Версия 12:35, 27 октября 2010

Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 7 клас. Повні уроки >> Біологія: Життєдіяльність клітин. Повні уроки

Мета: охарактезувту будову живої клітини, підкреслити особливості рослинної клітини.

Хід роботи:

1 Розказати про спільні риси всіх живих клітин.

2 Перерахувати причини, через які клітини різняться між собою.

3 Описати різні органели клітини

4 Розповісти про органели, що притаманні саме рослинним клітинам.

Ви вже знаєте, що всі живі організми побудовані з клітин. Всі клітини мають багато спільних рис. Вони відмежовані від зовнішньої середи цитоплазматичною мембраною, містять системи збереження та реалізації генетичної інформації (ДНК, РНК, білоксинтезуючий апарат), системи отримання та перетворення енергії (перш за все – синтеза та витрати АТФ), системи забезпечення клітини необхідними компонентами (транспорт речовин у клітину та з неї), системи сприйняття зовнішніх сигналів, їх аналізу та організації адекватної відповіді. 

У той же час клітини різних організмів, а також органів та тканин багатоклітинного організму мають суттєві відмінності. В останньому випадку структурні і функціональні особливості клітин зумовлені їх спеціалізацією. Це дозволяє клітинам максимально ефективно виконувати конкретну функцію, задану організмом.

Найсильніше розрізняються клітини організмів, що відносяться до різних царств. Подібна різниця виникла в результаті еволюції клітин. Всі клітини живих організмів прийнято розділяти на прокаріотичні та еукаріотичні. Спочатку в основі цієї класифікації була лише одна морфологічна ознака – наявність, чи відсутність ядра. Але пізніше з’ясувалось, що різниця між цими клітинами набагато більша.

Прокаріотичні клітини більш детально будуть описані під час вивчення розділу водоростей.

Еукаріотичні клітини розділені на декілька відсіків, оточених мембраною. Це – компарменти, які мають назву органели. Органели спеціалізуються на виконанні різних функцій. Формування компарментів дозволяє просторово розділити метаболізм на «блоки». В цитоплазмі будь – якої еукаріотичної клітини знаходяться такі органели:

1 Ядро – вміщує основну частину генома та являється місцем синтезу ДНК та РНК.

2 Ендоплазматичний ретикулум (ЕР) – місце синтезу ліпідів клітини, а токож білків, призначених для органел та їх секреції. ЕР поділяється на глденький та гранульований (на ньому розміщуютьмя рибосоми – нмембранна органела клітини, відповідає за синтез білків).

3 Апарат Гольджі (АГ) – місце сортування та модифікації білків та ліпідів, отриманних від ЕР.

4 Мітохондрії – «енергетичні станції клітини», основне місце синтезу АТФ, мають власний геном та білоксинтезуючу систему.

5 Пероксисоми – тут відбувається багато окисних процесів.

6 Лізосоми (литичні вакуолі у рослинних клітин) – вміщають літичні ферменти.

Плазматична мембрана (плазмолема) оточує клітину, відокремлює її від зовнішнього середовища, складається з двох шарів ліпідів та вбудованих білків, що забезпечує виборче проникнення речовин в клітину.

Таким чином органели клітин можна розділити на двомембранні, одномембранні, немембранні.

Більш детально функції та будова всіх цих органел буде розглядатися в інших розділах біології. А зараз ми зконцентруємо свою увагу на органелах, що притаманні лише рослинним клітинам.

Практично доведено, що мітохондрії та платстиди мають симбіотичне походження. Тобто були захоплені попередником еукариіотичної клітини та не були перетравлені. Зовнішня мембрана пластид та мітохондрій відповідає плазматичній мембрані «хазяйської клітини», внутрішня – плазматичній мембрані захопленої бактерії.

Походження ядра менш відоме. Скоріше за все ядерна оболонка утворилась в результаі глибокого вп’ячування плазматичної мембрани. Так частина цитоплазми опинилась ізольованою від загального простору клітини.

Стратегія існування вищих рослин обумовлена перш за все двома їх головними властивостями -  фототрофним типом живлення та відсутністю активного руху. Це має своє відображення і на клітинному рівні рослинних організмів. Головні особливості рослинної клітини – наявність жорсткої клітинної стінки, пластид та вакуолів.

Пластиди – органели, що знайдені лише у вищих рослин та водоростей. Вони відповідають за фотосинтез, зберігання продуктів метаболізму, за синтез багатьох головних молекул рослинної клітини.

Типи пластид.

Пропластиди – передують всім іншим типам пластид. Завжди присутні в клітинах меристеми. Найчастіше мають сферичну форму. Внутрішній вміст – строма – має зернисту структуру і досить однорідна. З про пластид формуються інші типи пластид.

Амілопласти – безбарвні пластиди, що зовнішньо схожі на пропластиди, але включають крохмаль. Вони присутні в клітинах запасаючих органів. Крохмальні зерна розташовуються в стромі і можуть бути досить масивними. Виконують запасаючу функцію. 

Лейкопласти – безбарвні пластиди з щільною стромою, що відповідають за синтез основних хімічних компонентів ефірних масел.

Етіопласти – розвиваються з про пластид у темряві, при світлі перетворюються в хлоропласти. Містять велику кількість хлорофілу.

Хлоропласти – зелені фотосинтезуючі пластиди, що відповідають за поглинання та трансформацію енергії сонця. У більшості своїй мають сферичну форму. У різних рослинних клітин наявна різна кількість хлоропластів.

Хромопласти – жовті, помаранчеві або червоні пластиди. Їх колір залежить від каротиноїдів – рослинних пігментів. Можуть розвиватися з протопластів чи диференціюватися з хромопластів. В другому випадку хромопласти можуть знову перетворитися в хлоропласти. Цей процес до кінця не вивчений. Саме завдяки хромопластам плоди, листя, корені рослин мають яскраві кольори червоної, жовтої гами. 

Найважливішим фактором, що зумовлює розвиток та функціонування пластид являється світло. Воно регулює приблизно п’яту частину з 100-120 генів, що входять в склад геному хлоропластів.

Вакуолі – це органели, що  заповнені рідиною та оточені одинарною мембранною – тонопластом. 

Являють собою багатофункціональні органели:

Зберігання білків, цукрі, пігментів та інших хімічних сполук, які можуть бути використані клітиною для метаболізму.

Лізис речовин – перетворення будь – яких компонентів клітини особливо під час її смерті для повернення цінних поживних речовин організму.

Регулювання кислото – лужного балансу та іонного гомеостазу – забезпечує нормальний перебіг процесів життєдіяльності в клітині.

Захист від травоїдних та патогенних організмів – у вакуолях накопичується величезна кількість токсичних сполук (стратегічно важливі органи, наприклад, клітини листків), що дозволяє ефективно боротися з патогенними мікробами та знижує ризик бути з’їденими комахами та тваринами. 

Пігментація – багато пігментів, що надають колір квітам, листю та пагонам знаходяться у вакуолях. 

Ізолювання та знешкодження токсичних речовин – вакуолі поглинають шкідливі речовини, та перетворюють їх за допомогою спеціальних ферментів.

Вакуолі – єдині органели, що можуть виникати з інших мембранних систем клітини. 

Клітинна стінка – динамічний компармент, який змінюється впродовж життя клітини. Первинна клітинна стінка утворюється при діленні клітини та збільшує свою поверхню, іноді більше, ніж у 100 разів. Основний компонент, з якого побудована клітинна стінка – целюлоза. Інші її компоненти залежать від того чи іншого таксону, до якого належить рослина, чи від рослинної тканини, в склад якої входить клітина. 

Контролюючий блок:

1 Що таке органела?

2 Які органели притаманні всім клітинам, а які лише рослинним клітинам?

3 Які органели мають дві мембранні оболонки і чому?

4 Завдяки яким органелам деякі частини рослин яскраво забарвлені?