljon kérdésekre, tanulja meg a dőlt betűs szavakat, ismerje meg a jelentésüket, ismételje meg az anyagot a jegyzetfüzetekben.