Biologie(z řeckých slov bios - život, logos - učení) je věda, která studuje živé organismy a přírodní jevy.

Předmětem biologie je rozmanitost živých organismů obývajících Zemi.

vlastnosti divoké zvěře. Všechny živé organismy mají řadu společné rysy a vlastnosti, které je odlišují od těles neživé přírody. Jsou to strukturální rysy, metabolismus, pohyb, růst, rozmnožování, dráždivost, seberegulace. Zastavme se u každé z vyjmenovaných vlastností živé hmoty.

Vysoce uspořádaná struktura.Živé organismy se skládají z chemické substance, které mají vyšší úroveň organizace než neživé látky. Všechny organismy mají specifický strukturní plán – buněčný nebo nebuněčný (viry).

Metabolismus a energie- jedná se o soubor procesů dýchání, výživy, vylučování, kterými tělo přijímá z vnějšího prostředí potřebné látky a energii, přeměňuje je a hromadí je ve svém těle a uvolňuje odpadní látky do okolí.

Podrážděnost je reakce těla na změny životní prostředí pomáhá mu přizpůsobit se a přežít v měnících se podmínkách. Při píchnutí jehlou člověk ruku stáhne a hydra se stáhne do klubíčka. Rostliny se otočí směrem ke světlu a améba se vzdálí od krystalu soli.

Růst a vývoj.Živé organismy rostou, zvětšují se, vyvíjejí se, mění se díky příjmu živin.

reprodukce- schopnost živé bytosti reprodukovat se. Reprodukce je spojena s fenoménem přenosu dědičné informace a je nejvíce punc naživu. Život každého organismu je omezený, ale v důsledku rozmnožování je živá hmota „nesmrtelná“.

Pohyb. Organismy jsou schopny více či méně aktivního pohybu. To je jedna z jasných známek života. Pohyb probíhá jak v těle, tak na buněčné úrovni.

Samoregulace. Jednou z nejcharakterističtějších vlastností živých věcí je stálost vnitřního prostředí organismu za měnících se vnějších podmínek. Reguluje se tělesná teplota, tlak, saturace plyny, koncentrace látek atd. Fenomén seberegulace se uskutečňuje nejen na úrovni celého organismu, ale i na úrovni buňky. Kromě toho je autoregulace v důsledku činnosti živých organismů vlastní také biosféře jako celku. Seberegulace je spojena s takovými vlastnostmi živého, jako je dědičnost a variabilita.

Dědičnost- to je schopnost přenášet znaky a vlastnosti organismu z generace na generaci v procesu rozmnožování.

Variabilita je schopnost organismu měnit své vlastnosti při interakci s prostředím.

Živé organismy se v důsledku dědičnosti a variability přizpůsobují, přizpůsobují vnějším podmínkám, což jim umožňuje přežít a zanechat potomstvo.

Většina živých organismů má buněčnou strukturu. Buňka je stavební a funkční jednotka živého. Vyznačuje se všemi znaky a funkcemi živých organismů: metabolismus a energie, růst, rozmnožování, seberegulace. Buňky se liší tvarem, velikostí, funkcemi, typem metabolismu (obr. 47).

Rýže. 47. Diverzita buněk: 1 - zelená euglena; 2 - bakterie; 3 - rostlinná buňka listové dřeně; 4 - epiteliální buňka; 5 - nervová buňka

Velikosti buněk se pohybují od 3-10 do 100 um (1 um = 0,001 m). Méně časté jsou buňky menší než 1–3 µm. Existují také obří buňky, jejichž velikost dosahuje několika centimetrů. Tvar buněk je také velmi rozmanitý: kulovitý, válcový, oválný, vřetenovitý, hvězdicovitý atd. Všechny buňky však mají mnoho společného. Mají stejné chemické složení a obecný strukturní plán.

Chemické složení buňky. Ze všech známých chemické prvky asi 20 se nachází v živých organismech a 4 z nich: kyslík, uhlík, vodík a dusík tvoří až 95 %. Tyto prvky se nazývají biogenní prvky. Z anorganických látek, které tvoří živé organismy, je nejdůležitější voda. Jeho obsah v buňce se pohybuje od 60 do 98 %. Kromě vody obsahuje buňka také minerální látky, především ve formě iontů. Jsou to sloučeniny železa, jódu, chloru, fosforu, vápníku, sodíku, draslíku atd.

Kromě anorganických látek jsou v buňce přítomny i látky organické: bílkoviny, lipidy (tuky), sacharidy (cukry), nukleové kyseliny (DNA, RNA). Tvoří většinu buňky. Nejdůležitější organické látky jsou nukleové kyseliny a bílkoviny. Nukleové kyseliny(DNA a RNA) se podílejí na přenosu dědičné informace, syntéze bílkovin, regulaci všech životně důležitých procesů buňky.

Veverky plní řadu funkcí: stavební, regulační, dopravní, kontraktilní, ochranná, energetická. Nejdůležitější je ale enzymatická funkce bílkovin.

Enzymy- Jedná se o biologické katalyzátory, které urychlují a regulují celou řadu chemických reakcí probíhajících v živých organismech. Žádná reakce v živé buňce neprobíhá bez účasti enzymů.

Lipidy a sacharidy plní především stavební a energetické funkce, jsou rezervními živinami organismu.

Tak, fosfolipidy Společně s proteiny budují všechny membránové struktury buňky. Celulóza je sacharid s vysokou molekulovou hmotností, který tvoří buněčnou stěnu rostlin a hub.

Tuky, škrob a glykogen jsou rezervní živiny pro buňku a organismus jako celek. Glukóza, fruktóza, sacharóza a další Sahara jsou součástí kořenů a listů, plodů rostlin. Glukóza je základní složkou krevní plazmy lidí a mnoha zvířat. Když se sacharidy a tuky v těle rozloží, velký počet energie potřebná pro životní procesy.

Buněčné struktury. Buňka se skládá z vnější buněčná membrána, cytoplazma s organelami a jádry (obr. 48).

Rýže. 48. Kombinované schéma struktury živočišné (A) a rostlinné (B) buňky: 1 - skořápka; 2 - vnější buněčná membrána 3 - jádro; 4 – chromatin; 5 - jadérko; 6 - endoplazmatické retikulum (hladké a zrnité); 7 - mitochondrie; 8 - chloroplasty; 9 - Golgiho aparát; 10 - lysozom; 11 - buněčné centrum; 12 - ribozomy; 13 - vakuola; 14 – cytoplazma

vnější buněčná membrána- Jedná se o jednomembránovou buněčnou strukturu, která omezuje živý obsah buňky všech organismů. Se selektivní propustností chrání buňku, reguluje tok látek a výměnu s vnějším prostředím a udržuje určitý tvar buňky. Buňky rostlinných organismů, hub, kromě membrány na vnější straně, mají také schránku. Tato neživá buněčná struktura se skládá z celulózy v rostlinách a chitinu v houbách, dodává buňce sílu, chrání ji a je „kostrou“ rostlin a hub.

V cytoplazma, polotekutý obsah buňky, jsou všechny organely.

Endoplazmatické retikulum proniká do cytoplazmy, zajišťuje komunikaci mezi jednotlivými částmi buňky a transport látek. Existují hladké a zrnité EPS. Granulovaný ER obsahuje ribozomy.

Ribozomy- Jedná se o malá tělíska ve tvaru houby, na kterých v buňce probíhá syntéza bílkovin.

Golgiho aparát zajišťuje balení a odstraňování syntetizovaných látek z buňky. Kromě toho se z jeho struktur tvoří lysozomy. Tato kulovitá tělíska obsahují enzymy, které rozkládají živiny vstupující do buňky, což umožňuje intracelulární trávení.

Mitochondrie- Jedná se o poloautonomní membránové struktury podlouhlého tvaru. Jejich počet v buňkách je různý a v důsledku dělení se zvyšuje. Mitochondrie jsou elektrárnou buňky. V procesu dýchání v nich dochází ke konečné oxidaci látek vzdušným kyslíkem. V tomto případě se uvolněná energie ukládá do molekul ATP, k jehož syntéze dochází v těchto strukturách.

chloroplasty, semiautonomní membránové organely, charakteristické pouze pro rostlinné buňky. Chloroplasty mají zelenou barvu díky pigmentu chlorofylu, zajišťují proces fotosyntézy.

Kromě chloroplastů mají i rostlinné buňky vakuoly naplněné buněčnou mízou.

Buněčné centrum podílí se na procesu buněčného dělení. Skládá se ze dvou centrioly a centrosféry. Při dělení tvoří vlákna štěpného vřeténka a zajišťují rovnoměrné rozložení chromozomů v buňce.

Jádro je centrem regulace buněčné aktivity. Jádro je odděleno od cytoplazmy jaderná membrána která má póry. Uvnitř je vyplněn karyoplazmou, která obsahuje molekuly DNA zajišťující přenos dědičné informace. Zde probíhá syntéza DNA, RNA, ribozomů. Často v jádře můžete vidět jeden nebo více tmavých zaoblených útvarů - to jsou jadérka. Zde se tvoří a hromadí ribozomy. V jádře nejsou molekuly DNA viditelné, protože jsou ve formě tenkých vláken chromatinu. Před dělením se DNA spirálovitě zahušťuje, tvoří komplexy s proteinem a mění se v jasně viditelné struktury – chromozomy (obr. 49). Obvykle jsou chromozomy v buňce párové, identické ve tvaru, velikosti a dědičné informaci. Spárované chromozomy se nazývají homologní. Dvojitá sada chromozomů se nazývá diploidní. Některé buňky a organismy obsahují jedinou nepárovou sadu tzv haploidní.

Rýže. 49. A - struktura chromozomu: 1 - centromera; 2 – ramena chromozomů; 3 - molekuly DNA; 4 - sesterské chromatidy B - typy chromozomů: 1 - rovnoramenný; 2 - víceramenný; 3 - jedno rameno

Počet chromozomů pro každý typ organismu je konstantní. V lidských buňkách je tedy 46 chromozomů (23 párů), v buňkách pšenice 28 (14 párů) a v buňkách holubů 80 (40 párů). Tyto organismy obsahují diploidní sadu chromozomů. Některé organismy, jako jsou řasy, mechy, houby, mají haploidní sadu chromozomů. Pohlavní buňky ve všech organismech jsou haploidní.

Kromě těch uvedených mají některé buňky specifické organely - řasy a bičíky, zajišťující pohyb především u jednobuněčných organismů, ale jsou přítomny i v některých buňkách mnohobuněčné organismy. Bičíky se například nacházejí v zelených euglenách, chlamydomonách a některých bakteriích a řasinky v řasinkách, buňkách řasinkového epitelu zvířat.

Metabolismus a energie v buňce. Základem života buněk je metabolismus a přeměna energie. Soubor chemických přeměn probíhajících v buňce nebo organismu, vzájemně propojených a doprovázených přeměnou energie, se nazývá metabolismus a energie.

Syntéza organických látek, doprovázená absorpcí energie, se nazývá asimilace nebo výměna plastu. Rozklad, štěpení organických látek, doprovázené uvolňováním energie, se nazývá disimilace nebo výměna energie.

Hlavním zdrojem energie na Zemi je Slunce. Rostlinné buňky se speciálními strukturami v chloroplastech zachycují energii Slunce, přeměňují ji na energii chemických vazeb molekul organických látek a ATP.

ATP(adenosintrifosfát) je organická látka, univerzální akumulátor energie v biologických systémech. Sluneční energie se přeměňuje na energii chemických vazeb této látky a vynakládá se na syntézu glukózy, škrobu a dalších organických látek.

Atmosférický kyslík, jakkoli divně se to může zdát, vedlejší produktživotní proces rostlin - fotosyntéza.

Proces syntézy organických látek z anorganických látek vlivem sluneční energie se nazývá fotosyntéza.

Zobecněná rovnice fotosyntézy může být reprezentována takto:

6CO2 + 6H20 - světlo > C6H12O6 + 602.

V rostlinách vznikají organické látky v procesu primární syntézy z oxidu uhličitého, vody a minerálních solí. Živočichové, houby, mnoho bakterií využívá již hotové organické látky (z rostlin). Fotosyntéza navíc produkuje kyslík, který je nezbytný pro dýchání živých organismů.

V procesu výživy a dýchání se organické látky rozkládají a oxidují kyslíkem. Uvolněná energie je částečně uvolněna ve formě tepla a částečně znovu uložena v syntetizovaných molekulách ATP. Tento proces probíhá v mitochondriích. Konečnými produkty rozkladu organické hmoty jsou voda, oxid uhličitý, sloučeniny amoniaku, které se znovu používají v procesu fotosyntézy. Energie uložená v ATP se vynakládá na sekundární syntézu organických látek charakteristických pro každý organismus, na růst, reprodukci.

Rostliny tedy poskytují všem organismům nejen živiny, ale také kyslík. Kromě toho přeměňují energii Slunce a předávají ji prostřednictvím organické hmoty všem ostatním skupinám organismů.

Metabolismus jako hlavní vlastnost organismů. Tělo je ve složitém vztahu s prostředím. Z ní přijímá potravu, vodu, kyslík, světlo, teplo. Tím, že prostřednictvím těchto látek a energie vytváří masu živé hmoty, buduje své tělo. Využitím tohoto prostředí jej však organismus svou životní činností současně ovlivňuje, mění. V důsledku toho je hlavním procesem vztahu mezi organismem a prostředím výměna látek a energie.

Typy metabolismu. Faktory prostředí mají různé významy různé organismy. Rostliny potřebují ke svému růstu a vývoji světlo, vodu a oxid uhličitý, minerály. Takové podmínky jsou pro zvířata a houby nedostatečné. Potřebují organické živiny. Podle způsobu výživy, zdroje získávání organických látek a energie se všechny organismy dělí na autotrofní a heterotrofní.

Autotrofní organismy syntetizovat organické látky v procesu fotosyntézy z anorganických (oxid uhličitý, voda, minerální soli), s využitím energie slunečního záření. Zahrnují všechny rostlinné organismy, fotosyntetické sinice. Chemosyntetické bakterie jsou také schopny autotrofní výživy, využívající energii, která se uvolňuje při oxidaci anorganických látek: síry, železa, dusíku.

Proces autotrofní asimilace probíhá díky energii slunečního záření nebo oxidaci anorganických látek, přičemž organické látky jsou syntetizovány z anorganických. V závislosti na absorpci anorganické hmoty se rozlišuje asimilace uhlíku, asimilace dusíku, asimilace síry a další. minerály. Autotrofní asimilace je spojena s procesy fotosyntézy a chemosyntézy a je tzv primární syntéza organické hmoty.

heterotrofní organismy přijímat hotové organické látky z autotrofů. Zdrojem energie je pro ně energie uložená v organické hmotě a uvolněná během chemické reakce rozklad a oxidaci těchto látek. Patří mezi ně zvířata, houby a mnoho bakterií.

Při heterotrofní asimilaci tělo absorbuje organické látky v hotové formě a přeměňuje je na vlastní organické látky díky energii obsažené v absorbovaných látkách. Heterotrofní asimilace zahrnuje procesy konzumace potravy, trávení, asimilace a syntézy nových organických látek. Tento proces se nazývá sekundární syntéza organických látek.

Liší se také procesy disimilace v organismech. Jeden z nich potřebuje k životu kyslík. aerobní organismy. Jiní nepotřebují kyslík a jejich životně důležité procesy mohou probíhat v prostředí bez kyslíku – to jest anaerobní organismy.

Rozlišovat vnější dýchání a vnitřní. Výměna plynů mezi tělem a vnějším prostředím, která zahrnuje vstřebávání kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého, jakož i transport těchto látek tělem do jednotlivých orgánů, tkání a buněk, je tzv. vnější dech. Při tomto procesu se kyslík nepoužívá, ale pouze transportuje.

vnitřní, nebo buněčné dýchání zahrnuje biochemické procesy, které vedou k příjmu kyslíku, uvolňování energie a tvorbě vody a oxidu uhličitého. Tyto procesy probíhají v cytoplazmě a mitochondriích eukaryotických buněk nebo na speciálních membránách prokaryotických buněk.

Zobecněná rovnice procesu dýchání:

C6H12O6 + 602 > 6C02 + 6H20.

2. Další formou disimilace je anaerobní, nebo bez kyslíku, oxidace. Procesy energetického metabolismu v tomto případě probíhají podle typu fermentace. Kvašení- jedná se o formu disimilace, při které dochází k štěpení energeticky bohatých organických látek s uvolněním energie na energeticky méně bohaté, ale i organické látky.

Podle finálních produktů se rozlišují druhy kvašení: alkohol, kyselina mléčná, kyselina octová atd. K alkoholové fermentaci dochází u kvasinkových hub, některých bakterií a vyskytuje se i v některých rostlinných pletivech. K fermentaci mléčného kvašení dochází u bakterií mléčného kvašení a také ve svalové tkáni lidí a zvířat s nedostatkem kyslíku.

Vztah metabolických reakcí u autotrofních a heterotrofních organismů. Prostřednictvím metabolických procesů dochází v přírodě k propojení autotrofních a heterotrofních organismů (obr. 50).

Rýže. padesátka. Tok hmoty a energie v biosféře

Nejvýznamnější skupinou organismů jsou autotrofy, které jsou schopny syntetizovat organické látky z anorganických. Většina autotrofů jsou zelené rostliny, které při fotosyntéze přeměňují anorganický uhlík – oxid uhličitý na složité organické sloučeniny. Zelené rostliny také při fotosyntéze uvolňují kyslík, který je nezbytný pro dýchání živých bytostí.

Heterotrofy asimilují pouze hotové organické látky a přijímají energii z jejich rozpadu. Autotrofní a heterotrofní organismy jsou vzájemně propojeny procesy metabolismu a energie. Fotosyntéza je prakticky jediný proces, který poskytuje organismům živiny a kyslík.

Navzdory velkému rozsahu fotosyntézy využívají zelené rostliny Země pouze 1 % sluneční energie dopadající na listy. Jedním z nejdůležitějších úkolů biologie je zvyšování koeficientu využití sluneční energie kulturními rostlinami, vytváření produkčních odrůd.

Zvláštní pozornost v posledních letech přitahuje jednobuněčná řasa Chlorella, která ve svém těle obsahuje až 6 % chlorofylu a má pozoruhodnou schopnost absorbovat až 20 % sluneční energie. Umělým chovem se chlorella rychle množí a obsah bílkovin v její buňce se zvyšuje. Tento protein se používá jako potravinářská přídatná látka v mnoha potravinách. Bylo zjištěno, že z 1 ha vodní plochy lze denně získat až 700 kg sušiny chlorelly. V chlorelle je navíc syntetizováno velké množství vitamínů.

Další zájem o chlorellu souvisí s cestováním do vesmíru. Chlorella v umělých podmínkách může poskytnout kyslík uvolněný během fotosyntézy kosmické lodi.

Pojem podrážděnost. Mikroorganismy, rostliny a živočichové reagují na nejrůznější vlivy prostředí: na mechanické vlivy (píchnutí, tlak, náraz atd.), na změny teploty, intenzity a směru světelných paprsků, na zvuk, elektrickou stimulaci, změny chemické složení vzduch, voda nebo půda atd. To vede k určitým výkyvům organismu mezi stabilním a nestabilním stavem. Živé organismy jsou schopny v rozsahu svého vývoje tyto stavy analyzovat a vhodně na ně reagovat. Podobné vlastnosti všech organismů se nazývají dráždivost a vzrušivost.

Podrážděnost je schopnost organismu reagovat na vnější nebo vnitřní vlivy.

Dráždivost vznikla v živých organismech jako prostředek, který poskytuje lepší metabolismus a ochranu před vlivy podmínek prostředí.

Vzrušivost- jde o schopnost živých organismů vnímat účinky podnětů a reagovat na ně excitační reakcí.

Vliv prostředí ovlivňuje stav buňky a jejích organel, tkání, orgánů a těla jako celku. Tělo na to reaguje patřičnými reakcemi.

Nejjednodušší projev podrážděnosti je pohyb. Je charakteristický i pro ty nejjednodušší organismy. To lze pozorovat při experimentu na amébě pod mikroskopem. Pokud jsou vedle améby umístěny malé hrudky jídla nebo krystaly cukru, začne se aktivně pohybovat směrem k živinám. Pomocí pseudopodů améba obalí hrudku a zapojí ji dovnitř buňky. Tam se okamžitě vytvořil trávicí vakuola ve kterém se tráví potrava.

S komplikací stavby těla se komplikuje jak metabolismus, tak projevy podrážděnosti. Jednobuněčné organismy a rostliny nikoli speciální orgány zajišťující vnímání a přenos podnětů přicházejících z okolí. Mnohobuněční živočichové mají smyslové orgány a nervový systém, díky nimž vnímají podněty a reakce na ně dosahují velké přesnosti a účelnosti.

Dráždivost u jednobuněčných organismů. Taxi.

Nejjednodušší formy dráždivosti jsou pozorovány u mikroorganismů (bakterie, jednobuněčné houby, řasy, prvoci).

V příkladu améby jsme pozorovali pohyb améby směrem k podnětu (jídlu). Taková motorická reakce jednobuněčných organismů v reakci na podráždění z vnějšího prostředí se nazývá taxíky. Taxis vzniká chemickým podrážděním, proto se mu také říká chemotaxe(obr. 51).

Rýže. 51. Chemotaxe u nálevníků

Taxíky mohou být pozitivní nebo negativní. Zkumavku s kulturou nálevníků vložíme do uzavřené kartonové krabice s jedním otvorem umístěným proti střední části tuby a vystavíme světlu.

Po několika hodinách se všichni nálevníci soustředí v osvětlené části zkumavky. Je to pozitivní fototaxe.

Taxíky jsou charakteristické pro mnohobuněčné živočichy. Například krevní leukocyty vykazují pozitivní chemotaxi ve vztahu k látkám vylučovaným bakteriemi, koncentrují se v místech akumulace těchto bakterií, zachycují je a tráví.

Dráždivost u mnohobuněčných rostlin. Tropismy. Mnohobuněčné rostliny sice nemají smyslové orgány a nervový systém, přesto se jasně projevují různé formy podrážděnost. Spočívají ve změně směru růstu rostliny nebo jejích orgánů (kořen, stonek, listy). Takové projevy dráždivosti u mnohobuněčných rostlin se nazývají tropismy.

Stonek s listy exponát pozitivní fototropismus a růst směrem ke světlu a kořenu - negativní fototropismus(obr. 52). Rostliny reagují na gravitační pole Země. Dávejte pozor na stromy rostoucí na straně hory. Přestože je povrch půdy svažitý, stromy rostou svisle. Reakce rostlin na gravitaci se nazývá geotropismus(obr. 53). Kořen, který vzejde z klíčícího semene, směřuje vždy dolů k zemi - pozitivní geotropismus. Výhonek s listy vyvíjejícími se ze semene směřuje od země vždy nahoru - negativní geotropismus.

Tropismy jsou velmi rozmanité a hrají důležitou roli v životě rostlin. Vyslovují se ve směru růstu u různých popínavých a popínavých rostlin, jako jsou hrozny, chmel.

Rýže. 52. Fototropismus

Rýže. 53. geotropismus: 1 - květináč s přímo rostoucími sazenicemi ředkve; 2 - květináč, položený na bok a uchovávaný ve tmě, aby se eliminoval fototropismus; 3 - sazenice v květináči ohnuté ve směru opačném k působení gravitace (stonky mají negativní geotropismus)

Kromě tropismů jsou u rostlin pozorovány další typy pohybů - nastia. Od tropismů se liší nepřítomností specifické orientace na podnět, který je způsobil. Pokud se například dotknete listů stydlivé mimózy, rychle se složí v podélném směru a spadnou. Po nějaké době listy opět zaujmou svou předchozí polohu (obr. 54).

Rýže. 54. Nastia u stydlivé mimózy: 1 - v normální stav; 2 - při podráždění

Květy mnoha rostlin reagují na světlo a vlhkost. Například v tulipánu se květy otevírají na světle a zavírají ve tmě. U pampelišky se květenství za oblačného počasí uzavírá a za jasného počasí otevírá.

Dráždivost u mnohobuněčných živočichů. Reflexy. V souvislosti s vývojem u mnohobuněčných živočichů nervové soustavy, smyslových orgánů a orgánů pohybu se formy dráždivosti komplikují a závisí na těsném vzájemném působení těchto orgánů.

Ve své nejjednodušší formě k takovému podráždění dochází již ve střevní dutině. Pokud se píchne jehlou sladkovodní hydra, pak se stáhne do koule. Vnější podráždění vnímá citlivá buňka. Vzruch, který v něm vznikl, se přenáší do nervové buňky. Nervová buňka přenáší vzruch na kožní svalovou buňku, která na podráždění reaguje stažením. Tento proces se nazývá reflex (odraz).

Reflex je reakce těla na podnět nervový systém.

Myšlenku reflexu vyjádřil Descartes. Později byl rozpracován v dílech I. M. Sechenova, I. p. Pavlova.

Cesta, kterou urazí nervová excitace z orgánu, který vnímá podráždění, k orgánu, který provádí reakci, se nazývá reflexní oblouk.

U organismů s nervovým systémem existují dva typy reflexů: nepodmíněné (vrozené) a podmíněné (získané). Podmíněné reflexy utvořeno na základě bezpodmín.

Jakékoli podráždění způsobuje změnu metabolismu v buňkách, což vede ke vzniku excitace a dochází k reakci.

Období života buňky, ve kterém probíhají všechny metabolické procesy, se nazývá životní cyklus buňky.

Buněčný cyklus se skládá z interfáze a dělení.

Mezifáze je období mezi dvěma buněčnými děleními. Vyznačuje se aktivními metabolickými procesy, syntézou bílkovin a RNA, akumulací živin buňkou, růstem a zvětšováním objemu. Na konci interfáze dochází k duplikaci (replikaci) DNA. Výsledkem je, že každý chromozom obsahuje dvě molekuly DNA a skládá se ze dvou sesterských chromatid. Buňka je připravena se dělit.

Buněčné dělení. Schopnost dělit se je nejdůležitější vlastností buněčného života. Mechanismus sebereprodukce funguje již na buněčné úrovni. Nejčastějším způsobem buněčného dělení je mitóza (obr. 55).

Rýže. 55. Interfáze (A) a fáze mitózy (B): 1 - profáze; 2 - metafáze; 3 - anafáze; 4 - telofáze

Mitóza- jedná se o proces vzniku dvou dceřiných buněk, shodných s původní mateřskou buňkou.

Mitóza se skládá ze čtyř po sobě jdoucích fází, které zajišťují rovnoměrnou distribuci genetické informace a organely mezi dvěma dceřinými buňkami.

1. V profáze jaderná membrána zmizí, chromozomy se co nejvíce spiralizují, stanou se jasně viditelnými. Každý chromozom se skládá ze dvou sesterských chromatid. Centrioly buněčného středu se rozbíhají směrem k pólům a tvoří vřeteno dělení.

2. V metafáze chromozomy jsou umístěny v ekvatoriální zóně, vlákna vřeténka jsou připojena k centromerám chromozomů.

3. Anafáze charakterizované divergenci sesterských chromatid-chromozomů k pólům buňky. Každý pól má tolik chromozomů, kolik jich bylo v původní buňce.

4. V telofáze dochází k dělení cytoplazmy a organel, ve středu buňky vzniká předěl buněčné membrány a vznikají dvě nové dceřiné buňky.

Celý proces dělení trvá od několika minut do 3 hodin v závislosti na typu buňky a organismu. Stádium buněčného dělení v čase je několikanásobně kratší než jeho mezifáze. Biologickým smyslem mitózy je zajistit stálost počtu chromozomů a dědičné informace, úplnou identitu původních i nově vznikajících buněk.

V přírodě existují dva typy reprodukce organismů: asexuální a sexuální.

nepohlavní rozmnožování je vznik nového organismu z jedné buňky nebo skupiny buněk původního rodičovského organismu. Rozmnožování se v tomto případě účastní pouze jeden rodičovský jedinec, který předává svou dědičnou informaci dětským jedincům.

Mitóza je základem nepohlavní reprodukce. Existuje několik forem nepohlavní reprodukce.

jednoduché dělení, nebo rozdělení na dva, charakteristické pro jednobuněčné organismy. Z jedné buňky se mitózou vytvoří dvě dceřiné buňky, z nichž každá se stane novým organismem.

pučící Je to forma nepohlavní reprodukce, při které je potomstvo odděleno od rodiče. Tato forma je typická pro kvasinky, hydry a některá další zvířata.

U výtrusných rostlin (řasy, mechy, kapradiny) dochází k rozmnožování pomocí spor, speciální buňky vzniklé v těle matky. Každá spóra, která vyklíčí, dává vzniknout novému organismu.

Vegetativní rozmnožování je reprodukce jednotlivá tělačásti orgánů nebo těla. Je založena na schopnosti organismů obnovit chybějící části těla - regenerace. Vyskytuje se u rostlin (rozmnožování stonky, listy, výhonky), u nižších bezobratlých (koelenteráty, plosky a kroužkovce).

sexuální reprodukci- jedná se o formování nového organismu za účasti dvou rodičovských jedinců. Nový organismus nese dědičnou informaci od obou rodičů.

Během pohlavního rozmnožování dochází k fúzi zárodečných buněk. gamety mužské a ženské tělo. Pohlavní buňky se tvoří jako výsledek zvláštního typu dělení. V tomto případě, na rozdíl od buněk dospělého organismu, které nesou diploidní (dvojitou) sadu chromozomů, mají výsledné gamety haploidní (jedinou) sadu. V důsledku oplodnění se párová, diploidní sada chromozomů obnoví. Jeden chromozom z páru je otcovský a druhý mateřský. Gamety se tvoří v gonádách nebo ve specializovaných buňkách během meiózy.

Redukční dělení buněk- jedná se o buněčné dělení, při kterém je chromozomový soubor buňky půlen (obr. 56). Toto rozdělení se nazývá snížení.

Rýže. 56. Fáze meiózy: A - první dělení; B - druhá divize. 1, 2 – profáze I; 3 - metafáze I; 4 - anafáze I; 5 – telofáze I; 6 - profáze II; 7 - metafáze II; 8 - anafáze II; 9 - telofáze II

Meióza je charakterizována stejnými stádii jako mitóza, ale proces se skládá ze dvou po sobě jdoucích dělení (meióza I a meióza II). V důsledku toho nevznikají dvě, ale čtyři buňky. Biologický význam meiózy spočívá v zajištění stálosti počtu chromozomů v nově vzniklých organismech během oplodnění. Ženy sexuální buňka – vejce, vždy velké, bohaté na živiny, často nepohyblivé.

mužské reprodukční buňky spermie, malé, často pohyblivé, mají bičíky, tvoří se mnohem více než vajíčka. U semenných rostlin jsou samčí gamety nepohyblivé a jsou tzv spermie.

Oplodnění- proces fúze samčích a samičích zárodečných buněk, jehož výsledkem je vznik zygota.

Zygota se vyvine v embryo, které dává vzniknout novému organismu.

Hnojení je vnější a vnitřní. vnější hnojení charakteristické pro obyvatele vody. Pohlavní buňky přecházejí do vnějšího prostředí a spojují se mimo tělo (ryby, obojživelníci, řasy). Vnitřní oplodnění charakteristické pro pozemské organismy. K oplodnění dochází v ženských pohlavních orgánech. Embryo se může vyvíjet jak v těle mateřského organismu (savců), tak mimo něj - ve vajíčku (ptáci, plazi, hmyz).

Biologický význam oplození spočívá v tom, že při splynutí gamet se obnoví diploidní sada chromozomů a nový organismus nese dědičnou informaci a znaky dvou rodičů. Tím se zvyšuje rozmanitost vlastností organismů, zvyšuje se jejich odolnost.

Nazývá se věda, která studuje strukturu a funkci buněk cytologie.

Buňka- základní stavební a funkční jednotka obživy.

Buňky jsou i přes svou malou velikost velmi složité. Vnitřní polotekutý obsah článku se nazývá cytoplazma.

buněčného jádra

Buněčné jádro je nejdůležitější částí buňky.
Jádro je odděleno od cytoplazmy membránou sestávající ze dvou membrán. Ve skořápce jádra jsou četné póry, aby to různé látky mohly přecházet z cytoplazmy do jádra a naopak.
Vnitřní obsah jádra se nazývá karyoplazmy nebo jaderná šťáva. nachází v jaderné míze chromatin a jadérko.
Chromatin je řetězec DNA. Pokud se buňka začne dělit, pak jsou chromatinová vlákna pevně svinutá kolem speciálních proteinů, jako vlákna na cívce. Takové husté útvary jsou jasně viditelné pod mikroskopem a nazývají se chromozomy.

Jádro obsahuje genetickou informaci a řídí životně důležitou činnost buňky.

jadérko je husté zaoblené těleso uvnitř jádra. Obvykle je v buněčném jádře od jednoho do sedmi jadérek. Jsou jasně viditelné mezi buněčnými děleními a během dělení jsou zničeny.

Funkcí jadérek je syntéza RNA a proteinů, ze kterých se tvoří speciální organely - ribozomy.
Ribozomy podílí se na syntéze bílkovin. V cytoplazmě se ribozomy nejčastěji nacházejí na hrubé endoplazmatické retikulum. Méně často jsou volně suspendovány v cytoplazmě buňky.

Endoplazmatické retikulum (ER) podílí se na syntéze buněčných proteinů a transportu látek uvnitř buňky.

Významná část látek syntetizovaných buňkou (bílkoviny, tuky, sacharidy) není spotřebována okamžitě, ale prostřednictvím ER kanálů se dostává ke skladování ve speciálních dutinách, naskládaných v jakousi hromádce, „nádržích“ a oddělených od cytoplazmy. membránou. Tyto dutiny se nazývají aparát (komplex) Golgi. Nejčastěji jsou nádrže Golgiho aparátu umístěny v blízkosti jádra buňky.
Golgiho aparát podílí se na přeměně buněčných proteinů a syntetizuje lysozomy- trávicí organely buňky.
Lysozomy jsou trávicí enzymy, jsou „zabaleny“ do membránových váčků, pučí se a šíří se cytoplazmou.
Golgiho komplex dále akumuluje látky, které si buňka syntetizuje pro potřeby celého organismu a které jsou vylučovány z buňky ven.

Mitochondrie- energetické organely buněk. Přeměňují živiny na energii (ATP), podílejí se na buněčném dýchání.

Mitochondrie jsou pokryty dvěma membránami: vnější membrána je hladká a vnitřní má četné záhyby a výběžky - cristae.

plazmatická membrána

Aby buňka byla jediný systém, je nutné, aby všechny jeho části (cytoplazma, jádro, organely) držely pohromadě. K tomu, v procesu evoluce, plazmatická membrána, který obklopuje každou buňku a odděluje ji od vnějšího prostředí. Vnější membrána chrání vnitřní obsah buňky - cytoplazmu a jádro - před poškozením, udržuje stálý tvar buňky, zajišťuje komunikaci mezi buňkami, selektivně prochází dovnitř buňky potřebné látky a odvádí metabolické produkty z buňky.

Struktura membrány je u všech buněk stejná. Základem membrány je dvojitá vrstva lipidových molekul, ve kterých jsou umístěny četné proteinové molekuly. Některé proteiny se nacházejí na povrchu lipidové vrstvy, jiné pronikají skrz obě vrstvy lipidů skrz naskrz.

Speciální proteiny tvoří nejtenčí kanály, kterými mohou ionty draslíku, sodíku, vápníku a některé další ionty o malém průměru procházet do buňky nebo z buňky. Větší částice (molekuly živin - bílkoviny, sacharidy, lipidy) však membránovými kanály neprojdou a do buňky se dostanou pomocí fagocytóza nebo pinocytóza:

• V místě, kde se částice potravy dotýká vnější membrány buňky, vzniká invaginace a částice vniká do buňky obklopená membránou. Tento proces se nazývá fagocytóza (rostlinné buňky nad vnější buněčnou membránou jsou pokryty hustou vrstvou vláken (buněčná membrána) a nemohou zachytit látky fagocytózou).
• pinocytóza se od fagocytózy liší pouze tím, že v tomto případě jde o invaginaci vnější membrána nezachycuje pevné částice, ale kapičky kapaliny s látkami v ní rozpuštěnými. Jedná se o jeden z hlavních mechanismů pronikání látek do buňky.

Vývoj lekce (poznámky k lekci)

Prezentace na lekce

Hlavní obecné vzdělání

Linka UMK VV Pasechnik. biologie (5-9)

Pozornost! Administrátorský web nenese odpovědnost za obsah metodologický vývoj, jakož i za soulad s vývojem federálního státního vzdělávacího standardu.

Vítěz soutěže „Elektronická učebnice do třídy“.

Cílová: zobecnit a systematizovat znalosti o struktuře rostlinná buňka a životně důležité procesy v něm probíhající.

Plánované výsledky:

• osobní: utváření komunikativní kompetence v komunikaci se studenty a učitelem v procesu výchovně vzdělávací činnosti;
• metapředmět: schopnost korelovat své jednání s plánovanými výsledky, kontrolovat svou činnost, hodnotit výsledky činností;
• komunikativní: schopnost pracovat ve skupině;
• regulační: schopnost učinit předpoklad a dokázat jej;
• kognitivní: vyberte důvody pro srovnání a vytvořte logický řetězec
• předmět: identifikace charakteristických znaků hub, srovnávání biologických objektů, schopnost vyvozovat závěry.

Typ lekce: souhrnná lekce.

Vybavení lekce: tabulky „Rostlinná buňka“, „Mitóza“, obálky s úkoly, mikroskopy, Petriho misky s kousky cibule, sklíčka a krycí sklíčka, pitevní jehly, pipety, sklenice s vodou, ubrousky. Úkoly v obálkách.

EFU použité v lekci: elektronická příloha k učebnici Biologie. Bakterie, houby, rostliny Nakladatelství VV Pasechnik Drofa.

Typ ICT nástrojů použitých v lekci: počítač, projektor, plátno. notebook pro učitele, notebooky pro studenty (20 ks). Sluchátka (pro práci se zvukovými zdroji informací). multimediální prezentace.

Učebna je připravena pro práci žáků ve třech skupinách. Seskupování probíhá nezávisle. Žetony tří barev podle počtu žáků. Studenti si vylosují žeton určité barvy a spojí se podle barev, čímž vytvoří tři skupiny.

Během vyučování

organizační etapa. Pozdravy

Formulace problému

W: Po vyřešení hádanky budete znát téma lekce.

COP PRO NZV VLT BSO ICR LAE YUDN GHI TNE

Aktualizace znalostí

V: Buňka je stavební a funkční jednotka všech živých organismů. Navíc samotná buňka je živá. Všechny živé organismy jsou buď jednou volně žijící buňkou, nebo sdružením určitého počtu buněk. Snímek č. 2

?: Jaké vlastnosti mají všechny živé organismy?

Ó: Výživa, dýchání, vylučování, růst a vývoj, metabolismus a energie atd.

V: Buňka je vlastně sebereplikující se chemický systém. Je fyzicky oddělen od svého prostředí, ale má schopnost se s tímto prostředím vyměňovat, to znamená, že je schopen absorbovat látky, které potřebuje jako „potravu“ a vynášet nahromaděný „odpad“. Buňky se mohou množit dělením.

?: Stanovte si cíl lekce

Ó: Opakujte, upevněte znalosti získané studiem tématu: „ Buněčná struktura organismy."

W: Jaké otázky bychom si měli zopakovat?

Ó: Stavba buňky, procesy života v buňce.

Hlavní pódium. Generalizace a systematizace

V: Jste rozděleni do tří skupin. Vyberte si kapitána ve své skupině. Kapitáni jsou vyzváni, aby obdrželi obálky s úkoly. Příprava trvá 7 minut.

Aktivity studentů: v každé skupině jsou přiřazeny role pro dokončení úkolu a ochranu jejich projektu. Studují látku, analyzují informace, dělají si poznámky do sešitů. Připravte zprávu o skupinové práci.

• I skupina„Struktura rostlinné buňky“. S využitím informací elektronické učebnice a pomocí interaktivního režimu vytvořte „portrét buňky“ (interaktivní obsah, str. 36; obr. 20 „Struktura rostlinné buňky“).

1. Systematizujte znalosti o struktuře a funkci organel. Chcete-li to provést, najeďte myší na název každého z prvků její struktury a klikněte myší.
2. Připravte si mikropreparát slupky cibulových šupinek a prohlédněte si ji pod mikroskopem. Snímek č. 3

• skupina II„Přístroj mikroskopu a pravidla pro práci s ním“ (interaktivní obsah, str. 32-33; obr. 17 „Světelný mikroskop“).

1. Názvy prvků struktury světelného mikroskopu přetáhněte myší.
2. Přetáhněte myší zvětšení, které dává odpovídající kombinaci „Objektiv – okulár“. Snímek č. 4

• III skupina„Vitální činnost buňky. Dělení a růst buněk“ (interaktivní obsah str. 44; obr. 24 „Interakce sousedních buněk“).

1. Pomocí interaktivního režimu zobecněte poznatky o významu pohybu cytoplazmy v buňce.
2. Pomocí interaktivního režimu zobecněte znalosti o buněčném dělení. Snímek č. 5

Každá skupina při plnění úkolu využívá různé zdroje informací: elektronickou přílohu k učebnici, text a kresby učebnice, prezentaci k hodině. Formy: frontální, skupinové, individuální. Metody: verbální (příběh, rozhovor); vizuální (ukázka tabulek a diapozitivů); praktické (vyhledávání informací z různých zdrojů, miniprojekt); deduktivní (analýza, zobecnění). V závěru práce studenti prezentují výsledky práce skupiny.

Po zodpovězení otázek dostávají studenti další úkoly. Učitel nabídne nejaktivnějším žákům přesun k jinému stolu. Dostanou těžší úkol – přečíst text, pojmenovat jej a doplnit chybějící slova (v textu jsou nyní kurzívou).

Úkoly se zvýšenou obtížností

Doplňte chybějící výrazy:

... je strukturální a funkční jednotka všech živých organismů. Všechny buňky jsou od sebe odděleny buňkou .... Zapnuto mimo, který obsahuje zvláštní hustou schránku, sestávající z .... .Živý obsah buňky představuje .... - bezbarvá viskózní průsvitná látka. Četné se nacházejí v cytoplazmě .... Nejdůležitější organelou buňky je .... Uchovává dědičnou informaci, reguluje metabolické procesy uvnitř buňky. Jádro obsahuje jeden nebo více ... . Existují tři typy rostlinných buněk... ... jsou zelené, ... červené a ... bílé. Ve starých buňkách jsou jasně viditelné dutiny obsahující buněčnou mízu. Tyto entity se nazývají... .

Správná odpověď:Buňka - stavební a funkční jednotka všech živých organismů. Všechno buňky buňky jsou od sebe odděleny skořápka. Na vnější straně, která je speciální hustou skořápkou, sestávající z vlákno. Je zastoupen živý obsah buňky cytoplazma – bezbarvá viskózní průsvitná látka. Cytoplazma obsahuje četné organely. Nejdůležitější organela buňky je jádro. Uchovává dědičnou informaci, reguluje metabolické procesy uvnitř buňky. Jádro obsahuje jeden nebo více jadérka. V rostlinné buňce existují tři typy plastid. Chloroplasty jsou zelené barvy chromoplastyčervená a leukoplasty - bílá. Ve starých buňkách jsou jasně viditelné dutiny obsahující buněčnou mízu. Tyto útvary se nazývají vakuoly).

Zbytek studentů kreslí obecné schéma struktura buňky, označení všech jejích částí pomocí barevných tužek.

W: Bohužel buňky, stejně jako všechny živé věci, umírají. Naše těla se také skládají z buněk. Kouření tabáku a konzumace alkoholu jsou pro buňky těla obzvláště destruktivní.

Tabákový kouř obsahuje toxické látky, jako je nikotin, benzopyren, které ničí buňky a podporují vznik zhoubných nádorů.

Shrnutí

Dnes jsme s vámi zopakovali rysy struktury a životně důležité činnosti rostlinné buňky. Jaký závěr lze vyvodit na konci naší lekce? Snímek č. 6

Ó: Buňka je elementární živý systém, základ stavby a života všech živých organismů. Navzdory velké rozmanitosti rostlinných a živočišných buněk mají všechny buňky stejné části buněčné membrány, cytoplazmy a jádra. Ve všech buňkách probíhají podobné životní procesy: výživa, dýchání, růst, vývoj, rozmnožování, metabolismus. Snímek číslo 7

Studenti vymýšlejí žetony a získávají známky.

Domácí úkol dle výběru studenta:

• Vytvořte model rostlinné buňky z různých materiálů (plastelíny, barevného papíru atd.)
• Napište příběh o životě rostlinné buňky
• Připravte zprávu o objevu R. Hooka
• Navštivte školní laboratoř a připravte si „historický“ preparát R. Hooka*

Použité knihy:

• A.A. Kalinina. Pourochnye vývoj v biologii. 6 (7) třída.- M .: Wako, 2005.

Všechny živé bytosti a organismy se neskládají z buněk: rostliny, houby, bakterie, zvířata, lidé. Navzdory minimální velikosti jsou všechny funkce celého organismu vykonávány buňkou. Uvnitř probíhají složité procesy, na kterých závisí životaschopnost těla a práce jeho orgánů.

V kontaktu s

Strukturální vlastnosti

Vědci studují strukturální vlastnosti buňky a principy její práce. Je možné podrobně zkoumat rysy buněčné struktury pouze pomocí výkonného mikroskopu.

Všechny naše tkáně - kůže, kosti, vnitřní orgány jsou tvořeny buňkami, které jsou konstrukční materiál, existují různé formy a velikost, každá odrůda plní specifickou funkci, ale hlavní rysy jejich struktury jsou podobné.

Nejprve zjistíme, co je základem strukturální organizace buňky. V průběhu výzkumu vědci zjistili, že buněčný základ je membránový princip. Ukazuje se, že všechny buňky jsou tvořeny z membrán, které se skládají z dvojité vrstvy fosfolipidů, kde zvenčí a uvnitř ponořené proteinové molekuly.

Jaká vlastnost je charakteristická pro všechny typy buněk: stejná struktura i funkčnost - regulace metabolického procesu, využití vlastního genetického materiálu (přítomnost a RNA), výroba a spotřeba energie.

Na základě strukturní organizace buňky se rozlišují následující prvky, které plní specifickou funkci:

• membrána — buněčná stěna se skládá z tuků a bílkovin. Jeho hlavním úkolem je oddělit látky uvnitř od vnějšího prostředí. Struktura je polopropustná: je schopna propouštět oxid uhelnatý;
• jádro- centrální region a hlavní složka, je oddělen od ostatních prvků membránou. Právě uvnitř jádra se nachází informace o růstu a vývoji, genetický materiál, prezentovaný ve formě molekul DNA, které tvoří;
• cytoplazma- jedná se o tekutou látku, která tvoří vnitřní prostředí, kde probíhají různé životně důležité procesy, obsahuje spoustu důležitých složek.

Z čeho se skládá buněčný obsah, jaké jsou funkce cytoplazmy a jejích hlavních složek:

1. Ribozom- nejdůležitější organela, která je nezbytná pro procesy biosyntézy bílkovin z aminokyselin, bílkoviny plní obrovské množství životně důležitých úkolů.
2. Mitochondrie- další složka umístěná uvnitř cytoplazmy. Dá se to popsat jednou větou – zdroj energie. Jejich funkcí je poskytnout komponentům energii pro další výrobu energie.
3. Golgiho aparát sestává z 5 - 8 sáčků, které jsou vzájemně propojeny. Hlavním úkolem tohoto aparátu je přenos bílkovin do jiných částí buňky za účelem poskytnutí energetického potenciálu.
4. Provádí se čištění poškozených prvků lysozomy.
5. Zabývá se dopravou endoplazmatické retikulum, přes které bílkoviny pohybují molekuly užitečných látek.
6. Centrioly zodpovědný za reprodukci.

Jádro

Protože se jedná o buněčné centrum, je třeba věnovat zvláštní pozornost jeho struktuře a funkcím. Tato složka je nezbytným prvkem pro všechny buňky: obsahuje dědičné znaky. Bez jádra by se procesy reprodukce a přenosu genetické informace staly nemožnými. Podívejte se na obrázek znázorňující strukturu jádra.

• Jaderná membrána, která je zvýrazněna šeříkem, propouští potřebné látky a uvolňuje je zpět přes póry - malé otvory.
• Plazma je viskózní látka, obsahuje všechny ostatní jaderné složky.
• jádro se nachází v samém středu, má tvar koule. Jeho hlavní funkcí je tvorba nových ribozomů.
• Pokud se podíváte na střední část buňky v řezu, můžete vidět jemné modré vazby - chromatin, hlavní látku, která se skládá z komplexu proteinů a dlouhých řetězců DNA, které nesou potřebné informace.

buněčná membrána

Podívejme se blíže na práci, strukturu a funkce této komponenty. Níže je tabulka, která jasně ukazuje důležitost vnějšího pláště.

Chloroplasty

To je další velmi důležitá součást. Ale proč nebyl zmíněn chloroplast dříve, ptáte se. Ano, protože tato složka se nachází pouze v rostlinných buňkách. Hlavní rozdíl mezi zvířaty a rostlinami spočívá ve způsobu výživy: u zvířat je heterotrofní, zatímco u rostlin je autotrofní. To znamená, že zvířata nejsou schopna vytvářet, tedy syntetizovat organické látky z anorganických - živí se hotovými organickými látkami. Rostliny jsou naopak schopny provádět proces fotosyntézy a obsahují speciální složky - chloroplasty. Jedná se o zelené plastidy obsahující chlorofyl. S jeho účastí se energie světla přeměňuje na energii chemických vazeb organických látek.

Zajímavý! Chloroplasty jsou ve velkých objemech koncentrovány především v nadzemních částech rostlin – zelených plodech a listech.

Pokud budete položeni otázku: jméno důležitá vlastnost strukturou organických sloučenin buňky, lze odpovědět následovně.

• mnohé z nich obsahují atomy uhlíku, které mají různé chemické a fyzikální vlastnosti a jsou také schopny se navzájem propojit;
• jsou nosiči, aktivními účastníky různých procesů probíhajících v organismech nebo jsou jejich produkty. To se týká hormonů, různých enzymů, vitamínů;
• může tvořit řetězy a kroužky, což poskytuje řadu spojení;
• jsou zničeny zahříváním a interakcí s kyslíkem;
• atomy ve složení molekul se vzájemně spojují pomocí kovalentních vazeb, nerozkládají se na ionty a interagují proto pomalu, reakce mezi látkami trvají velmi dlouho - několik hodin i dní.

Struktura chloroplastu

tkaniny

Buňky mohou existovat jedna po druhé, jako u jednobuněčných organismů, ale nejčastěji jsou spojeny do skupin svého druhu a tvoří různé tkáňové struktury, které tvoří tělo. V lidském těle existuje několik typů tkání:

• epiteliální- zaměřený na povrch kůže, orgány, prvky trávicího traktu a dýchacího systému;
• svalnatý- pohybujeme se díky kontrakci svalů našeho těla, provádíme různé pohyby: od nejjednoduššího pohybu malíčku až po vysokorychlostní běh. Mimochodem, srdeční tep také nastává kvůli kontrakci svalové tkáně;
• pojivové tkáně tvoří až 80 procent hmoty všech orgánů a hraje ochrannou a podpůrnou roli;
• nervový- formuláře nervových vláken. Díky němu procházejí tělem různé impulsy.

reprodukční proces

V průběhu života organismu dochází k mitóze - to je název pro proces dělení, skládající se ze čtyř fází:

1. Profáze. Dva centrioly buňky se dělí a pohybují v opačných směrech. Současně chromozomy tvoří páry a obal jádra se začíná rozpadat.
2. Druhá fáze se nazývá metafáze. Chromozomy se nacházejí mezi centrioly, postupně vnější obal jádra zcela mizí.
3. Anafáze je třetí stádium, během kterého pokračuje pohyb centriol navzájem opačným směrem a jednotlivé chromozomy také následují centrioly a vzdalují se od sebe. Cytoplazma a celá buňka se začnou zmenšovat.
4. Telofáze- konečná fáze. Cytoplazma se zmenšuje, dokud se neobjeví dvě stejné nové buňky. Kolem chromozomů se vytvoří nová membrána a v každé nové buňce se objeví jeden pár centriol.

Zajímavý! Buňky v epitelu se dělí rychleji než v kostní tkáni. Vše závisí na hustotě tkanin a dalších vlastnostech. Průměrná životnost hlavních konstrukčních jednotek je 10 dní.

Buněčná struktura. Struktura a funkce buňky. Buněčný život.

Závěr

Dozvěděli jste se, jaká struktura buňky je nejdůležitější složkou těla. Miliardy buněk tvoří úžasně moudře organizovaný systém, který zajišťuje efektivitu a vitalitu všech zástupců živočišného a rostlinného světa.

Buňka je základní stavební a funkční jednotkou všech živých organismů kromě virů. Má specifickou strukturu, včetně mnoha komponent, které plní určité funkce.

Jaká věda buňku studuje?

Každý ví, že vědou o živých organismech je biologie. Struktura buňky je studována jejím oborem – cytologií.

Z čeho se skládá buňka?

Tato struktura se skládá z membrány, cytoplazmy, organel nebo organel a jádra (in prokaryotické buňky není přítomen). Struktura buněk organismů patřících do různých tříd je mírně odlišná. Mezi strukturou eukaryotických a prokaryotických buněk jsou pozorovány výrazné rozdíly.

plazmatická membrána

Membrána hraje velmi důležitá role- odděluje a chrání obsah buňky od vnějšího prostředí. Skládá se ze tří vrstev: dvou proteinových a středních fosfolipidů.

buněčná stěna

Další struktura, která chrání buňku před expozicí vnější faktory, umístěný nahoře plazmatická membrána. Je přítomen v buňkách rostlin, bakterií a hub. V prvním se skládá z celulózy, ve druhém z mureinu, ve třetím z chitinu. V živočišných buňkách je na horní straně membrány umístěn glykokalyx, který se skládá z glykoproteinů a polysacharidů.

Cytoplazma

Představuje celý prostor buňky, ohraničený membránou, s výjimkou jádra. Cytoplazma zahrnuje organely, které plní hlavní funkce odpovědné za život buňky.

Organely a jejich funkce

Struktura buňky živého organismu zahrnuje řadu struktur, z nichž každá plní specifickou funkci. Říká se jim organely nebo organely.

Mitochondrie

Lze je nazvat jednou z nejdůležitějších organel. Mitochondrie jsou zodpovědné za syntézu energie nezbytné pro život. Kromě toho se podílejí na syntéze některých hormonů a aminokyselin.

Energie v mitochondriích vzniká oxidací molekul ATP, ke které dochází za pomoci speciálního enzymu zvaného ATP syntáza. Mitochondrie jsou kulaté nebo tyčinkovité struktury. Jejich počet v zvířecí klec, v průměru je 150-1500 kusů (záleží na účelu). Skládají se ze dvou membrán a matrice, polotekuté hmoty, která vyplňuje vnitřek organely. Hlavní složkou schránek jsou bílkoviny a v jejich struktuře jsou přítomny i fosfolipidy. Prostor mezi membránami je vyplněn kapalinou. V matrici mitochondrií jsou zrna, která akumulují určité látky, jako jsou ionty hořčíku a vápníku nezbytné pro tvorbu energie a polysacharidy. Také tyto organely mají svůj vlastní aparát pro biosyntézu bílkovin, podobný tomu u prokaryot. Skládá se z mitochondriální DNA, sady enzymů, ribozomů a RNA. Struktura prokaryotické buňky má své vlastní vlastnosti: nejsou v ní žádné mitochondrie.

Ribozomy

Tyto organely se skládají z ribozomální RNA (rRNA) a proteinů. Díky nim se provádí translace - proces syntézy proteinů na matrici mRNA (messenger RNA). Jedna buňka může obsahovat až deset tisíc těchto organel. Ribozomy se skládají ze dvou částí: malé a velké, které se spojují přímo v přítomnosti mRNA.

V cytoplazmě se koncentrují ribozomy, které se podílejí na syntéze proteinů nezbytných pro samotnou buňku. A ty, s jejichž pomocí se produkují proteiny transportované mimo buňku, se nacházejí na plazmatické membráně.

golgiho komplex

Je přítomen pouze v eukaryotických buňkách. Tato organela se skládá z diktosomů, kterých je obvykle asi 20, ale může jich dosáhnout až několik stovek. Golgiho aparát vstupuje pouze do struktury buňky eukaryotické organismy. Nachází se v blízkosti jádra a plní funkci syntézy a ukládání určitých látek, například polysacharidů. Vznikají v něm lysozomy, o kterých bude řeč níže. Tato organela je také součástí vylučovacího systému buňky. Diktosomy jsou prezentovány ve formě hromádek zploštělých cisteren ve tvaru disku. Na okrajích těchto struktur se tvoří bubliny, kde se nacházejí látky, které je nutné z buňky odstranit.

Lysozomy

Tyto organely jsou malé vezikuly se sadou enzymů. Jejich struktura má jedinou membránu zakončenou vrstvou proteinu. Funkce, kterou lysozomy plní, je intracelulární trávení látek. Díky enzymu hydroláza se pomocí těchto organel štěpí tuky, bílkoviny, sacharidy a nukleové kyseliny.

Endoplazmatické retikulum (retikulum)

Struktura buňky všech eukaryotické buňky znamená přítomnost EPS (endoplazmatického retikula). Endoplazmatické retikulum se skládá z tubulů a zploštělých dutin, které mají membránu. Tento organoid je dvou typů: hrubá a hladká síť. První se liší tím, že ribozomy jsou připojeny k jeho membráně, druhý takovou vlastnost nemá. Hrubé endoplazmatické retikulum plní funkci syntézy proteinů a lipidů, které jsou nutné pro tvorbu buněčné membrány nebo pro jiné účely. Smooth se podílí na tvorbě tuků, sacharidů, hormonů a dalších látek kromě bílkovin. Endoplazmatické retikulum také plní funkci transportu látek buňkou.

cytoskelet

Skládá se z mikrotubulů a mikrofilament (aktin a intermediát). Komponenty cytoskeletu jsou polymery proteinů, především aktin, tubulin nebo keratin. Mikrotubuly slouží k udržení tvaru buňky, tvoří orgány pohybu u nejjednodušších organismů, jako jsou nálevníci, chlamydomonas, euglena aj. Aktinová mikrofilamenta plní i roli lešení. Kromě toho se podílejí na procesu pohybu organel. Střední v různé buňky vytvořené z různých proteinů. Udržují tvar buňky a také fixují jádro a další organely v trvalé poloze.

Buněčné centrum

Skládá se z centrioly, které mají tvar dutého válce. Jeho stěny jsou tvořeny mikrotubuly. Tato struktura se podílí na procesu dělení a zajišťuje distribuci chromozomů mezi dceřinými buňkami.

Jádro

V eukaryotických buňkách je jednou z nejdůležitějších organel. Uchovává DNA, která kóduje informace o celém organismu, o jeho vlastnostech, o bílkovinách, které musí buňka syntetizovat atd. Skládá se z obalu, který chrání genetický materiál, jaderné šťávy (matrice), chromatinu a jadérka. Skořápka je vytvořena ze dvou porézních membrán umístěných v určité vzdálenosti od sebe. Matrice je reprezentována proteiny, tvoří příznivé prostředí uvnitř jádra pro ukládání dědičné informace. Jaderná míza obsahuje vláknité proteiny, které slouží jako podpora, stejně jako RNA. Je zde přítomen i chromatin – mezifázová forma existence chromozomů. Během buněčného dělení se mění z hrudek na tyčinkovité útvary.

jadérko

Jedná se o samostatnou část jádra zodpovědnou za tvorbu ribozomální RNA.

Organely se nacházejí pouze v rostlinných buňkách

Rostlinné buňky mají některé organely, které již nejsou charakteristické pro žádné organismy. Patří mezi ně vakuoly a plastidy.

Vacuole

Jedná se o druh rezervoáru, kde se ukládají rezervní živiny a také odpadní produkty, které nelze kvůli hustotě vynést ven buněčná stěna. Od cytoplazmy je oddělena specifickou membránou zvanou tonoplast. Při fungování buňky se jednotlivé malé vakuoly spojují do jedné velké - centrální.

plastidy

Tyto organely se dělí do tří skupin: chloroplasty, leukoplasty a chromoplasty.

Chloroplasty

Jsou to nejdůležitější organely rostlinné buňky. Díky nim probíhá fotosyntéza, při které buňka přijímá živiny, které potřebuje. Chloroplasty mají dvě membrány: vnější a vnitřní; matrice - látka, která vyplňuje vnitřní prostor; vlastní DNA a ribozomy; zrna škrobu; zrna. Ty se skládají z hromad thylakoidů s chlorofylem obklopených membránou. Právě v nich probíhá proces fotosyntézy.

Leukoplasty

Tyto struktury se skládají ze dvou membrán, matrice, DNA, ribozomů a thylakoidů, ale tylakoidy neobsahují chlorofyl. Leukoplasty plní rezervní funkci, akumulují živiny. Obsahují speciální enzymy, které umožňují získat z glukózy škrob, který ve skutečnosti slouží jako rezervní látka.

Chromoplasty

Tyto organely mají stejnou strukturu jako výše popsané, neobsahují však tylakoidy, ale existují karotenoidy, které mají specifickou barvu a nacházejí se přímo v blízkosti membrány. Právě díky těmto strukturám jsou okvětní lístky zbarveny do určité barvy, což jim umožňuje přitahovat opylující hmyz.