Biologi(dari kata Yunani bios - kehidupan, logos - pengajaran) adalah ilmu yang mempelajari organisme hidup dan fenomena alam.

Pokok bahasan biologi adalah keanekaragaman makhluk hidup yang menghuni bumi.

sifat-sifat satwa liar. Semua organisme hidup memiliki sejumlah fitur umum dan sifat-sifat yang membedakannya dari benda-benda alam yang tidak bernyawa. Ini adalah fitur struktural, metabolisme, gerakan, pertumbuhan, reproduksi, lekas marah, pengaturan diri. Mari kita membahas masing-masing sifat yang terdaftar dari materi hidup.

Struktur yang sangat teratur. Makhluk hidup terdiri dari zat kimia, yang memiliki tingkat organisasi yang lebih tinggi daripada zat mati. Semua organisme memiliki rencana struktural tertentu - seluler atau non-seluler (virus).

Metabolisme dan energi- ini adalah serangkaian proses respirasi, nutrisi, ekskresi, yang melaluinya tubuh menerima zat dan energi yang dibutuhkan dari lingkungan eksternal, mengubah dan mengumpulkannya di dalam tubuhnya dan melepaskan produk limbah ke lingkungan.

Sifat lekas marah adalah respon tubuh terhadap perubahan lingkungan membantunya untuk beradaptasi dan bertahan dalam kondisi yang berubah. Ketika ditusuk dengan jarum, seseorang menarik tangannya, dan hydra menyusut menjadi bola. Tumbuhan berbelok ke arah cahaya, dan amuba menjauh dari kristal garam.

Tumbuh kembang. Organisme hidup tumbuh, bertambah besar, berkembang, berubah karena asupan nutrisi.

reproduksi- kemampuan makhluk hidup untuk memperbanyak diri. Reproduksi dikaitkan dengan fenomena transmisi informasi turun-temurun dan merupakan yang paling tanda hidup. Kehidupan organisme apa pun terbatas, tetapi sebagai hasil dari reproduksi, materi hidup adalah "abadi".

Gerakan. Organisme mampu melakukan gerakan yang kurang lebih aktif. Ini adalah salah satu tanda kehidupan yang jelas. Pergerakan terjadi baik di dalam tubuh maupun di tingkat sel.

Regulasi diri. Salah satu sifat paling khas dari makhluk hidup adalah keteguhan lingkungan internal organisme di bawah kondisi eksternal yang berubah. Suhu tubuh, tekanan, saturasi dengan gas, konsentrasi zat, dll. Diatur Fenomena pengaturan diri dilakukan tidak hanya pada tingkat seluruh organisme, tetapi juga pada tingkat sel. Selain itu, karena aktivitas organisme hidup, pengaturan diri juga melekat pada biosfer secara keseluruhan. Pengaturan diri dikaitkan dengan sifat-sifat makhluk hidup seperti hereditas dan variabilitas.

Keturunan- ini adalah kemampuan untuk mentransfer tanda dan sifat organisme dari generasi ke generasi dalam proses reproduksi.

Variabilitas adalah kemampuan suatu organisme untuk mengubah karakteristiknya ketika berinteraksi dengan lingkungan.

Sebagai hasil dari hereditas dan variabilitas, organisme hidup beradaptasi, beradaptasi dengan kondisi eksternal, yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dan meninggalkan keturunan.

Sebagian besar organisme hidup memiliki struktur seluler. Sel adalah unit struktural dan fungsional makhluk hidup. Ini ditandai oleh semua tanda dan fungsi organisme hidup: metabolisme dan energi, pertumbuhan, reproduksi, pengaturan diri. Sel berbeda dalam bentuk, ukuran, fungsi, jenis metabolisme (Gbr. 47).

Beras. 47. Keragaman sel: 1 - euglena hijau; 2 - bakteri; 3 - sel tanaman dari pulp daun; 4 - sel epitel; 5 - sel saraf

Ukuran sel bervariasi dari 3-10 hingga 100 m (1 m = 0,001 m). Kurang umum adalah sel yang lebih kecil dari 1-3 m. Ada juga sel raksasa, yang ukurannya mencapai beberapa sentimeter. Bentuk sel juga sangat beragam: bulat, silindris, oval, berbentuk gelendong, bintang, dll. Namun, ada banyak kesamaan di antara semua sel. Mereka memiliki komposisi kimia dan rencana struktur umum yang sama.

Komposisi kimia sel. Dari semua yang diketahui unsur kimia sekitar 20 ditemukan dalam organisme hidup, dan 4 di antaranya: oksigen, karbon, hidrogen, dan nitrogen mencapai 95%. Unsur-unsur ini disebut unsur biogenik. Dari zat anorganik yang menyusun organisme hidup, air adalah yang paling penting. Isinya di dalam sel berkisar antara 60 hingga 98%. Selain air, sel juga mengandung mineral, terutama dalam bentuk ion. Ini adalah senyawa besi, yodium, klorin, fosfor, kalsium, natrium, kalium, dll.

Selain zat anorganik, zat organik juga ada di dalam sel: protein, lipid (lemak), karbohidrat (gula), asam nukleat (DNA, RNA). Mereka membentuk sebagian besar sel. Zat organik yang paling penting adalah asam nukleat dan protein. Asam nukleat(DNA dan RNA) terlibat dalam transmisi informasi herediter, sintesis protein, regulasi semua proses vital sel.

tupai melakukan sejumlah fungsi: bangunan, pengaturan, transportasi, kontraktil, pelindung, energi. Namun yang terpenting adalah fungsi enzimatik protein.

Enzim- Ini adalah katalis biologis yang mempercepat dan mengatur seluruh variasi reaksi kimia yang terjadi pada organisme hidup. Tidak ada satu reaksi pun dalam sel hidup yang berlangsung tanpa partisipasi enzim.

Lemak dan karbohidrat melakukan terutama membangun dan fungsi energi, adalah nutrisi cadangan tubuh.

Jadi, fosfolipid Bersama dengan protein, mereka membangun semua struktur membran sel. Selulosa adalah karbohidrat dengan berat molekul tinggi yang membentuk dinding sel tumbuhan dan jamur.

Lemak, pati dan glikogen adalah nutrisi cadangan untuk sel dan organisme secara keseluruhan. Glukosa, fruktosa, sukrosa dan lain-lain Sahara merupakan bagian dari akar dan daun, buah dari tumbuhan. Glukosa merupakan komponen penting dari plasma darah manusia dan banyak hewan. Ketika karbohidrat dan lemak dipecah dalam tubuh, sejumlah besar energi yang dibutuhkan untuk proses kehidupan.

Struktur sel. Sel terdiri dari bagian luar membran sel, sitoplasma dengan organel dan inti (Gbr. 48).

Beras. 48. Skema gabungan struktur sel hewan (A) dan tumbuhan (B): 1 - kerang; 2 - membran sel luar 3 - inti; 4 – kromatin; 5 - nukleolus; 6 - retikulum endoplasma (halus dan berbutir); 7 - mitokondria; 8 - kloroplas; 9 - aparatus Golgi; 10 - lisosom; 11 - pusat sel; 12 - ribosom; 13 - vakuola; 14 – sitoplasma

membran sel luar- Ini adalah struktur seluler membran tunggal yang membatasi isi hidup sel semua organisme. Memiliki permeabilitas selektif, melindungi sel, mengatur aliran zat dan pertukaran dengan lingkungan eksternal, dan mempertahankan bentuk sel tertentu. Sel-sel organisme tumbuhan, jamur, selain memiliki membran di bagian luar, juga memiliki cangkang. Struktur sel mati ini terdiri dari selulosa pada tumbuhan dan kitin pada jamur, memberi kekuatan pada sel, melindunginya, dan merupakan "kerangka" tumbuhan dan jamur.

PADA sitoplasma, isi sel setengah cair, semuanya adalah organel.

Retikulum endoplasma menembus sitoplasma, menyediakan komunikasi antara bagian-bagian individu sel dan pengangkutan zat. Ada EPS yang halus dan granular. RE granular mengandung ribosom.

Ribosom- Ini adalah tubuh berbentuk jamur kecil di mana sintesis protein terjadi di dalam sel.

aparatus golgi menyediakan pengemasan dan pembuangan zat yang disintesis dari sel. Selain itu, dari strukturnya terbentuk lisosom. Badan bulat ini mengandung enzim yang memecah nutrisi yang masuk ke dalam sel, memungkinkan pencernaan intraseluler.

Mitokondria- Ini adalah struktur membran semi-otonom dengan bentuk lonjong. Jumlah mereka dalam sel berbeda dan meningkat sebagai akibat dari pembelahan. Mitokondria adalah pembangkit tenaga sel. Dalam proses respirasi, oksidasi akhir zat dengan oksigen atmosfer terjadi di dalamnya. Dalam hal ini, energi yang dilepaskan disimpan dalam molekul ATP, yang sintesisnya terjadi dalam struktur ini.

kloroplas, organel membran semi-otonom, karakteristik hanya sel tumbuhan. Kloroplas berwarna hijau karena pigmen klorofil, mereka menyediakan proses fotosintesis.

Selain kloroplas, sel tumbuhan juga memiliki vakuola diisi dengan getah sel.

Pusat Sel terlibat dalam proses pembelahan sel. Ini terdiri dari dua sentriol dan sentrosfer. Selama pembelahan, mereka membentuk benang spindel fisi dan memastikan distribusi kromosom yang merata di dalam sel.

Inti merupakan pusat pengaturan aktivitas sel. Nukleus dipisahkan dari sitoplasma membran nuklir yang memiliki pori-pori. Di dalamnya diisi dengan karioplasma, yang mengandung molekul DNA yang memastikan transmisi informasi turun-temurun. Di sini sintesis DNA, RNA, ribosom berlangsung. Seringkali dalam nukleus Anda dapat melihat satu atau lebih formasi bulat gelap - ini adalah nukleolus. Di sini, ribosom terbentuk dan terakumulasi. Di dalam nukleus, molekul DNA tidak terlihat, karena berbentuk filamen tipis kromatin. Sebelum pembelahan, DNA berputar, mengental, membentuk kompleks dengan protein dan berubah menjadi struktur yang terlihat jelas - kromosom (Gbr. 49). Biasanya kromosom dalam sel berpasangan, identik dalam bentuk, ukuran dan informasi keturunan. Kromosom yang berpasangan disebut homolog. Himpunan kromosom ganda disebut diploid. Beberapa sel dan organisme mengandung satu set tunggal yang tidak berpasangan yang disebut haploid.

Beras. 49. A - struktur kromosom: 1 - sentromer; 2 – lengan kromosom; 3 - molekul DNA; 4 - kromatid saudara B - jenis kromosom: 1 - bahu yang sama; 2 - multi-bahu; 3 - bahu tunggal

Jumlah kromosom untuk setiap jenis organisme adalah konstan. Jadi, ada 46 kromosom (23 pasang) di sel manusia, 28 (14 pasang) di sel gandum, dan 80 (40 pasang) di sel merpati. Organisme ini mengandung satu set kromosom diploid. Beberapa organisme, seperti alga, lumut, jamur, memiliki satu set kromosom haploid. Sel kelamin pada semua organisme adalah haploid.

Selain yang terdaftar, beberapa sel memiliki organel tertentu - bulu mata dan flagela, menyediakan gerakan terutama pada organisme uniseluler, tetapi mereka juga ada di beberapa sel organisme multiseluler. Misalnya, flagela ditemukan pada euglena hijau, klamidomona, dan beberapa bakteri, dan silia pada ciliates, sel epitel silia hewan.

Metabolisme dan energi di dalam sel. Dasar kehidupan sel adalah metabolisme dan konversi energi. Himpunan transformasi kimia yang terjadi dalam sel atau organisme, saling berhubungan dan disertai dengan transformasi energi, disebut metabolisme dan energi.

Sintesis zat organik yang disertai dengan penyerapan energi disebut asimilasi atau pertukaran plastik. Penguraian, pemecahan zat organik, disertai pelepasan energi, disebut disimilasi atau pertukaran energi.

Sumber energi utama di Bumi adalah Matahari. Sel tumbuhan dengan struktur khusus dalam kloroplas menangkap energi Matahari, mengubahnya menjadi energi ikatan kimia molekul zat organik dan ATP.

ATP(adenosin trifosfat) adalah zat organik, akumulator energi universal dalam sistem biologis. Energi matahari diubah menjadi energi ikatan kimia zat ini dan dihabiskan untuk sintesis glukosa, pati, dan zat organik lainnya.

Oksigen atmosfer, betapapun anehnya kelihatannya, produk sampingan proses kehidupan tumbuhan - fotosintesis.

Proses sintesis zat organik dari zat anorganik di bawah pengaruh energi matahari disebut fotosintesis.

Persamaan fotosintesis umum dapat direpresentasikan sebagai berikut:

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

Pada tumbuhan, zat organik dibuat dalam proses sintesis primer dari karbon dioksida, air dan garam mineral. Hewan, jamur, banyak bakteri menggunakan zat organik siap pakai (dari tumbuhan). Selain itu, fotosintesis menghasilkan oksigen, yang diperlukan organisme hidup untuk bernafas.

Dalam proses nutrisi dan respirasi, zat organik dipecah dan dioksidasi oleh oksigen. Energi yang dilepaskan sebagian dilepaskan dalam bentuk panas, dan sebagian disimpan kembali dalam molekul ATP yang disintesis. Proses ini terjadi di mitokondria. Produk akhir dari penguraian bahan organik adalah air, karbon dioksida, senyawa amonia yang digunakan kembali dalam proses fotosintesis. Energi yang tersimpan dalam ATP dihabiskan untuk sintesis sekunder zat organik yang menjadi karakteristik setiap organisme, untuk pertumbuhan, reproduksi.

Jadi, tanaman menyediakan semua organisme tidak hanya dengan nutrisi, tetapi juga dengan oksigen. Selain itu, mereka mengubah energi Matahari dan mengirimkannya melalui bahan organik ke semua kelompok organisme lain.

Metabolisme sebagai sifat utama organisme. Tubuh berada dalam hubungan yang kompleks dengan lingkungan. Darinya ia menerima makanan, air, oksigen, cahaya, panas. Dengan menciptakan massa materi hidup melalui zat dan energi ini, ia membangun tubuhnya. Namun, menggunakan lingkungan ini, organisme, karena aktivitas vitalnya, secara bersamaan memengaruhinya, mengubahnya. Akibatnya, proses utama hubungan antara organisme dan lingkungan adalah pertukaran zat dan energi.

Jenis metabolisme. Faktor lingkungan memiliki arti yang berbeda untuk organisme yang berbeda. Tanaman membutuhkan cahaya, air dan karbon dioksida, mineral untuk tumbuh dan berkembang. Kondisi seperti itu tidak cukup untuk hewan dan jamur. Mereka membutuhkan nutrisi organik. Menurut metode nutrisi, sumber memperoleh zat organik dan energi, semua organisme dibagi menjadi autotrofik dan heterotrofik.

Organisme autotrofik mensintesis zat organik dalam proses fotosintesis dari anorganik (karbon dioksida, air, garam mineral), menggunakan energi sinar matahari. Mereka termasuk semua organisme tumbuhan, cyanobacteria fotosintesis. Bakteri kemosintetik juga mampu nutrisi autotrofik, menggunakan energi yang dilepaskan selama oksidasi zat anorganik: belerang, besi, nitrogen.

Proses asimilasi autotrofik dilakukan karena energi sinar matahari atau oksidasi zat anorganik, sedangkan zat organik disintesis dari zat anorganik. Tergantung pada penyerapan bahan anorganik, asimilasi karbon, asimilasi nitrogen, asimilasi belerang dan lainnya dibedakan. mineral. Asimilasi autotrofik dikaitkan dengan proses fotosintesis dan kemosintesis dan disebut sintesis primer bahan organik.

organisme heterotrofik menerima zat organik siap pakai dari autotrof. Sumber energi bagi mereka adalah energi yang tersimpan dalam bahan organik dan dilepaskan selama reaksi kimia penguraian dan oksidasi zat-zat tersebut. Ini termasuk hewan, jamur, dan banyak bakteri.

Dalam asimilasi heterotrofik, tubuh menyerap zat organik dalam bentuk jadi dan mengubahnya menjadi zat organiknya sendiri karena energi yang terkandung dalam zat yang diserap. Asimilasi heterotrofik meliputi proses konsumsi makanan, pencernaan, asimilasi dan sintesis zat organik baru. Proses ini disebut sintesis sekunder zat organik.

Proses disimilasi dalam organisme juga berbeda. Salah satunya membutuhkan oksigen untuk hidup. aerobik organisme. Yang lain tidak membutuhkan oksigen, dan proses vital mereka dapat berlangsung di lingkungan bebas oksigen - ini adalah anaerobik organisme.

Membedakan pernafasan luar dan internal. Pertukaran gas antara tubuh dan lingkungan eksternal, yang meliputi penyerapan oksigen dan pelepasan karbon dioksida, serta pengangkutan zat-zat ini melalui tubuh ke organ, jaringan, dan sel individu, disebut napas eksternal. Dalam proses ini, oksigen tidak digunakan, tetapi hanya diangkut.

intern, atau seluler, respirasi termasuk proses biokimia yang mengarah pada penyerapan oksigen, pelepasan energi, dan pembentukan air dan karbon dioksida. Proses ini terjadi di sitoplasma dan mitokondria sel eukariotik atau pada membran khusus sel prokariotik.

Persamaan umum dari proses pernapasan:

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

2. Bentuk lain dari disimilasi adalah anaerobik, atau bebas oksigen, oksidasi. Proses metabolisme energi dalam hal ini berlangsung menurut jenis fermentasinya. Fermentasi- ini adalah bentuk disimilasi di mana zat organik yang kaya energi dipecah dengan pelepasan energi menjadi zat organik yang kurang kaya energi.

Tergantung pada produk akhir, jenis fermentasi dibedakan: alkohol, asam laktat, asam asetat, dll. Fermentasi alkohol terjadi pada jamur ragi, beberapa bakteri, dan juga terjadi di beberapa jaringan tanaman. Fermentasi asam laktat terjadi pada bakteri asam laktat, dan juga terjadi pada jaringan otot manusia dan hewan yang kekurangan oksigen.

Hubungan reaksi metabolisme pada organisme autotrofik dan heterotrofik. Melalui proses metabolisme, organisme autotrofik dan heterotrofik saling berhubungan di alam (Gbr. 50).

Beras. lima puluh. Aliran materi dan energi di biosfer

Kelompok organisme yang paling penting adalah autotrof, yang mampu mensintesis zat organik dari yang anorganik. Kebanyakan autotrof adalah tumbuhan hijau yang, selama fotosintesis, mengubah karbon anorganik - karbon dioksida menjadi senyawa organik kompleks. Tumbuhan hijau juga melepaskan oksigen selama fotosintesis, yang diperlukan untuk respirasi makhluk hidup.

Heterotrof hanya mengasimilasi zat organik yang sudah jadi, menerima energi dari pemecahannya. Organisme autotrofik dan heterotrofik saling berhubungan melalui proses metabolisme dan energi. Fotosintesis praktis satu-satunya proses yang menyediakan organisme dengan nutrisi dan oksigen.

Meskipun fotosintesis skala besar, tanaman hijau di Bumi hanya menggunakan 1% dari energi matahari yang jatuh di daun. Salah satu tugas biologi yang paling penting adalah meningkatkan koefisien penggunaan energi matahari oleh tanaman budidaya, penciptaan varietas produktif.

Dalam beberapa tahun terakhir, alga Chlorella bersel tunggal, yang mengandung hingga 6% klorofil dalam tubuhnya dan memiliki kemampuan luar biasa untuk menyerap hingga 20% energi matahari, telah menarik perhatian khusus. Dengan pembiakan buatan, chlorella berkembang biak dengan cepat, dan kandungan protein dalam selnya meningkat. Protein ini digunakan sebagai aditif makanan dalam banyak makanan. Telah ditetapkan bahwa hingga 700 kg bahan kering chlorella dapat diperoleh setiap hari dari 1 ha permukaan air. Selain itu, sejumlah besar vitamin disintesis dalam chlorella.

Ketertarikan lain pada chlorella terkait dengan perjalanan ruang angkasa. Chlorella dalam kondisi buatan dapat memberikan oksigen yang dilepaskan selama fotosintesis ke pesawat ruang angkasa.

Konsep lekas marah. Mikroorganisme, tumbuhan dan hewan menanggapi berbagai pengaruh lingkungan: pengaruh mekanis (tusukan, tekanan, benturan, dll.), Perubahan suhu, intensitas dan arah sinar cahaya, suara, stimulasi listrik, perubahan komposisi kimia udara, air atau tanah, dll. Hal ini menyebabkan fluktuasi tertentu dari tubuh antara keadaan stabil dan tidak stabil. Organisme hidup mampu, sejauh perkembangannya, untuk menganalisis keadaan-keadaan ini dan menanggapinya dengan tepat. Sifat-sifat yang serupa dari semua organisme disebut iritabilitas dan eksitabilitas.

Sifat lekas marah adalah kemampuan organisme untuk merespon pengaruh eksternal atau internal.

Iritabilitas muncul pada organisme hidup sebagai alat yang menyediakan metabolisme dan perlindungan yang lebih baik dari pengaruh kondisi lingkungan.

Sifat dpt dirangsang- ini adalah kemampuan organisme hidup untuk merasakan efek rangsangan dan meresponsnya dengan reaksi eksitasi.

Dampak lingkungan mempengaruhi keadaan sel dan organelnya, jaringan, organ dan tubuh secara keseluruhan. Tubuh merespons ini dengan reaksi yang sesuai.

Manifestasi paling sederhana dari iritabilitas adalah gerakan. Ini adalah karakteristik bahkan organisme yang paling sederhana. Ini dapat diamati dalam percobaan pada amuba di bawah mikroskop. Jika gumpalan kecil makanan atau kristal gula ditempatkan di sebelah amuba, maka ia mulai bergerak aktif menuju nutrisi. Dengan bantuan pseudopoda, amuba menyelubungi benjolan, melibatkannya di dalam sel. Di sana segera terbentuk vakuola pencernaan di mana makanan dicerna.

Dengan komplikasi struktur tubuh, metabolisme dan manifestasi iritabilitas menjadi lebih rumit. Organisme dan tumbuhan bersel tunggal tidak badan khusus memberikan persepsi dan transmisi rangsangan yang berasal dari lingkungan. Hewan multiseluler memiliki organ sensorik dan sistem saraf, berkat itu mereka merasakan rangsangan, dan respons terhadap mereka mencapai akurasi dan kemanfaatan yang luar biasa.

Iritabilitas pada organisme uniseluler. Taksi.

Bentuk iritabilitas yang paling sederhana diamati pada mikroorganisme (bakteri, jamur uniseluler, ganggang, protozoa).

Dalam contoh amuba, kami mengamati pergerakan amuba menuju stimulus (makanan). Reaksi motorik organisme uniseluler seperti itu sebagai respons terhadap iritasi dari lingkungan eksternal disebut taksi. Taksi disebabkan oleh iritasi kimia, oleh karena itu disebut juga kemotaksis(Gbr. 51).

Beras. 51. Kemotaksis pada ciliates

Taksi bisa positif atau negatif. Mari kita menempatkan tabung dengan kultur sepatu ciliates dalam kotak kardus tertutup dengan lubang tunggal yang terletak di bagian tengah tabung, dan memaparkannya ke cahaya.

Setelah beberapa jam, semua ciliate akan berkonsentrasi di bagian tabung yang diterangi. Ini positif fototaksis.

Taksi adalah karakteristik hewan multiseluler. Misalnya, leukosit darah menunjukkan kemotaksis positif dalam kaitannya dengan zat yang disekresikan oleh bakteri, berkonsentrasi di tempat akumulasi bakteri ini, menangkap dan mencernanya.

Iritabilitas pada tanaman multiseluler. tropisme. Meskipun tanaman multiseluler tidak memiliki organ sensorik dan sistem saraf, mereka tetap bermanifestasi dengan jelas berbagai bentuk sifat lekas marah. Mereka terdiri dari mengubah arah pertumbuhan tanaman atau organnya (akar, batang, daun). Manifestasi iritabilitas seperti itu pada tanaman multiseluler disebut tropisme.

Pameran batang dengan daun fototropisme positif dan tumbuh menuju cahaya, dan akarnya - fototropisme negatif(Gbr. 52). Tumbuhan menanggapi medan gravitasi bumi. Perhatikan pohon-pohon yang tumbuh di sisi gunung. Meski permukaan tanahnya miring, pepohonan tumbuh secara vertikal. Respon tumbuhan terhadap gravitasi disebut geotropisme(Gbr. 53). Akar yang muncul dari benih yang berkecambah selalu mengarah ke bawah menuju tanah - geotropisme positif. Tunas dengan daun yang tumbuh dari biji selalu mengarah ke atas dari tanah - geotropisme negatif.

Tropisme sangat beragam dan berperan penting dalam kehidupan tumbuhan. Mereka diucapkan ke arah pertumbuhan di berbagai tanaman memanjat dan memanjat, seperti anggur, hop.

Beras. 52. Fototropisme

Beras. 53. Geotropisme: 1 - pot bunga dengan bibit lobak yang tumbuh lurus; 2 - pot bunga, diletakkan miring dan disimpan dalam gelap untuk menghilangkan fototropisme; 3 - bibit dalam pot bunga ditekuk ke arah yang berlawanan dengan aksi gravitasi (batang memiliki geotropisme negatif)

Selain tropisme, jenis gerakan lain diamati pada tumbuhan - nastia. Mereka berbeda dari tropisme karena tidak adanya orientasi spesifik terhadap stimulus yang menyebabkannya. Misalnya, jika Anda menyentuh daun mimosa yang malu-malu, mereka dengan cepat melipat ke arah memanjang dan jatuh. Setelah beberapa waktu, daun kembali mengambil posisi sebelumnya (Gbr. 54).

Beras. 54. Nastia di mimosa malu-malu: 1 - di kondisi normal; 2 - saat kesal

Bunga dari banyak tanaman bereaksi terhadap cahaya dan kelembaban. Misalnya, pada bunga tulip, bunganya terbuka saat terang, dan menutup saat gelap. Dalam dandelion, perbungaan menutup dalam cuaca berawan dan terbuka dalam cuaca cerah.

Iritabilitas pada hewan multiseluler. Refleks. Sehubungan dengan perkembangan sistem saraf, organ indera dan organ gerak pada hewan multiseluler, bentuk-bentuk iritabilitas menjadi lebih rumit dan bergantung pada interaksi erat organ-organ ini.

Dalam bentuknya yang paling sederhana, iritasi seperti itu sudah terjadi di rongga usus. Jika ditusuk dengan jarum hydra air tawar, maka akan menyusut menjadi bola. Iritasi eksternal dirasakan oleh sel yang sensitif. Eksitasi yang muncul di dalamnya ditransmisikan ke sel saraf. Sel saraf mengirimkan eksitasi ke sel otot kulit, yang bereaksi terhadap iritasi dengan kontraksi. Proses ini disebut refleks (refleksi).

Refleks merupakan respon tubuh terhadap suatu rangsang sistem saraf.

Ide refleks diungkapkan oleh Descartes. Kemudian dikembangkan dalam karya-karya I. M. Sechenov, I. p. Pavlov.

Jalur yang dilalui oleh eksitasi saraf dari organ yang merasakan iritasi ke organ yang melakukan respon disebut busur refleks.

Pada organisme dengan sistem saraf, ada dua jenis refleks: tidak terkondisi (bawaan) dan terkondisi (didapat). Refleks terkondisi dibentuk atas dasar tanpa syarat.

Setiap iritasi menyebabkan perubahan metabolisme dalam sel, yang mengarah pada munculnya eksitasi dan respons terjadi.

Periode kehidupan sel di mana semua proses metabolisme berlangsung disebut... siklus hidup sel.

Siklus sel terdiri dari interfase dan pembelahan.

Interfase adalah periode antara dua pembelahan sel. Hal ini ditandai dengan proses metabolisme aktif, sintesis protein dan RNA, akumulasi nutrisi oleh sel, pertumbuhan dan peningkatan volume. Pada akhir interfase, duplikasi DNA (replikasi) terjadi. Akibatnya, setiap kromosom mengandung dua molekul DNA dan terdiri dari dua kromatid saudara perempuan. Sel siap membelah.

Pembelahan sel. Kemampuan untuk membelah adalah sifat terpenting dari kehidupan seluler. Mekanisme reproduksi diri sudah bekerja pada tingkat sel. Cara pembelahan sel yang paling umum adalah mitosis (Gbr. 55).

Beras. 55. Interfase (A) dan fase mitosis (B): 1 - profase; 2 - metafase; 3 - anafase; 4 - telofase

Mitosis- ini adalah proses pembentukan dua sel anak, identik dengan sel induk asli.

Mitosis terdiri dari empat fase berturut-turut, memastikan distribusi yang merata informasi genetik dan organel antara dua sel anak.

1. PADA profase membran nukleus menghilang, kromosom berputar sebanyak mungkin, menjadi terlihat jelas. Setiap kromosom terdiri dari dua kromatid bersaudara. Sentriol pusat sel menyimpang ke arah kutub dan membentuk gelendong pembelahan.

2. PADA metafase kromosom terletak di zona ekuator, serat gelendong terhubung ke sentromer kromosom.

3. Anafase ditandai dengan divergensi kromatid-kromosom saudara ke kutub sel. Setiap kutub memiliki kromosom sebanyak yang ada di sel aslinya.

4. PADA telofase pembelahan sitoplasma dan organel terjadi, partisi membran sel terbentuk di tengah sel dan dua sel anak baru muncul.

Seluruh proses pembelahan berlangsung dari beberapa menit hingga 3 jam, tergantung pada jenis sel dan organismenya. Tahap pembelahan sel dalam waktu beberapa kali lebih pendek dari interfase. Arti biologis dari mitosis adalah untuk memastikan keteguhan jumlah kromosom dan informasi keturunan, identitas lengkap sel asli dan sel yang baru muncul.

Di alam, ada dua jenis reproduksi organisme: aseksual dan seksual.

reproduksi aseksual adalah pembentukan organisme baru dari satu sel atau sekelompok sel organisme induk asli. Dalam hal ini, hanya satu individu induk yang berpartisipasi dalam reproduksi, yang mentransfer informasi turun-temurunnya kepada individu anak.

Mitosis adalah dasar dari reproduksi aseksual. Ada beberapa bentuk reproduksi aseksual.

pembagian sederhana, atau pembelahan menjadi dua, ciri organisme uniseluler. Dari satu sel, dua sel anak dibentuk oleh mitosis, yang masing-masing menjadi organisme baru.

pemula Ini adalah bentuk reproduksi aseksual di mana keturunannya dipisahkan dari induknya. Bentuk ini khas untuk ragi, hydra dan beberapa hewan lainnya.

Pada tumbuhan berspora (ganggang, lumut, paku-pakuan), reproduksi terjadi dengan bantuan sengketa, sel khusus yang terbentuk di tubuh ibu. Setiap spora, berkecambah, menimbulkan organisme baru.

Reproduksi vegetatif adalah reproduksi tubuh individu, bagian organ atau tubuh. Ini didasarkan pada kemampuan organisme untuk mengembalikan bagian tubuh yang hilang - regenerasi. Ini terjadi pada tumbuhan (reproduksi dengan batang, daun, pucuk), pada invertebrata yang lebih rendah (coelenterata, pipih dan annelida).

reproduksi seksual- ini adalah pembentukan organisme baru dengan partisipasi dua individu induk. Organisme baru membawa informasi turun-temurun dari kedua orang tuanya.

Selama reproduksi seksual, fusi sel germinal terjadi. gamet tubuh laki-laki dan perempuan. Sel kelamin terbentuk sebagai hasil dari jenis pembelahan khusus. Dalam hal ini, tidak seperti sel-sel organisme dewasa, yang membawa satu set kromosom diploid (ganda), gamet yang dihasilkan memiliki satu set haploid (tunggal). Sebagai hasil dari pembuahan, pasangan kromosom diploid dipulihkan. Satu kromosom dari pasangan adalah ayah, dan yang lainnya adalah ibu. Gamet terbentuk di gonad atau dalam sel khusus selama meiosis.

meiosis- ini adalah pembelahan sel di mana set kromosom sel dibelah dua (Gbr. 56). Pembagian ini disebut pengurangan.

Beras. 56. Fase meiosis: A - pembelahan pertama; B - divisi kedua. 1, 2 – profase I; 3 - metafase I; 4 - anafase I; 5 – telofase I; 6 - profase II; 7 - metafase II; 8 - anafase II; 9 - telofase II

Meiosis ditandai dengan tahapan yang sama seperti mitosis, tetapi prosesnya terdiri dari dua pembelahan berturut-turut (meiosis I dan meiosis II). Akibatnya, bukan dua, tetapi empat sel yang terbentuk. Arti biologis meiosis adalah untuk memastikan keteguhan jumlah kromosom pada organisme yang baru terbentuk selama pembuahan. wanita sel kelamin – telur, selalu besar, kaya nutrisi, sering tidak bergerak.

sel reproduksi pria spermatozoa, kecil, sering bergerak, memiliki flagela, mereka terbentuk lebih dari telur. Pada tumbuhan berbiji, gamet jantan tidak bergerak dan disebut sperma.

Pemupukan- proses peleburan sel germinal jantan dan betina, menghasilkan pembentukan zigot.

Zigot berkembang menjadi embrio yang memunculkan organisme baru.

Fertilisasi bersifat eksternal dan internal. fertilisasi eksternal karakteristik penghuni air. Sel kelamin masuk ke lingkungan eksternal dan bergabung di luar tubuh (ikan, amfibi, ganggang). Fertilisasi internal ciri-ciri organisme darat. Pembuahan terjadi pada alat kelamin wanita. Embrio dapat berkembang baik di dalam tubuh organisme ibu (mamalia) dan di luarnya - di dalam telur (burung, reptil, serangga).

Signifikansi biologis pembuahan terletak pada kenyataan bahwa ketika gamet bergabung, set kromosom diploid dipulihkan, dan organisme baru membawa informasi dan tanda-tanda turun-temurun dari dua orang tua. Ini meningkatkan keragaman karakteristik organisme, meningkatkan ketahanannya.

Ilmu yang mempelajari tentang struktur dan fungsi sel disebut... sitologi.

Sel- unit struktural dan fungsional dasar makhluk hidup.

Sel, meskipun ukurannya kecil, sangat kompleks. Konten semi-cair internal sel disebut sitoplasma.

inti sel

Inti sel adalah bagian terpenting dari sel.
Nukleus dipisahkan dari sitoplasma oleh membran yang terdiri dari dua membran. Ada banyak pori-pori di kulit nukleus untuk: berbagai zat dapat berpindah dari sitoplasma ke nukleus, dan sebaliknya.
Isi internal kernel disebut karioplasma atau jus nuklir. terletak di getah nuklir kromatin dan nukleolus.
kromatin adalah untaian DNA. Jika sel mulai membelah, maka benang-benang kromatin melingkar erat di sekitar protein khusus, seperti benang pada gulungan. Formasi padat seperti itu terlihat jelas di bawah mikroskop dan disebut kromosom.

Inti berisi informasi genetik dan mengontrol aktivitas vital sel.

nukleolus adalah benda bulat padat di dalam nukleus. Biasanya, ada satu sampai tujuh nukleolus di dalam inti sel. Mereka terlihat jelas di antara pembelahan sel, dan selama pembelahan mereka dihancurkan.

Fungsi nukleolus adalah sintesis RNA dan protein, dari mana organel khusus terbentuk - ribosom.
Ribosom terlibat dalam sintesis protein. Di dalam sitoplasma, ribosom paling sering terletak di retikulum endoplasma kasar. Lebih jarang, mereka secara bebas tersuspensi dalam sitoplasma sel.

Retikulum Endoplasma (RE) berpartisipasi dalam sintesis protein sel dan pengangkutan zat di dalam sel.

Sebagian besar zat yang disintesis oleh sel (protein, lemak, karbohidrat) tidak segera dikonsumsi, tetapi melalui saluran RE masuk untuk disimpan di rongga khusus, ditumpuk dalam bentuk tumpukan, "tangki", dan dipisahkan dari sitoplasma oleh sebuah membran. Rongga ini disebut aparatus (kompleks) Golgi. Paling sering, tangki aparatus Golgi terletak di dekat inti sel.
aparatus golgi mengambil bagian dalam transformasi protein sel dan mensintesis lisosom- organel pencernaan sel.
Lisosom adalah enzim pencernaan, "dikemas" ke dalam vesikel membran, bertunas dan menyebar melalui sitoplasma.
Kompleks Golgi juga mengakumulasi zat-zat yang disintesis sel untuk kebutuhan seluruh organisme dan yang dikeluarkan dari sel ke luar.

Mitokondria- energi organel sel. Mereka mengubah nutrisi menjadi energi (ATP), berpartisipasi dalam respirasi sel.

Mitokondria ditutupi dengan dua membran: membran luar halus, dan yang dalam memiliki banyak lipatan dan tonjolan - krista.

membran plasma

Untuk sel menjadi sistem tunggal, perlu bahwa semua bagiannya (sitoplasma, nukleus, organel) disatukan. Untuk itu, dalam proses evolusi, membran plasma, yang mengelilingi setiap sel, memisahkannya dari lingkungan eksternal. Membran luar melindungi isi internal sel - sitoplasma dan nukleus - dari kerusakan, mempertahankan bentuk sel yang konstan, menyediakan komunikasi antar sel, secara selektif lewat di dalam sel zat yang diperlukan dan mengeluarkan produk metabolisme dari sel.

Struktur membran sama di semua sel. Dasar membran adalah lapisan ganda molekul lipid, di mana banyak molekul protein berada. Beberapa protein terletak di permukaan lapisan lipid, yang lain menembus kedua lapisan lipid melalui dan melalui.

Protein khusus membentuk saluran tertipis di mana ion kalium, natrium, kalsium, dan beberapa ion lain dengan diameter kecil dapat masuk atau keluar dari sel. Namun, partikel yang lebih besar (molekul nutrisi - protein, karbohidrat, lipid) tidak dapat melewati saluran membran dan memasuki sel dengan bantuan fagositosis atau pinositosis:

• Di tempat partikel makanan menyentuh membran luar sel, invaginasi terbentuk, dan partikel memasuki sel, dikelilingi oleh membran. Proses ini disebut fagositosis (sel tumbuhan di atas membran sel luar ditutupi dengan lapisan serat padat (membran sel) dan tidak dapat menangkap zat dengan fagositosis).
• pinositosis berbeda dari fagositosis hanya dalam hal ini invaginasi membran luar menangkap bukan partikel padat, tetapi tetesan cairan dengan zat terlarut di dalamnya. Ini adalah salah satu mekanisme utama untuk penetrasi zat ke dalam sel.

Pengembangan pelajaran (catatan pelajaran)

Presentasi untuk pelajaran

Utama pendidikan umum

Jalur UMK VV Pasechnik. Biologi (5-9)

Perhatian! Situs administrasi situs tidak bertanggung jawab atas konten perkembangan metodologi, serta untuk mematuhi pengembangan Standar Pendidikan Negara Federal.

Pemenang kompetisi "Buku teks elektronik di kelas".

Target: menggeneralisasi dan mensistematisasikan pengetahuan tentang struktur sel tanaman dan proses vital yang terjadi di dalamnya.

Hasil yang direncanakan:

• pribadi: pembentukan kompetensi komunikatif dalam komunikasi dengan siswa dan guru dalam proses kegiatan pendidikan;
• meta-subjek: kemampuan untuk mengkorelasikan tindakan mereka dengan hasil yang direncanakan, mengontrol aktivitas mereka, mengevaluasi hasil aktivitas;
• komunikatif: kemampuan bekerja dalam kelompok;
• regulasi: kemampuan untuk membuat asumsi dan membuktikannya;
• kognitif: memilih alasan untuk perbandingan, membangun rantai logis
• subjek: mengidentifikasi ciri khas jamur, membandingkan objek biologis, kemampuan menarik kesimpulan.

Jenis pelajaran: pelajaran ringkasan.

Peralatan pelajaran: tabel "Sel tumbuhan", "Mitosis", amplop dengan tugas, mikroskop, cawan Petri dengan potongan bawang, slide dan kaca penutup, jarum bedah, pipet, gelas air, serbet. Tugas dalam amplop.

EFU yang digunakan dalam pelajaran: suplemen elektronik untuk buku teks Biologi. Bakteri, jamur, tanaman VV Pasechnik Drofa Publishing House.

Jenis alat TIK yang digunakan dalam pelajaran: komputer, proyektor, layar. laptop untuk guru, laptop untuk siswa (20 pcs). Headphone (untuk bekerja dengan sumber informasi suara). presentasi multimedia.

Ruang kelas disiapkan untuk pekerjaan siswa dalam tiga kelompok. Pengelompokan terjadi secara independen. Token tiga warna sesuai dengan jumlah siswa. Siswa menggambar tanda warna tertentu dan bersatu dengan warna, membentuk tiga kelompok.

Selama kelas

tahap organisasi. Salam pembuka

Rumusan masalah

P: Setelah memecahkan teka-teki, Anda akan tahu topik pelajaran.

COP PRO NZV VLT BSO ICR LAE YUDN GHI TNE

Pembaruan pengetahuan

Pada: Sel adalah unit struktural dan fungsional dari semua organisme hidup. Selain itu, sel itu sendiri hidup. Semua organisme hidup adalah salah satu sel yang hidup bebas, atau asosiasi dari sejumlah sel tertentu. Geser #2

?: Sifat apa yang dimiliki semua makhluk hidup?

HAI: Nutrisi, respirasi, ekskresi, pertumbuhan dan perkembangan, metabolisme dan energi, dll.

Pada: Sel sebenarnya adalah sistem kimia yang mereplikasi diri. Secara fisik terpisah dari lingkungannya, tetapi memiliki kemampuan untuk bertukar dengan lingkungan ini, yaitu mampu menyerap zat-zat yang dibutuhkannya sebagai “makanan” dan mengeluarkan “limbah” yang terakumulasi. Sel dapat berkembang biak dengan membelah diri.

?: Tetapkan tujuan untuk pelajaran

HAI: Ulangi, konsolidasikan pengetahuan yang diperoleh dalam studi topik: “ Struktur sel organisme."

P: Pertanyaan apa yang harus kita ulangi?

HAI: Struktur sel, proses kehidupan di dalam sel.

Panggung utama. Generalisasi dan sistematisasi

Pada: Anda dibagi menjadi tiga kelompok. Pilih kapten di grup Anda. Kapten diundang untuk menerima amplop dengan tugas. Persiapan berlangsung selama 7 menit.

Kegiatan siswa: dalam setiap kelompok, peran ditugaskan untuk menyelesaikan tugas dan melindungi proyek mereka. Mereka mempelajari materi, menganalisis informasi, membuat catatan di buku catatan. Membuat laporan kerja kelompok.

• saya mengelompokkan"Struktur sel tumbuhan". Menggunakan informasi dari buku teks elektronik dan menggunakan mode interaktif, buat "potret sel" (konten interaktif, hlm. 36; Gbr. 20 "Struktur sel tumbuhan").

1. Sistematisasi pengetahuan tentang struktur dan fungsi organel Untuk melakukan ini, gerakkan mouse ke nama masing-masing elemen strukturnya dan klik mouse.
2. Siapkan preparat mikro dari kulit sisik bawang merah dan periksa di bawah mikroskop. Geser #3

• kelompok II"Perangkat mikroskop dan aturan untuk bekerja dengannya" (konten interaktif, hlm. 32-33; Gbr. 17 "Mikroskop cahaya").

1. Seret dan lepas nama-nama elemen struktur mikroskop cahaya dengan mouse.
2. Seret dengan mouse perbesaran yang memberikan kombinasi yang sesuai "Lensa - lensa mata". Geser #4

• kelompok III“Aktivitas vital sel. Pembelahan dan pertumbuhan sel” (konten interaktif hlm. 44; Gbr. 24 “Interaksi sel tetangga”).

1. Menggunakan mode interaktif, generalisasi pengetahuan tentang pentingnya pergerakan sitoplasma di dalam sel.
2. Menggunakan mode interaktif, generalisasi pengetahuan tentang pembelahan sel. Geser #5

Setiap kelompok, menyelesaikan tugas, menggunakan sumber informasi yang berbeda: suplemen elektronik untuk buku teks, teks dan gambar buku teks, presentasi untuk pelajaran. Bentuk: frontal, kelompok, individu. Metode: verbal (cerita, percakapan); visual (peragaan tabel dan slide); praktis (mencari informasi dari berbagai sumber, proyek mini); deduktif (analisis, generalisasi). Di akhir pekerjaan, siswa mempresentasikan hasil kerja kelompoknya.

Setelah menjawab pertanyaan, siswa menerima tugas lain. Guru menawarkan siswa yang paling aktif untuk pindah ke meja lain. Mereka menerima tugas yang lebih sulit - baca teks, beri judul dan masukkan kata-kata yang hilang (dalam teks mereka sekarang dicetak miring).

Tugas dengan tingkat kesulitan yang meningkat

Isi istilah yang hilang:

... adalah unit struktural dan fungsional dari semua organisme hidup. Semua sel dipisahkan satu sama lain oleh sel .... On di luar, yang berisi cangkang padat khusus, yang terdiri dari .... .Isi sel yang hidup diwakili oleh .... - zat tembus kental yang tidak berwarna. Banyak terdapat di sitoplasma .... Organel sel yang paling penting adalah .... Ini menyimpan informasi turun-temurun, mengatur proses metabolisme di dalam sel. Nukleus mengandung satu atau lebih ... . Ada tiga jenis sel tumbuhan... ... berwarna hijau, ... merah, dan ... putih. Pada sel tua, rongga yang berisi getah sel terlihat jelas. Entitas ini disebut... .

Jawaban yang benar:Sel - unit struktural dan fungsional semua organisme hidup. Semua sel sel-sel terpisah satu sama lain kerang. Di sisi luar, yang merupakan cangkang padat khusus, terdiri dari serat. Isi hidup sel diwakili sitoplasma – zat bening kental tidak berwarna. Sitoplasma mengandung banyak organel. Organel sel yang paling penting adalah inti. Ini menyimpan informasi turun-temurun, mengatur proses metabolisme di dalam sel. Nukleus mengandung satu atau lebih nukleolus. Ada tiga jenis sel tumbuhan plastida. Kloroplas berwarna hijau kromoplas merah, dan leukoplas - putih. Pada sel tua, rongga yang berisi getah sel terlihat jelas. Formasi ini disebut vakuola).

Siswa lainnya menggambar skema umum struktur sel, menandai semua bagiannya, menggunakan pensil warna.

P: Sayangnya, sel, seperti semua makhluk hidup, mati. Tubuh kita juga terdiri dari sel-sel. Merokok tembakau dan konsumsi alkohol sangat merusak sel-sel tubuh.

Asap tembakau mengandung zat beracun, seperti nikotin, benzopyrene, yang menghancurkan sel dan mendorong perkembangan tumor ganas.

Meringkas

Hari ini kami telah mengulangi dengan Anda ciri-ciri struktur dan aktivitas vital sel tumbuhan. Kesimpulan apa yang dapat ditarik di akhir pelajaran kita? Geser #6

HAI: Sel adalah sistem kehidupan dasar, dasar dari struktur dan kehidupan semua organisme hidup. Meskipun sel tumbuhan dan hewan sangat beragam, semua sel memiliki bagian membran sel, sitoplasma, dan nukleus yang sama. Di semua sel, proses kehidupan yang serupa terjadi: nutrisi, respirasi, pertumbuhan, perkembangan, reproduksi, metabolisme. Geser nomor 7

Siswa datang dengan token dan mendapatkan nilai.

Pekerjaan rumah pilihan siswa:

• Membuat model sel tumbuhan menggunakan bahan yang berbeda (plastisin, kertas berwarna, dll.)
• Tulislah cerita tentang kehidupan sel tumbuhan!
• Siapkan pesan tentang penemuan R. Hooke
• Kunjungi laboratorium sekolah dan siapkan persiapan "sejarah" R. Hooke*

Buku bekas:

• A.A. Kalina. Perkembangan Pourochnye dalam biologi. Kelas 6 (7) - M.: Wako, 2005.

Semua makhluk hidup dan organisme tidak terdiri dari sel: tumbuhan, jamur, bakteri, hewan, manusia. Meskipun ukurannya minimum, semua fungsi seluruh organisme dilakukan oleh sel. Proses kompleks terjadi di dalamnya, di mana kelangsungan hidup tubuh dan kerja organ-organnya bergantung.

dalam kontak dengan

Fitur struktural

Ilmuwan sedang mempelajari ciri struktur sel dan prinsip kerjanya. Dimungkinkan untuk memeriksa secara rinci fitur-fitur struktur sel hanya dengan bantuan mikroskop yang kuat.

Semua jaringan kita - kulit, tulang, organ dalam terdiri dari sel-sel yang bahan konstruksi, Ada bentuk yang berbeda dan ukuran, masing-masing varietas melakukan fungsi tertentu, tetapi fitur utama strukturnya serupa.

Pertama, mari kita cari tahu apa yang mendasarinya organisasi struktural sel. Selama penelitian, para ilmuwan telah menemukan bahwa dasar seluler adalah prinsip membran. Ternyata semua sel terbentuk dari membran, yang terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, dimana dari luar dan dalam molekul protein terendam.

Properti apa yang menjadi ciri khas semua jenis sel: struktur yang sama, serta fungsionalitas - pengaturan proses metabolisme, penggunaan bahan genetik sendiri (keberadaan dan RNA), produksi dan konsumsi energi.

Berdasarkan organisasi struktural sel, elemen-elemen berikut dibedakan yang melakukan fungsi tertentu:

• selaput — dinding sel terdiri dari lemak dan protein. Tugas utamanya adalah memisahkan zat-zat di dalam dari lingkungan luar. Strukturnya semi-permeabel: mampu melewatkan karbon monoksida;
• inti- wilayah tengah dan komponen utama, dipisahkan dari unsur-unsur lain oleh suatu membran. Di dalam nukleus terdapat informasi tentang pertumbuhan dan perkembangan, materi genetik, disajikan dalam bentuk molekul DNA yang menyusun;
• sitoplasma- ini adalah zat cair yang membentuk lingkungan internal di mana berbagai proses vital berlangsung, mengandung banyak komponen penting.

Terdiri dari apa konten seluler, apa fungsi sitoplasma dan komponen utamanya:

1. Ribosom- organel terpenting, yang diperlukan untuk proses biosintesis protein dari asam amino, protein melakukan sejumlah besar tugas vital.
2. Mitokondria- komponen lain yang terletak di dalam sitoplasma. Itu dapat dijelaskan dalam satu frasa - sumber energi. Fungsi mereka adalah untuk menyediakan komponen dengan kekuatan untuk produksi energi lebih lanjut.
3. aparatus golgi terdiri dari 5 - 8 kantong yang saling berhubungan. Tugas utama aparatus ini adalah mentransfer protein ke bagian lain sel untuk menyediakan energi potensial.
4. Pembersihan elemen yang rusak dilakukan lisosom.
5. Bergerak di bidang transportasi retikulum endoplasma, melalui mana protein memindahkan molekul zat yang berguna.
6. sentriol bertanggung jawab untuk reproduksi.

Inti

Karena ini adalah pusat seluler, oleh karena itu, perhatian khusus harus diberikan pada struktur dan fungsinya. Komponen ini merupakan elemen penting untuk semua sel: mengandung sifat turun-temurun. Tanpa nukleus, proses reproduksi dan transmisi informasi genetik menjadi tidak mungkin. Perhatikan gambar yang menggambarkan struktur nukleus.

• Membran nuklir, yang disorot dalam warna ungu, memungkinkan zat-zat yang diperlukan masuk dan melepaskannya kembali melalui pori-pori - lubang kecil.
• Plasma adalah zat kental, mengandung semua komponen nuklir lainnya.
• inti terletak di bagian paling tengah, memiliki bentuk bola. Fungsi utamanya adalah pembentukan ribosom baru.
• Jika Anda melihat bagian tengah sel di suatu bagian, Anda dapat melihat anyaman biru halus - kromatin, zat utama yang terdiri dari kompleks protein dan untaian panjang DNA yang membawa informasi yang diperlukan.

membran sel

Mari kita lihat lebih dekat pekerjaan, struktur dan fungsi komponen ini. Di bawah ini adalah tabel yang dengan jelas menunjukkan pentingnya kulit terluar.

Kloroplas

Ini adalah komponen lain yang sangat penting. Tapi mengapa kloroplas tidak disebutkan sebelumnya, Anda bertanya. Ya, karena komponen ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Perbedaan utama antara hewan dan tumbuhan terletak pada cara nutrisi: pada hewan itu heterotrofik, sedangkan pada tumbuhan itu autotrofik. Ini berarti bahwa hewan tidak dapat membuat, yaitu, mensintesis zat organik dari yang anorganik - mereka memakan zat organik yang sudah jadi. Tanaman, sebaliknya, mampu melakukan proses fotosintesis dan mengandung komponen khusus - kloroplas. Ini adalah plastida hijau yang mengandung klorofil. Dengan partisipasinya, energi cahaya diubah menjadi energi ikatan kimia zat organik.

Menarik! Kloroplas terkonsentrasi dalam volume besar terutama di bagian udara tanaman - buah dan daun hijau.

Jika Anda ditanya pertanyaan: nama fitur penting struktur senyawa organik sel, jawabannya dapat diberikan sebagai berikut.

• banyak dari mereka mengandung atom karbon, yang memiliki perbedaan kimia dan properti fisik, dan juga dapat terhubung satu sama lain;
• adalah pembawa, peserta aktif dalam berbagai proses yang terjadi pada organisme, atau produk mereka. Ini mengacu pada hormon, berbagai enzim, vitamin;
• dapat membentuk rantai dan cincin, yang menyediakan berbagai koneksi;
• dihancurkan oleh pemanasan dan interaksi dengan oksigen;
• atom dalam komposisi molekul bergabung satu sama lain menggunakan ikatan kovalen, tidak terurai menjadi ion dan karenanya berinteraksi secara lambat, reaksi antar zat membutuhkan waktu yang sangat lama - selama beberapa jam dan bahkan berhari-hari.

Struktur kloroplas

kain

Sel dapat eksis satu per satu, seperti pada organisme uniseluler, tetapi paling sering mereka digabungkan menjadi kelompok-kelompok dari jenisnya sendiri dan membentuk berbagai struktur jaringan yang membentuk tubuh. Ada beberapa jenis jaringan dalam tubuh manusia:

• epitel- fokus pada permukaan kulit, organ, elemen saluran pencernaan dan sistem pernapasan;
• berotot- kami bergerak berkat kontraksi otot-otot tubuh kami, kami melakukan berbagai gerakan: dari gerakan jari kelingking yang paling sederhana hingga lari berkecepatan tinggi. Omong-omong, detak jantung juga terjadi karena kontraksi jaringan otot;
• jaringan ikat membuat hingga 80 persen dari massa semua organ dan memainkan peran pelindung dan pendukung;
• grogi- formulir serabut saraf. Berkat itu, berbagai impuls melewati tubuh.

proses reproduksi

Sepanjang kehidupan suatu organisme, mitosis terjadi - ini adalah nama untuk proses pembelahan, yang terdiri dari empat tahap:

1. Profase. Dua sentriol sel membelah dan bergerak ke arah yang berlawanan. Pada saat yang sama, kromosom membentuk pasangan, dan cangkang nukleus mulai rusak.
2. Tahap kedua disebut metafase. Kromosom terletak di antara sentriol, secara bertahap kulit terluar nukleus benar-benar menghilang.
3. Anafase adalah tahap ketiga, di mana pergerakan sentriol berlanjut ke arah yang berlawanan satu sama lain, dan kromosom individu juga mengikuti sentriol dan menjauh satu sama lain. Sitoplasma dan seluruh sel mulai menyusut.
4. Telofase- tahap akhir. Sitoplasma menyusut sampai dua sel baru yang identik muncul. Sebuah membran baru terbentuk di sekitar kromosom dan sepasang sentriol muncul di setiap sel baru.

Menarik! Sel-sel di epitel membelah lebih cepat daripada di jaringan tulang. Itu semua tergantung pada kepadatan kain dan karakteristik lainnya. Harapan hidup rata-rata unit struktural utama adalah 10 hari.

Struktur sel. Struktur dan fungsi sel. Kehidupan sel.

Kesimpulan

Anda mempelajari apa struktur sel yang merupakan komponen terpenting dari tubuh. Miliaran sel membentuk sistem terorganisir yang luar biasa bijaksana yang memastikan efisiensi dan vitalitas semua perwakilan dunia hewan dan tumbuhan.

Sel adalah unit struktural dan fungsional dasar dari semua organisme hidup, kecuali virus. Ini memiliki struktur tertentu, termasuk banyak komponen yang melakukan fungsi tertentu.

Ilmu apa yang mempelajari sel?

Semua orang tahu bahwa ilmu tentang organisme hidup adalah biologi. Struktur sel dipelajari oleh cabangnya - sitologi.

Terbuat dari apakah sel?

Struktur ini terdiri dari membran, sitoplasma, organel, atau organel, dan nukleus (dalam sel prokariotik tidak hadir). Struktur sel-sel organisme yang termasuk dalam kelas yang berbeda sedikit berbeda. Perbedaan signifikan diamati antara struktur sel eukariotik dan prokariotik.

membran plasma

Membran memainkan sangat peran penting- memisahkan dan melindungi isi sel dari lingkungan luar. Ini terdiri dari tiga lapisan: dua protein dan fosfolipid sedang.

dinding sel

Struktur lain yang melindungi sel dari paparan faktor eksternal, terletak di atas membran plasma. Ini hadir dalam sel tumbuhan, bakteri dan jamur. Yang pertama terdiri dari selulosa, yang kedua, murein, yang ketiga, kitin. Pada sel hewan, glikokaliks terletak di atas membran, yang terdiri dari glikoprotein dan polisakarida.

sitoplasma

Ini mewakili seluruh ruang sel, dibatasi oleh membran, dengan pengecualian nukleus. Sitoplasma termasuk organel yang melakukan fungsi utama yang bertanggung jawab atas kehidupan sel.

Organel dan Fungsinya

Struktur sel organisme hidup menyiratkan sejumlah struktur, yang masing-masing melakukan fungsi tertentu. Mereka disebut organel, atau organel.

Mitokondria

Mereka dapat disebut sebagai salah satu organel terpenting. Mitokondria bertanggung jawab untuk sintesis energi yang diperlukan untuk kehidupan. Selain itu, mereka terlibat dalam sintesis hormon dan asam amino tertentu.

Energi dalam mitokondria dihasilkan karena oksidasi molekul ATP, yang terjadi dengan bantuan enzim khusus yang disebut ATP sintase. Mitokondria adalah struktur berbentuk bulat atau batang. Jumlah mereka di kandang hewan, rata-rata adalah 150-1500 buah (tergantung tujuannya). Mereka terdiri dari dua membran dan matriks, massa semi-cair yang mengisi bagian dalam organel. Komponen utama cangkang adalah protein, dan fosfolipid juga ada dalam strukturnya. Ruang antara membran diisi dengan cairan. Dalam matriks mitokondria terdapat butir-butir yang mengakumulasi zat-zat tertentu, seperti ion magnesium dan kalsium yang diperlukan untuk produksi energi, dan polisakarida. Juga, organel ini memiliki alat biosintesis protein sendiri, mirip dengan prokariota. Ini terdiri dari DNA mitokondria, satu set enzim, ribosom, dan RNA. Struktur sel prokariotik memiliki karakteristiknya sendiri: tidak ada mitokondria di dalamnya.

Ribosom

Organel ini terdiri dari RNA ribosom (rRNA) dan protein. Berkat mereka, terjemahan dilakukan - proses sintesis protein pada matriks mRNA (messenger RNA). Satu sel dapat berisi hingga sepuluh ribu organel ini. Ribosom terdiri dari dua bagian: kecil dan besar, yang bersatu secara langsung dengan adanya mRNA.

Ribosom, yang terlibat dalam sintesis protein yang diperlukan untuk sel itu sendiri, terkonsentrasi di sitoplasma. Dan yang dengan bantuan protein diproduksi yang diangkut ke luar sel terletak di membran plasma.

Kompleks Golgi

Ini hanya ada dalam sel eukariotik. Organel ini terdiri dari diktosom, yang biasanya berjumlah sekitar 20, tetapi dapat mencapai hingga beberapa ratus. Aparatus Golgi masuk ke dalam struktur sel saja organisme eukariotik. Itu terletak di dekat nukleus dan melakukan fungsi mensintesis dan menyimpan zat tertentu, misalnya polisakarida. Lisosom terbentuk di dalamnya, yang akan dibahas di bawah ini. Juga, organel ini adalah bagian dari sistem ekskresi sel. Diktosom disajikan dalam bentuk tumpukan tangki berbentuk piringan pipih. Gelembung terbentuk di tepi struktur ini, di mana zat berada yang harus dikeluarkan dari sel.

Lisosom

Organel ini adalah vesikel kecil dengan satu set enzim. Struktur mereka memiliki membran tunggal dengan lapisan protein. Fungsi yang dilakukan lisosom adalah pencernaan zat intraseluler. Berkat enzim hidrolase, lemak, protein, karbohidrat, dan asam nukleat dipecah dengan bantuan organel ini.

Retikulum endoplasma (retikulum)

Struktur sel semua sel eukariotik menyiratkan adanya EPS (retikulum endoplasma). Retikulum endoplasma terdiri dari tubulus dan rongga pipih yang memiliki membran. Organoid ini terdiri dari dua jenis: jaringan kasar dan halus. Yang pertama berbeda karena ribosom melekat pada membrannya, yang kedua tidak memiliki fitur seperti itu. Retikulum endoplasma kasar melakukan fungsi mensintesis protein dan lipid yang diperlukan untuk pembentukan membran sel atau untuk tujuan lain. Halus mengambil bagian dalam produksi lemak, karbohidrat, hormon dan zat lain, kecuali protein. Juga, retikulum endoplasma melakukan fungsi mengangkut zat melalui sel.

sitoskeleton

Ini terdiri dari mikrotubulus dan mikrofilamen (aktin dan perantara). Komponen sitoskeleton adalah polimer protein, terutama aktin, tubulin, atau keratin. Mikrotubulus berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel, mereka membentuk organ pergerakan pada organisme yang paling sederhana, seperti ciliates, chlamydomonas, euglena, dll. Mikrofilamen aktin juga berperan sebagai perancah. Selain itu, mereka terlibat dalam proses pemindahan organel. Menengah dalam sel yang berbeda dibangun dari berbagai protein. Mereka mempertahankan bentuk sel dan juga memperbaiki nukleus dan organel lainnya dalam posisi permanen.

Pusat Sel

Terdiri dari sentriol, yang berbentuk seperti silinder berongga. Dindingnya terdiri dari mikrotubulus. Struktur ini terlibat dalam proses pembelahan, memastikan distribusi kromosom antara sel anak.

Inti

Dalam sel eukariotik, itu adalah salah satu organel terpenting. Ini menyimpan DNA, yang mengkodekan informasi tentang seluruh organisme, tentang sifat-sifatnya, tentang protein yang harus disintesis oleh sel, dll. Ini terdiri dari cangkang yang melindungi materi genetik, jus inti (matriks), kromatin dan nukleolus. Cangkang terbentuk dari dua membran berpori yang terletak agak jauh satu sama lain. Matriks diwakili oleh protein, ia membentuk lingkungan yang menguntungkan di dalam nukleus untuk menyimpan informasi herediter. Getah inti mengandung protein berfilamen yang berfungsi sebagai pendukung, serta RNA. Kromatin juga hadir di sini - bentuk interfase dari keberadaan kromosom. Selama pembelahan sel, ia berubah dari gumpalan menjadi struktur berbentuk batang.

nukleolus

Ini adalah bagian terpisah dari nukleus yang bertanggung jawab untuk pembentukan RNA ribosom.

Organel yang hanya terdapat pada sel tumbuhan

Sel tumbuhan memiliki beberapa organel yang tidak lagi menjadi ciri organisme mana pun. Ini termasuk vakuola dan plastida.

Vakuola

Ini adalah semacam reservoir tempat menyimpan nutrisi cadangan, serta produk limbah yang tidak dapat dibawa keluar karena padat dinding sel. Ini dipisahkan dari sitoplasma oleh membran khusus yang disebut tonoplast. Saat sel berfungsi, vakuola kecil individu bergabung menjadi satu yang besar - yang di tengah.

plastida

Organel ini dibagi menjadi tiga kelompok: kloroplas, leukoplas, dan kromoplas.

Kloroplas

Ini adalah organel paling penting dari sel tumbuhan. Berkat mereka, fotosintesis dilakukan, di mana sel menerima nutrisi yang dibutuhkannya. Kloroplas memiliki dua membran: luar dan dalam; matriks - zat yang mengisi ruang dalam; DNA dan ribosom sendiri; butir pati; biji-bijian. Yang terakhir terdiri dari tumpukan tilakoid dengan klorofil yang dikelilingi oleh membran. Di sanalah proses fotosintesis terjadi.

Leukoplas

Struktur ini terdiri dari dua membran, matriks, DNA, ribosom, dan tilakoid, tetapi yang terakhir tidak mengandung klorofil. Leukoplas melakukan fungsi cadangan, mengumpulkan nutrisi. Mereka mengandung enzim khusus yang memungkinkan untuk memperoleh pati dari glukosa, yang, pada kenyataannya, berfungsi sebagai zat cadangan.

Kromoplas

Organel ini memiliki struktur yang sama seperti yang dijelaskan di atas, namun tidak mengandung tilakoid, tetapi ada karotenoid yang memiliki warna tertentu dan terletak langsung di dekat membran. Berkat struktur inilah kelopak bunga diwarnai dengan warna tertentu, yang memungkinkan mereka untuk menarik serangga penyerbuk.