Войти
Закрыть

Різноманітність клітин

9 Клас

Усі живі організми, які мають клітинну будову, можна поділити на прокаріотичні (прокаріоти) та еукаріотичні (еукаріоти). До прокаріотів належать бактерії, до еукаріотів — рослини, тварини й гриби. Їхні клітини мають різну організацію. Розрізняють, відповідно, два типи клітинної організації: прокаріотичний та еукаріотичний. Характерною ознакою, що відрізняє клітини прокаріотичного типу від еукаріотичних, є відсутність у їхніх клітинах ядра. Крім того клітини прокаріотів та еукаріотів відрізняються наявністю чи відсутністю в їхній будові певних органел. А це, у свою чергу, визначає особливості їх функціонування та розмноження. Прокаріотичні клітини Прокаріотичні клітини складаються з поверхневого апарата та цитоплазми (мал. 13.1). До складу поверхневого апарата зазвичай входять плазматична мембрана і клітинна стінка, що містить речовину муреїн. Але в деяких прокаріотичних організмів клітинна стінка може бути відсутньою. Як додаткові елементи до поверхневого апарата у прокаріотів можуть входити бактеріальні джгутики, слизові капсули та різноманітні вирости плазматичної мембрани....

Мембранні органели

9 Клас

Як ви вже знаєте, органели клітин поділяють на дві великі групи — мембранні й немембранні. Мембранні органели відокремлені від інших частин клітини мембраною, яка їх вкриває. Ця мембрана зазвичай може бути одинарною або подвійною. За цією ознакою органели поділяють на одномембранні й двомембранні. Двомембранними органелами є ядра, мітохондрії та пластиди. До одномембранних органел належать ендоплазматична сітка, апарат (комплекс) Гольджі, вакуолі, лізосоми і мікротільця (пероксисоми). Усі ці органели наявні тільки в клітинах еукаріотів. Прокаріотичні організми мембранних органел не мають. Наявність мембранних органел дозволяє поділити внутрішній простір клітини на окремі об’єми — компартменти. Всередині кожного з цих компартментів клітина може створювати певні умови (меншу або більшу pH, знижену або підвищену концентрацію певних йонів тощо). Завдяки цьому в різних органелах можуть відбуватися реакції, які б заважали одна одній у випадку їх перебігу в одному об’ємі. Мембрани органел також можуть утворювати складчасті структури. Це збільшує їхню площу й дозволяє розміщувати велику кількість ферментних систем у певному порядку, що полегшує перебіг біохімічних процесів....

Цитоплазма, цитоскелет та немембранні органели

9 Клас

Цитоплазма являє собою основний вміст клітин. До її складу входять цитозоль, цитоскелет, органели і включення. Цитозоль є напіврідкою субстанцією, щільність якої може змінюватися в досить широких межах. Він забезпечує взаємозв’язок усіх компонентів клітини. Крім того, у ньому відбуваються важливі біохімічні реакції. Органелами називають структури у складі клітин живих організмів, які мають характерну будову й виконують певні функції. Більшість із них існує в клітинах постійно, а деякі органели можуть на певний час зникати, а потім знову утворюватися. Органели поділяють на дві великі групи — мембранні й немембранні (мал. 11.1). Мембранні органели відокремлені від інших частин клітини плазматичними мембранами, які їх вкривають. Між різними частинами клітини завжди існує обмін речовинами, які там утворюються, й органели клітин досить часто потрібно переміщувати в інші частини клітини. Наприклад, щоб хлоропласти краще освітлювалися променями сонця. Це забезпечують два механізми внутрішньоклітинних рухів. Перший здійснюється за рахунок змін щільності цитозолю й перетікання більш рідкої речовини в потрібне місце. Другий відбувається шляхом перетягування органел або пухирців з потрібними речовинами вздовж мікротрубочок спеціальними білками. Війки і джгутики. Забезпечення руху клітин Джгутики й війки еукаріотичних клітин мають набагато складнішу будову, ніж джгутики бактерій. Рух війок та джгутиків забезпечується за рахунок взаємодії їх внутрішніх структур. Війки та джгутики можуть мати різний характер руху (мал. 11.2). Траєкторія руху цих структур у різних організмів може бути, наприклад, маятникоподібною, крюкоподібною, лійкоподібною або хвилеподібною....

Структура клітини. Клітинні мембрани

9 Клас

Клітинні мембрани — це структури, які оточують клітину й формують усередині неї ряд органел. Це так звані мембранні органели — ядро, мітохондрії, вакуолі тощо. Мембрани утворені двома шарами ліпідів, у яких розташовані молекули білків. Білки й ліпіди мембран часто можуть приєднувати до себе молекули вуглеводів, утворюючи глікопротеїди і гліколіпіди (мал. 10.1). Унаслідок рідиноподібності ліпідів, що утворюють мембрану, занурені в ліпідний шар протеїни є досить рухливими. Тому модель, яка описує будову мембрани, називають рідинно-мозаїчною. Функції мембран Найважливішими функціями біологічних мембран є бар’єрна, рецепторна й транспортна. Мембрани є бар’єрами з вибірковою проникністю, які регулюють обмін речовин між клітиною й навколишнім середовищем, а також між окремими компонентами всередині клітини. Бар’єрні функції мембран виконують, у першу чергу, ліпіди. Саме вони утворюють основу біологічної мембрани. Рецепторну функцію виконує надмембранний комплекс. І в першу чергу, це глікопротеїди, які утворюють структури, що розташовані на поверхні мембрани. Мембрани відіграють важливу роль в обміні речовин між клітиною та навколишнім середовищем і забезпечують міжклітинні взаємодії. Саме вони передають сигнали із зовнішнього середовища всередину клітин....

Цитологія — наука про клітини. Методи дослідження клітин

9 Клас

Клітину відкрив Роберт Гук — англійський фізик, який працював в Оксфордському університеті. Він удосконалив конструкцію мікроскопа й дослідив з його допомогою різні об’єкти, зокрема кору коркового дуба. Розглядаючи корок з допомогою мікроскопа, Гук побачив комірки (це були клітинні стінки), які нагадали йому монастирські келії, і назвав їх англійським словом cell («камера», «клітка», «клітина»). Свої дослідження він описав у статті 1665 р. Пізніше Гук спостерігав і описав клітини таких рослин, як бузина, кріп, морква тощо. Наступний етап формування цитології як науки пов’язаний з голландцем Антоні ван Левенгуком (мал. 9.1), який працював наприкінці XVII — на початку XVIII ст. Він відкрив одноклітинні організми (першим побачив найпростіших), еритроцити, сперматозоїди та інші клітини. Протягом XVIII ст. суттєвих зрушень у науці щодо дослідження клітин не відбувалося через недосконалу конструкцію мікроскопів. А от у XIX ст. ці прилади значно модернізували і до того ж винайшли методики забарвлення клітин. Це спричинило появу цілої низки відкриттів. 1827 року Карл Бер відкрив яйцеклітину ссавців. 1831 року Роберт Броун описав ядра рослинних клітин. У той самий період Маттіас Шлейден довів, що всі рослини складаються з клітин. І нарешті, 1839 року Теодор Шванн (мал. 9.2), порівнюючи клітини рослин і тварин і спираючись на висновки Шлейдена, сформулював клітинну теорію. Основними положеннями цієї клітинної теорії були такі: — Усі організми складаються з клітин або різними способами утворені з них. — Клітина є найменшою одиницею живого, а цілий організм є сукупністю клітин. — Ріст і розвиток рослин і тварин пов’язані з утворенням клітин. 1859 року Рудольф Вірхов довів, що клітини виникають лише з клітин-попередників. Це все зумовило виникнення наприкінці XIX ст. окремої науки про клітини — цитології. У XX столітті розвиток цитології тривав. Цьому сприяла поява нових методів досліджень — спочатку електронної мікроскопії, а потім центрифугування й методів молекулярної біології....

Нуклеїнові кислоти. АТФ

9 Клас

Молекули нуклеїнових кислот є великими органічними молекулами — біополімерами, мономерами яких є нуклеотиди. Кожний нуклеотид складається з трьох компонентів — нітрогеновмісної основи, моносахариду (рибози або дезоксирибози) і залишку ортофосфатної кислоти (мал. 8.1). У нуклеїнових кислотах трапляються п’ять різних нітрогеновмісних основ (мал. 8.2). Залежно від того, яка нітрогеновмісна основа входить до складу нуклеотиду, розрізняють п’ять видів нуклеотидів: тимідиловий (основа — тимін), цитиділовий (основа — цитозин), уридиловий (основа — урацил), аденіловий (основа — аденін), гуаніловий (основа — гуанін). У клітинах живих організмів окремі нуклеотиди як окремі речовини також активно використовуються в різних процесах обміну речовин. Під час утворення молекул нуклеїнової кислоти між залишком ортофосфатної кислоти одного нуклеотиду й моносахаридом іншого утворюється міцний ковалентний зв’язок. Тому нуклеїнові кислоти, що утворюються таким чином, мають вигляд ланцюга, в якому нуклеотиди розташовані послідовно один за одним. їх кількість в одній молекулі біополімера може досягати кількох мільйонів. ДНK і РНК У живих організмах існує два типи нуклеїнових кислот — РНК (рибонуклеїнова кислота) і ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота). Вони відрізняються між собою за складом і особливостями будови. До складу нуклеотидів ДНК входить моносахарид дезоксирибоза і чотири нітрогеновмісні основи — аденін, тимін, цитозин і гуанін. А самі молекули ДНК зазвичай складаються з двох ланцюжків нуклеотидів, які з’єднані між собою водневими зв’язками (мал. 8.3)....

Ліпіди

9 Клас

Ліпіди є групою речовин, які об’єднали, в першу чергу, не за хімічною будовою, а за фізичними властивостями. Вони всі є нерозчинними у воді маслянистими або жирними речовинами. Найбільш поширеними ліпідами є жири, олії, воски та стероїди. Термін «жири» не є синонімом терміна «ліпіди». Так називають тільки частину речовин з цієї групи. Зазвичай термін «жири» застосовують щодо ліпідів тваринного походження, які за кімнатної температури залишаються твердими. Терміном «олії» називають ліпіди рослинного походження, які за кімнатної температури залишаються рідкими. Будова та властивості ліпідів Складовою багатьох ліпідів є багатоатомний спирт гліцерол (С3Н5(ОН)3) і жирні кислоти (мал. 7.1). Жирні кислоти — це органічні речовини, молекули яких є довгими ланцюжками атомів Карбону (містять від 4 до 24 атомів), сполученими з атомами Гідрогену та з приєднаною до цього ланцюжка карбоксильною групою (—СООН). Саме карбоксильна група й забезпечує їхні кислотні властивості....

Вуглеводи

9 Клас

Вуглеводи є складними органічними сполуками, до складу молекул яких входять кілька груп: гідроксильна (— ОН), карбоксильна група (— СООН) або карбонільна (— СОН). Загальна формула вуглеводів — Сn(Н20)m де n і m є натуральними числами. Найбільш поширеними вуглеводами є глюкоза (C6H1206), сахароза (С12Н24012), лактоза (С12Н22О11), целюлоза, хітин, крохмаль. Значна частина вуглеводів є біополімерами (крохмаль, целюлоза, глікоген). Такі біополімери називають полісахаридами. їхніми мономерами є молекули невеликих вуглеводів (наприклад, глюкоза), які називають моносахаридами. Такі вуглеводи містять невелику кількість атомів Карбону (від 3 до 7 атомів у молекулі). Часто живі організми використовують у своїй життєдіяльності молекули вуглеводів, які складаються з двох моносахаридів (наприклад, сахароза, що нам добре відома як звичайний цукор). Такі сполуки називають дисахаридами. Будова та властивості вуглеводів Розглянемо особливості будови молекул вуглеводів та їхні характерні властивості на прикладі конкретних сполук....

Функції білків. Ферменти

9 Клас

Білки за їхнім складом можна розділити на дві великі групи — прості та складні. До складу простих білків входять тільки амінокислоти. Такі білки ще називають протеїнами (мал. 5.1). Простими білками є гістони, які становлять основу хромосом. До цієї самої групи належать альбуміни і глобуліни, які містяться в плазмі крові. Складні білки (протеїди) крім залишків амінокислот містять ще й небілкову частину — простетичну групу. Такою групою може бути як органічна, так і неорганічна молекула. Відповідно до складу такої групи розрізняють різні протеїди. Так, нуклеопротеїди крім білків містять нуклеїнові кислоти, глікопротеїди — вуглеводи, а ліпопротеїди — ліпіди. Складні білки також можуть містити залишки ортофосфатної кислоти або атоми металічних елементів. Такі білки, як гемоглобін, містять велику і складну за будовою групу атомів — гем (мал. 5.2). До складу гему входить атом металічного елемента (Феруму в гемоглобіні). Гем забезпечує забарвлення молекули білка. За формою молекули білки також можна поділити на дві великі групи — глобулярні й фібрилярні. Молекули глобулярних білків мають вигляд грудочки. Ці білки зазвичай легко розчиняються у воді. Більшість ферментів є якраз глобулярними білками, а молекули фібрилярних білків мають вигляд нитки. Вони нерозчинні. До них, наприклад, належать кератин (міститься в епідермісі), колаген та еластин (містяться у дермі). Функції білків Білків у живих організмах дуже багато, і виконують вони в них різноманітні функції. Практично всі функції живих організмів тією чи іншою мірою пов’язані з роботою певних груп білків. За допомогою білків організми будують свої структури, здійснюють процеси життєдіяльності й відтворюють себе....

Навігація