Рибосомы, клеточный центр; органоиды движения

Цитоплазма – это внутренняя полужидкая среда клетки в которой протекают все биохимические процессы. Она содержит структуры – органоиды и осуществляет связь между ними. Органоиды имеют закономерные особенности строения и поведения в различные периоды жизнедеятельности клетки и выполняют определенные функции. Есть органоиды свойственные всем клеткам – митохондрии, клеточный центр, аппарат Гольджи, рибосомы, ЭПС, лизосомы. Органоиды движения – жгутики и реснички характерны для одноклеточных организмов.

В цитоплазме откладываются различные вещества – включения. Это постоянные структуры возникающие в процессе жизнедеятельности. Плотные включения – это гранулы, жидкие – вакуоли. Их размеры обусловлены жизнедеятельностью клеток.

В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения. Это значит, что клетка в основном построена из мембран. Все мембраны имеют сходное строение. Принятой считается модель жидкостно-мозаичного строения: мембрана образована двумя рядами липидов в которые на разную глубину погружены молекулы белков.

Она имеется у всех клеток и отделяет цитоплазму от внешней среды, образуя поверхность клетки. Поверхность клетки неоднородна, её физиологические свойства различны. Клетка обладает высокой прочностью и эластичностью. В цитоплазматической мембране есть поры, через которые происходит переход молекул веществ. Поступление веществ в клетку – это процесс идущий с затратой энергии. Клеточная мембрана обладает свойством полупроницаемости. Механизмом обеспечивающим полупроницаемость является осмос. Кроме осмоса, химические вещества и твердые тела могут проникать в клетку за счёт выпячиваний – это пиноцетоз и фагоцитоз. Цитоплазматическая мембрана так же обеспечивает связь между клетками в тканях многоклеточных организмов за счёт многочисленных складок и выростов.

Наружная плазматическая мембрана продолжается в мембраны ЭПС. ЭПС – это сложная система мембран в цитоплазме клеток. Объем ЭПС составляет до 50% объема клетки. Существует два вида ЭПС:

1. Гладкая – осуществляет синтез липидов и углеводов.

2. Шероховатая синтезирует белки. Процесс идет на покрывающих ЭПС рибосомах. Синтезированные органические вещества транспортируются в аппарат Гольджи.

б) Рибосомы. Округлые тела, состоящие из белка и РНК. Рибосомная р-РНК синтезируется в ядре в зоне ядрышка, затем покидает ядро и переходит на ЭПС где происходит синтез белка.

в) Митохондрии. Содержатся во всех эукариотах. Всеобщее расположение митохондрий в животном и растительном мире указывает на важную роль, которую они играют в клетке. Форма – округлая. Количество неодинаково и зависит от функциональной активности клеток. Их больше там, где наиболее интенсивны синтетические процессы. Стенка – двухслойная мембрана. Внутренний слой имеет выросты – кристы. На их поверхности расположены многочисленные ферменты. Основная функция митохондрий – синтез АТФ – универсального источника энергии.

г) Лизосомы. Овальные тела, окруженные трехслойной мембраной. Лизосомы заполнены пищеварительными ферментами, способными расщеплять белки и нуклеиновые кислоты, липиды и полисахара. Расщепление (лизос). Лизосомы связаны своим содержимым с вакуолями. Лизосомы могут разрушать структуры самой клетки при их старении, когда зародышевые ткани заменяются постоянными.

д) Пластиды. Округлые тела, характерные только для растительных клеток. Основная функция – синтез углеводов. Различные виды пластид могут переходить друг в друга.

1. Хлоропласты. Содержат в гранулах зеленый пигмент – хлорофилл. Это основной компонент синтеза углеводов. Содержится во всех зеленых частях растений.

2. Хромопласты. Жёлтые (красные) пластиды. Образуются при видоизменении хлоропластов. Особенно много осенью в листьях. Участвуют в синтезе и водном обмене.

3. Лейкопласты. Бесцветные. Содержатся во всех частях растения. Участвуют в синтезе и хранении запасов питательных веществ. В зависимости от условий могут переходить в хромо или хлоропласт.

е) Клеточный центр. Парный орган. Состоит из 2-х центриолей. Центриоль – это пучок трубочек. Основная роль центра – участие в делении клеток, за счет формирования и веретена деления.

6. Клеточный центр и его роль в делении клетки.

8. Пластиды и их роль в жизнедеятельности организмов.

Тема 2.3 Обмен веществ и превращение энергии в клетке

1. Катаболизм – совокупность реакций расщепления, сопровождающихся выделением энергии.

2. Метаболизм – совокупность реакций расщепления и синтеза – обмен веществом и энергией.

3. Нуклеотид – мономер, природного полимера ДНК, состоящий из азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты.

4. Комплиментарность – порядок взаимного расположения нуклеотидов в параллельных цепях ДНК.

5. Анаболизм – совокупность реакций биосинтеза.

6. Ген – участок молекул ДНК, несущий информацию о признаке.

7. Автотрофы – организмы, получающие энергию из неорганических веществ.

8. Генераторы – организмы получающие органические вещества из окружающей среды.

В клетках непрерывно идут процессы биосинтеза. С участием ферментов (биокатализаторов) из простых низкомолекулярных веществ образуются сложные высокомолекулярные соединения: из аминокислот синтезируются белки, из моносахаридов – сложные углеводы, из азотистых оснований – нуклеотиды, а из них нуклеиновые кислоты.

Реакции биосинтеза отличаются видовой и индивидуальной специфичностью. В конечном итоге структура синтезируемых крупных органических молекул определяется наследственной информацией, заключенной в определенной последовательности нуклеотидов ДНК. Синтезированные вещества используются в процессе роста для построения клеток и их органоидов и для замены израсходованных или разрушенных молекул. Все реакции синтеза идут с поглощением энергии. Возникает вопрос: откуда клетки и целые организмы черпают энергию для процессов биосинтеза? Энергия для их обеспечения образуется в результате параллельно протекающих реакций расщепления органических молекул, поступающих с пищей, т.е. все реакции катаболизма протекают с выделением энергии. Реакции расщепления составляют энергетический обмен клетки. Совокупность реакций биосинтеза и расщепления веществ носит название метаболизма.

Живые организмы для жизнедеятельности нуждаются в источниках энергии. По способу её получения все организмы делятся на две группы – автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы – это организмы питающиеся, т.е. получающие энергию за счёт неорганических соединений. К ним относятся некоторые бактерии и все зеленые растения. В зависимости от того, какой источник энергии используется автотрофами для синтеза органических соединений, их делят на две группы: фототрофы и хемотрофы.

Для фототрофов источником энергии служит свет, а хемотрофы используют энергию, освобождающуюся при окислительно-восстановительных реакциях. Таким образом, пути получения энергии живыми организмами могут быть различны, направлены они на синтез органических соединений из углекислого газа и воды.

Зеленые растения являются фототрофами. При помощи содержащегося в хлоропластах хлорофилла они осуществляют фотосинтез – преобразование энергии солнечного света в энергию химических связей.

Процесс состоит из двух фаз – световой и темновой. В световой фазе кванты света взаимодействуют с молекулами хлорофилла, в результате чего эти молекулы переходят в более богатое энергией – возбужденное состояние. Затем избыток энергии части возбужденных молекул переходит в теплоту или испускается в виде света. Другая часть энергии передается ионам водорода, и имеющимся в водном растворе вследствие диссоциации воды образовавшиеся атомы водорода непрочно соединяются с органическими молекулами – переносчиками водорода. Ионы гидроксила ОН^I отдают свои электроны другим молекулам и превращаются в свободные радикалы ОН^I. При их взаимодействии образуется вода и молекулярный кислород:

Таким образом, источником кислорода, образующегося при фотосинтезе и выделяющегося в атмосферу является фотолиз – разложение воды под действием света. Зеленые растения синтезируют до 30% возобновляемого ежегодно кислорода. Кроме фотолиза энергия солнечного излучения используется в световой фазе для синтеза АТФ. Это очень эффективный процесс: в хлоропластах образуется в 30 раз больше АТФ, чем в митохондриях тех же растений с участием кислорода. Таким путем накапливается энергия, необходимая для процессов в темновой фазе фотосинтеза.

В комплексе химических реакций темновой фазы, для течения которой свет не обязателен, ключевое место занимает связывание СО₂. В этих реакциях участвуют молекулы АТФ, синтезированные во время световой фазы и атомы водорода, образовавшиеся в процессе фотолиза воды и связанные с молекулами-переносчиками:

Так энергия солнечного света преобразуется в энергию химических связей сложных органических соединений.

Некоторые бактерии, лишенные хлорофилла, тоже способны к синтезу органических соединений, при этом они используют энергию химических реакций, происходящих в клетках при окислении некоторых неорганических соединений для усвоения СО₂ и Н₂О и построения из них органических веществ. Процесс образования некоторыми микроорганизмами органических соединений из неорганических за счёт энергии окислительно-восстановительных реакций называется хемосинтезом.

К группе хемотрофов относятся в частности, азотфиксирующие бактерии. Одни из них используют энергию окисления аммиака в азотистую кислоту, другие – окисление азотистой кислоты в азотную. Известны хемосинтетики извлекающие энергию, которая возникает при окислении двухвалентного железа в трёхвалентное (их называют железобактериями) или при окислении сероводорода до серной кислоты (серные бактерии). Фиксируя атмосферный азот, переводя нерастворимые минералы в форму пригодную для усвоения растениями, хемосинтезирующие бактерии играют важную роль в круговороте веществ в природе и образовании полезных ископаемых.

Организмы, не способные сами синтезировать органические соединения из неорганических, нуждаются в доставке их из окружающей среды. Такие организмы называют гетеротрофами. К ним относятся большинство бактерий, грибы и все животные.

Микроорганизмы поверхности Мирового океана при хемосинтезе образуют до 70% возобновляемого кислорода.

1. Какие реакции составляют метаболизм клетки.

8. Важнейшая реакция синтеза и её составные части.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: