Posted in Разное

Строение и функции клетки таблица 9 класс: Строение клетки. Цитоплазма. Органоиды. Ядро. Их функции

Содержание

Строение клетки – таблица с органоидами и их функциями (9 класс) > 6 пчел


Элементарной и функциональной единицей всего живого на нашей планете является клетка. В данной статье Вы подробно узнаете об её строении, функциях органоидов, а также найдёте ответ на вопрос: «Чем отличается строение клеток растений и животных?».

Строение клетки

Наука, которая изучает строение клетки и её функции, называется цитологией. Несмотря на свои незначительные размеры, данные части организма имеют сложную структуру. Внутри находится полужидкое вещество, именуемое цитоплазмой. Здесь проходят все жизненно важные процессы и располагаются составляющие части – органоиды. Узнать об их особенностях Вы сможете далее.

Ядро

Самой важной частью является ядро. От цитоплазмы его отделяет оболочка, которая состоит из двух мембран. В них имеются поры, чтобы вещества могли попадать из ядра в цитоплазму и наоборот. Внутри находится ядерный сок (кариоплазма), в котором располагается ядрышко и хроматин.

Рис. 1. Строение ядра.

Именно ядро управляет жизнедеятельностью клетки и хранит генетическую информацию.

Функциями внутреннего содержимого ядра являются синтезирование белка и РНК. Из них образуются особые органеллы – рибосомы.

Рибосомы

Располагаются вокруг эндоплазматической сети, при этом делая её поверхность шероховатой. Иногда рибосомы свободно располагаются в цитоплазме. К их функциям относится биосинтез белка.

ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой

Эндоплазматическая сеть

ЭПС может иметь шероховатую либо гладкую поверхность. Шероховатая поверхность образуется за счёт наличия рибосом на ней.

К функциям ЭПС относится синтез белка и внутренняя трaнcпортировка веществ. Часть образованных белков, углеводов и жиров по каналам эндоплазматической сети поступает в особые ёмкости для хранения. Называются эти полости аппаратом Гольджи, представлены они в виде стопок «цистерн», которые отделены от цитоплазмы мембраной.

Аппарат Гольджи

Чаще всего располагается вблизи ядра. В его функции входит преобразование белка и образование лизосом. В данном комплексе хранятся вещества, которые были синтезированы самой клеткой для потребностей всего организма, и позднее выведутся из неё.

Лизосомы представлены в виде пищеварительных ферментов, которые заключены с помощью мембраны в пузырьки и разносятся по цитоплазме.

Митохондрии

Эти органоиды покрыты двойной мембраной:

  • гладкая – наружная оболочка;
  • кристы – внутренний слой, имеющий складки и выступы.

Рис. 2. Строение митохондрий.

Функциями митохондрий является дыхание и преобразование питательных веществ в энергию. В кристах находится фермент, который синтезирует из питательных веществ молекулы АТФ. Это вещество является универсальным источником энергии для всевозможных процессов.

Данные органоиды содержат собственную нить ДНК и способны к самостоятельному размножению. Этот факт навёл учёных на мысль, что изначально митохондрии существовали самостоятельно, и были схожи с бактериями. Спустя время они поселились внутри клеточного организма, возможно, как паразитирующая особь. А, спустя много лет, стали органеллами, без которых не обходится ни одна эукариотическая клетка.

Плазматическая мембрана

Клеточная стенка отделяет и защищает внутреннее содержимое от внешней среды. Она поддерживает форму, обеспечивает взаимосвязь с другими клетками, обеспечивает процесс обмена веществ. Состоит мембрана из двойного слоя липидов, между которыми находятся белки.

Сравнительная хаpaктеристика

Растительная и животная клетка отличаются друг от друга своим строением, размерами и формами. А именно:

  • клеточная стенка у растительного организма имеет плотное строение за счёт наличия целлюлозы;
  • у растительной клетки есть пластиды и вакуоли;
  • животная клетка имеет центриоли, которые имеют значение в процессе деления;
  • наружная мембрана животного организма гибкая и может приобретать различные формы.

Рис. 3. Схема строения растительной и животной клетки.

Подытожить знания про основные части клеточного организма поможет следующая таблица:

Таблица «Строение клетки»

Органоид

Хаpaктеристика

Функции

Ядро

Имеет ядерную оболочку, внутри которой содержится ядерный сок с ядрышком и хроматином.

Tрaнcкрипция и хранение ДНК.

Плазматическая мембрана

Состоит из двух слоёв липидов, которые пронизаны белками.

Защищает содержимое, обеспечивает межклеточные обменные процессы, реагирует на раздражитель.

Цитоплазма

Полужидкая масса, содержащая липиды, белки, полисахариды и пр.

Объединение и взаимодействие органелл.

ЭПС

Мембранные мешочки двух типов (гладкие и шероховатые)

Синтез и трaнcпортировка белков, липидов, стероидов.

Аппарат Гольджи

Располагается возле ядра в виде пузырьков или мембранных мешочков.

Образует лизосомы, выводит секреции.

Рибосомы

Имеют белок и РНК.

Образуют белок.

Лизосомы

В виде мешочка, внутри которого находятся ферменты.

Переваривание питательных веществ и отмерших частей.

Митохондрии

Снаружи покрыты мембраной, содержат кристы и многочисленные ферменты.

Образование АТФ и белка.

Пластиды

Покрыты мембраной. Представлены тремя видами: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты.

Фотосинтез и запас веществ.

Вакуоли

Мешочки с клеточным соком.

Регулируют давление и сохраняют питательные вещества.

Центриоли

Имеет ДНК, РНК, белки, липиды, углеводы.

Участвует в процессе деления, образуя веретено деления.

Что мы узнали?

Живой организм состоит из клеток, которые имеют достаточно сложное строение. Снаружи она покрыта плотной оболочкой, которая защищает внутреннее содержимое от воздействия внешней среды. Внутри находится ядро, регулирующее все происходящие процессы и хранящее генетический код. Вокруг ядра расположена цитоплазма с органоидами, каждый из которых имеет свои особенности и хаpaктеристику.

Урок биологии в 9 классе «Органоиды клетки»

МБОУ – ООШ с.Веселое Моздокского района РСО-Алания

Автор: учитель химии, биологии Талицких Марина Владимировна

Тема урока: Органоиды клетки и их функции.

Цели и задачи урока:

обучающие: Разобрать особенности строения органоидов клетки – мембранных и немембранных;

развивающие: расширить знания об органоидах клетки: ЭДС, Комплекс Гольджи, лизосома, митохондрия, пластида, рибосома, клеточный центр;

воспитательные: формирование познавательного интереса.

здоровьесберегающие технологии: следить за осанкой учащихся; проводить упражнения для снятия напряжения глаз; проветривание помещения.

Средства обучения: ИКТ, презентация «Главные части и органоиды клеток».

Ход урока:

Организационный момент.

Проверка знаний:

Строение клетки – мембрана.

Ядро.

Цитоплазма.

Два типа клеток.

Вирусы.

Основная часть:

Две группы органоидов в клетке.

       

      Мембранные Немембранные

      Составление таблицы:

      Органоид

      Особенности строения

      Функции

      		  

      Мембранные

      1. Эндоплазматическая сеть (ЭДС)

      гладкая шероховатая

      Система в виде трубочек, мешочков, плоских цистерн;

      шероховатая ЭДС усеяна рибосомами

      — рибосомы на шероховатой ЭДС синтезируют белки;

      — гладкая ЭДС синтезирует и накапливает липиды и углеводы;

      — ЭДС участвует в транспортировке в-в

      2. Комплекс Гольджи

      Состоит из цистерн, трубчатых структур, вакуолей и транспортных пузырьков

      — накопление и «упаковка» химических соединений;

      3. Лизосома

      Пузырек с ферментами

      — внутриклеточное пищеварение

      4. Митохондрия

      Органоид овальной формы, у которого стенки образованы двумя мембранами – наружной и внутренней;

      Внутренняя мембрана образует много складок – кристы.

      Имеют собственную ДНК и способны к делению.

      — Клеточное кислородное дыхание и преобразуют энергию (энергетическая станция клетки)

      5. Пластиды

      Окружены двойной мембраной, образуя складчатые выросты – тилакоиды.

      — фотосинтез

      — синтез органических веществ

      Немембранные

      6. Рибосома

      Микроскопические тельца, состоящие из р-РНК и белка.

      Состоят из двух субъединиц – большой и малой.

      Субъединицы синтезируются в ядрышке.

      — Осуществляют синтез белка.

      — Большинство прикрепляется к мембранам шероховатой ЭПС, часть лежит свободно в цитоплазме.

      7. Клеточный центр

      Из области клеточного центра расходятся многочисленные микротрубочки,

      поддерживающие форму клетки и играющие роль своеобразных рельсов для движения органоидов по цитоплазме.

      Несмотря на свои малые размеры, клетка является сложной биологической системой. Типичной клетки не существует, но у разнообразных клеток много общих признаков.

      Пластиды.

       

      Строение хлоропласта.

       

      Закрепление: Презентация «Главные части и органоиды клеток»

      Д/з: § 8 стр 28-30

        Плазматическая мембрана

        или

        Список литературы и Интернет-ресурсов:

        Учебник И.Н.Пономарева «Биология» 9 класс, «Вентана-Граф», 2015 г.

        http://prezentacii.com/biologiya/2340-glavnye-chasti-i-organoidy-kletok.html

        https://yandex.ru/images/search?text=%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%20%D0%B8%20%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D1%8B%20%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BA%20%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D1%8B&stype=image&lr=33&noreask=1&source=wiz

          План конспект урока биологии в 9 классе Эукариотическая клетка. Органоиды цитоплазмы, их строение и функции | План-конспект урока по биологии (9 класс) на тему:

          Тема урока.

           Эукариотическая клетка: органоиды цитоплазмы, их структура и функции (рибосомы, клеточный центр), их роль в клетке.

          Учебно-воспитательные цели и задачи:

          Цель: Познакомить с органоидами клетки, особенностями их строения и  функциями. Способствовать развитию умений выявлять взаимосвязь строения и выполняемой функции органоидов клетки.

          Задачи урока:

          • Воспитательные: воспитывать материалистическое мировоззрение на основе знаний о сходстве строения, и как следствие, общности естественного происхождения клеток различных групп организмов;
          • Образовательные: сформировать знания учащихся о функциях клеточных органоидов: рибосом, клеточного центра, органоидов движения, включений, вакуолей;
          • Развивающие: развивать познавательный уровень учащихся, уметь работать с информацией в виде схем.

          Тип урока: Комбинированный

          Оборудование: таблица, наглядные изображения, презентации учащихся

          Ход урока:

          1.Организационный этап:

          • Приветствие;
          • Постановка цели и задачи урока;

          План урока:

          1. Строение и функции цитоплазмы;
          2.  Строение и функции митохондрий;
          3. Строение и функции рибосом;
          4. Строение и функции эндоплазматический сети;
          5. Клеточный центр и его функции;
          6. Функции органов передвижения;
          7. Строение и функции  аппарата Гольджи
          8. Выводы
          9. Тест
          10. Домашнее задание

          4. Подготовка к активному и сознательному усвоению нового учебного знания:

          • Где распложена рибосома?
          • Какие функции выполняет клеточный центр?
          • Какими органами двигаются простейшие (инфузория, эвглена и др.)?

          Клетка – элементарная единица живой системы. Различные структуры живой клетки, которые отвечают за выполнение той или иной функции, получили название органоидов, подобно органам целого организма. Специфические функции в клетке распределены между органоидами, внутриклеточными структурами, имеющими определенную форму, такими, как клеточное ядро, митохондрии и др.

          Клеточные структуры:

          Цитоплазма. Обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром. Цитозоль – это вязкий водный раствор различных солей и органических веществ, пронизанный системой белковых нитей – цитоскелетам. Большинство химических и физиологических процессов клетки проходят в цитоплазме. Строение: Цитозоль, цитоскелет. Функции: включает различные органоиды, внутренняя среда клетки
          Плазматическая мембрана. Каждая клетка животных, растений, грибов ограничена от окружающей среды или других клеток плазматической мембраной. Толщина этой мембраны так мала (около 10 нм.), что ее можно увидеть только в электронный микроскоп.

          Липиды в мембране образуют двойной слой, а белки пронизывают всю ее толщину, погружены на разную глубину в липидный слой или располагаются на внешней и внутренней поверхности мембраны. Строение мембран всех других органоидов сходно с плазматической мембраной. Строение: двойной слой липидов, белки, углеводы. Функции: ограничение внутренней среды, сохранение формы клетки, защита от повреждений, регулятор поступления и удаления веществ.

          Лизосомы. Лизосомы – это мембранные органоиды. Имеют овальную форму и диаметр 0,5 мкм. В них находится набор ферментов, которые разрушают органические вещества. Мембрана лизосом очень прочная и препятствует проникновению собственных ферментов в цитоплазму клетки, но если лизосома повреждается от каких-либо внешних воздействий, то разрушается вся клетка или часть ее.
          Лизосомы встречаются во всех клетках растений, животных и грибов.

          Осуществляя переваривание различных органических частиц, лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке. При голодании клетки лизосомы переваривают некоторые органоиды, не убивая клетку. Такое частичное переваривание обеспечивает клетке на какое-то время необходимый минимум питательных веществ. Иногда лизосомы переваривают целые клетки и группы клеток, что играет существенную роль в процессах развития у животных. Примером может служить утрата хвоста при превращении головастика в лягушку. Строение: пузырьки овальной формы, снаружи мембрана, внутри ферменты. Функции: расщепление органических веществ, разрушение отмерших органоидов, уничтожение отработавших клеток.

          Комплекс Гольджи. Поступающие в просветы полостей и канальцев эндоплазматической сети продукты биосинтеза концентрируются и транспортируются в аппарате Гольджи. Этот органоид имеет размеры 5–10 мкм.

          Строение: окруженные мембранами полости (пузырьки). Функции: накопление, упаковка, выведение органических веществ, образование лизосом

          Эндоплазматическая сеть. Эндоплазматическая сеть является системой синтеза и транспорта органических веществ в цитоплазме клетки, представляющая собой ажурную конструкцию из соединенных полостей.
          К мембранам эндоплазматической сети прикреплено большое число рибосом – мельчайших органоидов клетки, имеющих вид сферы с диаметром 20 нм. и состоящих из РНК и белка. На рибосомах и происходит синтез белка. Затем вновь синтезированные белки поступают в систему полостей и канальцев, по которым перемещаются внутри клетки. Полости, канальцы, трубочки из мембран, на поверхности мембран рибосомы. Функции: синтез органических веществ с помощью рибосом, транспорт веществ.

          Рибосомы. Рибосомы прикреплены к мембранам эндоплазматической сети или свободно находятся в цитоплазме, они располагаются группами, на них синтезируются белки. Состав белка, рибосомальная РНК Функции: обеспечивает биосинтез белка (сборку белковой молекулы из аминокислот).
          Митохондрии. Митохондрии – это энергетические органоиды. Форма митохондрий различна, они могут быть остальными, палочковидными, нитевидными со средним диаметром 1 мкм. и длиной 7 мкм. Число митохондрий зависит от функциональной активности клетки и может достигать десятки тысяч в летательных мышцах насекомых. Митохондрии снаружи ограничены внешней мембраной, под ней – внутренняя мембрана, образующая многочисленные выросты – кристы.

          Внутри митохондрий находятся РНК, ДНК и рибосомы. В ее мембраны встроены специфические ферменты, с помощью которых в митохондрии происходит преобразование энергии пищевых веществ в энергию АТФ, необходимую для жизнедеятельности клетки и организма в целом.

          Мембрана, матрикс, выросты – кристы. Функции: синтез молекулы АТФ, синтез собственных белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, образование собственных рибосом.

          Пластиды. Только в растительной клетке: лекопласты, хлоропласты, хромопласты. Функции: накопление запасных органических веществ, привлечение насекомых-опылителей, синтез АТФ и углеводов. Хлоропласты по форме напоминают диск или шар диаметром 4–6 мкм. С двойной мембраной – наружней и внутренней. Внутри хлоропласта имеются ДНК рибосомы и особые мембранные структуры – граны, связанные между собой и с внутренней мембраной хлоропласта. В каждом хлоропласте около 50 гран, расположенных в шахматном порядке для лучшего улавливания света. В мембранах гран находится хлорофилл, благодаря ему происходит превращение энергии солнечного света в химическую энергию АТФ. Энергия АТФ используется в хлоропластах для синтеза органических соединений, в первую очередь углеводов.
          Хромопласты. Пигменты красного и желтого цвета, находящиеся в хромопластах, придают различным частям растения красную и желтую окраску. Корень моркови, плоды томатов.

          Лейкопласты являются местом накопления запасного питательного вещества – крахмала. Особенно много лейкопластов в клетках клубней картофеля. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (в результате чего клетки картофеля зеленеют). Осенью хлоропласты превращаются в хромопласты и зеленые листья и плоды желтеют и краснеют.

          Клеточный центр. Состоит из двух цилиндров, центриолей, расположенных перпендикулярно друг другу. Функции: опора для нитей веретена деления

          Клеточные включения. Клеточные включения то появляются в цитоплазме, то исчезают в процессе жизнедеятельности клетки.

          Плотные, в виде гранул включения содержат запасные питательные вещества (крахмал, белки, сахара, жиры) или продукты жизнедеятельности клетки, которые пока не могут быть удалены. Способностью синтезировать и накапливать запасные питательные вещества обладают все пластиды растительных клеток. В растительных клетках накопление запасных питательных веществ происходит в вакуолях.

          Зерна, гранулы, капли 

          Функции: непостоянные образования, запасающие органические вещества и энергию

          РИБОСОМА — важнейший органоид живой клетки сферической или слегка овальной формы, диаметром 100-200 ангстрем, состоящий из большой и малой субъединиц. Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК, илимРНК. Этот процесс называется трансляцией. В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматического ретикулума, хотя могут быть локализованы и в неприкрепленной форме в цитоплазме. Нередко с одной молекулой мРНК ассоциировано несколько рибосом, такая структура называетсяполирибосомой . Синтез рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке.

          Рибосомы эукариот включают четыре молекулы рРНК

          КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР (ЦЕНТРОСОМА) – расположен недалеко от ядра, играет важную роль в клетке. Состоит из двух центриолей, каждая представляет собой полый цилиндр, образованный девятью триплетами микротрубочек.

          Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных (у растений центриолей нет). Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами микротрубочек. Количество микротрубочек в наборе может колебаться для разных организмов от 1 до 3.

          Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета, район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки.

          Функции:

          • Нить деления клетки;
          • Разделяет хромосомы к двум полюсам

          КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНЫ ДВИЖЕНИЯ

          Клеточные органоиды движения

          Виды

          Функции

          Микронити в клетке

          Образуют цитоскелет клетки, придают им подвижность

          Жгутики — выступающие органеллы клетки

          Продвижение содержащихся в клетке жидкостей и частичек

          Реснички — выступающие органеллы клетки

          Передвижение и выполнение разнообразных функций

          ВАКУОЛИ — это крупные мембранные пузырьки или полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком. Вакуоли образуются в клетках растений и грибов из пузыревидных расширений эндоплазматического ретикулума или из пузырьков комплекса Гольджи. В меристематических клетках растений вначале возникает много мелких вакуолей. Увеличиваясь, они сливаются в центральную вакуоль,которая занимает до 70—90% объема клетки и может быть пронизана тяжами цитоплазмы.

          Содержимое вакуолей — клеточный сок. Он представляет собой водный раствор различных неорганических и органических веществ. Химический состав и концентрация клеточного сока очень изменчивы и зависят от вида растений, органа, ткани и состояния клетки.

          ВЫВОДЫ

          • Рибосома – центр синтеза белка
          • Клеточный центр обеспечивает деление клетки пополам
          • Вакуоль характерна, в основном для клеток растений, предназначена для сбора ненужных продуктов распада.
          • Клеточные органоиды движения формируют целостность организма.
          • Митохондрии-силовые станции клетки
          1. Этап закрепления новых знаний:

          Выполните тест:

          1.Основное вещество цитоплазмы:

              1) плазмолемма    2) гиалоплазма    3) цитоскелет

          2. Силовые станции клетки

          1).рибосомы     2)ядро    3)аппарат Гольджи

          3.Основной белок микротрубочек

              1) актин    2) миозин    3) тубулин

          4.Микротрубочки образуются в

              1) клеточном центре    2) цитоплазме     3) Комплексе Гольджи

          5.Центросома это

               1) 1 центриоль    2) клеточный центр     3) триплет микротрубочек

          6. Центриоли образованы микротрубочками которые  соединены по 3 штуки и называются

               1) триплеты     2) филаменты    3) комплексы микрофиламентов

          7. Место синтеза белка в клетке

               1) в рибосомах    2) в ядре     3) в цитоплазме

          8.На гладкой ЭПС идет синтез

          1)белков    2)жиров     3)гормонов

           9.Рибосома состоит из

                1) мембраны и 2 субъединиц     2) мембраны и 5 субъединиц      3) 2  субъединиц

          10.В животной клетке  образование  АТФ идет на

                 1) рибосомах    2) центросомах     3) митохондриях

          1. Информация о домашнем задании: Заполнить таблицу в рабочей тетради

          Ответ §3. Строение растительной и животной клетки

          16) Дайте определения.

           

          Клетка – это единица строения всего живого.

          Органоид – это часть клетки, выполняющая определенную функцию.

           

          17) Вставьте пропущенные буквы.

           

          Минеральные соли, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, хромосомы, белки, гемоглобин.

           

          18) Верно ли утверждение «Ядро – обязательный компонент всех клеток организмов»? Свой ответ обоснуйте.

           

          Нет. У бактерии ядро отсутствует.

           

          19) Заполните таблицу «строение клетки».

           

          Название органоида Функции
          Ядро Центральная часть клетки, несущая генетическую
          Цитоплазма Осуществляется связ между органоидами, переносит вещества
          Мембрана Защищает клетку
          ЭПС Связывает части клетки между собой, образует и транспортирует органические вещества
          Рибосомы Синтезируют белки
          Митохондрии Образование энергии(только у животных)
          Лизосома Переваривание частиц (только у животных)
          Хлоропласты Синтез органических веществ (только у растений)
          Клеточная стенка Защита и опора растительной клетки
          Вакуоль Хранение продуктов обмена
          Аппарат Гольджи Транспорт веществ

           

          20) Рассмотрите рисунок. Подпишите органоиды клетки, обозначенные цифрами.

           

          1)Хлоропласт

          2)Клеточная стенка

          3)Мембрана

          4)Митохондрии

          5)Вакуоль

          6)Аппарат Гольджи

          7)ЭПС

          8)Ядро

           

          21) Сравните строение растительной и животной клеток. Заполните таблицу.

           

           

          22) Выполните задание.

           

           

           

          23) Нарисуйте в контуре животной клетки соответствующие ей органоиды.

           

           

          24) Дополните предложения

           

          Внутренней средой клетки являются цитоплазма. В ней располагаются ядро и многочисленные органоиды. Она связывает органоиды между собой, обеспечивает перемещение различных веществ и является средой, в которой идут различные процессы жизнедеятельности. Оболочка служит внешним каркасом клетки, предает ей определенную форму и размер, выполняет защитную и опорную функции, участвует в транспорте веществ в клетку.

          Важнейшая часть клетки- ядро. В нем хранится генетическая информация о данной клетке и об организме в целом.

           

          25) Нарисуйте схему «Клетка — город», сравнив органоиды с городскими структурами или предприятиями.

           

          «Химический состав клетки». 9-й класс

          Цель: ознакомление учащихся с веществами, входящими в состав клетки

          Задачи:

          • Образовательные:
          • сформировать знания о химическом составе клетки,
          • показать разнообразие и свойства неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки,
          • познакомить с функциями химических веществ,
          • сформировать понятие о гомеостазе.
          • Развивающие:  развивать интерес к химической и биологической наукам.
          • Воспитательные: создание ситуации успеха у учащихся.

          Методы:

          • Объяснение.
          • Работа с учебником.
          • Выполнение заданий в рабочей тетради.

          Оборудование: таблицы «Строение клетки»,  проектор, компьютер. Презентация к уроку.  Рабочая тетрадь к учебнику Биология 9 класс авт.Т.А. Козлова, В.С. Кучменко.

          План урока

          • Проверка знаний учащихся,  выполнение тестовых заданий по карточкам
          • Изучение нового материала.
          • химические элементы
          • неорганические вещества
          • органические вещества
          • Закрепление изученного материала

          ХОД УРОКА

          I. Проверка знаний по теме «Цитология – наука,  изучающая клетку». Тестирование.

          Вариант 1

          1. Назовите учёного, который первым увидел ячеистое строение растений и предложил называть ячеистые структуры «клетками».

          А) Р. Гук
          Б) А. Левенгук
          В) К. Бэр
          Г) Т. Шванн

          2. Назовите учёного, который, обобщив знания о строении животных и растений,  сформулировал первую клеточную теорию

          А.) Р. Гук
          Б) Т. Шванн
          В) Р. Вирхов
          Г) Р. Броун

          3. «Сходство обмена веществ в клетках организмов всех царств живой природы» – это одно из положений теории:

          А) хромосомной
          Б) клеточной
          В) эволюционной
          Г) происхождения жизни

          4. О единстве органического мира свидетельствует:

          А) круговорот веществ
          Б) клеточное строение организмов
          В) взаимосвязь организмов и среды
          Г) приспособленность организмов к среде

          5. Живое отличается от неживого:

          А) составом неорганических соединений
          Б) наличием катализаторов
          В) взаимодействием молекул друг с другом
          Г) обменными процессами, обеспечивающими постоянство структурно-функциональной организации системы

          Вариант 2

          1. Назовите учёного, который первым открыл крупные бактерии, одноклеточные организмы, сперматозоиды, эритроциты

          А) А. Левенгук
          Б) Р. Броун
          В) Р. Гук
          Г) Т. Шванн

          2. Знания о сходстве химического состава клеток организмов разных царств живой природы обобщила:

          А) хромосомная теория
          Б) клеточная теория
          В) теория эволюции
          Г) теория гена

          3. Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов разных царств живой природы свидетельствует о:

          А) единстве органического мира
          Б) единстве живой и неживой природы
          В) взаимосвязи организмов в природе
          Г) взаимосвязи организмов и среды их обитания

          4. Изучением строения и функций клетки занимается:

          А) эмбриология
          Б) генетика
          В) селекция
          Г) цитология

          5. Клетка – структурная и функциональная единица живого, так как:

          А) В состав клетки входит около 70 химических элементов
          Б)  все белки клеток построены из 20 аминокислот
          В) в клетках постоянно идут процессы биологического синтеза и распада
          Г) все живые организмы, кроме вирусов, построены из клеток

          II. Изучение нового материала

          1. Понятие о химическом составе клетки.

          Учитель.  В клетках  живых организмов содержится более 70 химических элементов. Одни из них представлены в больших количествах. Это макроэлементы. К ним относятся: кислород, углерод, водород, азот. В сумме составляющие 98 % массы клетки. Фосфор, хлор, сера, железо, калий, кальций, магний, натрий в сумме составляют 1,9 %  (Приложение 1, слайд 2)
          Такие элементы как медь, цинк, селен, кобальт, марганец и другие содержатся в незначительном количестве, от 0,001 до 0, 000001%. Их называют микроэлементами. (Слайд 3)

          Выполнение учащимися задания №1 в рабочей тетради.

          Живая клетка характеризуется постоянством своего химического состава. Способность клетки сохранять устойчивость (стабильность) своего состава и свойств  при любых внешних воздействиях называется гомеостазом (от греч. homoios — подобный, одинаковый и греч. stasis — состояние, неподвижность). Приведите примеры гомеостаза.

          Ученики: Примеры  гомеостаза: поддержание постоянства состава крови, температуры тела,   кровяного давления и многих других функций у млекопитающих. (Слайд 4 )

          2. Рассказ учителя.  Тела живой природы состоят из органических и неорганических веществ (слайд 5).  Вода – важнейший компонент клетки. Она составляет в среднем 70-80 % её массы.

          Функции воды:

          • Вода – универсальный растворитель. Многие химические реакции в клетке протекают только в водной среде. Вещества, растворяющиеся в воде, называются гидрофильными (спирты, сахара, аминокислоты), не растворяющиеся – гидрофобными (жирные кислоты, целлюлоза).
          • Вода участвует во многих химических реакциях: в построении органических молекул,  в процессе фотосинтеза.
          • Транспортная функция. Передвижение по организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его частям и выведение ненужных продуктов из организма.
          • Вода обеспечивает гомеостаз. Эта функция обусловлена такими свойствами воды, как высокая теплоемкость – смягчает влияние на организм значительных перепадов температуры в окружающей среде; высокая теплопроводность – позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме; высокая теплота испарения – используется для охлаждения организма при потоотделении у млекопитающих и транспирации у растений.
          • Структурная функция. Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды, и именно она придает клеткам их нормальную форму. У растений вода поддерживает тургор (упругость эндоплазматической мембраны), у некоторых животных служит гидростатическим скелетом (медузы) (Слайд 6)

          Выполнение задания №2 в рабочей тетради

          Минеральные соли составляют всего 1-1,5% общей массы клетки и присутствуют в виде  ионов (катионы К+, Na+, Са+, анионы НСО3–, Сl –) или твёрдых нерастворимых солей. В клетках растений они накапливаются и кристаллизуются в различных органоидах или вакуолях. Чаще это бывают соли кальция. Их форма может быть различной: иглы, ромбы. Кристаллы – одиночные или сросшиеся вместе(друзы) см. рис. учебника 5. (Слайд 7)

          Функции минеральных веществ:

          • Обеспечивают определённый рН (кислую либо щелочную реакцию среды)
          • Входят в состав некоторых клеточных структур
          • Влияют на протекание процессов жизнедеятельности (слайд 8)

          Выполнение задания № 5 в рабочей тетради.

          Органические вещества – углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.

          Вопрос: Какой элемент является основой строения органических веществ и почему? (Слайд 9)

          Ответ учащихся: В органических соединениях важным элементом выступает углерод. Атомы углерода имеют 4 валентные связи, способные в определённом порядке объединятся в длинные цепи и замкнутые кольцевые структуры. Эти углеродные цепи и кольца являются «скелетами» сложных органических молекул.

          Выполнение задания № 4 в рабочей тетради.

          В клетках синтезируются  большие и малые органические молекулы. Малые молекулы называются мономеры (от греч. monos – «один»  и  meros – «часть», «доля»). Мономеры, как строительные блоки, могут соединяться друг с другом, образуя полимеры (от греч. polys – «многочисленный»). Все молекулы белков, нуклеиновых кислот являются полимерами, а углеводы могут быть и мономерами и полимерами (слайд 10)

          Углеводы – это сахаристые или сахароподобные вещества. В клетках животных содержание углеводов составляет от 1 до 3 %. (В печени – до 5%).В клетках растений – до 90%.
          Углеводы: моносахариды,  полисахариды.

          Выполните задание № 6, 7 в рабочей тетради. Работа с текстом учебника.

          Проверьте себя  (слайды 11, 12)

          Функции углеводов

          • Строительная. Целлюлоза –основа оболочки растительных клеток, хитин входит в состав покровов членистоногих и оболочки клеток грибов
          • Энергетическая. При окислении 1г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии
          • Запасающая. Крахмал – в растительной клетке и гликоген в животной

          Липиды (от греч. lipos – жир) – разнообразные по своей химической природе вещества: жиры, масла, воски, фосфолипиды).Содержание липидов в клетках колеблется от 5 до 90 % (в клетках жировой ткани) (слайд 13)

          Функции липидов:

          • Энергетическая (при окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии)
          • Запасающая (запас питательных веществ)
          • Строительная  (например, фосфолипиды входят в состав мембран клеток)
          • Водообразующая  (при окислении жиров образуется вода, например в организме человека – около 350 мл в сутки)
          • Защитная (воск предохраняет растительную клетку от механических повреждений, а подкожный жир у животных – от высоких и низких температур)
          • Регуляторная (некоторые гормоны и витамины, регулирующие жизнедеятельность организма, – липиды, например,  кортизон, тестостерон, витамин Д)  (слайды 14, 15)

           Для жизнедеятельности клетки необходимы и другие органические вещества – белки и нуклеиновые кислоты. Это тема следующего урока

          III. Закрепление и первичная проверка  знаний

          1. Работа с терминами (правильный ответ находим по гиперссылке, слайд 16)

          • Этот термин произошёл от двух греческих слов, которые означают «один» и «доля»  ( мономер)
          • Этот термин имеет две греческие основы — «подобный», «одинаковый» и— «состояние», «неподвижность» ( гомеостаз)
          • Это слово в переводе с греческого означает «многочисленный» (полимер)

          2. Тестирование (слайды 17-21,  правильный ответ остаётся, другие исчезают по щелчку)

          1) К органическим веществам, входящим в состав клетки относят:

          • Аммиак
          • Воду
          • Анионы слабых кислот
          • Глюкозу

          2) Укажите лишнее химическое соединение

          • Крахмал
          • Воск
          • Гликоген
          • Целлюлоза

          3) Вода играет важную роль в жизни клетки. Она

          • Участвует во многих химических реакциях
          • Обеспечивает нормальную кислотность среды
          • Ускоряет химические реакции
          • Входит в состав мембран

          4) В клетках каких организмов содержится в десятки раз больше углеводов, чем в клетках животных?

          • Бактерий-сапрофитов
          • Одноклеточных
          • Простейших
          • Растений

          5) Способность верблюдов хорошо переносить жару объясняется тем, что жиры

          • Сохраняют воду в организме
          • Выделяют воду при окислении
          • Создают теплоизолирующий слой, уменьшающий испарение

          IV. Домашнее задание: §5,  в рабочей тетради выполнить задание №3

          Список использованной литературы

          1. Биология. 9класс/ Рохлов В.С. – М. «Национальное образование» 2011.
          2. Биология. 9 класс: поурочные планы по учебнику И.Н. Пономарёвой, О.А. Корниловой, Н.М. Черновой «Основы общей биологии»/авт.-сост.Г.В. Чередникова. – Волгоград: «Учитель»  2009 (стр. 20-21).
          3. Основы общей биологии: учебник для учащихся 9класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономарёвой – М. «Вентана-Граф», 2006.
          4. http://www.images.yandex.ru

          9.11: Растительные клетки — Биология LibreTexts

          Почему растительные клетки выглядят как маленькие прямоугольники?

          Часть зародыша сосны. Обратите внимание, как кажется, что все ячейки накладываются друг на друга без промежутков между ними. Может ли это позволить клеткам образовывать структуры, которые могут расти вертикально?

          Органы в растениях?

          Ваше тело включает в себя системы органов, такие как пищеварительная система, состоящая из отдельных органов, таких как желудок, печень и поджелудочная железа, которые работают вместе, чтобы выполнять определенную функцию (в данном случае расщепление и поглощение пищи).Эти органы, в свою очередь, состоят из разных видов тканей, которые представляют собой группы клеток, которые работают вместе для выполнения определенной работы. Например, ваш желудок состоит из мышечной ткани, которая способствует движению, и железистой ткани, которая выделяет ферменты для химического расщепления молекул пищи. Эти ткани, в свою очередь, состоят из клеток, специализированных по форме, размеру и составным органеллам, таким как митохондрии для выработки энергии и микротрубочки для движения.

          Растения тоже состоят из органов, которые, в свою очередь, состоят из тканей.Ткани растений, как и наши, состоят из специализированных клеток, которые, в свою очередь, содержат определенные органеллы. Именно эти клетки, ткани и органы осуществляют драматическую жизнь растений.

          Растительные клетки

          Растительные клетки во многом напоминают другие эукариотические клетки. Например, они заключены в плазматическую мембрану и имеют ядро ​​и другие мембраносвязанные органеллы. Типичная растительная клетка представлена ​​на диаграмме Рис. ниже.

          Растительные клетки имеют те же структуры, что и клетки животных, плюс некоторые дополнительные структуры.Можете ли вы определить уникальные структуры растений на схеме?

          Структуры растительных клеток

          Структуры, обнаруженные в клетках растений, но не в клетках животных, включают большую центральную вакуоль, клеточную стенку и пластиды, такие как хлоропласты.

          • Большая центральная вакуоль окружена собственной мембраной и содержит воду и растворенные вещества. Его основная роль — поддерживать давление на внутреннюю часть клеточной стенки, придавая клетке форму и помогая поддерживать растение.
          • Клеточная стенка расположена вне клеточной мембраны. Он состоит в основном из целлюлозы и может также содержать лигнин , что делает его более жестким. Стенка клетки формирует, поддерживает и защищает клетку. Это предотвращает поглощение клеткой слишком большого количества воды и разрыв. Он также удерживает большие разрушающие молекулы от попадания в клетку.
          • Пластиды представляют собой мембраносвязанные органеллы с собственной ДНК. Примерами являются хлоропласты и хромопласты. Хлоропласты содержат зеленый пигмент хлорофилл и осуществляют фотосинтез . Хромопласты производят и хранят другие пигменты. Они придают лепесткам цветов свои яркие цвета.

          Типы растительных клеток

          У большинства растений есть три основных типа клеток. Эти клетки составляют основу ткани, о которой мы поговорим в другой концепции. Эти три типа ячеек описаны в таблице , приведенной ниже. Различные типы растительных клеток имеют разные структуры и функции.

          Тип ячейки Структура Функции Пример
          Паренхиматозный

          кубовидный

          неплотно упакованный

          тонкостенный

          относительно неспециализированный 900

          содержит хлоропласты

          фотосинтез

          клеточное дыхание

          хранение

          пищевые запасы тканей картофеля

          Колленхиматоз

          удлиненный

          неравномерно утолщенные стенки

          03

          сопротивление ветру

          03

          опора проходит через стебель сельдерея

          Склеренхимальный очень толстые стенки клеток, содержащие лигнин

          опора

          прочность

          прочная волокна из джута (используются для изготовления веревки)

          Резюме

          • У растений есть эукариотические клетки с большими центральными вакуолями, клеточные стенки, содержащие целлюлозу, и пластиды, такие как хлоропласты и хромопласты.
          • Различные типы растительных клеток включают паренхимные, колленхимальные и склеренхимные клетки. Эти три типа различаются по структуре и функциям.

          Обзор

          1. Определите три структуры, обнаруженные в клетках растений, но не в клетках животных. Какова функция каждой конструкции?
          2. Описать паренхимные клетки растений и указать их функции.
          Ячейка

          : структура и функции | eMedicalPrep

          Ячейка: структура и функции

          Содержание


          Что такое ячейка? / что такое клетка в организме человека?

          Клетка — самая маленькая и функциональная единица жизни.Способен к самостоятельному существованию. Одна клетка способна дать начало новому человеку.

          Теория клеток

          Три ученых предложили клеточную теорию. Маттиас Шлейден , Теодор Шванн и Рудольф Вирхов . Маттиас Шлейден был ботаником, который предположил, что все растения состоят из клеток. Затем зоолог Теодор Шванн предположил, что все животные состоят из клеток. Позже появляется Рудольф Вирхов , который предполагает, что все клетки возникают из уже существующих клеток.Итак, клеточная теория состоит из —

          • Клетка — структурная и функциональная единица жизни.

          • Все растения состоят из клеток.

          • Все животные состоят из клеток.

          • Все ячейки возникают из уже существующих ячеек.

          Строение клетки / Строение и функции клеток животных / какова структура клетки?

          Структура и функции клеточной мембраны / Клеточная мембрана — это внешнее покрытие клетки.Он действует как барьер, который позволяет проходить через него только определенным молекулам. Итак, клеточная мембрана известна как избирательно проницаемая мембрана. Он в основном состоит из липидного бислоя с белками. Эта модель известна как Fluid Mosaic Model , предложенная Зингером и Николсоном.

          Рис. 1. Структура клеточной мембраны

          Ядро контролирует большую часть активности клетки. Это двойная мембранная структура, состоящая из внешней и внутренней ядерной мембраны.Ядерная мембрана содержит ядерные поры, через которые проходят только определенные молекулы. Генетический компонент, то есть ДНК, присутствует внутри ядра клетки. Он находится только в эукариотической клетке. Прокариоты вместо ядра содержат нуклеоид, не ограниченный ядерной мембраной.

          Рис. 2. Строение ядра

          Эндоплазматическая сеть состоит из сети канальцев, которые продолжаются ядерной мембраной. Это место, где находятся белки, липиды и т. Д.Синтезированный. ER бывает двух типов — Smooth ER и Rough ER. Грубый ER содержит на своей поверхности рибосомы, которые помогают в синтезе белка, тогда как гладкий ER не содержит рибосом и участвует в биосинтезе липидов и детоксикации ксенобиотиков.

          Рис. 3. Структура ER

          Тело Гольджи или Комплекс Гольджи участвует в упаковке материалов и их транспортировке к цели. Белки, которые синтезируются в ER, упаковываются в пузырьки и сливаются с ER для достижения целевого сайта.

          Рис. 4. Строение тела гольджи

          Рибосомы представляют собой единую мембранную структуру, присутствующую в цитоплазме клетки, а также на ЭР. Они участвуют в синтезе белка. Рибосома состоит из маленькой субъединицы и большой субъединицы. Прокариотическая рибосома — 70S, тогда как эукариотическая рибосома — 80 S.

          Рис. 5. Структура рибосом

          Митохондрии — это двойная мембранная структура, на которой происходит синтез АТФ.Наружная мембрана похожа на плазматическую мембрану, а внутренняя мембрана сложена кристами. Внутренняя мембрана состоит из комплекса F 0 -F 1 , который синтезирует АТФ, энергетическую валюту клетки. Имеет собственную ДНК и рибосомы.

          Рис. 6. Строение митохондрий

          Лизосомы — это одинарная мембранная структура, обнаруженная в эукариотической клетке. Он известен как Suicidal Bags из-за его способности разрушать старые или ослабленные клетки.Он содержит кислотные гидролазы, которые разлагают отходы.

          Рис. 7. Структура лизосом

          Vacuole — это одинарная мембранная структура, обнаруженная как в растительных, так и в животных клетках. Мембрана вакуоли известна как Tonoplast . в нем хранятся продукты питания, отходы, вода и т. д., его не следует путать с сократительной вакуолью, обнаруженной в Amoeba .

          Рис. 8. Строение вакуоли

          Строение и функции растительных клеток

          Клеточная стенка — это самое внешнее покрытие растительных клеток.Он обеспечивает прочность и жесткость ячейки. В случае растительных клеток он в основном состоит из целлюлозы.

          Хлоропласт — это структура с двойной мембраной, обнаруженная в клетках растений. Это место фотосинтеза в растительных клетках. В хлоропласте присутствует зеленый пигмент растения, хлорофилл. Внутренняя мембрана окружает строму хлоропласта, где происходят темные реакции. Строма содержит стопку тилакоидов, известных как Grana , которые являются местом для легких реакций.

          Фиг.9. Строение хлоропласта

          Глиоксисомы обнаружены в клетках растений. Участвует в накоплении жиров, фотодыхании, расщеплении жирных кислот и т. Д.

          Остальные клеточные органеллы в клетках растений такие же, как и в клетках животных.

          Транспорт через клеточную мембрану

          Транспорт через мембрану происходит следующими способами:

          • Диффузия — наиболее распространенный тип мембранного транспорта, который происходит вниз по градиенту концентрации.Этот процесс не требует энергии для транспортировки. Большинство газов, таких как кислород, водород и т. Д., Попадает в ячейку или выходит из нее посредством диффузии.

          Рис. 10. Диффузия через мембрану

          • Облегченная диффузия — это мембранный перенос, который происходит через определенные молекулы-носители, такие как пермеазы, которые транспортируют молекулы без затрат энергии. В примере транспорт глюкозы происходит за счет облегченной диффузии.


          Рис. 11. Облегченная диффузия

          • Active Transport требовал затрат энергии на транспортировку определенных молекул против градиента концентрации. Существует два типа транспорта: первичный активный транспорт и вторичный активный транспорт . Первичный активный транспорт использует энергию для транспортировки молекул внутрь или из клетки, тогда как вторичный активный транспорт использует энергию, вырабатываемую за счет электрохимического градиента, образованного из-за закачки ионов внутрь или из клетки.

          Рис. 12. Активный транспорт

          Биомолекулы

          Биомолекула — это органическая молекула, вырабатываемая живым организмом. Они действуют как строительные блоки жизни и выполняют важные функции в живых организмах. В основном они состоят из углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы. Четыре общие биомолекулы: белков , нуклеиновых кислот , углеводов и липидов .

          Белки

          Любой из класса азотистых органических соединений, большие молекулы которых состоят из одной или нескольких длинных цепочек аминокислот и являются неотъемлемой частью всех живых организмов.

          Рис. 13. Структура аминокислот

          Строительные блоки белков известны как аминокислоты. В природе есть 22 встречающиеся в природе аминокислоты. Аминокислоты состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Итак, отдельная аминокислота состоит из аминогруппы, карбоксильной группы, атома водорода и отличительной боковой цепи, связанных с альфа-углеродом.

          Нуклеиновые кислоты

          Нуклеиновая кислота

          была впервые обнаружена Фридрихом Мишером из ядер гнойных клеток.Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые кислоты и рибонуклеиновые кислоты .

          Мономерная единица нуклеиновой кислоты известна как Нуклеотиды . Нуклеотид состоит из трех компонентов: Азотистое основание , Пятиуглеродный сахар и Фосфорная кислота .

          Рис. 14. Структура нуклеотида

          Азотистые основания представляют собой гетероциклические ароматические молекулы. В основном существует два типа нуклеиновых кислот: пурины и пиримидины .

          Пурины бывают двух типов — аденин и гуанин, тогда как пиримидины могут быть тимином, цитозином или урацилом.

          5-углеродный сахар, обнаруженный в ДНК, — это дезоксирибоза , а для РНК — рибоза . Нуклеотид без фосфата известен как нуклеозид .

          Углеводы

          Они определены как полигидроксиальдегиды или полигидроксикетоны. Они состоят из водорода, углерода и кислорода. Простейшие углеводы известны как моносахариды , такие как глюкоза — .Два моносахарида объединились в дисахариды. Полимеры, содержащие от 2 до 10 единиц моносахаридов, известны как олигосахариды . Когда соединяются от сотен до тысяч моносахаридов, они известны как полисахариды .

          Рис. 15. Структура альдозы и кетозы сахара

          Моносахариды с альдегидной группой известны как Альдозы . А моносахариды с кетонной группой известны как Ketoses . Триозы — это простейшие моносахариды.

          Липиды

          Они нерастворимы или плохо растворяются в воде. Они растворимы в неполярных растворителях, таких как эфир, хлороформ или бензол.

          Биологические функции липидов

          • Они служат в качестве накопителя энергии.
          • Они являются основным компонентом мембран.
          • Они выполняют защитную функцию, например, у бактерий, растений, насекомых и позвоночных.


          Посмотрите это видео, чтобы получить дополнительную информацию

          Другие показания

          Ячейка: структура и функции

          Образцы экзаменационных работ NEET и AIIMS

          Плазмолиз в растительных клетках Elodea

          Elodea canadensis
          Фото: Фрэнк Винсент [GFDL или CC-BY-SA-3.0], через Wikimedia Commons

          Назначение

          Студенты будут наблюдать под микроскопом различные субклеточные компоненты и определять влияние различных солевых растворов на клетки растений Elodea.

          Контекст

          На уровне средней школы учащиеся должны понимать, что эукариотическая клетка — это высокоструктурированная единица, состоящая из нескольких субклеточных компонентов. Эти субклеточные компоненты представляют собой специализированные части, каждая из которых выполняет уникальную функцию, необходимую для выживания клетки.Большинство этих структур трудно увидеть в живых клетках не только потому, что они маленькие, но и потому, что они бесцветны.

          На этом уроке ученики будут микроскопически определять наличие хлоропластов, клеточных стенок и клеточных мембран обычного аквариумного растения Elodea. Затем студенты определят влияние различных солевых растворов на структуры растительных клеток Elodea.

          Добавляя соленую воду в среду клеток Elodea, студенты будут наблюдать процесс плазмолиза, сокращение содержимого клеток из-за потери воды.Однако вам следует ориентироваться не на терминологию, а на то, что происходит во время плазмолиза. Выполняя эту лабораторную работу, студенты смогут развить практическое понимание плазмолиза, а также укрепить свое понимание осмоса и диффузии.

          Исследования показывают, что ученикам может быть легче понять, что клетка является основной единицей структуры (которую они могут наблюдать), чем то, что клетка является основной единицей функции (что должно быть выведено из экспериментов).( Benchmarks for Science Literacy , p. 342.) Важно подчеркнуть, что клеточные процессы влияют на весь организм.

          К концу 8-го класса ученики должны знать, что внутри клеток выполняются многие из основных функций организмов и что способ функционирования клеток одинаков для всех живых организмов. ( Benchmarks for Science Literacy , p. 112.) Студенты также должны уметь пользоваться микроскопом.

          Этот урок должен последовать за обсуждением различных субклеточных структур в клетках животных и растений.Он не знакомит студентов с клеточной мембраной, клеточной стенкой и хлоропластами; скорее, он демонстрирует присутствие этих клеточных компонентов и процесс плазмолиза.

          Подробнее

          Планирование вперед

          Лист учащегося можно раздать учащимся до начала лабораторной работы. В качестве домашнего задания учащиеся могут вводить соответствующую информацию в свои лабораторные записные книжки и использовать эти записные книжки в лабораторных условиях, а не на рабочем листе.

          Подготовка:

          • Elodea можно приобрести в Carolina Biological Supply (www.carolina.com/onlinecatalog) или позвонив в службу поддержки клиентов по телефону 1-800-334-5551. Пакет из 25 Elodea стоит примерно 9 долларов США. Примечание. Carolina Biological Supply не доставляется в Канаду, Южную Каролину или Вашингтон.
          • Чтобы приготовить 5% раствор соли, взвесьте 5 граммов NaCl и поместите в мерный цилиндр. Довести объем до 100 мл дистиллированной водой.
          • Чтобы приготовить 10% раствор соли, взвесьте 10 граммов NaCl и поместите в мерный цилиндр. Довести объем до 100 мл дистиллированной водой.

          Мотивация

          Предложите студентам посетить следующие два сайта: Cell Membrane на веб-сайте Life Science Connections и The Cell Membrane на веб-сайте Университета Южной Дакоты.

          Спросите студентов:

          • Какова основная функция клеточной мембраны?
          • Почему на первом сайте клеточная мембрана изображена в виде ворот?
          • Опишите структуру клеточной мембраны.
          • Как структура клеточной мембраны связана с ее функцией?

          Используйте эти вопросы, чтобы обсудить необходимость того, чтобы клеточная мембрана действовала как физический барьер, маркирующий границу цитоплазмы и защищающий содержимое клетки.В этом обсуждении приведите студентов к исследованию природы взаимодействия клетки с ее окружением.

          Аналогия с воротами эффективна, потому что она позволяет студентам понять, что все, что входит или выходит из клетки, должно сначала пересечь клеточную мембрану. Таким образом, клеточная мембрана играет решающую роль в поглощении газов (например, кислорода, необходимого для клеточного дыхания), питательных веществ и воды. Точно так же клеточная мембрана также позволяет вещам покидать клетку, таким как углекислый газ, вода и отходы.

          Попросите учащихся перейти на веб-сайт Plant Cell Wall.

          Спросите студентов:

          • Какова основная функция клеточной стенки?
          • Опишите строение клеточной стенки и ее состав.
          • Как структура клеточной стенки связана с ее функцией?

          Обсудите со студентами различия и сходства между клеточной мембраной и клеточной стенкой. Каждую клетку окружает своего рода покрытие, которое удерживает то, что находится внутри клетки, и предотвращает проникновение вредных частиц из внешней среды в клетку.Этой функции служат как клеточная мембрана, так и клеточная стенка. Все клетки имеют клеточную мембрану, а некоторые клетки (растительные и бактериальные) также имеют клеточную стенку.

          Основная функция клеточной мембраны — регулировать движение материалов внутрь и из клетки. Однако не все может пройти через клеточную мембрану — только определенные материалы. Таким образом, ученые говорят, что клеточная мембрана избирательно проницаема, а это означает, что только избирательные (определенные) вещества могут проникать (проходить) через мембрану.Клеточная стенка — это структура, которая окружает клеточную мембрану и придает клеткам прочность и жесткость. В отличие от клеточной мембраны клеточная стенка не является избирательно проницаемой; вещи могут легко пройти сквозь стену.

          Развитие

          Представьте задание учащимся, сказав: « Как мы уже обсуждали, одна из функций клеточной мембраны — контролировать поток материалов в клетку и из нее. В этом исследовании вы будете наблюдать эффекты размещения растений. клетки в растворах с различной концентрацией солей.

          Можно использовать следующие наводящие вопросы:

          • Как вы думаете, что произойдет с растительной клеткой, если ее поместить в воду?
          • Как будет действовать на клеточную мембрану? Клеточная стенка? Почему?
          • Как вы думаете, что произойдет с растительной клеткой, если ее поместить в соленую воду?
          • Как будет действовать на клеточную мембрану? Клеточная стенка? Почему?
          • Будет ли увеличение концентрации солевого раствора по-другому влиять на клетку? Почему или почему нет?

          Подготовительная лаборатория
          Раздайте копии студенческого листа «Плазмолиз в растительных клетках Elodea» всем студентам.Хотя рисунки и наблюдения можно делать прямо на листе, студентам рекомендуется вводить эту информацию в лабораторные тетради. Просмотрите инструкции для лаборатории, уделяя особое внимание методам подготовки слайдов. Продемонстрируйте, как сделать влажное предметное стекло, и повторите использование микроскопа.

          Спросите студентов:

          • Как вы думаете, почему мы сначала увидим растительную клетку элодеи в водопроводной воде? (Водопроводная вода является экспериментальным контролем. Она позволит учащимся наблюдать за растительными клетками элодеи в их обычной пресноводной среде.Таким образом, при добавлении растворов соленой воды любые изменения, происходящие в клетках растений, могут быть связаны только с растворами соленой воды.)

          Лаборатория
          Поощряйте студентов делать тщательные наброски своих наблюдений с помощью цветных карандашей и пытаться пометить столько структур, сколько они могут идентифицировать. Студентам, вероятно, понадобится помощь в определении подходящих регионов Элодеи для наблюдения. Вы можете подготовить типовой слайд и спроецировать его, чтобы помочь студентам в этом.

          Пост-лабораторная
          Пост-лабораторная дискуссия должна быть сосредоточена на объяснениях студентов изменений, наблюдаемых в клетках элодеи. Обсудите, что происходит с клеточной стенкой при увеличении концентрации соли. Учащиеся должны были уметь более четко различать клеточные стенки и клеточную мембрану по мере того, как все больше воды покидает клетку и цитоплазма сокращается.

          Задайте студентам следующие вопросы, чтобы направлять обсуждение после лабораторных занятий. По мере того, как учащиеся отвечают на вопросы, нарисуйте на доске клетку растения Elodea, заполняя клетку обсуждаемыми субклеточными структурами.

          • Какого цвета были клетки элодеи? (Они были бесцветными, кроме зеленых тел.)
          • Что такое зеленые тела внутри клеток Элодеи? (Хлоропласты.)
          • Где в основном находились эти зеленые тела? (В основном они располагались по краям камеры.)
          • Опишите форму этих хлоропластов. (овалы)
          • Почему эти хлоропласты зеленые? (Они зеленые из-за присутствия хлорофилла, светопоглощающего пигмента, необходимого для фотосинтеза.)
          • Были ли хлоропласты неподвижными или движущимися по клетке? (Они должны были переехать.)
          • Почему перемещались хлоропласты? (Цитоплазма внутри клетки постоянно перемещается, тем самым перемещая также различные субклеточные структуры внутри клетки. Это известно как поток цитоплазмы.)
          • Кто-нибудь заметил большое пространство внутри камеры?
          • Что это за большое пространство? (Центральная вакуоль.)
          • Какова функция центральной вакуоли? (Центральная вакуоль — это органелла в растительных клетках, которая накапливает питательные вещества и воду для клетки. Она может впитывать и выделять воду в зависимости от потребностей клетки. В клетках животных нет центральной вакуоли; в них много маленьких вакуолей, содержащих белки, углеводы, вода и питательные вещества.)
          • Опишите, что произошло с клетками Elodea в присутствии 5% раствора соли. (Вы должны нарисовать на доске Elodea в 5% растворе соли.)
          • Опишите, что произошло с клетками Elodea в присутствии 10% раствора соли. (Вы должны нарисовать на доске Elodea в 10% растворе соли.)
          • Почему клетки уменьшились? (Более высокая концентрация соли вызвала диффузию большего количества воды изнутри клетки за пределы клетки.)
          • Почему соль снаружи просто не двигалась внутри клетки, а не вода выходила из клетки? Что это говорит вам о клеточной мембране? (Клеточная мембрана избирательно проницаема.Он позволяет перемещать воду, но не соль.)
          • Какую структуру вы могли наблюдать в результате сжатия клетки? (Клеточная стенка.)
          • Почему клеточная стенка не сморщилась? (Он жесткий и обеспечивает поддержку растительной клетке Elodea. Кроме того, он пропускает соль, поэтому она не сжимается, в отличие от клеточной мембраны.)
          • Предскажите, что бы произошло, если бы мы использовали 20% раствор соли.
          • Опишите, что произошло, когда вы промыли солевой раствор соленой водой.
          • По вашим наблюдениям, Элодея — это пресноводное или морское растение?

          Фотографии клеток Elodea в различных солевых растворах см. На веб-сайте Elodea Plasmolysis. Вы можете просмотреть их с классом и попросить учащихся сравнить их с тем, что они видели в своих наблюдениях.

          Следующие ключевые концепции должны быть обсуждены со студентами:

          • Когда клетки растения окружены соленой водой, вода внутри растения перемещается из места, где больше воды (меньше соли), через клеточную стенку и мембрану, наружу, где меньше воды (больше соли).Этот процесс движения воды от воды с высокой концентрацией к воде с меньшей концентрацией называется осмосом.
          • Когда вода выходит из клетки, мы называем это плазмолизом.
          • Плазмолиз — это сокращение цитоплазмы растительной клетки в ответ на диффузию воды из клетки в раствор с высокой концентрацией соли.
          • Во время плазмолиза клеточная мембрана отрывается от клеточной стенки. Этого не происходит при низкой концентрации соли из-за жесткой клеточной стенки.Клетки растений сохраняют свой нормальный размер и форму в растворе с низкой концентрацией соли.
          • Плазмолиз — процесс обратимый

          Оценка

          Попросите учащихся использовать то, что они наблюдали, чтобы ответить на следующие вопросы:

          • Элодея обычно живет в пресной воде. Какие изменения вы заметили бы в клетках растения Elodea, которое внезапно перешло из пресной воды в соленую? Почему? Как плазмолиз повлияет на все растение? (Плазмолиз произойдет, потому что высокая концентрация соли вне клеток вызовет диффузию воды изнутри клетки за пределы клетки.Это приведет к тому, что все растение станет очень вялым.)
          • Если вы хотите вернуть дряблым, увядшим зеленым овощам или морковным палочкам хрустящую «свежесть», вы бы замочили их в соленой или простой воде? Поясните свой ответ. (Овощи следует замачивать в простой воде. Из-за высокой концентрации воды за пределами ячеек вода будет течь в ячейки. Когда ячейки и центральная вакуоль заполнятся водой, ячейки станут жесткими.)

          Попросите учащихся ответить на вопросы «Выводы» рабочего листа в их лабораторной тетради.Эти вопросы можно использовать в качестве инструмента оценки для проверки понимания учащимся.

          Добавочные номера

          Веб-сайт с активным описанием осмоса и движения воды в клетках и из клеток — «Как вещества попадают в клетки и из них». Студенты могут читать информацию на этом сайте и просматривать анимацию до раздела, озаглавленного «Демонстрация осмоса с использованием трубки Visking», который не имеет отношения к учащимся старших классов.

          Из этого задания студенты могут перейти к диффузии, осмосу и активному переносу, сайту, который может улучшить их понимание динамического равновесия внутри клеток, диффузии и осмоса.На этой странице есть интерактив, который позволяет студентам наблюдать за диффузией, осмосом и активным переносом.

          Отправьте нам отзыв об этом уроке>

          Рабочие листы по структуре и функциям ячеек 8 класса

          A. Состояние Верно или неверно:
          1. Одноклеточные организмы имеют одноклеточное тело. ………………
          2. Мышечные клетки разветвленные. ……………… ..
          3. Основная живая единица организма — это орган. ……………….
          4.Амеба имеет неправильную форму. ……………………
          5. Большинство клеток имеет ядро. …………………
          B. Кратко ответьте на следующие вопросы:
          1. Сделайте набросок нервной клетки человека. Какую функцию выполняют нервные клетки?


          2. Напишите короткие заметки о следующем:
          (a) Цитоплазма
          (b) Ядро клетки
          3. Какая часть клетки содержит органеллы?
          4. Сделайте наброски клеток животных и растений. Назовите три различия между ними.
          Клетки животных Растительные клетки

          5.Укажите разницу между эукариотами и прокариотами.
          6. Где в клетке находятся хромосомы? Укажите их функцию.
          7. «Клетки — это основные структурные единицы живых организмов». Объясните.
          8. Объясните, почему хлоропласты находятся только в клетках растений?
          9. Почему клеткам растений нужна клеточная стенка, а клеткам животных — нет?
          10. Влияет ли количество клеток в организме на его функционирование? Назови причины.
          C. Клещ (œ “) правильный вариант:
          1. Клеточная стенка сделана из неживого материала, известного как:
          (a) хромосома
          (b) нуклеиновая кислота
          (c) целлюлоза
          (d) ) протоплазма
          2.Пищевые структуры, обнаруженные в клетках зеленых растений, называются:
          (a) хлоропласты
          (b) хромосомы
          (c) митохондрии
          (d) хромопласты
          3. Клетки, которые являются длинными и разветвленными:
          (a) мышца клетки
          (b) нервные клетки
          (c) эритроциты
          (d) яйцеклетки страуса
          4. Самая крупная из известных клеток:
          (a) страусиное яйцо
          (b) RBC
          (c) WBC
          (d) ячейка кожи
          D. Заполните пустые поля:
          1. Значок ……………. центр управления ячейкой.
          2. Ан ……………. это клетка, которую можно увидеть без микроскопа.
          3. Энергия производится в ………………….
          4. Клеточная стенка находится в ………………… клетке.
          E. Сопоставьте следующее:
          ‘A’ (позиции) ‘B’ (Характеристики)
          1. Амеба а. WBC
          2. Кровь г. Самая большая ячейка
          3. Страусиное яйцо г. Жгутик
          4. Парамеций г.Псевдоподии
          5. Бактерии e. Наименьшая ячейка

          F. Сравните растительную клетку и животную клетку, затем заполните таблицу:


          G. Заполните кроссворд с помощью подсказок, приведенных ниже:
          Через († ‘)
          1. Это необходим для фотосинтеза.
          3. Срок для компонента, присутствующего в цитоплазме.
          6. Живое вещество в клетке.
          8. Наследственные единицы присутствуют на хромосомах.
          Пух († “)
          1. Зеленые пластиды.
          2. Образуется сбором тканей.
          4. Он отделяет содержимое клетки от окружающей среды. ’
          5. Пустая структура в цитоплазме.
          7. Группа ячеек.

          Рабочие листы по науке 8 класса

          ЯЧЕЙКА

          — СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ

          ЯЧЕЙКА

          — СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ

          1. Все организмы состоят из своего звена.

          2. Корни, пары, листья и цветы являются органами растений.

          3. Руки, ступни, ноги, сердце, почки и т. Д. Являются органами животных.

          4. Все органы состоят из тканей, которые, в свою очередь, состоят из клеток.

          5. Хотя организмы различаются по форме и размеру, все они состоят из основных единиц, называемых клетками.

          6. Клетки, присутствующие в живом организме, различаются по количеству, форме и размеру.

          7. Бактерии (PPLO) имеют наименьший размер клеток 0,1 микрон. Страусиное яйцо имеет самую большую ячейку размером 170 мм.

          8.Форма клеток варьируется от сферической, кубовидной, столбчатой ​​до длинных и разветвленных.

          9. Существуют одноклеточные организмы (бактерии), а также многоклеточные организмы (растения и животные).

          10. Каждая клетка имеет более мелкие части, называемые органеллами. Некоторые из них распространены к разным типам клеток. Каждая органелла выполняет свою определенную функцию.

          11. И у растительных, и у животных клеток есть плазматическая мембрана, ядро, митохондрии. и вакуоли. Кроме того, у растительных клеток есть клеточная стенка и пластиды.

          12. Клетка является базовой структурной и функциональной единицей всех живых организмов.

          13. Одноклеточный — это организм, подобный бактериям, содержащий только одну клетку.

          14. Многоклеточный — это организм, подобный растениям и животным, содержащий большое количество клеток.

          15. Органелла — один из более мелких компонентов клетки.

          16. Протоплазма — вязкая жидкость внутри клетки, которая обеспечивает ей живую природу.

          17. Плазменная мембрана — это мембрана вокруг клетки.

          18. Клеточная стенка представляет собой покрытие плазматической мембраны и обнаруживается только в клетках растений.

          19. Ядро является более плотной областью клетки и может находиться в центре клетки.

          20. Нуклеоплазма — жидкий материал ядра.

          21. Ядро — это меньшее, сферическое, плотное тело внутри ядра.

          22. Хромосомы представляют собой нитевидные структуры, обнаруженные в ядре.
          • Они несут на себе гены и помогают в наследовании или передаче признаков от родителей следующему поколению.
          • Хромосомы можно увидеть только при делении клетки.

          23. Ядро также действует как центр управления всей деятельностью клетки.

          24. Прокариотические клетки: Клетки, имеющие ядерный материал без ядерной мембраны, называются прокариотическими клетками.

          25. Прокариоты: Организмы с прокариотическими клетками называются прокариотами, например, бактериями и сине-зелеными водорослями.

          26. Эукариотические клетки: Клетки, имеющие ядерный материал с ядерной мембраной, называются эукариотическими клетками.

          27. Euka ryotes: Организмы, содержащие эукариотические клетки, называются эукариотами.

          28. Вакуоли: Пустые структуры в цитоплазме.

          29. Большие вакуоли обычны в растительных клетках, в то время как животные клетки не имеют вакуолей или имеют очень маленькие вакуоли.

          30. Пластиды обнаружены только в растительных клетках.

          31. Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета, содержащие хлорофилл, необходимый для фотосинтеза.

          32. Растительные клетки отличаются от клеток животных наличием дополнительного слоя над клеточной мембраной, называемого клеточной стенкой.




          1. Укажите, являются ли следующие утверждения верными (T) или ложными (F):
          (a) Одноклеточные организмы имеют одноклеточное тело. (T / F)
          (b) Мышечные клетки разветвленные. (T / F)
          (c) Основная живая единица организма — это орган. (T / F)
          (d) Амеба имеет неправильную форму. (T / F)

          Отв. (a) Верно (b) Неверно (c) Неверно (d) Верно.

          Q. 2. Сделайте набросок нервной клетки человека.Какую функцию выполняют нервные клетки?
          Отв. Функция нервных клеток:
          Нервная клетка получает и передает сообщения, тем самым помогая контролировать и координировать работу различных частей тела.









          Рис. 8.1. Нервная клетка

          Q. 3. Напишите короткие записи о следующем:
          (a) Цитоплазма
          (b) Ядро клетки
          Ответ. (a) Цитоплазма: Это желеобразное вещество, находящееся между ядром и клеткой мембрана. Различные другие компоненты или органеллы клеток присутствуют в цитоплазма. Он состоит из основных элементов, таких как C, H, 0 и N. Они содержатся в виде таких веществ, как углеводы, белки. и вода. Эти вещества присутствуют во всех клетках каждого организм независимо от размера, формы и является ли он одноклеточным или многоклеточный.

          (b) Ядро клетки: Это важный компонент живой клетки. Это вообще сферической формы и находится в центре клетки. Его можно окрасить и легко увидеть с помощью микроскопа. Ядро отделено от цитоплазма мембраной, называемой ядерной мембраной . Эта мембрана также пористая и позволяет материалам перемещаться между цитоплазмой и внутренней частью ядра.
          В микроскоп с большим увеличением мы можем увидеть меньшее шаровидное, плотное тело в ядре.Его называют ядрышком. В Кроме того, ядро ​​содержит нитевидные структуры, называемые хромосомами. Они несут гены и помогают в наследовании или передаче персонажей от родители к следующему поколению. Хромосомы можно увидеть только когда клетка делится. Ядро
          , помимо своей роли в наследовании, действует как центр управления деятельностью клетки.

          В. 4. Какая часть клетки содержит органеллы?
          Отв. Цитоплазма

          Q. 5. Сделайте наброски клеток животных и растений. Назовите три различия между ними.
          Отв.


          (а) Растительная клетка (b) Звонок животных







          Растительные клетки Животные клетки
          1.Внешнее покрытие — это клеточная стенка, которая сделана из целлюлозы.
          2. Наличие пластидов (например, хлоропластов).
          3. Имеются большие вакуоли.
          		1. Самым внешним покрытием является плазматическая мембрана, которая является живым материалом.
          2. Пластиды отсутствуют.
          3. Вакуоли отсутствуют или отсутствуют.


          В. 6. Укажите разницу между эукариотами и прокариотами.
          Отв.
          Эукариоты Прокариоты
          1.Ядро клетки имеет ядерную мембрану.
          2. Обладают мембраносвязанными органеллами.
          3. Примеры включают все высшие растения и животных.          		 1. Ядро не связано мембраной.
          2. Органеллы, связанные с мембраной, отсутствуют.
          3. Примеры: бактерии и сине-зеленые водоросли.


          В. 7. Где в клетке находятся хромосомы? Назовите их функции.
          Отв. Хромосомы, обнаруженные в ядре. Функции хромосом несут в себе гены и помогают передавать характер от родителей следующему поколению.

          Q. 8. «Клетки — основные структурные единицы живых организмов». Объяснять.
          Отв. Ячейки в живом организме — основные структурные единицы. У них разные конструкции, формы и размеры в живом организме. В живом мире, Организм отличается друг от друга клеткой, но все они состоят из клеток. Клетки в живом организме представляют собой сложную живую структуру.

          В. 9. Объясните, почему хлоропласты находятся только в клетках растений?
          Отв. Есть в цитоплазме клетки лист традесканции. Эти цветные тельца разбросаны по цитоплазме. клеток листа. Их называют пластидами. Они разные цвета. Некоторые из них содержат зеленый пигмент под названием хлорофилл. Зеленый цветные пластиды называются хлоропластами. Они придают зеленый цвет листья. Итак, мы знаем, что хлорофилл в основном содержится в клетках растений. Поэтому хлоропласты обнаруживаются в клетках растений.

          Q. 10. Заполните кроссворд с помощью подсказок, приведенных ниже:
          Через
          1. Это необходимо для фотосинтеза.
          3. Срок для компонента, присутствующего в цитоплазме.
          6. Живое вещество в клетке.
          8. Наследственные единицы присутствуют на хромосомах.
          Пух
          1. Пластиды зеленые.
          2. Образуется сбором тканей.
          4. Он отделяет содержимое клетки от окружающей среды.
          5. Пустая структура в цитоплазме.
          7. Группа ячеек.



          Отв.



          ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ВАЖНЫЙ ВОПРОС
          Q. 1. Какие из ячеек имеют более крупные вакуоли?
          (a) Растительные клетки
          (b) Животные клетки
          Ans. (a) Клетки растений

          Q. 2. Назовите самую большую органеллу.
          Отв. Plastids

          Q. 3. Какая основная структурная единица в живых организмах?
          Отв. Cell.

          В. 4. В каком организме самая маленькая клетка?
          Отв. Бактерии (микоплазмы).

          Q. 5. Назовите четыре элемента, которые составляют основную часть протоплазмы.
          Отв. Углерод, водород, азот и кислород.

          Q. 6. Назовите самую длинную растительную клетку.
          Отв. Волокно

          Q. 7. Назовите самую большую растительную клетку.
          Отв. Acetabularia

          Q. 8. Назовите самый внешний слой животной клетки.
          Отв. Плазменная мембрана

          Q. 9. Назовите слой за пределами плазматической мембраны растительной клетки.
          Отв. Клеточная стенка

          Q. 10. Какие четыре основных элемента составляют 90% протоплазмы?
          Отв. Углерод, водород, азот и кислород.

          В. 11. Что митохондрии делают в клетке?
          Отв. Митохондрии в клетке обеспечивают энергию для ее деятельности, так называемая электростанция
          клетки.

          В. 12. Каковы основные компоненты ячейки?
          Отв. Клеточная мембрана, цитоплазма и ядро ​​являются основными компонентами клетки.

          В. 13. Стенка клетки живая или мертвая?
          Отв. Мертвый

          В. 14. Плазматическая мембрана живая или мертвая?
          Отв. Living

          Q. 15. Назовите центр управления ячейкой.
          Отв. Nucleus

          Q. 16. Что является источником энергии клетки?
          Отв. Митохондрии

          В. 17. Что общего у всех живых организмов?
          Отв. Живые организмы имеют четко определенную структуру, т.е. клетку, которая функционирует согласованно.

          Q. 18. Куриное яйцо можно легко увидеть.Это ячейка или группа ячеек.
          Отв. Яйцо курицы представляет собой отдельную клетку, и оно достаточно велико, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.

          В. 19. Что такое ячейки?
          Отв. Клетки представляют собой сложные структуры, но представляют собой основные структурные и функциональные единицы всех живых организмов.

          Q. 20. Назовите устройство, которое используется для увеличения объектов.
          Отв. Микроскоп

          21. Какой минимальный размер можно увидеть в микроскоп?
          Ана. 10-6 M.

          Q. 22. Почему клетки нельзя было наблюдать до 17 века?
          Отв. Ячейки слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Поскольку не было концепции Под микроскопом до 17 века клетки не наблюдались.

          В. 23. Почему Роберт Гук взял тонкие ломтики пробки?
          Отв. Пробка представляет собой твердое тело, и его детали невозможно рассмотреть с помощью примитивного микроскопа, разработанного Гуком.

          В.24. Где Роберт Гук продемонстрировал кусок пробки?
          Отв. Гук продемонстрировал кусок пробки в Лондонском королевском обществе.

          Q. 25. Назовите два одноклеточных организма.
          Отв. Paramecium, амеба.

          В. 26. Каково разнообразие размеров ячейки?
          Отв. Бактериальная клетка имеет размер 0,1 микрона (10-5 м), а страусиное яйцо имеет размер 170 х 10-3 м.

          Q. 27. Назовите организм с наименьшим размером клетки.
          Отв. Размер клетки микоплазмы бактерий составляет всего 0,1 микрона.

          Q. 28. Назовите ячейки, имеющие разветвленную структуру.
          Отв. Нервные клетки

          В. 29. Какую клетку можно наблюдать невооруженным глазом?
          Отв. Страусиное яйцо

          В. 30. Кто наблюдал первую структуру, похожую на соты, в пробке, называемую ячейками? Дайте набросок пробковых ячеек.
          Отв. Роберт Гук

          Рис.8.3. Мертвые пробковые клетки — сотовая структура


          В. 31. Что такое протоплазма? Что дает ему живая природа?
          Отв. Протоплазма представляет собой жидкое вязкое вещество клетки и окружено мембрана называется плазматической мембраной. Он состоит из различных соединений, таких как как вода, углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и минералы соли. Эти соединения в особом сочетании обеспечивают живую природу протоплазма.

          В.32. Какие различия или сходства вы наблюдаете между живыми организмами определенного вида? Приведите пример.
          Отв. Организмы определенного вида различаются по форме и размеру, но схожи по структура и функции. Например, пасть птицы, насекомого или слон выполняет ту же функцию, т. е. потребление пищи. Листья разные растения различаются по форме и размеру, но все они помогают в синтезе еда.

          В. 33. Опишите эксперимент, проведенный Гуком на пробке.
          Отв. Роберт Гук попытался рассмотреть детали пробки под микроскопом, сделанным им самим. Поскольку пробка была твердой, он не видел ничего особенного. Затем он сделал очень тонкие срезы и исследовал их под микроскопом. Он нашел что было множество небольших пространств, ограниченных стенами. Он позвонил каждому такой ограниченный отсек, как ячейка.

          В. 34. В чем разница между одноклеточными организмами и многоклеточными организмами?
          Отв. В одноклеточные организмы, все функции выполняет один клетки, тогда как у многоклеточных организмов большое количество клеток в согласования друг с другом выполняют различные функции, поэтому также сказал, что в многоклеточных.

          Q. 35. Различайте орган и органеллы.
          Отв. Орган — это группа тканей, выполняющих идентичные специализированные функции, например, рука, нос и т. Д. Органелла — это компонент клетки, обладающий определенной функцией, т.е.ж., митохондрии, вакуоли и т. д.

          В. 36. Что дает клеткам возможность транспорта?
          Отв. Ячейки имеют выступы на поверхности клетки за пределами клеточной мембраны. Эти называются ресничками и жгутиками. Оба они обеспечивают транспортное средство в клетки.

          Q. 37. Различайте плазматическую мембрану и клеточную стенку.
          Отв.

          Плазменная мембрана Cell walt
          1.Он состоит из белков плазмы и живого
          2. Он содержится как в растительных, так и в животных клетках.
          3. Полупроницаемый.
          4. Мягкая и эластичная.          		 1. Он состоит из сложного углевода, называемого целлюлозой, и является мертвым или неживым.
          2. Обнаруживается только в растительных клетках.
          3. Проницаемый.
          4. Твердый и жесткий.


          В. 38. Какое значение имеет клеточная стенка в растительной клетке?
          Отв. Он выполняет следующие функции в растительной клетке:
          (i) Придает клетке определенную форму.
          (ii) Придает клетке жесткость и прочность.
          (iii) Он защищает внутренние клеточные органеллы, ограничивающие клетку.
          (iv) Он также выдерживает осмотическое давление, создаваемое содержимым клеток.

          В. 39. Какова функция клеточной стенки и плазматической мембраны?
          Отв. Клеточная стенка придает растительной клетке жесткость, форму и защиту.
          Плазменная мембрана позволяет только выбранному материалу входить и выходить из клетки.

          В. 40. Как отличить протоплазму от цитоплазмы?
          Отв. Протоплазма жидкое вещество, окруженное клеточной мембраной, в то время как цитоплазма жидкость между ядром и плазматической мембраной. Органеллы появляются в цитоплазме в виде частиц.

          В. 41. Какие преимущества получает амеба, изменяя свою форму?
          Отв. Изменение формы связано с образованием псевдоподий, которые облегчают движение и помогают в захвате пищи.

          В. 42. Есть ли связь между размером клетки и размером тела животного или растения?
          Отв. Нет отношения. У большинства клеток размер нормальный, но их количество зависит от размеров растений / животных.

          В. 43. Зачем растительным клеткам клеточные стенки?
          Отв. Клетки растений нуждаются в защите от перепадов температур, высоких скорость ветра, атмосферная влажность и т. д.Они подвергаются этим вариации, потому что они не могут двигаться. Вот почему растительным клеткам нужна клетка. стены.

          Q. 44. Назовите клеточную органеллу / компоненты, известные как
          (a) Центр управления (b) Энергетический центр клетки
          (c) Кухня клетки в растениях (d) Сайт для синтеза белка
          ( e) Хранение генетической информации. (f) Хранение пищевых продуктов Osmoregulationl.
          Отв. (a) Ядро (b) Митохондрии (c) Хлоропласт
          (d) Рибосомы (e) Хромосомы (f) Вакуоли.

          В. 45. Что такое разнообразие формы клетки?
          Отв. Ячейки обычно бывают круглыми и сферическими. Однако некоторые клетки отличаются от кубовидный столбчатый. Даже длинные и разветвленные клетки наблюдаются также у некоторые животные. (рис. 8.4)



          Рис. 8.4. Различные типы типичных ячеек различной формы



          Q.46. ​​Чтобы сравнить растительную и животную клетки, заполните таблицу 8.1.
          Таблица 8.1: Сравнение растительной клетки и животной клетки


          SI No. Часть Растительная клетка Животная клетка
          1. Клеточная мембрана Присутствует Присутствует
          2. Клеточная стенка Присутствует Отсутствует
          3. Ядро
          4. Ядерная мембрана
          5. Цитоплазма
          6. Пластиды
          7. Вакуоль


          Отв.

          SI No. Деталь Растительная клетка Животная клетка
          1. Клеточная мембрана Присутствует Присутствует
          2. Клеточная стенка Присутствует Отсутствует
          3. Ядро Присутствует Присутствует
          4. Ядерная мембрана Присутствует Присутствует
          5. Цитоплазма Присутствует Присутствует
          6. Пластиды Присутствует Отсутствует
          7. Вакуоль Присутствует Отсутствует


          Q. 47. Напишите заметку о структуре клетки.
          Отв. Клетка — основная единица живого организма.
          Клетка окружена внешней оболочкой, называемой «плазматической мембраной». который избирательно проницаем.Растительные клетки имеют дополнительное покрытие называется «клеточная стенка».
          Внутри ячейки полупрозрачная вязкая вещество, называемое «протоплазма». Центром управления ячейкой является ядро, которое содержит всю информацию, необходимую клетке для функции и производить дополнительные клетки для следующего поколения.
          The протоплазма между ядром и плазматической мембраной — это «цитоплазма», в которой представляют собой встроенные более мелкие частицы, называемые «органеллами». Органелла, митохондрии обеспечивают клетку энергией.В цитоплазме есть капли веществ, растворенных в воде. Они выглядят пустыми, когда смотреть под микроскопом. Их называют вакуолями. В клетках растений есть дополнительная органелла, называемая хлоропластом, которая является местом фотосинтез. (Рис. 8.5)
          Для движения клетки имеют выступы на поверхности, называемые «ресничками» и «жгутиками».



          Рис. 8.5. Типовая ячейка

          Рисунок 8.5 показаны эскизы клеток щеки человека.





          Рис. 8.6. человеческие клетки щеки


          ОБЪЕКТИВНЫЕ ВОПРОСЫ




          Q. 1. Заполните пробелы соответствующими словами:
          …

          1. Ячейки нескольких cms найдены в… .животных или ……… .. растений.
          2. Самая маленькая ячейка наблюдается в ………….
          3. Форма ячеек обычно ……… ….
          4. Эритроцит имеет размер несколько ……… ..
          5. Термин «клетка» был введен ………. .
          6. Основная структурная единица живого организма известна как ………….
          7. Клеточная стенка присутствует в …………. Только.
          8. Самая большая ячейка — это ……………

          Q. 2. Сопоставьте следующие элементы, указанные в столбце «A», с данными в столбце «B»:


          Столбец «A» Столбец «B»
          (i ) Эпителиальные клетки
          (ii) Мышечные клетки
          (iii) Нервные клетки
          (iv) Яйцеклетки
          (v) Самая крупная органелла
          (vi) Клеточная стенка          		 (a) Форма веретена
          (b) Круглая
          (c) Удлиненная
          (d) Длинноразветвленный
          (e) Мертвый
          (f) Пластиды


          Q.3. Укажите, верны ли приведенные ниже утверждения или нет:
          1. Кокс образуется, когда уголь нагревается в …….. воздухе.
          2. Корни, стебли, листья и цветы являются органами растений.
          3. Пластиды находятся только в клетках животных.
          4. Цитоплазма клетки содержит органеллы.
          5. Плазматическая мембрана мертва?
          6. Парамеций — это единичный организм.
          7. Орган — это группа тканей, выполняющих идентичные специализированные функции.

          В.4. Выберите правильные варианты в следующих вопросах :
          (i) Весь организм состоит из меньшей части, которая называется
          (a) органы (b) клетка
          (c) клеточная стенка (d) органелла

          (ii) Какая часть в клетке есть органеллы?
          (a) Протоплазма (b) Нуклеоплазма
          (c) Хромосомы (d) Цитоплазма

          (iii) Что из следующего не является пластидой?
          (a) Хлоропласт (b) Хромопласт
          (c) Лейкопласт (d) Рибосома

          (iv) Цвет пигмента хлорофилла:
          (a) желтый (b) зеленый
          (c) красный (d) синий

          ( v) Клеточная стенка растений состоит из
          (a) крахмала (b) лигнина
          (c) целлюлозы (d) белка

          (vi) Что из следующего не является одноклеточным организмом?
          (a) WBC (b) Paramecium
          (c) Бактерии (d) Amoeba

          (vii) Митоз — это
          (a) деление клеток (b) гибель клеток
          (c) удлинение клетки (d) клеточная стенка

          (viii) ДНК означает
          (a) Дезоксирибонуклеиновая кислота (b) Дезоксирибонуклеиновая кислота
          (c) Диоксид нуклеиновая кислота (d) Дегидрогенизированная нуклеиновая кислота рибозы

          (ix) Что из следующего является местом производства энергии?
          (a) Митохондрии (b) Нуклеоплазма
          (c) Цитоплазма (d) Ядерная мембрана

          (x) Самая большая клетка — это клетка
          (a) растение (b) яйцо страуса
          (c) куриное яйцо (d) человек check


          (xi) Какой самый внешний слой животной клетки?
          (a) Клеточная стенка (b) Цитоплазма
          (c) Плазменная мембрана (d) Протоплазма

          (xii) Что известно как электростанция клетки?
          (a) Рибосома (b) Митохондрии
          (c) Вакуоли (d) Ядро

          (xiii) Англичанин, открывший клетку в 1665 году, был
          (a) Роберт Кук (b) Роберт Фрост
          (c) Роберт Флеминг ( г) Роберт Хук

          (xiv) Какой центр управления ячейкой?
          (a) Ядро (b) Гены
          (c) Клеточная стенка (d) Тельца Гольджи

          (xv) Что отвечает за передачу генетических характеристик от родителей к потомкам?
          (a) Хромосомы (b) Гены
          (c) Нуклеоплазма (d) Ядрышко




          ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ОБЪЕКТИВНОГО ТИПА

          Q.1. Заполните пропуски:
          (i) мышцы, волокна (ii) микоплазмы (iii) круглый (iv) микрометр
          (v) Роберт Гук (vi) клетки (vii) растения (viii) яйцо страуса.

          Q. 2. Сопоставьте элементы в столбце «A» со столбцом «B»:


          столбец «A» столбец «B»
          (i) Эпителиальные клетки
          (ii) Мышечные клетки
          (iii) Нервные клетки
          (iv) Яйцеклетки
          (v) Крупнейшая органелла
          (vi) Клеточная стенка          		 (c) Удлиненная
          (a) Форма веретена
          (d) Длинно-разветвленная
          (b) Круглый
          (e) Мертвый
          (f) Пластиды


          Q.3. Верно или неверно:
          i) Верно ii) Неверно iii) Верно iv) Неверно
          v) Верно vi) Неверно

          Q.4. Выберите правильный вариант:
          (i) (b) (ii) (d) (iii) (a) (iv) (b) (v) (c)

          (vi) (c) (vii) (a ) (Viii) (a) (ix) (a) (x) (b)

          (xi) (c) (xii) (b) (xiii) (d) (xiv) (a) (xv) (b ).

          специализированных ячеек: типы и функции — видео и стенограмма урока

          Что такое нервные клетки?

          Нервные клетки называются нейронами . Они связываются вместе, образуя веревочную структуру, которая разветвляется по всему нашему телу, образуя нашу нервную систему. Нейроны находятся в головном, спинном мозге и нервах. Их работа — отправлять сообщения с помощью электрического импульса. Длинные связи на каждом конце клетки отличают ее от других клеток тела.Эти длинные связи помогают ему быстро передавать сообщения от нейрона к нейрону.

          Давайте посмотрим на пример работы нейронов. Вы случайно дотрагиваетесь рукой до чего-то горячего и тут же отдергиваете ее. Это может произойти в мгновение ока, но нейроны выполняют большую работу за этот короткий промежуток времени. Вы чувствуете боль, когда нейроны нервных окончаний вашей руки ощущают высокую температуру. Они отправляют сообщение нейронам в вашем мозгу. Затем нейроны в вашем мозгу отправляют вам сообщение о боли обратно в вашу руку! В то же время нейроны в вашем мозгу также посылают сигнал мышцам вашей руки, говоря им, чтобы они убрали руку от тепла.Все это стало возможным благодаря специальной способности нейронов передавать быстрые электрические сообщения.

          Что такое клетки крови?

          В нашей системе кровообращения существует три типа клеток крови : красные кровяные тельца, белые кровяные тельца и тромбоциты. Каждый отдельный тип клеток крови является специализированным или выполняет разные функции. Это пример того, как специализация может происходить даже внутри клеток, которые уже специализированы в определенной системе организма.

          Давайте в качестве примера рассмотрим эритроциты. Красные кровяные тельца — это особый тип кровяных телец, которые используются для переноса кислорода по всему телу. Они плоские, дискообразные и очень гибкие. Эритроциты также не имеют ядра. Вместо этого ядро ​​заменяется большим количеством гемоглобина , белка, который связывается с кислородом. Плоская форма эритроцита обеспечивает большую площадь поверхности для прохождения кислорода к гемоглобину. Гибкость позволяет эритроцитам протискиваться через мельчайшие из наших кровеносных сосудов.

          Что такое репродуктивные клетки?

          Репродуктивные клетки также являются важным типом специализированных клеток. Мужская репродуктивная клетка называется сперматозоидом , а женская репродуктивная клетка называется яйцеклеткой . Каждый из них специализируется на воспроизведении. В конечном итоге объединение этих клеток приведет к появлению всех других типов специализированных клеток в новом теле, которое будет создано!

          Функция сперматозоидов — доставлять генетический материал отца к яйцеклетке.Голова, тело и хвост сперматозоида позволяют ему достичь этой цели. Голова содержит специальные ферменты, которые позволяют ей проникать в яйцеклетку и оплодотворять ее. Тело сперматозоида содержит большое количество митохондрий, которые производят большое количество энергии для клетки. Хвост, называемый жгутиком, позволяет сперматозоиду перемещаться, чтобы достичь яйцеклетки.

          Функция яйцеклетки заключается в соединении со сперматозоидами, которыми она оплодотворяется, и объединении генетического материала матери с этой сперматозоидной клеткой.Он также содержит большое количество цитоплазмы, которая обеспечивает питание новой клетки, образующейся в результате слияния.

          Краткое содержание урока

          Ячейка — основная единица жизни. Однако существует много различных типов специализированных ячеек . Это означает, что они изменяются по размеру, форме или функции в соответствии с их назначением. Специализированные клетки составляют ткани, ткани составляют органы, а органы составляют системы, которые вместе составляют наши тела.Нервные клетки, клетки крови и репродуктивные клетки являются примерами специализированных клеток.

          Нервные клетки , называемые нейронами , имеют длинные связи, которые помогают им передавать сообщения через нашу нервную систему. Клетки крови являются примером специализации в системе организма и включают эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Красные кровяные тельца , например, специализируются на переносе кислорода по всему телу. Вместо ядра у них есть большое количество белка под названием гемоглобин , который связывается с кислородом.

          Репродуктивные клетки включают сперматозоиды и яйцеклетки. Эти клетки обладают особыми свойствами, которые позволяют им объединяться и создавать новый организм, который будет расти и создавать собственные специализированные клетки!

          Типы специализированных ячеек

          Нервные клетки Клетки крови Репродуктивные клетки
          * Называются нейронами
          * Обнаружены в головном, спинном мозге и нервах
          * Эти клетки передают сообщения посредством электрических импульсов.          		 * Включает эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
          * Каждый тип клеток крови выполняет свою особую функцию.          		 * Сперматозоиды или яйцеклетки
          * Эти мужские и женские репродуктивные клетки объединяются, чтобы произвести другие специализированные клетки.

          Результаты обучения

          Завершив этот урок по специализированным ячейкам, уделите время, чтобы убедиться, что вы можете:

          • Перефразировать определение ячейки и указать роль специализированных ячеек
          • Определите и опишите некоторые специализированные клетки, присутствующие в организме

          2.3 биологические молекулы — концепции биологии — 1-е канадское издание

          К концу этого раздела вы сможете:

          • Опишите, почему углерод имеет решающее значение для жизни
          • Объясните влияние незначительных изменений аминокислот на организмы
          • Опишите четыре основных типа биологических молекул
          • Понимать функции четырех основных типов молекул

          Посмотрите видео о белках и белковых ферментах.

          Большие молекулы, необходимые для жизни и состоящие из более мелких органических молекул, называются биологическими макромолекулами . Существует четыре основных класса биологических макромолекул (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты), каждый из которых является важным компонентом клетки и выполняет широкий спектр функций. Вместе эти молекулы составляют большую часть массы клетки. Биологические макромолекулы являются органическими, что означает, что они содержат углерод. Кроме того, они могут содержать водород, кислород, азот, фосфор, серу и дополнительные второстепенные элементы.

          Часто говорят, что жизнь «основана на углероде». Это означает, что атомы углерода, связанные с другими атомами углерода или другими элементами, образуют фундаментальные компоненты многих, если не большинства, молекул, уникальных для живых существ. Другие элементы играют важную роль в биологических молекулах, но углерод определенно квалифицируется как элемент «фундамент» для молекул в живых существах. Это связывающие свойства атомов углерода, которые ответственны за его важную роль.

          Углерод содержит четыре электрона в своей внешней оболочке.Следовательно, он может образовывать четыре ковалентные связи с другими атомами или молекулами. Простейшая молекула органического углерода — метан (CH 4 ), в котором четыре атома водорода связаны с атомом углерода.

          Рис. 2.12. Углерод может образовывать четыре ковалентные связи, образуя органическую молекулу. Самая простая молекула углерода — это метан (Ch5), изображенный здесь.

          Однако более сложные конструкции изготавливаются с использованием углерода. Любой из атомов водорода может быть заменен другим атомом углерода, ковалентно связанным с первым атомом углерода.Таким образом могут быть образованы длинные и разветвленные цепи углеродных соединений (рис. 2.13 a ). Атомы углерода могут связываться с атомами других элементов, таких как азот, кислород и фосфор (рис. 2.13 b ). Молекулы также могут образовывать кольца, которые сами могут связываться с другими кольцами (рис. 2.13 c ). Это разнообразие молекулярных форм объясняет разнообразие функций биологических макромолекул и в значительной степени основано на способности углерода образовывать множественные связи с самим собой и другими атомами.

          Рис. 2.13. Эти примеры показывают три молекулы (обнаруженные в живых организмах), которые содержат атомы углерода, различным образом связанные с другими атомами углерода и атомами других элементов. (а) Эта молекула стеариновой кислоты имеет длинную цепочку атомов углерода. (б) Глицин, компонент белков, содержит атомы углерода, азота, кислорода и водорода. (c) Глюкоза, сахар, имеет кольцо из атомов углерода и один атом кислорода.

          Углеводы — это макромолекулы, с которыми большинство потребителей в некоторой степени знакомо.Чтобы похудеть, некоторые люди придерживаются «низкоуглеводной» диеты. Спортсмены, напротив, часто «нагружаются углеводами» перед важными соревнованиями, чтобы убедиться, что у них достаточно энергии для соревнований на высоком уровне. Фактически, углеводы являются неотъемлемой частью нашего рациона; злаки, фрукты и овощи — все это естественные источники углеводов. Углеводы обеспечивают организм энергией, особенно через глюкозу, простой сахар. Углеводы также выполняют другие важные функции у людей, животных и растений.

          Углеводы можно представить формулой (CH 2 O) n , где n — количество атомов углерода в молекуле. Другими словами, соотношение углерода, водорода и кислорода в молекулах углеводов составляет 1: 2: 1. Углеводы подразделяются на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

          Моносахариды (моно- = «один»; sacchar- = «сладкий») представляют собой простые сахара, наиболее распространенным из которых является глюкоза.В моносахаридах количество атомов углерода обычно составляет от трех до шести. Большинство названий моносахаридов оканчиваются суффиксом -ose. В зависимости от количества атомов углерода в сахаре они могут быть известны как триозы (три атома углерода), пентозы (пять атомов углерода) и гексозы (шесть атомов углерода).

          Моносахариды могут существовать в виде линейной цепи или кольцевых молекул; в водных растворах они обычно находятся в кольцевой форме.

          Химическая формула глюкозы: C 6 H 12 O 6 .У большинства живых существ глюкоза является важным источником энергии. Во время клеточного дыхания из глюкозы выделяется энергия, которая используется для выработки аденозинтрифосфата (АТФ). Растения синтезируют глюкозу, используя углекислый газ и воду в процессе фотосинтеза, а глюкоза, в свою очередь, используется для удовлетворения потребностей растений в энергии. Избыток синтезированной глюкозы часто хранится в виде крахмала, который расщепляется другими организмами, питающимися растениями.

          Галактоза (входит в состав лактозы или молочного сахара) и фруктоза (содержится во фруктах) — другие распространенные моносахариды.Хотя глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C 6 H 12 O 6 ), они различаются структурно и химически (и известны как изомеры) из-за разного расположения атомов в углеродной цепи. .

          Рис. 2.14. Глюкоза, галактоза и фруктоза — изомерные моносахариды, что означает, что они имеют одинаковую химическую формулу, но немного разные структуры.

          Дисахариды (ди- = «два») образуются, когда два моносахарида подвергаются реакции дегидратации (реакции, при которой происходит удаление молекулы воды).Во время этого процесса гидроксильная группа (–ОН) одного моносахарида соединяется с атомом водорода другого моносахарида, высвобождая молекулу воды (H 2 O) и образуя ковалентную связь между атомами в двух молекулах сахара.

          Обычные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу. Лактоза — это дисахарид, состоящий из мономеров глюкозы и галактозы. Он содержится в молоке. Мальтоза, или солодовый сахар, представляет собой дисахарид, образующийся в результате реакции дегидратации между двумя молекулами глюкозы.Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза или столовый сахар, который состоит из мономеров глюкозы и фруктозы.

          Длинная цепь моносахаридов, связанных ковалентными связями, известна как полисахарид (поли- = «много»). Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать разные типы моносахаридов. Полисахариды могут быть очень большими молекулами. Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются примерами полисахаридов.

          Крахмал — это хранимая в растениях форма сахаров, состоящая из амилозы и амилопектина (оба полимера глюкозы).Растения способны синтезировать глюкозу, а избыток глюкозы откладывается в виде крахмала в различных частях растений, включая корни и семена. Крахмал, который потребляется животными, расщепляется на более мелкие молекулы, такие как глюкоза. Затем клетки могут поглощать глюкозу.

          Гликоген — это форма хранения глюкозы у людей и других позвоночных, состоящая из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой сильно разветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц.Когда уровень глюкозы снижается, гликоген расщепляется с высвобождением глюкозы.

          Целлюлоза — один из самых распространенных природных биополимеров. Клеточные стенки растений в основном состоят из целлюлозы, которая обеспечивает структурную поддержку клетки. Дерево и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Целлюлоза состоит из мономеров глюкозы, которые связаны связями между определенными атомами углерода в молекуле глюкозы.

          Каждый второй мономер глюкозы в целлюлозе переворачивается и плотно упаковывается в виде удлиненных длинных цепей.Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на разрыв, что так важно для растительных клеток. Целлюлоза, проходящая через нашу пищеварительную систему, называется пищевыми волокнами. Хотя связи глюкозы и глюкозы в целлюлозе не могут быть разрушены пищеварительными ферментами человека, травоядные животные, такие как коровы, буйволы и лошади, способны переваривать траву, богатую целлюлозой, и использовать ее в качестве источника пищи. У этих животных определенные виды бактерий обитают в рубце (часть пищеварительной системы травоядных) и секретируют фермент целлюлазу.В аппендиксе также содержатся бактерии, которые расщепляют целлюлозу, что придает ей важную роль в пищеварительной системе жвачных животных. Целлюлазы могут расщеплять целлюлозу на мономеры глюкозы, которые могут использоваться животным в качестве источника энергии.

          Углеводы выполняют другие функции у разных животных. У членистоногих, таких как насекомые, пауки и крабы, есть внешний скелет, называемый экзоскелетом, который защищает их внутренние части тела. Этот экзоскелет состоит из биологической макромолекулы , хитина , азотистого углевода.Он состоит из повторяющихся единиц модифицированного сахара, содержащего азот.

          Таким образом, из-за различий в молекулярной структуре углеводы могут выполнять самые разные функции хранения энергии (крахмал и гликоген), а также структурной поддержки и защиты (целлюлоза и хитин).

          Рис. 2.15. Хотя их структура и функции различаются, все полисахаридные углеводы состоят из моносахаридов и имеют химическую формулу (Ch3O) n.

          Зарегистрированный диетолог: Ожирение является проблемой для здоровья во всем мире, и многие болезни, такие как диабет и болезни сердца, становятся все более распространенными из-за ожирения.Это одна из причин, почему к зарегистрированным диетологам все чаще обращаются за советом. Зарегистрированные диетологи помогают планировать пищевые продукты и программы питания для людей в различных условиях. Они часто работают с пациентами в медицинских учреждениях, разрабатывая планы питания для профилактики и лечения заболеваний. Например, диетологи могут научить пациента с диабетом контролировать уровень сахара в крови, употребляя в пищу правильные типы и количества углеводов. Диетологи также могут работать в домах престарелых, школах и частных клиниках.

          Чтобы стать дипломированным диетологом, нужно получить как минимум степень бакалавра в области диетологии, питания, пищевых технологий или в смежных областях. Кроме того, дипломированные диетологи должны пройти программу стажировки под руководством и сдать национальный экзамен. Те, кто занимается диетологией, проходят курсы по питанию, химии, биохимии, биологии, микробиологии и физиологии человека. Диетологи должны стать экспертами в химии и функциях пищи (белков, углеводов и жиров).

          Через призму коренных народов (Сюзанна Вилкерсон и Чарльз Мольнар)

          Я работаю в колледже Камосун, расположенном в красивой Виктории, Британская Колумбия, с кампусами на традиционных территориях народов леквунгенов и васаней. Подземная луковица для хранения цветка камас, показанная ниже, была важным источником пищи для многих коренных народов острова Ванкувер и всей западной части Северной Америки. Луковицы камас по-прежнему употребляются в пищу как традиционный источник пищи, и приготовление луковиц камас относится к этому текстовому разделу об углеводах.

          Рис. 2.16 Изображение синего цветка камас и насекомого-опылителя. Подземная лампочка камаса запекается в костре. Тепло действует как фермент панкреатическая амилаза и расщепляет длинные цепи неперевариваемого инулина на усвояемые моно- и дисахариды.

          Чаще всего растения вырабатывают крахмал как запасенную форму углеводов. Некоторые растения, например камас, создают инулин. Инулин используется в качестве пищевых волокон, однако он не усваивается людьми. Если бы вы откусили сырую луковицу камаса, она была бы горькой и имела липкую консистенцию.Метод, используемый коренными народами для приготовления удобоваримых и вкусных камас, заключается в медленном запекании луковиц в течение длительного периода в подземной чаше для костра, покрытой особыми листьями и почвой. Тепло действует как фермент амилаза поджелудочной железы и расщепляет длинные цепи инулина на легкоусвояемые моно- и дисахариды.

          Правильно запеченные луковицы камас по вкусу напоминают смесь печеной груши и вареного инжира. Важно отметить, что, хотя синие камы являются источником пищи, их не следует путать с белыми камасами смерти, которые особенно токсичны и смертельны.Цветки выглядят по-разному, но луковицы очень похожи.

          Липиды включают разнообразную группу соединений, которые объединены общим признаком. Липиды гидрофобны («водобоязненные») или нерастворимы в воде, потому что они неполярные молекулы. Это потому, что они являются углеводородами, которые включают только неполярные углерод-углеродные или углерод-водородные связи. Липиды выполняют в клетке множество различных функций. Клетки хранят энергию для длительного использования в виде липидов, называемых , жирами .Липиды также обеспечивают изоляцию растений и животных от окружающей среды. Например, они помогают водным птицам и млекопитающим оставаться сухими из-за их водоотталкивающих свойств. Липиды также являются строительными блоками многих гормонов и важной составляющей плазматической мембраны. Липиды включают жиры, масла, воски, фосфолипиды и стероиды.

          Рис. 2.17. Гидрофобные липиды в мехе водных млекопитающих, таких как речная выдра, защищают их от непогоды.

          Молекула жира, такая как триглицерид, состоит из двух основных компонентов — глицерина и жирных кислот.Глицерин — это органическое соединение с тремя атомами углерода, пятью атомами водорода и тремя гидроксильными (–OH) группами. Жирные кислоты имеют длинную цепь углеводородов, к которой присоединена кислая карбоксильная группа, отсюда и название «жирная кислота». Количество атомов углерода в жирной кислоте может составлять от 4 до 36; наиболее распространены те, которые содержат 12–18 атомов углерода. В молекуле жира жирная кислота присоединена к каждому из трех атомов кислорода в -ОН-группах молекулы глицерина ковалентной связью.

          Фигура 2.18 Липиды включают жиры, такие как триглицериды, которые состоят из жирных кислот и глицерина, фосфолипидов и стероидов.

          Во время образования этой ковалентной связи высвобождаются три молекулы воды. Три жирные кислоты в жире могут быть похожими или разными. Эти жиры также называют триглицеридами , потому что они содержат три жирные кислоты. Некоторые жирные кислоты имеют общие названия, указывающие на их происхождение. Например, пальмитиновая кислота, насыщенная жирная кислота, получают из пальмы.Арахидовая кислота получена из Arachis hypogaea , научного названия арахиса.

          Жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными. В цепи жирной кислоты, если есть только одинарные связи между соседними атомами углерода в углеводородной цепи, жирная кислота является насыщенной. Насыщенные жирные кислоты насыщены водородом; другими словами, максимальное количество атомов водорода, прикрепленных к углеродному скелету.

          Когда углеводородная цепь содержит двойную связь, жирная кислота представляет собой ненасыщенную жирную кислоту .

          Большинство ненасыщенных жиров являются жидкими при комнатной температуре и называются маслами . Если в молекуле есть одна двойная связь, тогда он известен как мононенасыщенный жир (например, оливковое масло), а если имеется более одной двойной связи, то он известен как полиненасыщенный жир (например, масло канолы).

          Насыщенные жиры плотно упаковываются и остаются твердыми при комнатной температуре. Животные жиры со стеариновой кислотой и пальмитиновой кислотой, содержащиеся в мясе, и жир с масляной кислотой, содержащиеся в масле, являются примерами насыщенных жиров.Млекопитающие хранят жиры в специализированных клетках, называемых адипоцитами, где жировые шарики занимают большую часть клетки. У растений жир или масло хранятся в семенах и используются в качестве источника энергии во время эмбрионального развития.

          Ненасыщенные жиры или масла обычно растительного происхождения и содержат ненасыщенные жирные кислоты. Двойная связь вызывает изгиб или «перегиб», который препятствует плотной упаковке жирных кислот, сохраняя их в жидком состоянии при комнатной температуре. Оливковое масло, кукурузное масло, масло канолы и жир печени трески являются примерами ненасыщенных жиров.Ненасыщенные жиры помогают повысить уровень холестерина в крови, тогда как насыщенные жиры способствуют образованию бляшек в артериях, что увеличивает риск сердечного приступа.

          В пищевой промышленности масла искусственно гидрогенизируются для придания им полутвердого состояния, что приводит к меньшей порче и увеличению срока хранения. Проще говоря, газообразный водород пропускают через масла, чтобы отвердить их. Во время этого процесса гидрирования двойные связи цис- -конформации в углеводородной цепи могут быть преобразованы в двойные связи в -транс- -конформации.Это образует транс -жир из цис--жира. Ориентация двойных связей влияет на химические свойства жира.

          Рис. 2.19. В процессе гидрогенизации ориентация двойных связей изменяется, в результате чего из цис-жира образуется трансжир. Это изменяет химические свойства молекулы.

          Маргарин, некоторые виды арахисового масла и шортенинг являются примерами искусственно гидрогенизированных транс -жиров. Недавние исследования показали, что увеличение транс--жиров в рационе человека может привести к увеличению уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) или «плохого» холестерина, что, в свою очередь, может привести к отложению бляшек в организме человека. артерии, что приводит к болезни сердца.Многие рестораны быстрого питания недавно отказались от использования транс -жиров, и теперь в США на этикетках продуктов питания требуется указывать их содержание транс -жиров.

          Незаменимые жирные кислоты — это жирные кислоты, которые необходимы, но не синтезируются человеческим организмом. Следовательно, их необходимо дополнять с помощью диеты. Жирные кислоты омега-3 относятся к этой категории и являются одной из двух известных незаменимых жирных кислот для человека (другая — омега-6 жирные кислоты).Они представляют собой тип полиненасыщенных жиров и называются омега-3 жирными кислотами, потому что третий углерод на конце жирной кислоты участвует в двойной связи.

          Лосось, форель и тунец являются хорошими источниками жирных кислот омега-3. Жирные кислоты омега-3 важны для работы мозга, нормального роста и развития. Они также могут предотвратить сердечные заболевания и снизить риск рака.

          Как и углеводы, жиры получили широкую огласку. Это правда, что чрезмерное употребление жареной и другой «жирной» пищи приводит к увеличению веса.Однако жиры выполняют важные функции. Жиры служат долгосрочным накопителем энергии. Они также обеспечивают изоляцию тела. Поэтому «здоровые» ненасыщенные жиры в умеренных количествах следует употреблять регулярно.

          Фосфолипиды являются основным компонентом плазматической мембраны. Как и жиры, они состоят из цепей жирных кислот, прикрепленных к глицерину или подобной основной цепи. Однако вместо трех жирных кислот есть две жирные кислоты, а третий углерод глицериновой основы связан с фосфатной группой.Фосфатная группа модифицируется добавлением спирта.

          Фосфолипид имеет как гидрофобные, так и гидрофильные участки. Цепи жирных кислот гидрофобны и исключаются из воды, тогда как фосфат гидрофильный и взаимодействует с водой.

          Клетки окружены мембраной, которая имеет бислой фосфолипидов. Жирные кислоты фосфолипидов обращены внутрь, вдали от воды, тогда как фосфатная группа может быть обращена либо к внешней среде, либо к внутренней части клетки, которые оба являются водными.

          Через призму коренных народов

          Для первых народов Тихоокеанского Северо-Запада богатый жиром рыбный оолиган с содержанием жира 20% от веса тела был важной частью рациона нескольких коренных народов. Почему? Поскольку жир — это самая калорийная пища, и наличие компактного высококалорийного источника энергии с возможностью хранения будет важно для выживания. Характер жира также сделал его важным товаром. Как и лосось, оолиган возвращается в свое русло после долгих лет в море. Его прибытие ранней весной сделало его первым свежим продуктом в году.В цимшианских языках о прибытии оолигана … традиционно объявляли криком: «Хлаа аат’иксши халимоотхв!», Что означает: «Наш Спаситель только что прибыл!»

          Рис. 2.20 Изображение приготовленного оолигана. Эта жирная рыба с содержанием жира 20% от веса тела является важной частью диеты коренных народов.

          Как вы уже узнали, все жиры гидрофобны (ненавидят воду). Чтобы отделить жир, рыбу отваривают, а плавающий жир снимают. Жирный состав улигана состоит из 30% насыщенных жиров (например, сливочного масла) и 55% мононенасыщенных жиров (например, растительных масел).Важно отметить, что это твердая смазка при комнатной температуре. Поскольку в нем мало полиненасыщенных жиров (которые быстро окисляются и портятся), его можно хранить для дальнейшего использования и использовать в качестве предмета торговли. Считается, что его состав делает его таким же полезным, как оливковое масло, или лучше, поскольку он содержит жирные кислоты омега-3, которые снижают риск диабета и инсульта. Он также богат тремя жирорастворимыми витаминами A, E и K.

          Стероиды и воски

          В отличие от фосфолипидов и жиров, обсуждавшихся ранее, стероиды и имеют кольцевую структуру.Хотя они не похожи на другие липиды, они сгруппированы с ними, потому что они также гидрофобны. Все стероиды имеют четыре связанных углеродных кольца, а некоторые из них, как и холестерин, имеют короткий хвост.

          Холестерин — стероид. Холестерин в основном синтезируется в печени и является предшественником многих стероидных гормонов, таких как тестостерон и эстрадиол. Он также является предшественником витаминов Е и К. Холестерин является предшественником солей желчных кислот, которые помогают в расщеплении жиров и их последующем усвоении клетками.Хотя о холестерине часто говорят отрицательно, он необходим для правильного функционирования организма. Это ключевой компонент плазматических мембран клеток животных.

          Воски состоят из углеводородной цепи со спиртовой (–OH) группой и жирной кислотой. Примеры восков животного происхождения включают пчелиный воск и ланолин. У растений также есть воск, например покрытие на листьях, которое помогает предотвратить их высыхание.

          Концепция в действии


          Чтобы получить дополнительную информацию о липидах, исследуйте «Биомолекулы: Липиды» с помощью этой интерактивной анимации.

          Белки являются одной из самых распространенных органических молекул в живых системах и обладают самым разнообразным набором функций среди всех макромолекул. Белки могут быть структурными, регуляторными, сократительными или защитными; они могут служить для транспортировки, хранения или перепонки; или они могут быть токсинами или ферментами. Каждая клетка живой системы может содержать тысячи различных белков, каждый из которых выполняет уникальную функцию. Их структуры, как и их функции, сильно различаются. Однако все они представляют собой полимеры аминокислот, расположенных в линейной последовательности.

          Функции белков очень разнообразны, потому что существует 20 различных химически различных аминокислот, которые образуют длинные цепи, и аминокислоты могут располагаться в любом порядке. Например, белки могут функционировать как ферменты или гормоны. Ферменты , которые вырабатываются живыми клетками, являются катализаторами биохимических реакций (например, пищеварения) и обычно являются белками. Каждый фермент специфичен для субстрата (реагента, который связывается с ферментом), на который он действует. Ферменты могут разрушать молекулярные связи, переупорядочивать связи или образовывать новые связи.Примером фермента является амилаза слюны, которая расщепляет амилозу, компонент крахмала.

          Гормоны представляют собой химические сигнальные молекулы, обычно белки или стероиды, секретируемые эндокринной железой или группой эндокринных клеток, которые контролируют или регулируют определенные физиологические процессы, включая рост, развитие, метаболизм и размножение. Например, инсулин — это белковый гормон, поддерживающий уровень глюкозы в крови.

          Белки имеют разную форму и молекулярную массу; некоторые белки имеют глобулярную форму, тогда как другие имеют волокнистую природу.Например, гемоглобин — это глобулярный белок, а коллаген, обнаруженный в нашей коже, — это волокнистый белок. Форма белка имеет решающее значение для его функции. Изменения температуры, pH и воздействие химикатов могут привести к необратимым изменениям формы белка, что приведет к потере функции или денатурации (более подробно это будет обсуждаться позже). Все белки состоят из 20 одних и тех же аминокислот по-разному.

          Аминокислоты — это мономеры, из которых состоят белки.Каждая аминокислота имеет одинаковую фундаментальную структуру, которая состоит из центрального атома углерода, связанного с аминогруппой (–NH 2 ), карбоксильной группы (–COOH) и атома водорода. Каждая аминокислота также имеет другой вариабельный атом или группу атомов, связанных с центральным атомом углерода, известную как группа R. Группа R — единственное различие в структуре между 20 аминокислотами; в остальном аминокислоты идентичны.

          Рис. 2.21. Аминокислоты состоят из центрального углерода, связанного с аминогруппой (–Nh3), карбоксильной группой (–COOH) и атомом водорода.Четвертая связь центрального углерода варьируется среди различных аминокислот, как видно из этих примеров аланина, валина, лизина и аспарагиновой кислоты.

          Химическая природа группы R определяет химическую природу аминокислоты в ее белке (то есть, является ли она кислотной, основной, полярной или неполярной).

          Последовательность и количество аминокислот в конечном итоге определяют форму, размер и функцию белка. Каждая аминокислота присоединена к другой аминокислоте ковалентной связью, известной как пептидная связь, которая образуется в результате реакции дегидратации.Карбоксильная группа одной аминокислоты и аминогруппа второй аминокислоты объединяются, высвобождая молекулу воды. Полученная связь представляет собой пептидную связь.

          Продукты, образованные такой связью, называются полипептидами . Хотя термины полипептид и белок иногда используются взаимозаменяемо, полипептид технически представляет собой полимер аминокислот, тогда как термин белок используется для полипептида или полипептидов, которые объединились вместе, имеют различную форму и имеют уникальную функцию.

          Эволюция в действии

          Эволюционное значение цитохрома c Цитохром c является важным компонентом молекулярного механизма, который собирает энергию из глюкозы. Поскольку роль этого белка в производстве клеточной энергии имеет решающее значение, за миллионы лет он очень мало изменился. Секвенирование белков показало, что существует значительное сходство последовательностей между молекулами цитохрома с разных видов; эволюционные отношения можно оценить путем измерения сходства или различий между белковыми последовательностями различных видов.

          Например, ученые определили, что цитохром с человека содержит 104 аминокислоты. Для каждой молекулы цитохрома с, которая к настоящему времени была секвенирована у разных организмов, 37 из этих аминокислот находятся в одном и том же положении в каждом цитохроме с. Это указывает на то, что все эти организмы произошли от общего предка. При сравнении последовательностей белков человека и шимпанзе различий в последовательностях не обнаружено. При сравнении последовательностей человека и макаки-резуса было обнаружено единственное различие в одной аминокислоте.Напротив, сравнение человека с дрожжами показывает разницу в 44 аминокислотах, предполагая, что люди и шимпанзе имеют более недавнего общего предка, чем люди и макака-резус или люди и дрожжи.

          Структура белка

          Как обсуждалось ранее, форма белка имеет решающее значение для его функции. Чтобы понять, как белок приобретает свою окончательную форму или конформацию, нам необходимо понять четыре уровня структуры белка: первичный, вторичный, третичный и четвертичный .

          Уникальная последовательность и количество аминокислот в полипептидной цепи — это ее первичная структура. Уникальная последовательность каждого белка в конечном итоге определяется геном, кодирующим этот белок. Любое изменение в последовательности гена может привести к добавлению другой аминокислоты к полипептидной цепи, вызывая изменение структуры и функции белка. При серповидно-клеточной анемии β-цепь гемоглобина имеет единственную аминокислотную замену, вызывающую изменение как структуры, так и функции белка.Что наиболее примечательно, так это то, что молекула гемоглобина состоит из двух альфа-цепей и двух бета-цепей, каждая из которых состоит примерно из 150 аминокислот. Таким образом, молекула содержит около 600 аминокислот. Структурное различие между нормальной молекулой гемоглобина и молекулой серповидноклеточных клеток, которое резко снижает продолжительность жизни у пораженных людей, заключается в одной аминокислоте из 600.

          Из-за этого изменения одной аминокислоты в цепи обычно двояковогнутые или дискообразные эритроциты принимают форму полумесяца или «серпа», что закупоривает артерии.Это может привести к множеству серьезных проблем со здоровьем, таких как одышка, головокружение, головные боли и боли в животе у людей, страдающих этим заболеванием.

          Паттерны сворачивания, возникающие в результате взаимодействий между частями аминокислот, не относящихся к R-группам, приводят к вторичной структуре белка. Наиболее распространены альфа (α) -спиральные и бета (β) -пластинчатые листовые структуры. Обе структуры удерживаются в форме водородными связями. В альфа-спирали связи образуются между каждой четвертой аминокислотой и вызывают поворот аминокислотной цепи.

          В β-складчатом листе «складки» образованы водородными связями между атомами в основной цепи полипептидной цепи. Группы R прикреплены к атомам углерода и проходят выше и ниже складок складки. Гофрированные сегменты выровнены параллельно друг другу, а водородные связи образуются между одинаковыми парами атомов на каждой из выровненных аминокислот. Структуры α-спирали и β-складчатых листов обнаруживаются во многих глобулярных и волокнистых белках.

          Уникальная трехмерная структура полипептида известна как его третичная структура.Эта структура вызвана химическим взаимодействием между различными аминокислотами и участками полипептида. Прежде всего, взаимодействия между группами R создают сложную трехмерную третичную структуру белка. Могут быть ионные связи, образованные между группами R на разных аминокислотах, или водородные связи, помимо тех, которые участвуют во вторичной структуре. Когда происходит сворачивание белка, гидрофобные группы R неполярных аминокислот лежат внутри белка, тогда как гидрофильные группы R лежат снаружи.Первые типы взаимодействий также известны как гидрофобные взаимодействия.

          В природе некоторые белки образованы из нескольких полипептидов, также известных как субъединицы, и взаимодействие этих субъединиц образует четвертичную структуру. Слабые взаимодействия между субъединицами помогают стабилизировать общую структуру. Например, гемоглобин представляет собой комбинацию четырех полипептидных субъединиц.

          Рис. 2.22 На этих иллюстрациях можно увидеть четыре уровня белковой структуры.

          Каждый белок имеет свою уникальную последовательность и форму, удерживаемую химическими взаимодействиями.Если белок подвержен изменениям температуры, pH или воздействию химикатов, структура белка может измениться, потеряв свою форму в результате так называемой денатурации , как обсуждалось ранее. Денатурация часто обратима, поскольку первичная структура сохраняется, если денатурирующий агент удаляется, позволяя белку возобновить свою функцию. Иногда денатурация необратима, что приводит к потере функции. Один из примеров денатурации белка можно увидеть, когда яйцо жарят или варят.Белок альбумина в жидком яичном белке денатурируется при помещении на горячую сковороду, превращаясь из прозрачного вещества в непрозрачное белое вещество. Не все белки денатурируются при высоких температурах; например, бактерии, которые выживают в горячих источниках, имеют белки, адаптированные для работы при этих температурах.

          Концепция в действии

          Чтобы получить дополнительную информацию о белках, исследуйте «Биомолекулы: Белки» с помощью этой интерактивной анимации.

          Нуклеиновые кислоты являются ключевыми макромолекулами в непрерывности жизни.Они несут генетический план клетки и несут инструкции для функционирования клетки.

          Двумя основными типами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК) . ДНК — это генетический материал, содержащийся во всех живых организмах, от одноклеточных бактерий до многоклеточных млекопитающих.

          Другой тип нуклеиновой кислоты, РНК, в основном участвует в синтезе белка. Молекулы ДНК никогда не покидают ядро, а вместо этого используют посредника РНК для связи с остальной частью клетки.Другие типы РНК также участвуют в синтезе белка и его регуляции.

          ДНК и РНК состоят из мономеров, известных как нуклеотидов . Нуклеотиды объединяются друг с другом с образованием полинуклеотида, ДНК или РНК. Каждый нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, пентозного (пятиуглеродного) сахара и фосфатной группы. Каждое азотистое основание в нуклеотиде присоединено к молекуле сахара, которая присоединена к фосфатной группе.

          Рис. 2.23. Нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, пентозного сахара и фосфатной группы. ДНК

          имеет двойную спиральную структуру. Он состоит из двух цепей или полимеров нуклеотидов. Нити образованы связями между фосфатными и сахарными группами соседних нуклеотидов. Нити связаны друг с другом в своих основаниях водородными связями, и нити наматываются друг на друга по своей длине, отсюда и описание «двойной спирали», что означает двойную спираль.

          Рис. 2.24. Химическая структура ДНК с цветной меткой, обозначающей четыре основания, а также фосфатный и дезоксирибозный компоненты основной цепи.

          Чередующиеся сахарные и фосфатные группы лежат на внешней стороне каждой цепи, образуя основу ДНК. Азотистые основания сложены внутри, как ступени лестницы, и эти основания соединяются в пару; пары связаны друг с другом водородными связями. Основания спариваются таким образом, чтобы расстояние между скелетами двух цепей было одинаковым по всей длине молекулы. Правило состоит в том, что нуклеотид A соединяется с нуклеотидом T, а G — с C, см. Раздел 9.1 для более подробной информации.

          Живые существа основаны на углероде, потому что углерод играет такую ​​важную роль в химии живых существ. Четыре позиции ковалентной связи атома углерода могут дать начало широкому разнообразию соединений с множеством функций, что объясняет важность углерода для живых существ. Углеводы — это группа макромолекул, которые являются жизненно важным источником энергии для клетки, обеспечивают структурную поддержку многих организмов и могут быть обнаружены на поверхности клетки в качестве рецепторов или для распознавания клеток.Углеводы классифицируются как моносахариды, дисахариды и полисахариды, в зависимости от количества мономеров в молекуле.

          Липиды — это класс макромолекул, которые по своей природе неполярны и гидрофобны. Основные типы включают жиры и масла, воски, фосфолипиды и стероиды. Жиры и масла представляют собой запасенную форму энергии и могут включать триглицериды. Жиры и масла обычно состоят из жирных кислот и глицерина.

          Белки — это класс макромолекул, которые могут выполнять широкий спектр функций для клетки.Они помогают метаболизму, обеспечивая структурную поддержку и действуя как ферменты, переносчики или гормоны. Строительными блоками белков являются аминокислоты. Белки организованы на четырех уровнях: первичный, вторичный, третичный и четвертичный. Форма и функция белка неразрывно связаны; любое изменение формы, вызванное изменениями температуры, pH или химического воздействия, может привести к денатурации белка и потере функции.

          Нуклеиновые кислоты — это молекулы, состоящие из повторяющихся единиц нуклеотидов, которые направляют клеточную деятельность, такую ​​как деление клеток и синтез белка.Каждый нуклеотид состоит из пентозного сахара, азотистого основания и фосфатной группы. Есть два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.

          аминокислота: мономер белка

          углевод: биологическая макромолекула, в которой соотношение углерода, водорода и кислорода составляет 1: 2: 1; углеводы служат источниками энергии и структурной поддержкой в ​​клетках

          целлюлоза: полисахарид, который составляет клеточные стенки растений и обеспечивает структурную поддержку клетки

          хитин: вид углеводов, образующих внешний скелет членистоногих, таких как насекомые и ракообразные, и клеточные стенки грибов

          денатурация: потеря формы белка в результате изменений температуры, pH или воздействия химических веществ

          дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК): двухцепочечный полимер нуклеотидов, несущий наследственную информацию клетки

          дисахарид: два мономера сахара, которые связаны между собой пептидной связью

          фермент : катализатор биохимической реакции, который обычно представляет собой сложный или конъюгированный белок

          жир: липидная молекула, состоящая из трех жирных кислот и глицерина (триглицерида), которая обычно существует в твердой форме при комнатной температуре

          гликоген: запасной углевод у животных

          гормон: химическая сигнальная молекула, обычно белок или стероид, секретируемая эндокринной железой или группой эндокринных клеток; действия по контролю или регулированию определенных физиологических процессов

          липиды: класс макромолекул, неполярных и нерастворимых в воде

          макромолекула: большая молекула, часто образованная полимеризацией более мелких мономеров

          моносахарид: отдельная единица или мономер углеводов

          нуклеиновая кислота: биологическая макромолекула, которая несет генетическую информацию клетки и инструкции для функционирования клетки

          нуклеотид: мономер нуклеиновой кислоты; содержит пентозный сахар, фосфатную группу и азотистое основание

          масло: ненасыщенный жир, являющийся жидкостью при комнатной температуре

          фосфолипид: основной компонент мембран клеток; состоит из двух жирных кислот и фосфатной группы, присоединенной к основной цепи глицерина

          полипептид: длинная цепь аминокислот, связанных пептидными связями

          полисахарид: длинная цепь моносахаридов; могут быть разветвленными и неразветвленными

          белок: биологическая макромолекула, состоящая из одной или нескольких цепочек аминокислот

          рибонуклеиновая кислота (РНК): одноцепочечный полимер нуклеотидов, участвующий в синтезе белка

          насыщенная жирная кислота: длинноцепочечный углеводород с одинарными ковалентными связями в углеродной цепи; количество атомов водорода, прикрепленных к углеродному скелету, максимально

          крахмал: запасной углевод в растениях

          стероид: тип липида, состоящего из четырех конденсированных углеводородных колец

          транс-жиры: форма ненасыщенного жира с атомами водорода, соседствующими с двойной связью, напротив друг друга, а не на одной стороне двойной связи

          триглицерид: молекула жира; состоит из трех жирных кислот, связанных с молекулой глицерина

          ненасыщенная жирная кислота: длинноцепочечный углеводород, имеющий одну или несколько двойных связей в углеводородной цепи

          Атрибуция СМИ

          .

          Author: alexxlab

          Добавить комментарий

          Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *