Страница 31 - гдз по биологии 9 класс учебник Пасечник, Каменский

Проанализируйте таблицу 1. Почему можно утверждать, что химический состав клетки служит доказательством единства живой природы и общности живой и неживой природы? Почему считается, что углерод составляет химическую основу жизни?

Проанализировав таблицу 1, мы видим, что объекты живой и неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. Это доказывает единство происхождения живой и неживой природы.

Углерод является основным химическим элементом и основой жизни. Он входит в состав всех органических соединений.

Какое неорганическое вещество преобладает в химическом составе клетки? Опишите его физические свойства и функции в клетке.

Среди неорганических веществ клетки на первом месте по массе стоит вода. Вода выполняет множество функций: сохранение объёма и упругости клетки, растворение различных веществ. В клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Используя рисунок 11, опишите особенности строения клетки как уровня организации живого в составе организма человека.

Клеточный уровень организации человека обусловлен особенностями строения и функционированием его отдельных клеток. В целом они имеют строение, характерное для клеток животных.

Обязательным компонентом любой клетки является плазматическая мембрана, отделяющая её от внешней среды.

Ядро – это важнейшая структура клетки, которая представляет собой своеобразный центр управления реализацией и хранением наследственной информации.

Цитоплазма – это внутреннее содержимое клетки, исключая её ядро. Основное вещество цитоплазмы представляет собой густой бесцветный раствор, основу которого составляет вода (70–90 % от общей массы). В нём содержится много белков, встречаются также липиды и различные неорганические соединения. В цитоплазме протекают многочисленные биохимические реакции и содержатся различные органоиды клетки.

Какое строение имеет плазматическая мембрана? В состав каких клеточных органоидов входят мембраны? Какие функции в клетке выполняют эти органоиды?

Плазматическая мембрана имеет толщину 8-12 нм и построена из двух слоёв липидов, в которые погружены многочисленные молекулы мембранных белков.

Мембранными органоидами являются ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли, пластиды, митохондрии, ядро.

Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними имеются различия.

Комплекс Гольджи состоит из трубочек, сети уплощенных канальцев (цистерн) и связанных с ними пузырьков. Располагается вокруг ядра клетки, внешне напоминает стопку блинов. Это - "клеточный склад". В нем запасаются жиры и углеводы, с которыми здесь происходят химические видоизменения.

Лизосома участвует во внутриклеточном пищеварении поступивших в клетку веществ.

Вакуоли характерны для растительных клеток, однако встречаются и у животных (у одноклеточных - сократительные вакуоли). У растений вакуоли выполняют другие функции и имеют иное строение: они заполняются клеточным соком, в котором содержится запас питательных веществ. Снаружи вакуоль окружена тонопластом.

Митохондрию можно сравнить с "энергетической станцией". Если в цитоплазме происходит анаэробный этап дыхания (бескислородный), то в митохондрии идет более совершенный - аэробный этап (кислородный).

Подумайте, по каким признакам (особенностям строения) вы бы смогли отличить на микрофотографиях клетки аппарат Гольджи, митохондрии, ядро, лизосомы друг от друга? Как отличаются клетки организма по количеству названных органоидов?

Комплекс Гольджи состоит из трубочек, сети уплощенных канальцев (цистерн) и связанных с ними пузырьков. Располагается вокруг ядра клетки, внешне напоминает стопку блинов.

Лизосома представляет собой мембранный пузырек, содержащий внутри ферменты (энзимы) - липазы, протеазы, фосфатазы. Лизосому можно ассоциировать с клеточным желудком.

Митохондрия окружена двумя мембранами. Внутренняя ее мембрана образует выпячивания внутрь - кристы, на которых имеется большое скопление окислительных ферментов, участвующих в кислородном этапе дыхания. Внутри митохондрия заполнена матриксом.

Важнейшая структура эукариотической клетки - оформленное ядро, которое у прокариот отсутствует. Внутренняя часть ядра представлена кариоплазмой, в которой расположен хроматин - комплекс ДНК, РНК и белков, и одно или несколько ядрышек.

Какую информацию несёт хромосомный набор человека? Что является её носителем?

Хромосомы отличаются друг от друга по строению, форме, размерам. Совокупность всех признаков (форма, число, размер) хромосом называется кариотип. Кариотип может быть представлен по-разному: существует кариотип вида, особи, клетки.

Объясните, в чём заключается причина разнообразия форм и размеров различных специализированных клеток. Приведите примеры.

Выполнение разных функций является причиной разнообразия формы и размеров различных клеток, тканей, органов и систем органов в многоклеточном организме. Различные клетки и ткани развиваются и приспосабливаются к определенным условиям окружающей среды, а также требованиям организма для выполнения определенных задач, таких как питание, защита, подвижность и воспроизводство.

Какой опыт можно провести для того, чтобы доказать роль ядра в клетке? Предложите объект исследования и соответствующие методы.

Для того чтобы выяснить роль ядра, можно удалить его из клетки и наблюдать последствия такой операции. Если с помощью микроиглы удалить ядро у одноклеточного животного – амебы, то клетка продолжает жить и двигаться, но не может расти и через несколько дней погибает. Следовательно, ядро необходимо для метаболических процессов (в первую очередь – для синтеза нуклеиновых кислот и белков), обеспечивающих рост и размножение клеток.

Моя лаборатория

ИССЛЕДУЙТЕ

Изучение клеток слизистой оболочки полости рта человека (на временном микропрепарате)

Цель работы: исследовать строение клетки слизистой оболочки полости рта человека; убедиться в клеточном строении организма человека.

Материалы и оборудование: микроскоп, шпатель, йод, пипетка, предметное и покровное стёкла.

Ход работы

1. Проведите с лёгким нажимом чистым шпателем по твёрдому нёбу или дёснам. На шпателе в капле слюны окажутся клетки покровной (эпителиальной) ткани, выстилающей ротовую полость.
2. Поместите снятую слизь на предметное стекло и накройте покровным стеклом.
3. На край покровного стекла капните раствор йода. Рассмотрите микропрепарат под микроскопом.
4. Обратите внимание на форму клеток. Зарисуйте их, обозначьте наружную мембрану, цитоплазму и ядро.
5. На основе исследования сделаете вывод.

ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Органические вещества клетки. В состав всех органических соединений клетки входит углерод. Его атомы способны образовывать цепочки практически любой длины, которые обеспечивают многообразие молекул органических веществ. Такие макромолекулы обычно состоят из повторяющихся, сходных по структуре соединений. Эти соединения получили название мономеров (от греч. топов — один). Образованную мономерами макромолекулу называют полимером (от греч. ро/у — много). Молекула полимера может состоять из многих тысяч соединённых между собой мономеров, которые могут быть одинаковыми или разными. Полимеры, входящие в

Полимеры, входящие в состав клеток, называют биологическими полимерами или биополимерами. Свойства биополимеров зависят от строения их молекул: от числа и разнообразия мономерных звеньев.

Углеводы, или сахариды, входят в состав клеток всех живых организмов.

Основная функция углеводов — энергетическая. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма. Очень важной является также структурная, или строительная, функция углеводов. Сложные углеводы (полисахариды) входят в состав межклеточного вещества кожи, сухожилий, хрящей, придавая им прочность и эластичность.

Липиды (от греч. Проз — жир) — обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех живых клетках. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир и др.). Наиболее простые и широко распространённые липиды — жиры.

Одна из основных функций жиров — энергетическая. Жиры дают энергии в 2 раза больше, чем углеводы, взятые в той же массе. Кроме того, липиды выполняют защитную и регуляторную функции. Многие производные липидов (например, витамины А, О, Е) участвуют в обменных процессах, происходящих в организме, выполняя регуляторную функцию.

Белки — самые многочисленные среди органических веществ. Мономерами белков являются аминокислоты. Бесконечное разнообразие белков создаётся за счёт различного сочетания всего 20 аминокислот. Важнейшими функциями белковых молекул являются: структурная (строительная), ферментативная, регуляторная (гормональная) и транспортная.

Нуклеиновые кислоты содержатся во всех клетках, это самые крупные молекулы, которые образуют живые организмы. В клетках имеется два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Они являются биополимерами, состоящими из мономеров — нуклеотидов. То есть каждая цепь ДНК или РНК является полинуклеотидом, состоящим из нескольких десятков тысяч нуклеотидов.

Каждый нуклеотид состоит из трёх компонентов, соединённых химическими связями. Это азотистое основание, углевод (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты. Азотистые основания (аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил) определяют тип нуклеотида: адениловый (А), гуаниловый (Г), цитидиловый (Ц), тимидиловый (Т), урациловый (У).

Стоит обратить внимание на то, что молекула РНК состоит из одной цепи нуклеотидов и в состав её нуклеотидов входит урацил (У). Молекула же ДНК состоит из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. Такую структуру, свойственную только молекулам ДНК, называют двойной спиралью (рис. 16). Вместо урацила в состав её нуклеотидов входит тимин (Т).

Нуклеотиды также являются структурной основой целого ряда важных для жизнедеятельности клетки органических веществ. К таким соединениям относятся высокоэнергетические соединения, например аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальный хранитель и переносчик энергии в клетке и др.

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

Стволовые клетки. Термин «стволовая клетка» впервые был предложен русским гистологом Александром Максимовым (1874—1928) в 1909 г. для определения недифференцированных клеток крови, которые дают начало всем остальным клеткам крови. В настоящее время биологи предлагают применять их для решения различных практических задач, в том числе в области биомедицинских технологий.

В 2013 г. в результате многолетних опытов на пути решения проблемы дефицита продовольствия в мире биологами из Нидерландов было создано искусственное мясо («мясо из пробирки») животного происхождения для бургера. Оно было выращено (культивировано) за три месяца из стволовых клеток коровы. В его производство инвестировано порядка 250 тыс. евро (около 20 млн рублей). В настоящее время данная технология стремительно удешевляется, и стоимость культивированного мяса, необходимого для производства одного бургера, уже не превышает 10 евро.

Рассчитайте, во сколько раз сократилась себестоимость производства культивируемого мяса за последнее десятилетие. В каком случае производство такого мяса окажется рентабельным? Обсудите с одноклассниками, какие аргументы за и против могут быть высказаны в отношении данного инновационного шага в развитии пищевой промышленности.

Моя лаборатория

ИССЛЕДУЙТЕ

Изучение клеток слизистой оболочки полости рта человека (на временном микропрепарате)

Цель работы: исследовать строение клетки слизистой оболочки полости рта человека; убедиться в клеточном строении организма человека.

Материалы и оборудование: микроскоп, шпатель, йод, пипетка, предметное и покровное стёкла.

Ход работы

1. Проведите с лёгким нажимом чистым шпателем по твёрдому нёбу или дёснам. На шпателе в капле слюны окажутся клетки покровной (эпителиальной) ткани, выстилающей ротовую полость.

Мы выделили клетки эпителиальной ткани, которая выстилает ротовую полость.

2. Поместите снятую слизь на предметное стекло и накройте покровным стеклом.

Эту слизь мы поместили на предметное стекло и накрыли ее покровным.

3. На край покровного стекла капните раствор йода. Рассмотрите микропрепарат под микроскопом.

На препарат мы капнули каплю раствора йода и рассмотрели его под микроскопом.

4. Обратите внимание на форму клеток. Зарисуйте их, обозначьте наружную мембрану, цитоплазму и ядро.

Клетки округлой формы, содержат ядро.

5. На основе исследования сделаете вывод.

Эпителий является внешним слоем слизистой оболочки ротовой полости и выполняет ряд важных функций. Он защищает полость рта от повреждений, инфекций и воздействия внешней среды. Эпителий обеспечивает чувствительность полости рта, так как содержит множество нервных окончаний. Кроме того, эпителий вырабатывает слизь, которая помогает в усвоении пищи и защите полости рта.