Клеточный уровень егэ биология

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 158    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

Всего: 158    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Органоиды (органеллы) клетки — специализированные структуры клетки, выполняющие различные жизненно необходимые
функции. Особенно сложно устроены клетки простейших, где одна клетка составляет весь организм и выполняет функции
дыхания, выделения, пищеварения и многие другие.

Органоиды клетки подразделяются на:

• Немембранные — рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, органоиды движения (жгутики, реснички)
• Одномембранные — ЭПС, комплекс (аппарат) Гольджи, лизосомы и вакуоли
• Двумембранные — пластиды, митохондрии

Ядро не включается в понятие «органоиды клетки», является структурой клетки, однако также будет рассмотрено нами в этой статье.

Прежде чем говорить об органоидах клетки, без которых невозможна ее жизнедеятельность, необходимо
упомянуть о том, без чего вообще не существует клетки — о клеточной мембране. Клеточная мембрана ограничивает клетку
от окружающего мира и формирует ее внутреннюю среду.

Клеточная мембрана (оболочка)

Запомните, что в отличие от клеточной стенки, которая есть только у растительных клеток и у клеток грибов (она придает им плотную,
жесткую форму) клеточная мембрана есть у всех клеток без исключения! Этот важный момент объясню еще раз У клеток животных имеется
только клеточная мембрана, а у клеток растений и грибов есть и клеточная стенка, и клеточная мембрана.

Клеточная мембрана представляет собой билипидный слой (лат. bi — двойной + греч. lipos — жир), который пронизывают молекулы
белков.

Билипидный слой представлен двумя слоями фосфолипидов. Обратите внимание, что их гидрофобные концы обращены внутрь мембраны, а
гидрофильные «головки» смотрят наружу. Билипидный слой насквозь пронизывают интегральные белки, частично — погруженные белки,
имеются также поверхностно лежащие белки — периферические.

Белки принимают участие в:

• Поддержании постоянства структуры мембраны
• Рецепции сигналов из окружающей среды (химического раздражения)
• Транспорте веществ через мембрану
• Ускорении (катализе) реакций, которые ассоциированы с мембраной

Интегральные (пронизывающие) белки образуют каналы, по которым молекулы различных веществ могут поступать в клетку или удаляться из нее.
«Заякоренные» молекулы олигосахаридов на поверхности клетки образуют гликокаликс, который выполняет рецепторную функцию, участвует
в избирательном транспорте веществ через мембрану.

Теперь вы знаете, что гликокаликс — надмембранный комплекс, совокупность клеточных рецепторов, которые нужны клетке для восприятия регуляторных
сигналов биологически активных веществ (гормонов, гормоноподобных веществ). Гормон избирателен, специфичен и присоединяется
только к своему рецептору: меняется конформация молекулы рецептора и обмен веществ в клетке. Так гормоны
регулируют жизнедеятельность клеток.

Вирусы и бактерии не являются исключением: они взаимодействуют только с теми клетками, на которых есть подходящие к
ним рецепторы. Так, вирус гриппа поражает преимущественно клетки слизистой верхних дыхательных путей. Однако, если рецепторов
нет, то вирус не может проникнуть в клетку, и организм приобретает невосприимчивость к инфекции. Вспомните врожденный
иммунитет: именно по причине отсутствия рецепторов человек не восприимчив ко многим болезням животных.

Итак, вернемся к клеточной мембране. Ее можно сравнить со стенами помещения, в котором, вероятно, вы находитесь. Стены дома защищают
его от ветра, дождя, снега и прочих факторов внешней среды. Рискну предположить, что в вашем доме есть окна и двери, которые
по мере необходимости открываются и закрываются Так и клеточная мембрана может сообщать внутреннюю среду клетки с внешней средой:
через мембрану вещества поступают в клетку и удаляются из нее.

Подведем итоги. Клеточная мембрана выполняет ряд важнейших функций:

• Разделительная (барьерная) — образует барьер между внешней средой и внутренней средой клетки (цитоплазмой с органоидами)
• Поддержание обмена веществ между внешней средой и цитоплазмой

Через мембрану по каналам кислород и питательные вещества поступают в клетку, а продукты жизнедеятельности — мочевина
— удаляются из клетки во внешнюю среду.

• Транспортная

Тесно связана с обменом веществ, однако здесь мне особенно хочется подчеркнуть варианты транспорта веществ через клетку.
Выделяется два вида транспорта:

• Пассивный — часто идет по градиенту концентрации, без затрат АТФ (энергии). Возможен путем осмоса, простой диффузии
  или облегченной (с участием белка-переносчика) диффузии.

Внутрь клетки с помощью осмоса поступает вода. Путем простой диффузии в клетку попадают O₂, H₂O,
CO₂, мочевина. Облегченная диффузия характерна для транспорта глюкозы, аминокислот.

• Активный

Активный транспорт чаще происходит против градиента концентрации, в ходе него используются белки-переносчики и
энергия АТФ. Ярким примером является натрий-калиевый насос, который накачивает ионы калия внутрь клетки, а ионы
натрия выводит наружу. Это происходит против градиента концентрации, поэтому без затрат энергии (АТФ) не обойтись.

Внутрь клетки крупные молекулы попадают путем эндоцитоза (греч. endo — внутрь) двумя путями:

• Фагоцитоз (греч. phago — ем + cytos — клетка) — поглощение твердых пищевых частиц и бактерий фагоцитами
• Пиноцитоз (греч. pino — пью) — поглощение клеткой жидкости, захват жидкости клеточной поверхностью

Фагоцитоз был открыт И.И. Мечниковым, который создал фагоцитарную теорию иммунитета. Это теория гласит, что в основе иммунной системы
нашего организма лежит явление фагоцитоза: попавшие в организм бактерии уничтожаются фагоцитами (T-лимфоцитами), которые переваривают их.

В ходе эндоцитоза мембрана сильно прогибается внутрь клетки, ее края смыкаются, захватывая бактерию, пищевые частицы или жидкость внутрь
клетки. Образуется везикула (пузырек), который движется к пищеварительной вакуоли или лизосоме, где происходит внутриклеточное
пищеварение.

Клетки многих органов, к частности эндокринных желез, которые выделяют в кровь гормоны, транспортируют синтезированные вещества к
мембране и удаляют их из клетки с помощью экзоцитоза (от др.-греч. ἔξω — вне, снаружи). Таким образом, процессы экзоцитоза и
эндоцитоза противоположны.

Клеточная стенка

Расположена снаружи клеточной мембраны. Присутствует только в клетках бактерий, растений и грибов, у животных отсутствует.
Придает клетке определенную форму, направляет ее рост, придавая характерное строение всему организму.
Клеточная стенка бактерий состоит из полимера муреина, у грибов — из хитина, у растений — из целлюлозы.

Цитоплазма

Органоиды клетки расположены в цитоплазме, которая состоит из воды, питательных веществ и продуктов обмена. В цитоплазме
происходит постоянный ток веществ: поступившие в клетку вещества для расщепления необходимо доставить к органоидам, а побочные продукты — удалить из клетки.

Постоянное движение цитоплазмы поддерживает связь между органоидами клетки и обеспечивает ее целостность.

Прокариоты и эукариоты

Прокариоты (греч. πρό — перед и κάρυον — ядро) или доядерные — одноклеточные организмы, не обладающие в отличие от
эукариот оформленным ядром и мембранными органоидами. У прокариот могут обнаруживаться только немембранные органоиды.
Их генетический материал представлен в виде кольцевой молекулы ДНК — нуклеоида (нуклеоид — ДНК–содержащая зона клетки прокариот). К прокариотам относятся бактерии, в их числе цианобактерии (цианобактерий по-другому называют — сине-зеленые водоросли).

Эукариоты (греч. εὖ — хорошо + κάρυον — ядро) или ядерные — домен живых организмов, клетки которых содержат оформленное
ядро. Растения, животные, грибы — относятся к эукариотам.

Немембранные органоиды

• Рибосома

Очень мелкая органелла (около 20 нм), которая была открыта после появления электронного микроскопа.
Состоит из двух субъединиц: большой и малой, в состав которых входят белки и рРНК (рибосомальная РНК), синтезируемая
в ядрышке.

Запомните ассоциацию: «Рибосома — фабрика белка». Именно здесь в ходе матричного биосинтеза — трансляции, с которой
подробнее мы познакомимся в следующих статьях, на базе иРНК (информационной РНК) синтезируется белок — последовательность
соединенных аминокислот в заданном иРНК порядке.



• Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочки являются внутриклеточными белковыми производными, входящими в состав цитоскелета. Они поддерживают
определенную форму клетки, участвуют во внутриклеточном транспорте и процессе деления путем образования нитей веретена деления. Микротрубочки
также образуют основу органоидов движения: жгутиков (у бактерий жгутик состоит из сократительного белка — флагеллина) и ресничек.

Микрофиламенты — тонкие длинные нитевидные структуры, состоящие из белка актина. Встречаются во всей цитоплазме,
служат для создания тока цитоплазмы, принимают участие в движении клетки, в процессах эндо- и экзоцитоза.



• Клеточный центр (центросома, от греч. soma — тело)

Этот органоид характерен только для животной клетки, в клетках низших грибов (мукор) и высших растений отсутствует. Клеточный
центр состоит из 9 триплетов микротрубочек (триплет — три соединенных вместе). Участвует в образовании нитей веретена деления,
располагается на полюсах клетки.



• Реснички и жгутики

Это органоиды движения, которые выступают над поверхностью клетки и имеют в основе пучок микротрубочек.
Реснички встречаются только в клетках животных, жгутики можно обнаружить у животных, растений и бактерий.

Одномембранные органоиды

• Эндоплазматическая сеть (ЭПС), эндоплазматический ретикулум (лат. reticulum — сеть)

ЭПС представляет собой систему мембран, пронизывающих всю клетку и разделяющих ее на отдельные изолированные части
(компартменты). Это крайне важно, так как в разных частях клетки идут реакции, которые могут помешать друг другу,
что нарушит процессы жизнедеятельности.

Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними
имеются различия. На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез липидов, обезвреживаются вредные вещества. Шероховатая
ЭПС синтезирует белок, так как имеет на мембранах многочисленные рибосомы (потому и называется шероховатой).



• Комплекс (аппарат) Гольджи

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.

Модифицированные вещества упаковываются в пузырьки и могут перемещаться к мембране клетки, соединяясь с ней, они
изливают свое содержимое во внешнюю среду. Можно догадаться, что комплекс Гольджи хорошо развит в клетках
эндокринных желез, которые в большом количестве синтезируют и выделяют в кровь гормоны.

В комплексе Гольджи появляются первичные лизосомы, которые содержат ферменты в неактивном состоянии.



• Лизосома (греч. lisis — растворение + soma — тело)

Представляет собой мембранный пузырек, содержащий внутри ферменты (энзимы) — липазы, протеазы, фосфатазы.
Лизосому можно ассоциировать с «клеточным желудком».

Лизосома участвует во внутриклеточном пищеварении поступивших в клетку веществ. Сливаясь с фагосомой, первичная лизосома превращается во вторичную, ферменты активируются. После расщепления веществ образуется остаточное тельце — вторичная лизосома с непереваренными остатками, которые удаляются из клетки.



Лизосома может переварить содержимое фагосомы (самое безобидное), переварить часть клетки или всю клетку целиком.
В норме у каждой клетки жизненный цикл заканчивается апоптозом — запрограммированным процессом клеточной гибели.

В ходе апоптоза ферменты лизосомы изливаются внутрь клетки, ее содержимое переваривается. Предполагают, что
нарушение апоптоза в раковых клетках ведет к бесконтрольному росту опухоли.



• Пероксисомы (лат. per — сверх, греч. oxys — кислый и soma — тело)

Пероксисомы (микротельца) содержат окислительно-восстановительные ферменты, которые разлагают H₂O₂
(пероксид водорода) на воду и кислород. Если бы пероксид водорода оставался неразрушенными, это приводило бы
к серьезным повреждениям клетки.

• Вакуоли

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.

Трудно переоценить значение вакуолей в жизнедеятельности растительной клетки. Вакуоли создают осмотическое давление,
придают клетке форму.

Примечательно, что по размеру вакуолей можно судить о возрасте клетки: молодые клетки имеют
вакуоли небольшого размера, а в старых клетках вакуоли могут настолько увеличиваться, что оттесняют ядро и остальные
органоиды на периферию.

Двумембранные органоиды

• Митохондрия

Органоид палочковидной формы. Митохондрию можно сравнить с «энергетической станцией». Если в цитоплазме происходит
анаэробный этап дыхания (бескислородный), то в митохондрии идет более совершенный — аэробный этап (кислородный). В
результате кислородного этапа (цикла Кребса) из двух молекул пировиноградной кислоты (образовавшихся из 1 глюкозы)
получаются 36 молекул АТФ.

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.



Запомните, что особенностью этого органоида является наличие кольцевой молекулы ДНК — нуклеоида (ДНК–содержащая зона клетки прокариот), и рибосом. То есть
митохондрия обладает собственным генетическим материалом и возможностью синтеза белка, почти как отдельный организм.

В связи с этим, митохондрия считается полуавтономным органоидом. Вероятнее всего, изначально митохондрии были
самостоятельными организмами, однако со временем вступили в симбиоз с эукариотами и стали частью клетки.

Митохондрий особенно много в клетках мышц, в том числе — в сердечной мышечной ткани. Эти клетки выполняют активную работу и
нуждаются в большом количестве энергии.

• Пластиды (др.-греч. πλαστός — вылепленный)

Двумембранные органоиды, встречающиеся только в клетках высших растений, водорослей и некоторых простейших. У
подавляющего большинства животных пластиды отсутствуют. Подразделяются на три типа:

• Хлоропласт (греч. chlōros — зелёный)

Получил свое название за счет содержащегося в нем зеленого пигмента — хлорофилла (греч. chloros — зеленый
и phyllon — лист). Под двойной мембраной расположены тилакоиды, которые собраны в стопки — граны. Внутреннее
пространство между тилакоидами и мембраной называется стромой.

Запомните, что светозависимая (световая) фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов, а темновая
(светонезависимая) фаза — в строме хлоропласта за счет цикла Кальвина. Это очень пригодится при изучении
фотосинтеза в дальнейшем.



Так же, как и митохондрии, пластиды относятся к полуавтономным органоидам: в них имеется кольцевидная ДНК (находится в нуклеоиде), рибосомы.

• Хромопласты (греч. chromos – краска)

Пластиды, которые содержат пигменты каратиноиды в различных сочетаниях. Сочетание пигментов обуславливает
красную, оранжевую или желтую окраску. Находятся в плодах, листьях, лепестках цветков.

Хромопласты могут развиваться из хлоропластов: во время созревания плодов хлоропласты теряют хлорофилл и крахмал,
в них активируется биосинтез каротиноидов.

• Лейкопласты (др.-греч. λευκός — белый )

Не содержат пигментов, образуются в запасающих частях растения (клубни, корневища). В лейкопластах накапливается
крахмал, липиды (жиры), пептиды (белки). На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и запускать
процесс фотосинтеза.

Ядро («ядро» по лат. — nucleus, по греч. — karyon)

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.

Ядрышко — место в ядре, где активно идет процесс матричного биосинтеза — транскрипция, с которым мы познакомимся
подробнее в следующих статьях. В течение дня, наблюдая за одной и той же клеткой, можно увидеть разное количество
ядрышек или не найти ни одного.

Оболочка ядра состоит из двух мембран и пронизана большим количеством ядерных пор, через которые происходит сообщение
между кариоплазмой и цитоплазмой. Главными функциями ядра является хранение, защита и передача наследственного материала
дочерним клеткам.

Замечу, что хромосомы видны только в момент деления клетки. Хромосомы представляют собой сильно спирализованные молекулы
ДНК, связанные с белками.

Я всегда рекомендую ученикам ассоциировать хромосому с мотком ниток: если все нитки обмотать
вокруг одной оси, то они становятся мотком и хорошо видны (хромосомы — во время деления, спирализованное ДНК), если же клетка не
делится, то нитки размотаны и разбросаны в один слой, хромосом не видно (хроматин — деспирализованное ДНК).

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.

Изучая кариотип человека, врач-генетик может обнаружить различные наследственные заболевания, к примеру, синдром Дауна — трисомия по 21-ой паре хромосом (должно быть 2 хромосомы, однако при синдроме Дауна их три).

Скачать материал

Скачать материал

Биология ЕГЭ Задание 2 проверяет знания методов биологического исследования и уровней организации живого. Чтобы выполнить такое задание, необходимо свободно владеть информацией об основных и частных методах биологии, критериях и особенностях организации живой материи.

Выбрать другое задание
  Вариант ЕГЭ с пояснениями
  Кодификатор ЕГЭ

Линия 2 ЕГЭ по Биологии. Биология как наука. Методы научного познания. Уровни организации живого.
Работа с таблицей. Коды проверяемых элементов содержания (КЭС): 3.5, 3.8, 4.1, 6.3. Уровень сложности: Б. Максимальный балл: 2. Примерное время выполнения: 4 мин. Средний % выполнения: 59,3.

Задание представляет собой тестовый вопрос с пятью вариантами ответа. Два из них правильные. В ответе надо записать цифры, под которыми указаны верные варианты. Цифры в ответе нужно располагать по возрастанию.

Алгоритм выполнения задания № 2 на ЕГЭ по биологии:

1. Внимательно прочитайте вопрос.
2. Проанализируйте, о каком разделе биологии, методе изучения или уровне организации живого идёт речь.
3. Определите, какие из предложенных вариантов верные.
4. Запишите цифры в порядке возрастания в поле ответа КИМ и бланк ответов № 1.

Обратите внимание! В данном задании необходимо выбрать только те процессы, которые свойственны отдельному организму.

Задание 2 (пример выполнения с пояснением)

Линия 02. Пример № 1.
 Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

На организменном уровне организации живого происходят такие процессы, как

1. онтогенез;
2. дивергенция;
3. эмбриогенез;
4. популяционные волны;
5. филогенез.

Правильный ответ:  1 3

Пояснение: Процессы дивергенции, филогенеза и популяционные волны действуют на более высоких уровнях организации живого: популяционно-видовом и биогеоценотическом. Процессы индивидуального развития (онтогенез) и эмбриогенеза (начальная стадия онтогенеза живых существ, образование и развитие эмбриона) характерны для индивидуального организма.

Теория, которую необходимо повторить

В период подготовки к экзамену ПОВТОРЯЕМ теорию по конспектам:

• КЭС 3.5. Закономерности наследственности. Законы Менделя. Законы Моргана. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Взаимодействие генов. Генетика человека. (Конспект 1, Конспект 2, Конспект 3, Конспект 4, Конспект 5, Конспект 6, Конспект 7)
• КЭС 3.8. Селекция. Методы селекции и их генетические основы. Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Значение генетики для селекции. (Конспект 1, Конспект 2, Конспект 3)
• КЭС 4.1. Многообразие организмов. Систематика. Вирусы. (Конспект 1, Конспект 2)
• КЭС 6.3. Доказательства эволюции живой природы. Результаты эволюции (Конспект)

Нажмите на спойлер ниже, чтобы посмотреть основный теоретический материал к данной линии (положения клеточной теории, этапы открытия и изучения клетки, уровневая организация жизни, методы биологии).

Тренировочные задания

Выполните самостоятельно примеры задания № 2 и сверьте свой ответ с правильным (спрятан в спойлере).

Линия 2. Пример № 2.
 Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие уровни организации живой природы представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое?

• 1) организменный
• 2) популяционно-видовой
• 3) биоценотический
• 4) биогеоценотический
• 5) биосферный

Пример № 3.
 Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Цитогенетический метод позволяет

• 1) обнаружить генные мутации
• 2) обнаружить хромосомные мутации
• 3) обнаружить геномные мутации
• 4) оценить роль внешней среды в формировании фенотипа
• 5) прогнозировать вероятность передачи потомкам наследственных заболеваний

Пример № 4.
 Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие биологические науки изучают сообщества живых организмов?

• 1) экология
• 2) морфология
• 3) генетика
• 4) ветеринария
• 5) биогеография

Пример № 5.
 Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие биологические науки изучают развитие жизни?

• 1) анатомия
• 2) палеонтология
• 3) биохимия
• 4) эволюционное учение
• 5) биотехнология

Пример № 6.
Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Выберите самый простой и самый сложный уровни организации живой природы из ниже перечисленных.

• 1) органно-тканевой
• 2) популяционно-видовой
• 3) молекулярно-генетический
• 4) биоценотический
• 5) субклеточный

Вы смотрели: Биология ЕГЭ Задание 2. Что нужно знать и уметь, план выполнения, примеры с ответами и пояснениями (комментариями) специалистов, анализ типичных ошибок.

Выбрать другое задание
  Вариант ЕГЭ с пояснениями
  Кодификатор ЕГЭ

Биология ЕГЭ Задание 2

Общие методические рекомендации

• Объедините в один блок все темы, в которых отражен клеточный уровень жизни.
• Проверяйте знания ученика разными типами заданий, модифицируйте задания.
• Используйте контроль знаний и умений как доминирующую форму работы при подготовке к экзаменам.
• Разъясните школьнику как он должен работать: как изучать текст, рисунки, как пользоваться справочными материалами, какие задавать вопросы, как контролировать свой учебный процесс. Приемы работы должны стать навыками ученика.
• Делегируйте учебную деятельность абитуриенту.
• Не забывайте о необходимости психологической подготовки выпускника к экзамену.
• Обсудите простые задания, которые все же требуют сосредоточенности, и в которых из-за невнимательности даже «сильные» ученики допускают ошибки (например, задания на работу с таблицами или на выбор неверных утверждений).
• Используйте только качественные, проверенные учебники и пособия.

Как изучать клеточную теорию

Согласно общим требованиям и кодификатору ЕГЭ, выпускник должен знать основные положения клеточной теории, а также названия, особенности строения и функций органоидов клетки. Кроме того, экзамен проверяет предметные и метапредметные умения ученика:

• Доказывать, что клетка — это открытая система.
• Сравнивать клетки разных царств.
• Устанавливать взаимосвязь между строением и функциями клеток и тканей разных типов.
• Описывать и сравнивать этапы клеточного цикла в митозе и мейозе.
• Применять полученные знания при решении цитологических и генетических задач.

Примерный план изучения клеточной теории

• История открытия клетки и создания клеточной теории. Имена создателей и их роль в становлении теории;
• Методы цитологии (как повторение);
• Про и эукариотические клетки в сравнении. Строение клеток разных царств. Химический состав клеток;
• Функции клеточных структур, их взаимосвязь. Обмен веществ;
• Наследственный аппарат клетки;
• Жизненный цикл клетки;
• Сравнение митоза и мейоза;
• Спорогенез, гаметогенез;
• Эмбриогенез;
• Культура клеток и тканей.

Полезно обратить внимание ученика на интегрирующую роль клеточной теории, повторяя таким образом направления развития биологической науки. Потому что:

• Клеточная теория лежит в основе понимания биологических процессов в биосистемах.
• Клетка основа индивидуального развития многоклеточных структур.
• Клетка и ее жизненный цикл лежит в основе эволюционных процессов.
• С клеткой, ее наследственным материалом связана передача наследственной информации.
• Клеточный уровень жизни является исходным для формирования более высоких уровней жизни.
• Клеточная теория предсказывает различные направления ее развития: таксономическое (про и эукариоты), морфологическое (ткани, органы), физиологическое (процессы), генетическое (ген, геном, кариотип и т.д.), эволюционное (от одноклеточности к многоклеточности).

Принципы работы с текстом на примере изучения темы «Митоз и мейоз»

Существует ряд вопросов, призванных помочь ученику понять текст с новой сложной информацией: О чем говорится в тексте? Что говорится в тексте об этом? Что это значит? В чем это заключается? Что далее говорится об этом? Как это доказывается? О чем это говорит? Какая мысль этим раскрывается? Рассмотрим на примере темы «Митоз и мейоз» как, ставя правильные вопросы и находя на них ответы, ученик может усвоить факты.

Текст

Митоз — непрямое деление эукариотической клетки, в результате которого сохраняется генетическая информация материнской клетки. Митозом могут делиться как диплоидные, так и гаплоидные клетки. Митоз обеспечивает вегетативное размножение организмов, рост, регенерацию тканей, эмбриональное развитие многоклеточных организмов и т.д.

Мейоз — это редукционное деление, при котором хромосомный набор образующихся гамет уменьшается вдвое. Мейоз состоит из двух последовательных процессов — первого деления мейоза и второго деления мейоза. Стадии мейоза: Мейозу предшествует интерфаза. Каждая хромосома перед началом деления состоит из двух молекул ДНК, которые образуют две сестринские хроматиды, сцепленные центромерами. В это время клетка имеет диплоидный набор хромосом, а каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК, поэтому в клетке находится 4с молекул ДНК. Таким образом, перед началом деления в клетке набор хромосом и ДНК 2n4c. Половые клетки животных и споры растений формируются в результате мейоза.

Вопросы к тексту

• Чем отличается деление эукариот от деления прокариот?
• Какой набор и каких хромосом имеют клетки, появившиеся в результате митоза?
• Что означает термин «редукционное деление»?
• Какой формулой выражается число хромосом перед началом первого деления мейоза?
• Если в соматической клетке содержится 42 хромосомы и 42 молекулы ДНК, то сколько хромосом и ДНК будет содержаться в клетке после первого деления? А после второго деления?
• Увеличивается ли число хромосом в интерфазе? А число хроматид?
• Чем интерфазная хромосома отличается от хроматиды?
• Сколько хромосом будет в гаметах волка, если в его соматических клетках содержится 78 хромосом?

Что достигается данными вопросами?

• Знание определения понятий «митоз» и «мейоз», понимание различий между ними и биологическими смыслами этих процессов.
• Понимание различий между интерфазой и делением.
• Понимание процесса изменений, происходящих в интерфазе и на протяжении деления клетки еще до изучения всех его стадий.
• Провоцируется постановка проблемы: А каким образом возникает гаплоидный набор хромосом в гаметах после мейоза?
• Понимание того, что гаметы и споры гаплоидны.
• Профилактическая подготовка к решению задач № 27 в экзаменационной работе.

Примеры заданий по клеточной теории

Задание 1

Проанализируйте таблицу «Строение и функции нуклеиновых кислот». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и словосочетания, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

Список терминов и функций: 1. двойная спираль, 2. мономер, 3. состоит из аминокислот, 4. белок, 5. иРНК, 6. АТФ, 7. транспорт аминокислот.

Задание 2

Установите соответствие между признаком и структурой клетки, для которой характерен данный признак: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Задание 3

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке структуры клетки. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.

1. обладает избирательной проницаемостью,
2. состоит из гликогена и белков,
3. встроенные белки выполняют разнообразные функции,
4. имеет гидрофобные и гидрофильные участки,
5. отсутствует у всех прокариотических клеток.

Задание 4

Рассмотрите электронную микрофотографию органоида клетки и определите: название органоида, его функцию в клетке, одномембранную или двумембранную структуру имеет органоид. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

Список терминов:

1. синтез белка,
2. эндоплазматический ретикулум,
3. аппарат Гольджи,
4. синтез АТФ,
5. упаковка и транспорт веществ,
6. двумембранный,
7. одномембранный,
8. немембранный.

Задание 5

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания хлоропластов. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка.

1. двумембранные органоиды,
2. используют энергию света для создания органических веществ,
3. внутренние мембраны образуют кристы,
4. на мембранах крист происходит синтез глюкозы,
5. исходными веществами для синтеза углевода являются углекислый газ и вода.

Задание 6

Какой процесс изображен на рисунке и где он происходит? Что обозначено цифрами 1–3? Какой процесс предшествует процессу, изображенному на рисунке?

Задание 7

В аппарате Гольджи различают два полюса. Один полюс обращен к эндоплазматической сети, другой к цитоплазматической мембране. Как такое положение связано с функциями органоида? В каких клетках АГ наиболее развит?

Задание 8

Ответьте на вопросы:

1. Каково значение клеточной теории в развитии науки?
2. Почему, несмотря на очевидные различия в строении и функциях клеток разных тканей, говорят о единстве клеточного строения живого?
3. Что общего и различного в строении и функциях хлоропластов и митохондрий?
4. Как строение клеточной мембраны соответствует выполняемым ею функциям?

Задание 9

Назовите основные открытия в биологии, позволившие сформулировать клеточную теорию.

Задание 10

Докажите, что клетка является открытой саморегулирующейся системой.

Задание 11

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке стадии жизненного цикла клетки. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка и запишите цифры, под которыми они указаны.

1. хромосомы образуют экваториальную пластинку,
2. клетка находится в анафазе I мейоза,
3. у каждого полюса клетки удвоенный набор ДНК,
4. нити веретена прикреплены к центромерам,
5. набор хромосом в клетке идентичен материнскому.

Задание 12

Установите соответствие между типами деления клетки и их биологическим значением для организма: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Задание 13

Установите соответствие между процессами и стадиями жизненного цикла клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Задание 14

Найдите и исправьте ошибки в тексте.

(1) Мейоз — это особая форма деления клеточного ядра. (2) Перед началом мейоза количество хромосом и молекул ДНК удваивается. (3) Таким образом, в каждом ядре, в котором начинается мейоз, содержится диплоидный набор хромосом и удвоенный набор молекул ДНК. (4) В метафазе первого деления мейоза хромосомы расходятся к полюсам клетки. (5) У полюсов образуются гаплоидные наборы двухроматидных хромосом. (6) Каждая из этих удвоенных хромосом в телофазе второго деления мейоза попадает в гамету. (7) Распределение гомологичных хромосом по гаметам происходит независимо друг от друга

Задание 15

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания мейоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.

1. мейоз состоит из двух последовательных делений ядра клетки,
2. в интерфазе удваивается число хромосом и ДНК,
3. в профазе I происходит кроссинговер,
4. в анафазе I к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы,
5. в телофазе II образуются гаплоидные гаметы.

Задание 16

Какие клетки и каким способом деления образуются в тычинках покрытосеменных растений из материнских клеток спор? Каким клеткам и в результате какого деления дают начало образовавшиеся клетки?

Задание 17

Определите число хромосом и число молекул ДНК при формировании пыльцевого зерна сосны перед началом деления материнской клетки микроспоры и каждой клетки тетрады микроспор. Ответ обоснуйте.

Задание 18

Найдите три ошибки в тексте, дайте правильную формулировку.

(1) Процесс формирования половых клеток у цветковых растений подразделяется на два этапа — спорогенез и гаметогенез. (2) Споры образуются у растений путем митотического деления материнских клеток спор. (3) Процесс образования микроспор или пыльцевых зерен у растений называют микроспорогенезом, а процесс образования мегаспор макроспорогенезом. (4) Из микроспоры в результате мейоза образуются вегетативное и генеративное ядра. (5) Генеративное ядро делится митозом и образует два спермия. (6) Макроспора в результате двойного митотического деления образует восьмиядерный зародышевый мешок. (7) Зародышевый мешок — это женский гаметофит цветкового растения.

#ADVERTISING_INSERT#

1.      Молекулярный, или молекулярно-генетический, является самым первым, начальным, его изучает молекулярная биология.

2.      Клеточный уровень представляет собой клетку с ее свойствами (обмен веществ, раздражимость и т. д.).

3.      Тканевой уровень охватывает системы клеток — ткани.

4.      Органный уровень объединяет органы, образованные из тканей.

5.      Организменный уровень включает в себя все системы органов одного организма.

6.      Популяционно-видовой уровень является надорганизменным и охватывает группы особей: популяции, виды.

7.      Экосистемный уровень объединяет популяции и виды в состав экосистем.

8.      Биосферный уровень — самый сложный, в его состав входят все экосистемы.

Клетка

1.      В настоящее время на планете существуют два надцарства — прокариоты (безъядерные цианобактерии, эубактерии, археи) и эукариоты (ядерные).

2.      Прокариоты имеют размер 1–5 мкм (1 микрометр = 0,001 миллиметра). Размер одноклеточных эукариот варьируется в диапазоне от 10 до 100 мкм, хотя встречаются и более мелкие экземпляры. На сегодняшний день самыми большими одноклеточными признаны ксенофиофоры, которые достигают 10 и более сантиметров в диаметре.

3.      В одну «среднюю» клетку эукариот помещается более тысячи бактерий.

4.      Внутри бактерии можно разместить тысячи вирусов, каждый из которых имеет диаметр от 20 до 300 нм (1 нанометр = 0,000001 миллиметра).

5.      Клетки многообразны по форме и строению. Например, яйцеклетка страуса имеет диаметр 10 сантиметров. Малярийный плазмодий настолько мал, 5 мкм, что паразитирует в эритроците человека. Нервные клетки имеют отростки — дендриты и аксоны, причем аксоны могут достигать длины более 1 метра.

История изучения клетки

1.      История создания первого микроскопа, то есть системы линз, через которые стало возможным увидеть микроорганизмы, запутана. Это открытие приписывается двум жителям голландского города Мидделбурга, Захарию Янсену и его отцу Хансу, которые якобы в 1590 году изготовили несколько простых микроскопов. Впрочем, эти сведения до сих пор оспариваются исследователями. Вероятно, над созданием микроскопа работал и Галилео Галилей.

2.      Увеличительные возможности нового прибора очень заинтересовали английского естествоиспытателя Роберта Гука. Он, изучая срез пробки и сердцевины бузины, увидел ячейки, похожие на пчелиные соты — клеточные оболочки. Гук решил, живое вещество представлено именно клеточными стенками, а внутри них пусто. Несмотря на это заблуждение, термином «клетка» (введенном в 1665 году) наука обязана именно Роберту Гуку.

3.      Голландец Антони ван Левенгук не был профессиональным ученым, но все свободное время посвящал изготовлению линз и приборов из них. К 1674 году он добился такого качества линз, что увидел простейших, дрожжи, чуть позже разглядел бактерии, эритроциты, строение мышечных волокон и многое другое. Его микроскопы показывали бактериальные клетки при увеличении в 270 раз! С 1695 года начали выходить публикации об открытиях Антони ван Левенгука.

4.      В 1827 году российский ученый Карл Бэр дал описание яйцеклетки млекопитающих и сделал вывод о развитии организмов из одной клетки.

5.      В 1831 году английский ботаник Роберт Браун открыл ядро в растительной клетке.

6.      Ян Пуркинье, чешский физиологи и анатом, доказал в 1830-е годы, что клетки внутри не пустые, а заполнены желеобразным веществом — протоплазмой. Также он (возможно, раньше Брауна) утверждал о том, что все клетки содержат ядра.

7.      Немецкие ботаник Маттиас Шлейден и физиолог Теодор Шванн на основе уже накопившихся научных фактов создали клеточную теорию. Шлейден занимался цитологией и эмбриологией растений, изучал роль ядра в клетке; также Шлейден и Шванн в 1839 году открыли ядрышко.

Итак, в 1839 году, после изучения данных, полученных Шлейденом, Теодор Шванн в книге «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» предложил следующие положения клеточной теории.

1.      Организмы состоят из клеток, образованием и ростом которых управляют одни и те же законы.

2.      Клеткообразование — общий принцип развития для элементарных частей организма.

3.      Ткани состоят из клеток. Клетка есть индивидуум, самостоятельное образование. Клетки взаимодействуют так, что возникает гармоничное целое.

4.      В клетках все процессы могут быть сведены к следующим:

• возникновение новых клеток;
• увеличение размеров клеток;
• превращение клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки.

В этой первой клеточной теории была допущена значительная ошибка — клетки, по Шлейдену и Шванну, образуются из первичного неклеточного вещества. В 1850-е годы немецкий врач Рудольф Вирхов внес важнейшее уточнение в клеточную теорию — «всякая клетка происходит из другой клетки».

Современные представления о клетке намного более обширны. Их смысл сводится к тому, что клетка представляет собой целостную систему, является элементарной единицей, все клетки близки по строению и химическому составу, дифференцированы.

Главные положения современной клеточной теории

1.      Клетка — элементарная структурно-функциональная единица организма, основа его строения, жизнедеятельности, размножения и развития.

2.      Клетки всех организмов похожи по строению и химическому составу.

3.      Новые молодые клетки рождаются только путем деления уже существующих клеток.

4.      Рост и развитие многоклеточного организма являются следствие роста и развития одной или нескольких исходных клеток.

5.      Клетки многоклеточных организмов дифференцированы по строению и функциям, объединяются в различные ткани, органы и, на высшем уровне, системы органов.

6.      Наличие клеток позволяет утверждать о единстве происхождения всего живого.

Живая клетка

Автор статьи — Л.В. Окольнова.

Клетки разных царств имеют много общих черт, но есть и существенные различия.

Мы рассмотрим клетки 4-х живых организмов — животных, растений , грибов и бактерий.

Опишем их общие органоиды и то, что различает их.

Бактериальная клетка

Отличается от всех остальных как самая просто устроенная.

Клеточная оболочка — основные функции — защита и обмен веществ. Запасное питательное вещество уникально, в других живых клетках его нет — это углевод муреин.

Мембрана — как и у остальных живых клеток, основная функция — защита и обмен веществ.

Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.

Рибосомы — синтезируют белок.
Мезосомы — осуществление окислительно-восстановительных процессов.
Ядра нет, есть нуклеоид — кольцевая ДНК и РНК.
Жгутитки — обеспечивают движение.

Клетка растений

Клеточная стенка — функции те же, запасное питательное вещество — углевод — крахмал, целлюлоза и т.п.
Мембрана — защита и обмен веществ, небольшое отличие — есть плазмодесмы — что-то вроде мостиков между соседними клетками в многоклеточных растениях.
Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Рибосомы — есть, но немного, синтезируют белок.
Ядро — центр генетической информации клетки.
ЭПС (эндоплазматический ретикулум), гладкий (без рибосом) — обеспечивает транспорт веществ, поддерживает форму клетки, шероховатый — рибосомы на нем обеспечивают синтез белка.
Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Хлоропласт — обязательный органойд исключительно растительной клетки. Функция — фотосинтез.
Вакуоль — тоже именно растительный органойд — запас клеточного сока.
Митохондрия — синтез АТФ — обеспечение клетки энергией.
Лизосомы — пищеварительные органеллы.
Аппарат Гольджи — производит лизосомы и хранит питательные вещества.
Микрофиламенты — белковые нити — “рельсы” для передвижения некоторых органелл, участвуют в делении клетки.
Микротрубочки — примерно то же самое, что микрофиламенты, только толще.

Клетка животных

Клеточной стенки нет, нет хлоропластов, нет вакуолей.

Остальные органеллы те же, что и у растительной клетки, есть одно “добавление” — компонент ТОЛЬКО животной клетки — центриоли — участвуют в делении клетки, отвечая за правильное расхождение хромосом.

Клетка грибов

Рисунки животной клетки никогда не встречаются в ЕГЭ, да и строение клетки рассматривается только в сравнении с животной и растительной.

По строению она очень похожа на животную, только нет центриолей и есть клеточная стенка, запасное питательное вещество которой — гликоген.