Biológia(a görög biosz - élet, logosz - tanítás szavakból) élő szervezeteket és természeti jelenségeket vizsgáló tudomány.

A biológia tárgya a Földön élő élőlények sokfélesége.

a vadon élő állatok tulajdonságai. Minden élő szervezetnek számos közös vonásaiés olyan tulajdonságok, amelyek megkülönböztetik őket az élettelen természetű testektől. Ezek a szerkezeti jellemzők, az anyagcsere, a mozgás, a növekedés, a szaporodás, az ingerlékenység, az önszabályozás. Foglalkozzunk az élő anyag felsorolt ​​tulajdonságaival.

Rendezett szerkezet. Az élő szervezetek abból állnak vegyi anyagok, amelyek szervezettségi szintje magasabb, mint az élettelen anyagok. Minden szervezetnek van egy meghatározott szerkezeti terve - sejtes vagy nem sejtes (vírusok).

Anyagcsere és energia- ez a légzési, táplálkozási, kiválasztási folyamatok összessége, melynek során a szervezet a külső környezetből megkapja a számára szükséges anyagokat, energiát, átalakítja és felhalmozza azokat szervezetében, és salakanyagokat bocsát ki a környezetbe.

Ingerlékenység a szervezet válasza a változásokra környezet segíti az alkalmazkodást és a túlélést a változó körülmények között. Ha egy tűvel megszúrják, az ember visszahúzza a kezét, és a hidra labdává zsugorodik. A növények a fény felé fordulnak, az amőba pedig eltávolodik a sókristálytól.

Növekedés és fejlődés. Az élő szervezetek a tápanyagok bevitele miatt nőnek, méretük nő, fejlődik, megváltozik.

reprodukció- az élőlény azon képessége, hogy önmagát reprodukálja. A szaporodás az örökletes információ átadásának jelenségéhez kapcsolódik, és a leginkább fémjelélő. Bármely organizmus élete korlátozott, de a szaporodás eredményeként az élő anyag „halhatatlan”.

Mozgás. Az élőlények többé-kevésbé aktív mozgásra képesek. Ez az élet egyik egyértelmű jele. A mozgás a testen belül és a sejtszinten egyaránt megtörténik.

Önszabályozás. Az élőlények egyik legjellemzőbb tulajdonsága a szervezet belső környezetének állandósága változó külső feltételek mellett. Szabályozzák a testhőmérsékletet, a nyomást, a gázokkal való telítettséget, az anyagok koncentrációját stb.. Az önszabályozás jelensége nemcsak az egész szervezet, hanem a sejt szintjén is megvalósul. Emellett az élő szervezetek tevékenysége miatt az önszabályozás a bioszféra egészének is velejárója. Az önszabályozás az élők olyan tulajdonságaihoz kapcsolódik, mint az öröklődés és a változékonyság.

Átöröklés- ez az a képesség, hogy a szaporodási folyamat során a szervezet jeleit és tulajdonságait generációról generációra átadja.

Változékonyság egy szervezet azon képessége, hogy megváltoztassa jellemzőit a környezettel való kölcsönhatás során.

Az öröklődés és a változékonyság következtében az élő szervezetek alkalmazkodnak, alkalmazkodnak a külső körülményekhez, ami lehetővé teszi számukra a túlélést és az utód elhagyását.

A legtöbb élő szervezet sejtszerkezettel rendelkezik. A sejt az élővilág szerkezeti és funkcionális egysége. Az élő szervezetek összes jele és funkciója jellemzi: anyagcsere és energia, növekedés, szaporodás, önszabályozás. A sejtek formájukban, méretükben, funkciójukban, anyagcsere-típusukban különböznek egymástól (47. ábra).

Rizs. 47. A sejtek sokfélesége: 1 - zöld euglena; 2 - baktérium; 3 - levélpép növényi sejtje; 4 - hámsejt; 5 - idegsejt

A sejtek mérete 3-10 és 100 µm között változik (1 µm = 0,001 m). Kevésbé gyakoriak az 1-3 µm-nél kisebb sejtek. Vannak óriási sejtek is, amelyek mérete eléri a több centimétert. A sejtek alakja is nagyon változatos: gömb alakú, hengeres, ovális, orsó alakú, csillag alakú stb. Azonban sok a közös minden sejt között. Kémiai összetételük és általános szerkezeti tervük megegyezik.

A sejt kémiai összetétele. Az összes ismert közül kémiai elemek körülbelül 20 található az élő szervezetekben, és közülük 4: oxigén, szén, hidrogén és nitrogén teszi ki a 95%-ot. Ezeket az elemeket biogén elemeknek nevezzük. Az élő szervezeteket alkotó szervetlen anyagok közül a víz a legfontosabb. Tartalma a sejtben 60 és 98% között mozog. A sejt a víz mellett ásványi anyagokat is tartalmaz, főleg ionok formájában. Ezek a vas, jód, klór, foszfor, kalcium, nátrium, kálium stb. vegyületei.

A szervetlen anyagokon kívül szerves anyagok is jelen vannak a sejtben: fehérjék, lipidek (zsírok), szénhidrátok (cukrok), nukleinsavak (DNS, RNS). Ők teszik ki a sejt nagy részét. A legfontosabb szerves anyagok a nukleinsavak és a fehérjék. Nukleinsavak(DNS és RNS) részt vesznek az örökletes információk továbbításában, a fehérjeszintézisben, a sejt összes létfontosságú folyamatának szabályozásában.

Mókusok számos funkciót lát el: építési, szabályozási, szállítási, összehúzó, védelmi, energetikai. De a legfontosabb a fehérjék enzimatikus funkciója.

Enzimek- Ezek olyan biológiai katalizátorok, amelyek felgyorsítják és szabályozzák az élő szervezetekben végbemenő kémiai reakciók széles skáláját. Egy élő sejtben egyetlen reakció sem megy végbe enzimek részvétele nélkül.

Lipidekés szénhidrátokat főként építő és energetikai funkciókat látnak el, a szervezet tartalék tápanyagai.

Így, foszfolipidek A fehérjékkel együtt felépítik a sejt összes membránszerkezetét. A cellulóz egy nagy molekulatömegű szénhidrát, amely a növények és gombák sejtfalát képezi.

Zsírok, keményítőés glikogén tartalék tápanyagok a sejt és a szervezet egésze számára. Glükóz, fruktóz, szacharóz és mások Szahara a növények gyökereinek és leveleinek, gyümölcseinek részei. Szőlőcukor az emberek és számos állat vérplazmájának elengedhetetlen alkotóeleme. Amikor a szénhidrátok és zsírok lebomlanak a szervezetben, nagyszámú az életfolyamatokhoz szükséges energia.

Sejtszerkezetek. A sejt egy külső részből áll sejt membrán, citoplazma organellumokkal és sejtmagokkal (48. ábra).

Rizs. 48. Egy állati (A) és növényi (B) sejt felépítésének kombinált sémája: 1 - héj; 2 - külső sejtmembrán 3 - mag; 4 - kromatin; 5 - nucleolus; 6 - endoplazmatikus retikulum (sima és szemcsés); 7 - mitokondriumok; 8 - kloroplasztiszok; 9 - Golgi készülék; 10 - lizoszóma; 11 - sejtközpont; 12 - riboszómák; 13 - vakuólum; 14 – citoplazma

külső sejtmembrán- Ez egy egymembrános sejtszerkezet, amely minden élőlény sejtjének élő tartalmát korlátozza. Szelektív permeabilitással rendelkezik, védi a sejtet, szabályozza az anyagáramlást és a külső környezettel való cserét, megtartja a sejt bizonyos formáját. A növényi szervezetek, gombák sejtjei a külső membránon kívül héjjal is rendelkeznek. Ez az élettelen sejtszerkezet a növényekben cellulózból és a gombákban kitinből áll, erőt ad a sejtnek, védi azt, valamint a növények és gombák "csontváza".

NÁL NÉL citoplazma, a sejt félig folyékony tartalma, mind organellumok.

Endoplazmatikus retikulum behatol a citoplazmába, kommunikációt biztosítva a sejt egyes részei között és az anyagok szállítását. Vannak sima és szemcsés EPS-ek. A szemcsés ER riboszómákat tartalmaz.

Riboszómák- Ezek kis gomba alakú testek, amelyeken a sejtben fehérjeszintézis megy végbe.

golgi készülék biztosítja a szintetizált anyagok csomagolását és eltávolítását a sejtből. Ezenkívül struktúráiból alakulnak ki lizoszómák. Ezek a gömb alakú testek olyan enzimeket tartalmaznak, amelyek lebontják a sejtbe jutó tápanyagokat, lehetővé téve az intracelluláris emésztést.

Mitokondriumok- Ezek hosszúkás alakú, félig autonóm membránszerkezetek. Számuk a sejtekben eltérő és az osztódás következtében növekszik. A mitokondriumok a sejt erőművei. A légzés során az anyagok végső oxidációja a légköri oxigénnel történik bennük. Ebben az esetben a felszabaduló energiát ATP molekulák tárolják, amelyek szintézise ezekben a struktúrákban történik.

kloroplasztiszok, félig autonóm membránszervecskék, amelyek csak a növényi sejtekre jellemzőek. A kloroplasztiszok zöld színűek a klorofill pigment miatt, ezek biztosítják a fotoszintézis folyamatát.

A kloroplasztokon kívül a növényi sejteknek is van vakuolák sejtnedvvel telve.

Cell Center részt vesz a sejtosztódás folyamatában. Két centriolból és egy centroszférából áll. Az osztódás során ezek alkotják a hasadási orsószálakat, és biztosítják a kromoszómák egyenletes eloszlását a sejtben.

Mag a sejtaktivitás szabályozásának központja. A sejtmag elválik a citoplazmától nukleáris membrán amelynek pórusai vannak. Belseje tele van karioplazmával, amely olyan DNS-molekulákat tartalmaz, amelyek biztosítják az örökletes információk továbbítását. Itt történik a DNS, RNS, riboszómák szintézise. A sejtmagban gyakran egy vagy több sötét, lekerekített képződmény látható - ezek a magok. Itt riboszómák képződnek és halmozódnak fel. A sejtmagban a DNS-molekulák nem láthatók, mivel vékony kromatinszálak formájában vannak. Az osztódás előtt a DNS spiralizálódik, megvastagodik, komplexeket képez a fehérjével, és jól látható struktúrákká - kromoszómákká - alakul (49. ábra). Általában a sejtben lévő kromoszómák párosak, alakjuk, méretük és örökletes információjuk azonos. A páros kromoszómákat ún homológ. A kromoszómák kettős halmazát nevezzük diploid. Egyes sejtek és organizmusok egyetlen, párosítatlan halmazt tartalmaznak, az úgynevezett haploid.

Rizs. 49. A - a kromoszóma szerkezete: 1 - centromer; 2 – kromoszómakarok; 3 - DNS-molekulák; 4 - testvérkromatidák B - a kromoszómák típusai: 1 - egyenlő vállúak; 2 - több vállú; 3 - egyetlen váll

A kromoszómák száma minden szervezettípushoz állandó. Így az emberi sejtekben 46 kromoszóma (23 pár), a búzasejtekben 28 (14 pár), a galambsejtekben 80 (40 pár) található. Ezek a szervezetek diploid kromoszómákat tartalmaznak. Egyes organizmusok, például algák, mohák, gombák haploid kromoszómakészlettel rendelkeznek. A nemi sejtek minden szervezetben haploidok.

A felsoroltakon kívül néhány sejtnek specifikus organellumja is van - csillókés flagella, mozgást biztosítanak elsősorban az egysejtű szervezetekben, de bizonyos sejtekben is jelen vannak többsejtű élőlények. Például a flagellák a zöld euglena-ban, a chlamydomonas-ban és néhány baktériumban, a csillók pedig a csillószájban, az állatok csillóhámsejtjeiben találhatók.

Anyagcsere és energia a sejtben. A sejtek életének alapja az anyagcsere és az energiaátalakítás. A sejtben vagy szervezetben végbemenő kémiai átalakulások összessége, amelyek egymással összekapcsolódnak, és az energia átalakulásával járnak együtt, ún. anyagcsere és energia.

A szerves anyagok szintézisét, amely energiafelvétellel jár együtt, ún asszimiláció vagy műanyag csere. A szerves anyagok lebomlását, hasadását, amely energia felszabadulással jár, ún disszimiláció vagy energiacsere.

A Föld fő energiaforrása a Nap. A kloroplasztiszokban található speciális szerkezetű növényi sejtek felfogják a Nap energiáját, átalakítva azt szerves anyagok és ATP molekulák kémiai kötéseinek energiájává.

ATP(adenozin-trifoszfát) szerves anyag, a biológiai rendszerek univerzális energiaakkumulátora. A napenergiát ennek az anyagnak a kémiai kötéseinek energiájává alakítják, és glükóz, keményítő és más szerves anyagok szintézisére fordítják.

A légköri oxigén, bármilyen furcsának is tűnik, melléktermék növényi életfolyamat - fotoszintézis.

A napenergia hatására a szervetlen anyagokból szerves anyagok szintetizálásának folyamatát ún fotoszintézis.

Az általánosított fotoszintézis egyenlet a következőképpen ábrázolható:

6CO 2 + 6H 2 O - könnyű> C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

A növényekben a szerves anyagok az elsődleges szintézis során keletkeznek szén-dioxidból, vízből és ásványi sókból. Az állatok, gombák, sok baktérium kész szerves anyagokat használ (növényekből). Ezenkívül a fotoszintézis oxigént termel, amely szükséges az élő szervezetek légzéséhez.

A táplálkozás és a légzés során a szerves anyagok oxigén hatására lebomlanak és oxidálódnak. A felszabaduló energia részben hő formájában szabadul fel, részben pedig a szintetizált ATP molekulákban raktározódik vissza. Ez a folyamat a mitokondriumokban megy végbe. A szerves anyagok lebomlásának végterméke a víz, szén-dioxid, ammóniavegyületek, amelyeket újra felhasználnak a fotoszintézis folyamatában. Az ATP-ben tárolt energia az egyes szervezetekre jellemző szerves anyagok másodlagos szintézisére, a növekedésre, szaporodásra fordítódik.

Tehát a növények nem csak tápanyagokkal, hanem oxigénnel is ellátják az összes szervezetet. Ezenkívül átalakítják a Nap energiáját, és szerves anyagokon keresztül továbbítják az összes többi szervezetcsoporthoz.

Az anyagcsere, mint az élőlények fő tulajdonsága. A test összetett kapcsolatban áll a környezettel. Tőle kap táplálékot, vizet, oxigént, fényt, hőt. Azáltal, hogy ezeken az anyagokon és energián keresztül élő anyag tömegét hoz létre, felépíti testét. Ezt a környezetet felhasználva azonban a szervezet élettevékenységénél fogva egyszerre hat rá, megváltoztatja. Ebből következően a szervezet és a környezet kapcsolatának fő folyamata az anyag- és energiacsere.

Az anyagcsere típusai. A környezeti tényezők különböző jelentéssel bírnak különböző organizmusok. A növényeknek fényre, vízre és szén-dioxidra, ásványi anyagokra van szükségük a növekedéshez és fejlődéshez. Az ilyen körülmények nem elegendőek az állatok és a gombák számára. Szerves tápanyagokra van szükségük. A táplálkozás módszere szerint, amely a szerves anyagok és az energia beszerzésének forrása, minden szervezet autotróf és heterotróf csoportra oszlik.

Autotróf organizmusok szerves anyagokat szintetizálnak a fotoszintézis folyamatában szervetlen anyagokból (szén-dioxid, víz, ásványi sók), a napfény energiáját felhasználva. Mindent tartalmaznak növényi szervezetek, fotoszintetikus cianobaktériumok. A kemoszintetikus baktériumok autotróf táplálkozásra is képesek, felhasználva a szervetlen anyagok: kén, vas, nitrogén oxidációja során felszabaduló energiát.

Az autotróf asszimiláció folyamata a napfény energiája vagy a szervetlen anyagok oxidációja miatt megy végbe, míg a szerves anyagokat szervetlenekből szintetizálják. A szervetlen anyagok abszorpciójától függően megkülönböztetik a szén-asszimilációt, a nitrogén-asszimilációt, a kén-asszimilációt és másokat. ásványok. Az autotróf asszimiláció a fotoszintézis és a kemoszintézis folyamataihoz kapcsolódik, és ún. a szerves anyagok elsődleges szintézise.

heterotróf szervezetek kész szerves anyagokat kapnak az autotrófoktól. Az energiaforrás számukra a szerves anyagokban tárolt és közben felszabaduló energia kémiai reakciók ezen anyagok lebomlása és oxidációja. Ide tartoznak az állatok, gombák és sok baktérium.

A heterotróf asszimiláció során a szervezet a szerves anyagokat kész formában veszi fel, és a felvett anyagokban lévő energiának köszönhetően saját szerves anyagaivá alakítja át. A heterotróf asszimiláció magában foglalja az élelmiszer-fogyasztás, az emésztés, az asszimiláció és az új szerves anyagok szintézisének folyamatait. Ezt a folyamatot ún szerves anyagok másodlagos szintézise.

Az élőlényekben zajló disszimilációs folyamatok is különböznek. Egyikük életéhez oxigénre van szüksége. aerobic organizmusok. Másoknak nincs szükségük oxigénre, és létfontosságú folyamataik oxigénmentes környezetben is lezajlhatnak – ez van anaerob organizmusok.

Megkülönböztetni külső légzésés belső. A test és a külső környezet közötti gázcserét, amely magában foglalja az oxigén felvételét és a szén-dioxid felszabadulását, valamint ezen anyagok szállítását a szervezeten keresztül az egyes szervekbe, szövetekbe, sejtekbe ún. külső légzés. Ebben a folyamatban az oxigént nem használják fel, hanem csak szállítják.

belső, vagy sejtlégzés magában foglalja azokat a biokémiai folyamatokat, amelyek oxigénfelvételhez, energia felszabaduláshoz, valamint víz és szén-dioxid képződéshez vezetnek. Ezek a folyamatok az eukarióta sejtek citoplazmájában és mitokondriumában vagy a prokarióta sejtek speciális membránjain játszódnak le.

A légzési folyamat általánosított egyenlete:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 > 6CO 2 + 6H 2 O.

2. A disszimiláció másik formája az anaerob, vagy oxigénmentes, oxidáció. Az energia-anyagcsere folyamatai ebben az esetben a fermentáció típusának megfelelően zajlanak. Erjesztés- ez a disszimiláció egy formája, amelyben az energiadús szerves anyagok energia felszabadulásával kevésbé energiagazdag, de szerves anyagokra is hasadnak.

A végtermékektől függően az erjedés típusait különböztetjük meg: alkohol, tejsav, ecetsav stb. Az alkoholos erjedés élesztőgombákban, egyes baktériumokban, és egyes növényi szövetekben is előfordul. A tejsavas erjedés a tejsavbaktériumokban megy végbe, és az oxigénhiányos emberek és állatok izomszövetében is előfordul.

A metabolikus reakciók kapcsolata autotróf és heterotróf szervezetekben. Az anyagcsere-folyamatok révén az autotróf és heterotróf szervezetek a természetben összekapcsolódnak (50. ábra).

Rizs. ötven. Az anyag és az energia áramlása a bioszférában

A legfontosabb élőlénycsoportok az autotrófok, amelyek képesek szerves anyagokat szintetizálni szervetlenekből. A legtöbb autotróf zöld növény, amely a fotoszintézis során a szervetlen szén-szén-dioxidot komplex szerves vegyületekké alakítja. A zöld növények a fotoszintézis során oxigént is felszabadítanak, ami az élőlények légzéséhez szükséges.

A heterotrófok csak a kész szerves anyagokat asszimilálják, ezek lebontásából nyernek energiát. Az autotróf és heterotróf szervezeteket az anyagcsere- és energiafolyamatok kapcsolják össze. A fotoszintézis gyakorlatilag az egyetlen folyamat, amely tápanyagokkal és oxigénnel látja el a szervezeteket.

A nagy léptékű fotoszintézis ellenére a Föld zöld növényei a levelekre hulló napenergia mindössze 1%-át használják fel. A biológia egyik legfontosabb feladata a termesztett növények napenergia felhasználási együtthatójának növelése, termő fajták létrehozása.

Az elmúlt években kiemelt figyelmet kapott az egysejtű Chlorella alga, amely akár 6% klorofillt tartalmaz a szervezetében, és figyelemre méltó képessége van a napenergia akár 20% -ának elnyelésére is. Mesterséges szaporítással a chlorella gyorsan szaporodik, sejtjében megnő a fehérjetartalom. Ezt a fehérjét számos élelmiszerben élelmiszer-adalékanyagként használják. Megállapítást nyert, hogy 1 ha vízfelületről naponta akár 700 kg chlorella szárazanyag nyerhető. Ezenkívül a chlorellában számos vitamin szintetizálódik.

A chlorella iránti másik érdeklődés az űrutazáshoz kapcsolódik. A Chlorella mesterséges körülmények között képes biztosítani a fotoszintézis során felszabaduló oxigént az űrhajó számára.

Az ingerlékenység fogalma. A mikroorganizmusok, növények és állatok a legkülönfélébb környezeti hatásokra reagálnak: mechanikai hatásokra (szúrás, nyomás, ütés stb.), hőmérsékletváltozásra, fénysugarak intenzitására és irányára, hangokra, elektromos stimulációra, kémiai összetétel levegő, víz vagy talaj stb. Ez bizonyos ingadozásokhoz vezet a testben egy stabil és instabil állapot között. Az élő szervezetek fejlődésük mértékéig képesek ezeket az állapotokat elemezni, és megfelelően reagálni rájuk. Az összes szervezet hasonló tulajdonságait ingerlékenységnek és ingerlékenységnek nevezik.

Ingerlékenység a szervezet azon képessége, hogy reagáljon külső vagy belső hatásokra.

Az ingerlékenység az élő szervezetekben olyan eszközként jelentkezett, amely jobb anyagcserét és védelmet nyújt a környezeti feltételek hatásaival szemben.

Izgatottság- ez az élő szervezetek azon képessége, hogy érzékelik az ingerek hatását, és gerjesztési reakcióval reagálnak rájuk.

A környezet hatása befolyásolja a sejt és szervszervei, szövetei, szervei és a szervezet egészének állapotát. A szervezet erre megfelelő reakciókkal reagál.

Az ingerlékenység legegyszerűbb megnyilvánulása az mozgás. Még a legegyszerűbb élőlényekre is jellemző. Ez megfigyelhető egy amőbán végzett kísérletben mikroszkóp alatt. Ha kis ételdarabokat vagy cukorkristályokat helyeznek az amőba mellé, akkor az aktívan elkezd mozogni a tápanyag felé. A pszeudopodák segítségével az amőba beburkolja a csomót, bevonva azt a sejt belsejébe. Ott azonnal kialakult emésztési vakuólum amelyben az étel megemésztődik.

A test szerkezetének szövődményével mind az anyagcsere, mind az ingerlékenység megnyilvánulásai bonyolultabbá válnak. Az egysejtű szervezetek és a növények nem speciális testek a környezetből érkező ingerek észlelésének és továbbításának biztosítása. A többsejtű állatok érzékszervekkel és idegrendszerrel rendelkeznek, ennek köszönhetően érzékelik az ingereket, és az ezekre adott válaszok nagy pontosságot és célszerűséget érnek el.

Irritabilitás egysejtű szervezetekben. Taxi.

Az ingerlékenység legegyszerűbb formái a mikroorganizmusokban (baktériumok, egysejtű gombák, algák, protozoák) figyelhetők meg.

Az amőba példában az amőba mozgását figyeltük meg az inger (táplálék) felé. Az egysejtű szervezetek ilyen motoros reakcióját a külső környezet irritációjára reagálva nevezzük taxik. A taxikat kémiai irritáció okozza, ezért is hívják kemotaxis(51. ábra).

Rizs. 51. Kemotaxis csillósoknál

A taxik lehetnek pozitívak vagy negatívak. A csillóscipőtenyészetet tartalmazó kémcsövet egy zárt kartondobozba helyezzük, amelynek a cső középső részében egyetlen lyuk található, és tegyük ki fénynek.

Néhány óra múlva az összes csilló a cső megvilágított részében koncentrálódik. Ez pozitív fototaxis.

A taxik a többsejtű állatokra jellemzőek. Például a vér leukociták pozitív kemotaxist mutatnak a baktériumok által kiválasztott anyagokkal kapcsolatban, ezeknek a baktériumoknak a felhalmozódási helyére koncentrálódnak, elfogják és megemésztik őket.

Ingerlékenység többsejtű növényekben. Tropizmusok. Bár a többsejtű növények nem rendelkeznek érzékszervekkel és idegrendszerrel, ennek ellenére egyértelműen megnyilvánulnak különféle formák ingerlékenység. Ezek egy növény vagy szervei (gyökér, szár, levelek) növekedési irányának megváltoztatásából állnak. Az ingerlékenység ilyen megnyilvánulásait a többsejtű növényekben nevezik tropizmusok.

Szára levelekkel kiállítás pozitív fototropizmusés növekedni a fény és a gyökér felé - negatív fototropizmus(52. ábra). A növények reagálnak a Föld gravitációs terére. Ügyeljen a hegy oldalában növekvő fákra. Bár a talaj felszíne lejtős, a fák függőlegesen nőnek. A növények gravitációra adott válaszát ún geotropizmus(53. ábra). A csírázó magból kikelt gyökér mindig lefelé, a talaj felé irányul – pozitív geotropizmus. A magról fejlődő levelekkel a hajtás mindig a talajról felfelé irányul - negatív geotropizmus.

A tropizmusok nagyon változatosak, és fontos szerepet játszanak a növények életében. Különböző kúszó- és mászónövényekben, például szőlőben, komlóban növekedési irányban kifejeződnek.

Rizs. 52. Fototropizmus

Rizs. 53. Geotropizmus: 1 - virágcserép egyenesen növő retek palántákkal; 2 - egy virágcserép, az oldalára fektetve és sötétben tartva a fototropizmus megszüntetése érdekében; 3 - palánták virágcserépben a gravitáció hatásával ellentétes irányba hajlítva (a szár negatív geotropizmussal rendelkezik)

A tropizmusokon kívül más típusú mozgások is megfigyelhetők a növényekben - nastia. Abban különböznek a tropizmusoktól, hogy nincs specifikus orientációjuk az őket kiváltó ingerre. Például, ha megérinti egy szégyenlős mimóza leveleit, azok gyorsan hosszirányban összehajlanak és leesnek. Egy idő után a levelek ismét elfoglalják korábbi helyzetüket (54. ábra).

Rizs. 54. Nastia és a szégyenletes mimóza: 1 - ban ben normál állapot; 2 - ha ingerült

Számos növény virága reagál a fényre és a páratartalomra. Például egy tulipánban a virágok fényben nyílnak, és sötétben bezáródnak. A pitypangban a virágzat felhős időben záródik, tiszta időben kinyílik.

Többsejtű állatok ingerlékenysége. Reflexek. A többsejtű állatokban az idegrendszer, az érzékszervek és a mozgásszervek fejlődésével összefüggésben az ingerlékenység formái bonyolultabbá válnak, és e szervek szoros kölcsönhatásától függenek.

A legegyszerűbb formájában az ilyen irritáció már a bélüregben fellép. Ha tűvel szúrják meg édesvízi hidra, akkor golyóvá zsugorodik. A külső irritációt egy érzékeny sejt érzékeli. A benne keletkezett gerjesztés átkerül az idegsejtbe. Az idegsejt gerjesztést ad át a bőr-izomsejtnek, amely az irritációra összehúzódással reagál. Ezt a folyamatot reflexnek (reflexiónak) nevezik.

Reflex a szervezet válasza egy ingerre idegrendszer.

A reflex gondolatát Descartes fejezte ki. Később I. M. Sechenov, I. p. Pavlov munkáiban fejlesztették ki.

Az idegi gerjesztés által az irritációt észlelő szervtől a választ végző szervig megtett utat ún. reflexív.

Az idegrendszerrel rendelkező szervezetekben kétféle reflex létezik: feltétel nélküli (veleszületett) és kondicionált (szerzett). Feltételes reflexek alapján alakult ki feltétlen.

Bármilyen irritáció változást okoz a sejtek anyagcseréjében, ami gerjesztéshez és válaszreakcióhoz vezet.

A sejt életének azt az időszakát, amelyben minden anyagcsere-folyamat végbemegy, ún sejt életciklusa.

A sejtciklus interfázisból és osztódásból áll.

Interfázis két sejtosztódás közötti időszak. Aktív anyagcsere-folyamatok, fehérje- és RNS-szintézis, a tápanyagok sejt általi felhalmozódása, növekedés és térfogatnövekedés jellemzi. Az interfázis végére DNS-duplikáció (replikáció) következik be. Ennek eredményeként minden kromoszóma két DNS-molekulát tartalmaz, és két testvérkromatidából áll. A sejt osztódásra kész.

Sejtosztódás, mitózis. Az osztódási képesség a sejtélet legfontosabb tulajdonsága. Az önreprodukció mechanizmusa már sejtszinten működik. A sejtosztódás leggyakoribb módja a mitózis (55. ábra).

Rizs. 55. Interfázis (A) és a mitózis fázisai (B): 1 - profázis; 2 - metafázis; 3 - anafázis; 4 - telofázis

Mitózis- ez az eredeti anyasejttel azonos két leánysejt kialakulásának folyamata.

A mitózis négy egymást követő fázisból áll, biztosítva az egyenletes eloszlást genetikai információés két leánysejt közötti organellumok.

1. NÁL NÉL próféta a magmembrán eltűnik, a kromoszómák amennyire csak lehet spiralizálódnak, jól láthatóvá válnak. Minden kromoszóma két testvérkromatidából áll. A sejtközpont centrioljai a pólusok felé eltérnek, és osztódási orsót alkotnak.

2. NÁL NÉL metafázis kromoszómák az egyenlítői zónában helyezkednek el, az orsórostok a kromoszómák centromereihez kapcsolódnak.

3. Anafázis a testvérkromatidák-kromoszómák a sejt pólusaihoz való divergenciája jellemzi. Minden pólusnak annyi kromoszómája van, amennyi az eredeti sejtben volt.

4. NÁL NÉL telofázis megtörténik a citoplazma és az organellumok osztódása, a sejt közepén kialakul a sejtmembrán partíciója, és két új leánysejt jelenik meg.

A teljes osztódási folyamat néhány perctől 3 óráig tart, sejttípustól és szervezettől függően. A sejtosztódás időbeli szakasza többszörösen rövidebb, mint az interfázis. A mitózis biológiai értelme a kromoszómák számának és az örökletes információk állandóságának, az eredeti és az újonnan kialakuló sejtek teljes azonosságának biztosítása.

A természetben az élőlények szaporodásának két típusa van: ivartalan és ivaros.

aszexuális szaporodás egy új szervezet kialakulása az eredeti szülőszervezet egyik sejtjéből vagy sejtcsoportjából. Ebben az esetben csak az egyik szülő egyed vesz részt a szaporodásban, amely örökletes információit továbbítja a gyermek egyedeknek.

A mitózis az ivartalan szaporodás alapja. Az ivartalan szaporodásnak számos formája létezik.

egyszerű felosztás, vagy kettéosztódás, az egysejtű szervezetekre jellemző. Egy sejtből mitózissal két leánysejt képződik, amelyek mindegyike új szervezetté válik.

bimbózó Ez az ivartalan szaporodás egyik formája, amelyben az utódot elválasztják a szülőtől. Ez a forma élesztőre, hidra és néhány más állatra jellemző.

A spóranövényekben (algák, mohák, páfrányok) a szaporodás a vita, az anya szervezetében kialakult speciális sejtek. Minden egyes spóra kicsírázva új szervezetet hoz létre.

Vegetatív szaporítás a szaporodás egyéni testek, szervek vagy testrészek. Azon alapul, hogy az organizmusok képesek helyreállítani a hiányzó testrészeket - regeneráció. Növényekben (szárral, levelekkel, hajtásokkal szaporodva), alsóbbrendű gerincteleneknél (coelenterátusok, laposok és annelidák) fordul elő.

szexuális szaporodás- ez egy új szervezet kialakítása két szülő egyed részvételével. Az új szervezet örökletes információkat hordoz mindkét szülőtől.

Az ivaros szaporodás során a csírasejtek fúziója megy végbe. ivarsejtek férfi és női test. Az ivarsejtek egy speciális osztódás eredményeként jönnek létre. Ebben az esetben, ellentétben egy felnőtt szervezet sejtjeivel, amelyek diploid (kettős) kromoszómakészletet hordoznak, az így létrejövő ivarsejtek haploid (egyetlen) készlettel rendelkeznek. A megtermékenyítés hatására helyreáll a páros, diploid kromoszómakészlet. Egy párból az egyik kromoszóma apai, a másik anyai eredetű. Az ivarsejtek az ivarmirigyekben vagy speciális sejtekben képződnek a meiózis során.

Meiosis- ez egy sejtosztódás, amelyben a sejt kromoszómakészlete felére csökken (56. ábra). Ezt a felosztást ún csökkentés.

Rizs. 56. A meiózis fázisai: A - első osztódás; B - a másodosztály. 1, 2 – I. prófázis; 3 - I. metafázis; 4 - anafázis I; 5 – telofázis I; 6 - profázis II; 7 - metafázis II; 8 - anafázis II; 9 - telofázis II

A meiózist ugyanazok a szakaszok jellemzik, mint a mitózist, de a folyamat két egymást követő osztódásból áll (meiosis I. és meiosis II). Ennek eredményeként nem két, hanem négy sejt képződik. A meiózis biológiai jelentése a kromoszómák számának állandóságának biztosítása az újonnan képződött szervezetekben a megtermékenyítés során. női nemi sejt – tojás, mindig nagy, tápanyagban gazdag, gyakran mozdulatlan.

férfi reproduktív sejtek spermiumok, kicsik, gyakran mozgékonyak, flagellákkal rendelkeznek, sokkal többet képződnek, mint a tojások. A magnövényekben a hím ivarsejtek nem mozgékonyak és ún sperma.

Megtermékenyítés- a hím és női csírasejtek fúziójának folyamata, melynek eredményeként a zigóta.

A zigóta embrióvá fejlődik, amely új szervezetet hoz létre.

A megtermékenyítés külső és belső. külső trágyázás vízlakókra jellemző. A nemi sejtek a külső környezetbe kerülnek, és a testen kívül egyesülnek (halak, kétéltűek, algák). Belső megtermékenyítés a szárazföldi élőlényekre jellemző. A megtermékenyítés a női nemi szervekben történik. Az embrió fejlődhet mind az anyai szervezet testében (emlősök), mind azon kívül - a tojásban (madarak, hüllők, rovarok).

A megtermékenyítés biológiai jelentősége abban rejlik, hogy az ivarsejtek összeolvadásakor helyreáll a diploid kromoszómakészlet, és az új szervezet két szülő örökletes információit és jeleit hordozza. Ez növeli az élőlények jellemzőinek változatosságát, növeli ellenálló képességüket.

A sejtek szerkezetét és működését vizsgáló tudományt ún citológia.

Sejt- az élővilág elemi szerkezeti és funkcionális egysége.

A sejtek kis méretük ellenére nagyon összetettek. A sejt belső félfolyékony tartalmát ún citoplazma.

sejtmag

A sejtmag a sejt legfontosabb része.
A sejtmagot két membránból álló membrán választja el a citoplazmától. Számos pórus van a mag héjában annak érdekében, hogy különféle anyagokátjuthat a citoplazmából a sejtmagba, és fordítva.
A kernel belső tartalma ún karioplazmák vagy atomlé. a nukleáris nedvben található kromatinés nucleolus.
Kromatin egy DNS szál. Ha a sejt osztódni kezd, akkor a kromatinszálak szorosan speciális fehérjék köré tekerednek, mint az orsón lévő szálak. Az ilyen sűrű képződmények mikroszkóp alatt jól láthatóak, és ún kromoszómák.

Mag genetikai információkat tartalmaz, és szabályozza a sejt létfontosságú tevékenységét.

nucleolus egy sűrű, lekerekített test a mag belsejében. Általában egy-hét sejtmag van a sejtmagban. A sejtosztódások között jól láthatóak, osztódás közben elpusztulnak.

A sejtmagok funkciója az RNS és a fehérjék szintézise, ​​amelyekből speciális organellumok képződnek - riboszómák.
Riboszómák részt vesz a fehérjeszintézisben. A citoplazmában a riboszómák leggyakrabban azokon helyezkednek el durva endoplazmikus retikulum. Ritkábban szabadon szuszpendálnak a sejt citoplazmájában.

Endoplazmatikus retikulum (ER) részt vesz a sejtfehérjék szintézisében és az anyagok sejten belüli szállításában.

A sejt által szintetizált anyagok (fehérjék, zsírok, szénhidrátok) jelentős része nem azonnal fogyasztódik el, hanem az ER csatornákon keresztül speciális üregekbe, halomba rakva, „tartályokba” rakva, a citoplazmából lehatárolva kerül tárolásra. egy membrán által. Ezeket az üregeket ún apparátus (komplexum) Golgi. Leggyakrabban a Golgi-készülék tartályai a sejtmag közelében helyezkednek el.
golgi készülék részt vesz a sejtfehérjék átalakulásában és szintetizál lizoszómák- a sejt emésztőszervecskéi.
Lizoszómák emésztőenzimek, membrán hólyagokba „pakolódnak”, kiszáradnak és szétterjednek a citoplazmában.
A Golgi-komplex olyan anyagokat is felhalmoz, amelyeket a sejt szintetizál az egész szervezet szükségleteire, és amelyek a sejtből kifelé ürülnek.

Mitokondriumok- a sejtek energiaszervecskéi. A tápanyagokat energiává alakítják (ATP), részt vesznek a sejtlégzésben.

A mitokondriumokat két membrán borítja: a külső membrán sima, a belső pedig számos redővel és kiemelkedéssel rendelkezik - cristae.

plazma membrán

Hogy a sejt legyen egységes rendszer, szükséges, hogy minden része (citoplazma, sejtmag, sejtszervecskék) össze legyen tartva. Ehhez az evolúció folyamatában plazma membrán, amely az egyes sejteket körülvéve elválasztja a külső környezettől. A külső membrán megvédi a sejt belső tartalmát - a citoplazmát és a sejtmagot - a károsodástól, fenntartja a sejt állandó formáját, kommunikációt biztosít a sejtek között, szelektíven bejut a sejt belsejébe. szükséges anyagokatés eltávolítja a sejtből az anyagcseretermékeket.

A membrán szerkezete minden sejtben azonos. A membrán alapja a lipidmolekulák kettős rétege, amelyben számos fehérjemolekula található. Egyes fehérjék a lipidréteg felszínén helyezkednek el, mások át- és áthatolnak mindkét lipidrétegen.

Speciális fehérjék alkotják a legvékonyabb csatornákat, amelyeken keresztül a kálium-, nátrium-, kalciumionok és néhány más kis átmérőjű ion bejuthat a sejtbe, illetve kijuthat onnan. A nagyobb részecskék (tápanyag-molekulák - fehérjék, szénhidrátok, lipidek) azonban nem tudnak átjutni a membráncsatornákon és bejutni a sejtbe. fagocitózis vagy pinocitózis:

• Azon a helyen, ahol a táplálékrészecske megérinti a sejt külső membránját, invagináció képződik, és a részecske membránnal körülvéve bejut a sejtbe. Ezt a folyamatot ún fagocitózis (a külső sejtmembrán tetején lévő növényi sejtek sűrű rostréteggel (sejtmembrán) vannak borítva, és nem képesek befogni az anyagokat fagocitózissal).
• pinocytosis csak abban különbözik a fagocitózistól, hogy ebben az esetben az invagináció külső membrán nem szilárd részecskéket, hanem folyékony cseppeket rögzít a benne oldott anyagokkal. Ez az anyagok sejtbe való behatolásának egyik fő mechanizmusa.

Órafejlesztés (lecke jegyzetek)

Előadások az órákhoz

Fő Általános oktatás

UMK VV Pasechnik vonal. Biológia (5-9)

Figyelem! Az oldal adminisztrációs oldala nem vállal felelősséget a tartalomért módszertani fejlesztések, valamint a Szövetségi Állami Oktatási Szabvány kidolgozásának való megfelelésért.

Az „Elektronikus tankönyv az osztályteremben” pályázat nyertese.

Cél:általánosítani és rendszerezni a szerkezetre vonatkozó ismereteket növényi sejtés a benne lejátszódó életfolyamatok.

Tervezett eredmények:

• személyes: a kommunikációs kompetencia kialakítása a tanulókkal és a tanárral való kommunikációban az oktatási tevékenységek során;
• meta-tantárgy: az a képesség, hogy cselekvéseiket a tervezett eredményekkel összefüggésbe hozzák, tevékenységeiket ellenőrizzék, a tevékenységek eredményeit értékeljék;
• kommunikatív: csoportos munkavégzés képessége;
• szabályozási: a feltételezés és annak bizonyításának képessége;
• kognitív: válassza ki az összehasonlítás alapját, logikai láncot építsen fel
• tantárgy: a gombák sajátosságainak azonosítása, biológiai objektumok összehasonlítása, következtetések levonása.

Az óra típusa:összefoglaló lecke.

Az óra felszerelése: táblázatok „Növénysejt”, „Mitózis”, feladatokkal ellátott borítékok, mikroszkópok, Petri-csészék hagymadarabokkal, tárgylemezek és fedőlemezek, boncolótűk, pipetták, vizespoharak, szalvéták. Feladatok borítékban.

A leckében használt EFU: a Biológia tankönyv elektronikus melléklete. Baktériumok, gombák, növények VV Pasechnik Drofa Kiadó.

Az órán használt IKT eszközök típusai: számítógép, projektor, képernyő. laptop tanároknak, laptop diákoknak (20 db). Fejhallgató (hangos információforrásokkal való munkához). multimédiás bemutató.

A tantermet három csoportban készítik fel a tanulók munkájára. A csoportosítás önállóan történik. Három színű zseton a tanulók létszámának megfelelően. A tanulók rajzolnak egy bizonyos színű jelzőt, és színenként egyesülnek, három csoportot alkotva.

Az órák alatt

szervezési szakasz. Üdvözlet

A probléma megfogalmazása

W: A rejtvény megfejtése után ismeri az óra témáját.

COP PRO NZV VLT BSO ICR LAE YUDN GHI TNE

Tudásfrissítés

Nál nél: A sejt minden élő szervezet szerkezeti és funkcionális egysége. Ráadásul maga a sejt is él. Minden élő szervezet vagy egy szabadon élő sejt, vagy egy bizonyos számú sejt társulása. 2. dia

?: Milyen tulajdonságokkal rendelkezik minden élő szervezet?

O: Táplálkozás, légzés, kiválasztás, növekedés és fejlődés, anyagcsere és energia stb.

Nál nél: A sejt valójában egy önreplikáló kémiai rendszer. Fizikailag elkülönül a környezetétől, de képes cserélődni ezzel a környezettel, vagyis képes felvenni a számára „élelmiszerként” szükséges anyagokat és kihozni a felhalmozódott „hulladékot”. A sejtek osztódással szaporodhatnak.

?: Tűzz ki célt az órán

O: Ismételje meg, rögzítse a téma tanulmányozása során szerzett ismereteket: „ Sejtszerkezet organizmusok."

W: Milyen kérdéseket kell ismételnünk?

O: A sejt felépítése, a sejtben zajló életfolyamatok.

Nagyszínpad. Általánosítás és rendszerezés

Nál nél: Három csoportra oszlik. Válasszon kapitányt a csoportjából. Felkérjük a kapitányokat, hogy kapjanak borítékot a megbízásokkal. Az előkészítés 7 percig tart.

Diák tevékenységei: az egyes csoportokon belül szerepeket osztanak ki a feladat elvégzésére és a projekt védelmére. Tanulmányozzák az anyagot, elemzik az információkat, jegyzeteket készítenek a füzetekbe. Készítsen csoportmunka jelentést.

• I csoport"A növényi sejt szerkezete". Az elektronikus tankönyv információival és az interaktív mód használatával készítsünk „egy sejt portréját” (interaktív tartalom, 36. o.; 20. ábra „Növényi sejt szerkezete”).

1. Rendszerezze az organellumok felépítésével és működésével kapcsolatos ismereteket, ehhez vigye az egeret a szerkezet egyes elemeinek nevére, és kattintson az egérrel.
2. Készítsen mikropreparátumot a hagymapikkely héjából, és vizsgálja meg mikroszkóp alatt. 3. dia

• II csoport„A mikroszkóp eszköze és a vele való munkavégzés szabályai” (interaktív tartalom, 32-33. o.; 17. ábra „Fénymikroszkóp”).

1. Húzza át az egérrel a fénymikroszkóp szerkezetének elemeinek nevét.
2. Húzza az egérrel azt a nagyítást, amelyet a megfelelő „Lencse - okulár” kombináció ad. 4. dia

• III csoport„A sejt létfontosságú tevékenysége. Sejtosztódás és növekedés” (interaktív tartalom 44. o.; 24. ábra „Szomszédos sejtek kölcsönhatása”).

1. Az interaktív mód segítségével általánosítson ismereteket a citoplazma sejten belüli mozgásának jelentőségéről.
2. Az interaktív mód használatával általánosítsa a sejtosztódással kapcsolatos ismereteket. 5. dia

Minden csoport a feladatot teljesítve más-más információforrást használ: a tankönyv elektronikus mellékletét, a tankönyv szövegét és rajzait, bemutatót az órán. Formái: frontális, csoportos, egyéni. Módszerek: verbális (mese, beszélgetés); vizuális (táblázatok és diák bemutatása); gyakorlati (információk keresése különböző forrásokból, mini-projekt); deduktív (elemzés, általánosítás). A munka végén a tanulók bemutatják a csoport munkájának eredményeit.

A kérdések megválaszolása után a tanulók további feladatokat kapnak. A tanár felajánlja a legaktívabb tanulóknak, hogy költözzenek egy másik asztalhoz. Nehezebb feladatot kapnak - el kell olvasni a szöveget, címezni és beilleszteni a hiányzó szavakat (a szövegben ezek most dőlt betűvel vannak szedve).

Fokozott nehézségű feladatok

Töltse ki a hiányzó feltételeket:

... minden élő szervezet szerkezeti és funkcionális egysége. Minden cellát egy cella választ el egymástól .... Be kívül, amely egy speciális sűrű héjat tartalmaz, amely .... .A sejt élő tartalmát a .... - színtelen viszkózus áttetsző anyag képviseli. Számos található a citoplazmában .... A sejt legfontosabb organellumja a .... Örökletes információkat tárol, szabályozza a sejten belüli anyagcsere folyamatokat. A mag egy vagy több ... . Háromféle növényi sejt létezik... ... zöld, ... piros és ... fehér. A régi sejtekben jól láthatók a sejtnedvet tartalmazó üregek. Ezeket az entitásokat úgy hívják... .

Helyes válasz:Sejt - minden élő szervezet szerkezeti és funkcionális egysége. Minden sejteket a sejtek elkülönülnek egymástól héj. A külső oldalán, amely egy speciális sűrű héj, amely a rost. A sejt élő tartalma ábrázolva van citoplazma – színtelen viszkózus áttetsző anyag. A citoplazma számos sejtszervecskék. A sejt legfontosabb organellumja az mag. Örökletes információkat tárol, szabályozza a sejten belüli anyagcsere folyamatokat. A mag egy vagy több elemet tartalmaz sejtmagvak. A növényi sejtben három típus létezik plasztid. Kloroplasztok zöld színűek kromoplasztok piros, és leukoplasztok - fehér. A régi sejtekben jól láthatók a sejtnedvet tartalmazó üregek. Ezeket a formációkat ún vakuolák).

A többi diák rajzol általános séma sejtszerkezet, minden részének jelölése, színes ceruza segítségével.

W: Sajnos a sejtek, mint minden élőlény, elpusztulnak. Testünk is sejtekből áll. A dohányzás és az alkoholfogyasztás különösen romboló hatással van a szervezet sejtjére.

A dohányfüst mérgező anyagokat, például nikotint, benzopirént tartalmaz, amelyek elpusztítják a sejteket és elősegítik a rosszindulatú daganatok kialakulását.

Összegzés

Ma megismételtük veled a növényi sejt szerkezetének és létfontosságú tevékenységének jellemzőit. Milyen következtetést vonhatunk le leckénk végén? 6. dia

O: A sejt egy elemi élő rendszer, minden élő szervezet felépítésének és életének alapja. A növényi és állati sejtek nagy változatossága ellenére minden sejtnek ugyanaz a sejtmembrán része, a citoplazma és a sejtmag. Minden sejtben hasonló életfolyamatok zajlanak: táplálkozás, légzés, növekedés, fejlődés, szaporodás, anyagcsere. 7. számú dia

A diákok jelzőket találnak ki, és osztályzatokat kapnak.

A tanuló által választott házi feladat:

• Hozzon létre növényi sejtmodellt különböző anyagok felhasználásával (gyurma, színes papír stb.)
• Írj egy történetet egy növényi sejt életéről!
• Készítsen üzenetet R. Hooke felfedezéséről
• Látogassa meg az iskola laboratóriumát és készítse el R. Hooke „történelmi” felkészítését*

Használt könyvek:

• A. A. Kalinina. Pourochnye fejlesztések a biológiában. 6 (7) osztály - M .: Wako, 2005.

Minden élőlény és szervezet nem áll sejtekből: növények, gombák, baktériumok, állatok, emberek. A minimális méret ellenére az egész szervezet minden funkcióját a sejt látja el. Összetett folyamatok mennek végbe benne, amelyektől a szervezet életképessége, szerveinek munkája múlik.

Kapcsolatban áll

Szerkezeti jellemzők

A tudósok tanulnak a sejt szerkezeti jellemzőiés működésének elvei. A sejtszerkezet sajátosságait csak egy erős mikroszkóp segítségével lehet részletesen megvizsgálni.

Minden szövetünk - bőr, csont, belső szervek olyan sejtekből állnak, amelyek építőanyag, vannak különböző formákés méretük mindegyike meghatározott funkciót lát el, de szerkezetük főbb jellemzői hasonlóak.

Először is nézzük meg, mi áll a háttérben szerkezeti szervezet sejteket. A kutatás során a tudósok megállapították, hogy a sejtes alapozó az membrán elve. Kiderült, hogy minden sejt membránokból áll, amelyek kettős foszfolipidrétegből állnak, ahol kívülről és belül elmerült fehérjemolekulák.

Milyen tulajdonság jellemző minden típusú sejtre: azonos szerkezet, valamint funkcionalitás - az anyagcsere-folyamat szabályozása, a saját genetikai anyag felhasználása (jelenléte és RNS), az energiatermelés és -fogyasztás.

A sejt szerkezeti felépítése alapján a következő elemeket különböztetjük meg, amelyek meghatározott funkciót látnak el:

• membrán — sejtfal zsírokból és fehérjékből áll. Fő feladata a benne lévő anyagok elkülönítése a külső környezettől. A szerkezet félig áteresztő: képes átengedni a szén-monoxidot;
• mag- a központi régió és fő komponens, membrán választja el a többi elemtől. A sejtmag belsejében találhatók a növekedésre és fejlődésre vonatkozó információk, a genetikai anyag, amelyet alkotó DNS-molekulák formájában mutatnak be;
• citoplazma- ez egy folyékony anyag, amely belső környezetet alkot, ahol különféle létfontosságú folyamatok zajlanak, nagyon sok fontos összetevőt tartalmaz.

Miből áll a sejttartalom, mi a funkciója a citoplazmának és fő összetevőinek:

1. Riboszóma- a legfontosabb organellum, amely az aminosavakból történő fehérjebioszintézis folyamataihoz szükséges, a fehérjék rengeteg létfontosságú feladatot látnak el.
2. Mitokondriumok- egy másik komponens, amely a citoplazmában található. Egy mondattal leírható - energiaforrás. Feladatuk, hogy az alkatrészeket energiával látják el a további energiatermeléshez.
3. golgi készülék 5-8 tasakból áll, amelyek össze vannak kötve. Ennek a készüléknek a fő feladata a fehérjék átvitele a sejt más részeibe az energiapotenciál biztosítása érdekében.
4. Megtörténik a sérült elemek tisztítása lizoszómák.
5. Szállítással foglalkozik endoplazmatikus retikulum, amelyen keresztül a fehérjék hasznos anyagok molekuláit mozgatják.
6. Centrioles szaporodásért felelős.

Mag

Mivel ez egy sejtközpont, ezért különös figyelmet kell fordítani annak felépítésére és funkcióira. Ez az összetevő minden sejt számára nélkülözhetetlen elem: örökletes tulajdonságokat tartalmaz. A mag nélkül a genetikai információ szaporodási és átviteli folyamatai lehetetlenné válnának. Nézze meg az atommag szerkezetét ábrázoló képet.

• A lilával kiemelt magmembrán beengedi a szükséges anyagokat és a pórusokon - kis lyukakon keresztül - visszaengedi.
• A plazma viszkózus anyag, tartalmazza az összes többi nukleáris komponenst.
• a mag a közepén található, gömb alakú. Fő funkciója új riboszómák képzése.
• Ha egy szakaszban megnézi a sejt központi részét, finom kék szövéseket láthat - a kromatint, a fő anyagot, amely fehérjék komplexéből és hosszú DNS-szálakból áll, amelyek hordozzák a szükséges információkat.

sejt membrán

Nézzük meg közelebbről ennek a komponensnek a működését, felépítését és funkcióit. Az alábbiakban egy táblázat látható, amely egyértelműen mutatja a külső héj fontosságát.

Kloroplasztok

Ez egy másik nagyon fontos összetevő. De miért nem említették korábban a kloroplasztot, kérdezed. Igen, mert ez a komponens csak a növényi sejtekben található. A fő különbség az állatok és a növények között a táplálkozási módban rejlik: állatokban heterotróf, míg növényekben autotróf. Ez azt jelenti, hogy az állatok nem képesek szerves anyagokat létrehozni, azaz szintetizálni a szervetlenekből - kész szerves anyagokkal táplálkoznak. A növények éppen ellenkezőleg, képesek a fotoszintézis folyamatára, és speciális komponenseket - kloroplasztokat - tartalmaznak. Ezek klorofillt tartalmazó zöld plasztiszok. Részvételével a fény energiája szerves anyagok kémiai kötéseinek energiájává alakul.

Érdekes! A kloroplasztok nagy mennyiségben koncentrálódnak elsősorban a növények légi részeiben - zöld gyümölcsökben és levelekben.

Ha kérdést tesznek fel: név fontos jellemzője a sejt szerves vegyületeinek szerkezete, a válasz a következőképpen adható meg.

• sok közülük szénatomot tartalmaz, amelyek különböző kémiai és fizikai tulajdonságok, és képesek kapcsolódni is egymással;
• hordozói, aktív résztvevői az organizmusokban lezajló különféle folyamatoknak, vagy ezek termékei. Ez hormonokra, különféle enzimekre, vitaminokra vonatkozik;
• láncokat és gyűrűket alkothat, ami sokféle kapcsolatot biztosít;
• hevítés és oxigénnel való kölcsönhatás hatására elpusztulnak;
• A molekulák összetételében lévő atomok kovalens kötésekkel egyesülnek egymással, nem bomlanak le ionokra, ezért lassan lépnek kölcsönhatásba, az anyagok közötti reakciók nagyon hosszú ideig tartanak - több órán keresztül, sőt napokig is.

A kloroplaszt szerkezete

szövetek

A sejtek egyenként is létezhetnek, akárcsak az egysejtű szervezetekben, de leggyakrabban saját fajtájukba tömörülnek, és különféle szöveti struktúrákat alkotnak, amelyek a testet alkotják. Az emberi testben többféle szövet létezik:

• hámszövet- a felületre összpontosított bőr, szervek, az emésztőrendszer és a légzőrendszer elemei;
• izmos- testünk izomzatának összehúzódásának köszönhetően mozogunk, változatos mozdulatokat végzünk: a kisujj legegyszerűbb mozdulatától a gyorsfutásig. Egyébként a szívverés az izomszövet összehúzódása miatt is előfordul;
• kötőszöveti az összes szerv tömegének 80 százalékát teszi ki, és védő és támogató szerepet játszik;
• ideges- nyomtatványok idegrostok. Ennek köszönhetően különféle impulzusok haladnak át a testen.

szaporodási folyamat

A szervezet egész élete során mitózis fordul elő - ez az osztódási folyamat neve, négy szakaszból áll:

1. Prophase. A sejt két centriolája osztódik és ellentétes irányba mozog. Ugyanakkor a kromoszómák párokat alkotnak, és a mag héja elkezd lebomlani.
2. A második szakasz az ún metafázis. A kromoszómák a centriolák között helyezkednek el, fokozatosan a mag külső héja teljesen eltűnik.
3. Anafázis a harmadik szakasz, amely során a centriolák mozgása egymással ellentétes irányban folytatódik, és az egyes kromoszómák is követik a centriolákat és távolodnak egymástól. A citoplazma és az egész sejt zsugorodni kezd.
4. Telofázis- a végső szakasz. A citoplazma addig zsugorodik, amíg két egyforma új sejt meg nem jelenik. A kromoszómák körül új membrán képződik, és minden új sejtben egy pár centriol jelenik meg.

Érdekes! A hámsejtek gyorsabban osztódnak, mint a csontszövetben. Mindez a szövetek sűrűségétől és egyéb jellemzőitől függ. A fő szerkezeti egységek átlagos várható élettartama 10 nap.

Sejtszerkezet. A sejt felépítése és funkciói. Sejtélet.

Következtetés

Megtanulta, mi a sejt felépítése a test legfontosabb alkotóeleme. Sejtmilliárdok alkotnak egy elképesztően bölcsen szervezett rendszert, amely biztosítja az állat- és növényvilág minden képviselőjének hatékonyságát és vitalitását.

A sejt minden élő szervezet alapvető szerkezeti és funkcionális egysége, kivéve a vírusokat. Meghatározott szerkezettel rendelkezik, sok olyan összetevőt tartalmaz, amelyek bizonyos funkciókat látnak el.

Milyen tudomány vizsgálja a sejtet?

Mindenki tudja, hogy az élő szervezetek tudománya a biológia. A sejt szerkezetét ága - citológia - tanulmányozza.

Miből áll egy sejt?

Ez a szerkezet egy membránból, citoplazmából, organellumokból vagy sejtszervecskékből és egy magból (a prokarióta sejtek hiányzik). A különböző osztályokba tartozó szervezetek sejtjeinek szerkezete némileg eltérő. Jelentős különbségek figyelhetők meg az eukarióta és prokarióta sejtek szerkezete között.

plazma membrán

A membrán nagyon játszik fontos szerep- elválasztja és védi a sejt tartalmát a külső környezettől. Három rétegből áll: két fehérjéből és közepes foszfolipidből.

sejtfal

Egy másik szerkezet, amely megvédi a sejtet az expozíciótól külső tényezők, tetején található plazma membrán. Jelen van a növények, baktériumok és gombák sejtjeiben. Az elsőben cellulózból, a másodikban mureinból, a harmadikban kitinből áll. Állati sejtekben a membrán tetején glikokalix található, amely glikoproteinekből és poliszacharidokból áll.

Citoplazma

A sejt teljes membrán által határolt terét reprezentálja, a sejtmag kivételével. A citoplazma olyan organellumokat tartalmaz, amelyek a sejt életéért felelős fő funkciókat látják el.

Az organellumok és funkcióik

Egy élő szervezet sejtjének szerkezete számos struktúrát foglal magában, amelyek mindegyike meghatározott funkciót lát el. Ezeket organellumoknak vagy organellumoknak nevezik.

Mitokondriumok

Az egyik legfontosabb organellumnak nevezhetők. A mitokondriumok felelősek az élethez szükséges energia szintéziséért. Ezenkívül részt vesznek bizonyos hormonok és aminosavak szintézisében.

A mitokondriumokban az energia az ATP-molekulák oxidációja következtében termelődik, ami egy speciális enzim, az ATP-szintáz segítségével megy végbe. A mitokondriumok kerek vagy rúd alakú struktúrák. A számuk benne van állatketrec, átlagosan 150-1500 darab (céltól függ). Két membránból és egy mátrixból állnak, egy félfolyékony masszából, amely kitölti az organellum belsejét. A héjak fő összetevője a fehérjék, szerkezetükben foszfolipidek is jelen vannak. A membránok közötti teret folyadék tölti ki. A mitokondriumok mátrixában olyan szemek találhatók, amelyek bizonyos anyagokat halmoznak fel, mint például az energiatermeléshez szükséges magnézium- és kalciumionok, valamint poliszacharidok. Ezen kívül ezeknek az organellumoknak saját fehérje-bioszintézis-berendezésük van, hasonlóan a prokariótákhoz. Mitokondriális DNS-ből, egy sor enzimből, riboszómákból és RNS-ből áll. A prokarióta sejt szerkezetének megvannak a maga sajátosságai: nincsenek benne mitokondriumok.

Riboszómák

Ezek az organellumok riboszomális RNS-ből (rRNS) és fehérjékből állnak. Nekik köszönhetően a transzláció megtörténik - a fehérjeszintézis folyamata az mRNS-mátrixon (hírvivő RNS). Egy sejtben akár tízezer ilyen organellum is lehet. A riboszómák két részből állnak: kicsiből és nagyból, amelyek közvetlenül egyesülnek az mRNS jelenlétében.

A citoplazmában koncentrálódnak a riboszómák, amelyek a sejt számára szükséges fehérjék szintézisében vesznek részt. Azok pedig, amelyek segítségével a sejten kívülre szállított fehérjék termelődnek, a plazmamembránon helyezkednek el.

Golgi komplexus

Csak az eukarióta sejtekben van jelen. Ez az organellum diktoszómákból áll, amelyek száma általában körülbelül 20, de akár több százat is elérhetnek. A Golgi-készülék csak a sejt szerkezetébe lép be eukarióta szervezetek. A sejtmag közelében található, és bizonyos anyagok, például poliszacharidok szintetizálásának és tárolásának funkcióját látja el. Lizoszómák képződnek benne, amelyekről az alábbiakban lesz szó. Ezenkívül ez az organellum a sejt kiválasztó rendszerének része. A diktoszómák lapított korong alakú ciszternák halmazai formájában jelennek meg. A struktúrák szélein buborékok képződnek, ahol olyan anyagok találhatók, amelyeket el kell távolítani a sejtből.

Lizoszómák

Ezek az organellumok kis vezikulák, amelyek enzimkészlettel rendelkeznek. Szerkezetük egyetlen membránból áll, amelyen fehérjeréteg található. A lizoszómák funkciója az anyagok intracelluláris emésztése. A hidroláz enzimnek köszönhetően a zsírok, fehérjék, szénhidrátok és nukleinsavak ezen organellumok segítségével bomlanak le.

Endoplazmatikus retikulum (reticulum)

Az összes sejt szerkezete eukarióta sejtek EPS (endoplazmatikus retikulum) jelenlétét jelenti. Az endoplazmatikus retikulum tubulusokból és lapított üregekből áll, amelyeknek membránja van. Ez az organoid kétféle: durva és sima hálózat. Az első abban különbözik, hogy a riboszómák a membránjához kapcsolódnak, a másodiknak nincs ilyen tulajdonsága. A durva endoplazmatikus retikulum a sejtmembrán kialakulásához vagy egyéb célokra szükséges fehérjék és lipidek szintetizálásának funkcióját látja el. Smooth részt vesz a zsírok, szénhidrátok, hormonok és egyéb anyagok termelésében, kivéve a fehérjéket. Az endoplazmatikus retikulum emellett az anyagok sejten keresztüli szállításának funkcióját is ellátja.

citoszkeleton

Mikrotubulusokból és mikrofilamentumokból áll (aktin és intermedier). A citoszkeleton összetevői fehérjék polimerei, főleg aktin, tubulin vagy keratin. A mikrotubulusok a sejt alakjának megőrzését szolgálják, a legegyszerűbb élőlények mozgásszerveit alkotják, mint pl. csillófélék, chlamydomonas, euglena stb. Az aktin mikrofilamentumok váz szerepét is betöltik. Ezenkívül részt vesznek az organellumok mozgatásának folyamatában. Köztes be különböző sejtek különféle fehérjékből épül fel. Megőrzik a sejt alakját, és állandó pozícióban rögzítik a sejtmagot és más organellumokat is.

Cell Center

Centriolokból áll, amelyek üreges henger alakúak. Falait mikrotubulusok alkotják. Ez a szerkezet részt vesz az osztódási folyamatban, biztosítva a kromoszómák eloszlását a leánysejtek között.

Mag

Az eukarióta sejtekben az egyik legfontosabb organellum. DNS-t tárol, amely információkat kódol az egész szervezetről, annak tulajdonságairól, fehérjékről, amelyeket a sejtnek szintetizálnia kell, stb. A genetikai anyagot védő héjból, a magnedvből (mátrixból), a kromatinból és a sejtmagból áll. A héj két porózus membránból áll, amelyek egymástól bizonyos távolságra vannak. A mátrixot fehérjék képviselik, kedvező környezetet képez a mag belsejében az örökletes információk tárolására. A nukleáris nedv fonalas fehérjéket tartalmaz, amelyek támaszként szolgálnak, valamint RNS-t. A kromatin itt is jelen van - a kromoszómák létezésének interfázisos formája. A sejtosztódás során csomókból rúd alakú struktúrákká alakul.

nucleolus

Ez a sejtmag különálló része, amely a riboszomális RNS képződéséért felelős.

Az organellumok csak a növényi sejtekben találhatók

A növényi sejtekben vannak olyan organellumok, amelyek már nem jellemzőek egyetlen szervezetre sem. Ide tartoznak a vakuolák és a plasztidok.

Vacuole

Ez egyfajta tározó, ahol a tartalék tápanyagokat, valamint a sűrűsége miatt nem kihozható salakanyagokat tárolják. sejtfal. A citoplazmától egy speciális membrán, az úgynevezett tonoplaszt választja el. Ahogy a sejt működik, az egyes kis vakuolák egy nagyba egyesülnek - a központiba.

plasztidok

Ezeket az organellumokat három csoportra osztják: kloroplasztokra, leukoplasztokra és kromoplasztokra.

Kloroplasztok

Ezek a növényi sejt legfontosabb szervei. Nekik köszönhetően fotoszintézis megy végbe, melynek során a sejt megkapja a számára szükséges tápanyagokat. A kloroplasztiszoknak két membránja van: külső és belső; mátrix - olyan anyag, amely kitölti a belső teret; saját DNS és riboszómák; keményítőszemek; gabonafélék. Ez utóbbiak klorofillt tartalmazó tilakoidok halmazaiból állnak, amelyeket egy membrán vesz körül. Bennük megy végbe a fotoszintézis folyamata.

Leukoplasztok

Ezek a struktúrák két membránból, egy mátrixból, DNS-ből, riboszómákból és tilakoidokból állnak, de ez utóbbiak nem tartalmaznak klorofillt. A leukoplasztok tartalék funkciót látnak el, tápanyagokat halmoznak fel. Speciális enzimeket tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik a keményítő glükózból történő előállítását, amely valójában tartalék anyagként szolgál.

Kromoplasztok

Ezeknek az organellumoknak a szerkezete megegyezik a fent leírtakkal, azonban tilakoidokat nem tartalmaznak, de vannak olyan karotinoidok, amelyek sajátos színűek és közvetlenül a membrán közelében helyezkednek el. Ezeknek a szerkezeteknek köszönhető, hogy a virágszirmok egy bizonyos színűre színeződnek, ami lehetővé teszi számukra, hogy magukhoz vonzzák a beporzó rovarokat.