Войти
Закрыть

Розщеплення органічних речовин у живих організмах

9 Клас

Сукупність процесів, що здійснюють надходження в клітину необхідних для життєдіяльності речовин, називається клітинним живленням (іл. 46). У клітини рослин, ціанобактерій, фото- і хемосинтезуючих бактерій надходять неорганічні сполуки, з яких утворюються прості органічні сполуки, що визначає автотрофне живлення. Внаслідок гетеротрофного живлення клітини багатьох прокаріотів, тварин і грибів отримують прості (амінокислоти, жирні кислоти, моносахариди) або складні (білки, ліпіди й складні вуглеводи) органічні речовини. Є в живій природі ще група організмів, які на світлі живляться за допомогою хлоропластів, а в умовах недостатнього освітлення поглинають крізь пори клітинної стінки низькомолекулярні органічні речовини (наприклад, хламідомонада, діатомові водорості). У них змішане, або міксотрофне, живлення. Живлення клітин відбувається за участі клітинної мембрани, гіалоплазми, хлоропластів, лізосом. Розщеплення простих або складних органічних речовин спрямоване на вивільнення хімічної енергії, що може перетворюватися в інші форми. Слід пам’ятати, що в біологічних системах енергія існує в різних формах: хімічній, електричній, механічній, тепловій і світловій, які здатні перетворюватися одна в одну. Так, хімічна енергія сполук, що розщепилися, використовується для біохімічних реакцій синтезу, перетворюється в механічну енергію руху, електричну енергію нервових імпульсів, теплову енергію для підтримання оптимальної для життя температури, світлову енергію біологічного світіння. Отже, розщеплення органічних речовин забезпечує вивільнення хімічної енергії з поживних речовин, що надходять у клітини завдяки живленню. Як відбувається розщеплення органічних сполук у клітинах? КАТАБОЛІЗМ (від грец. катаболе - скидання донизу, руйнування) - це енергетичний обмін, або сукупність реакцій розщеплення складних сполук до простіших, що супроводжується виділенням енергії. Розділ біохімії, який займається вивченням перетворення і використання енергії у живих клітинах, називається біоенергетикою. Енергетика катаболічних процесів різниться з енергетичними реакціями неживої природи....
0 Переглянути

Обмін речовин та енергії

9 Клас

«Розглядаючи живий світ на клітинному рівні організації, ми помічаємо його єдність: єдність складу - основні макромолекули в усіх живих істот побудовані з одних і тих самих малих молекул, єдність будови - кожна клітина містить ядро, занурене у протоплазму, єдність функцій - обмін речовин подібний у загальних рисах у всіх клітинах», - так писав лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини (1965), французький мікробіолог Андре Львов (1902-1994). Що ж таке життєдіяльність клітини? ЗМІСТ Які процеси визначають життєдіяльність клітин? ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ КЛІТИНИ - сукупність процесів, що зумовлюють потік речовин, енергії та інформації і забезпечують існування клітини. Одним із визначальних принципів життєдіяльності клітини є її ВІДКРИТІСТЬ. Клітина обмінюється із навколишнім середовищем речовинами, енергією та інформацією. В цьому загальному обміні можна виокремити три етапи: потік у клітину, внутрішньоклітинні перетворення й потік із клітини. Всі ці процеси становлять зовнішній обмін клітини. Потік речовин, енергії та інформації в клітину відбувається завдяки процесам живлення, дихання, транспортування речовин, травлення й подразливості. Ці процеси за участі поверхневого апарату забезпечують надходження в клітину поживних речовин, вуглекислого газу, води, кисню, світлової чи хімічної енергії, інформації про чинники середовища тощо....
0 Переглянути

Узагальнення теми 2. Структура клітини

9 Клас

КЛІТИНА - найменша біологічна система, основна структурна й функціональна одиниця живого, здатна до саморегуляції, самооновлення та самовідтворення. Будь-яка клітина є відкритою системою, яку поєднує із середовищем постійний потік енергії, речовин та інформації. Клітина може існувати лише тоді, коли кожний з її структурних компонентів виконує свої функції (табл. 3)....
0 Переглянути

Різноманітність клітин

9 Клас

«Кожна клітина має копію повного генетичного коду - настанови з догляду за вашим організмом, - так що вона знає не лише свою роботу, а й всіляку іншу справу в організмі. Вам жодного разу в житті не доведеться нагадувати клітині про те, щоб вона слідкувала за вмістом АТФ. Клітина зробить за вас все - і це, і мільйон інших справ. Кожна клітина за своєю природою є чудом...» (Білл Брайсон. Коротка історія майже всього на світі» (A Short History of Nearly Everything). Чому кожна клітина є справжнім чудом? ЗМІСТ Що визначає різноманітність еукаріотичних клітин? Спосіб отримання енергії, здатність до активного руху, складність організації еукаріотичних організмів зумовлює величезну різноманітність їхніх клітин, що різняться не лише у представників різних царств органічного світу, а й одного й того самого організму. Клітини одноклітинних організмів існують як самостійні організми і здійснюють усі життєво важливі функції. Одноклітинними еукаріотами є твариноподібні організми, одноклітинні водорості та нижчі гриби. Розміри й форма клітин таких організмів залежать від типу живлення й середовища існування. Наприклад, у багатьох мешканців водного середовища клітини кулясті, оскільки це найпростіша форма, за якої можливі рівномірний розподіл поверхневого натягу клітинних оболонок і найбільша площа клітини для отримання енергії й речовин. Такими є клітини твариноподібної істоти ночесвітки, зеленої водорості хлорели (іл. 39)....
0 Переглянути

Ядро: структурна організація та функції

9 Клас

Довжина ДНК становить близько 2 м, а розмір ядра, в якому вона розташована, дорівнює в середньому 16 мкм. Отже, ДНК в ядрі має бути певним чином просторово організована. Але проблема полягає не в щільності укладки, а в можливості зчитування інформації з її витків. Науковці знайшли відповідь на запитання про те, як в ядрі розташовуються нитки ДНК. Виявляється, що всі нитки ДНК утворюють фрактальну глобулу. Саме поняття запозичене з математики, але в сучасній науці застосовується в радіотехніці, інформатиці, біології і навіть в економіці. ЗМІСТ Чому ядро відіграє провідну роль у життєдіяльності клітини? У 1831 р. англійський учений Роберт Броун, розглядаючи клітини під світловим мікроскопом, побачив дещо цікаве: кожна рослинна клітина містила круглий і непрозорий елемент. Він назвав його ядром (лат. nucleus) (іл. 35). Дізнавшись про спостереження Броуна, німецький фізіолог Т. Шванн почав шукати подібні елементи в тваринних клітинах і знайшов їх (іл. 36). Це було важливим відкриттям, що свідчить про єдність будови усіх еукаріотичних клітин. Пізніші дослідження, започатковані І. Геммерлінгом у 1930-х роках, довели провідну роль ядра у передачі спадковості. Ядро містить основну частку генетичної інформації про те, якими мають бути форма й будова клітини, як їй жити й розвиватися. Саме в ядрі містяться молекули ДНК, в яких закодована спадкова інформація про структуру білків. Ця інформація переписується на іРНК, яка за допомогою білків-переносників надходить у цитоплазму до рибосом. Повний цикл перенесення РНК з ядра в цитоплазму триває лише близько 200 мс. І вже на цих немембранних органелах синтезуються речовини, від яких залежить формування ознак й властивостей клітини й організму. Ядро регулює й енергетичні перетворення, оскільки в ньому записана інформація про ферменти та органели енергетичного обміну. Ось чому ядро є обов’язковим складником клітин рослин, грибів і тварин. Лише у клітинах деяких типів немає ядра. Це, зокрема, еритроцити ссавців, ситоподібні трубки насінних рослин. І такі клітини нездатні до тривалого життя, самооновлення й самовідтворення....
0 Переглянути

Цитоплазма та основні клітинні органели

9 Клас

Рух цитоплазми притаманний певною мірою всім живим клітинам, проте найпомітнішим під світловим мікроскопом він є у клітинах елодеї канадської (Elodeacanadensis). Реальна швидкість руху цитоплазми в клітинах її листків становить 0,1 мм/хв. Розрізняють ці рухи, спостерігаючи за переміщеннями хлоропластів. Яке ж значення має рух цитоплазми для життєдіяльності клітин? ЗМІСТ Чому цитоплазма є структурною системою? Під клітинною мембраною всередині живої клітини є не просто розчин сполук та органели, а складна динамічна структурна система, що називається цитоплазмою (іл. 32). Пригадуємо, що ядро до цієї системи не належить. З цитоплазмою пов’язані усі життєві функції клітини - її опора, рух, живлення, травлення, дихання, виділення, транспортування речовин, подразливість, розмноження та ін. Внутрішній вміст клітини характеризується відносною сталістю складу та властивостей. Причиною цьому є те, що в клітині постійно відбуваються процеси перетворення речовин, енергії та інформації. Основною властивістю цитоплазми є здатність до руху (циклоз). Завдяки їй цитоплазма створює оптимальні умови для біохімічних реакцій, пов’язує всі частини клітини в єдине ціле. Під контролем ядра цитоплазма регулює реакції синтезу (асиміляція) й розпаду (дисиміляція), має здатність до росту і самооновлення, бере участь у самовідтворенні клітин, здійснює розподіл органел й ресурсів материнської клітини. Цитоплазма складається з таких компонентів, як гіалоплазма, цитоскелет, включення і органели. Цитоскелет - сукупність мікрониток і мікротрубочок, які виконують насамперед рухову та опорну функції. Мікронитки (мікрофіламенти) побудовані зі скоротливих білків актину і міозину, мікротрубочки - із спірально упакованих одиниць білка тубуліну. Ця опорно-рухова система про- та еукаріотичних клітин, як і цитоплазма загалом, постійно змінюється, її функціями є підтримка і адаптація форми клітини, забезпечення зовнішніх й внутрішніх рухів, ріст й поділ клітин....
0 Переглянути

Клітинна мембрана

9 Клас

Губки - примітивні багатоклітинні тварини з дивними особливостями. Якщо пропустити губку крізь сито, то можна отримати фільтрат з живими відокремленими клітинами. Вони зберігають життєдіяльність впродовж декількох днів, а потім активно переміщуються, збираються в групи й перетворюються на маленькі губки. Як ці клітини розпізнають одна одну і за допомогою яких клітинних утворів поєднуються між собою? ЗМІСТ Як функції клітинної мембрани пов'язані з її будовою? Весь потік речовин, енергії та інформації відбувається через клітинну мембрану, яку утворюють ліпіди, білки і вуглеводи (іл. 29). Основу мембрани становлять фосфоліпіди, що утворюють подвійний біліпідний шар. Цей шар разом із білками визначає найзагальніші властивості мембран, тобто їхню рухливість, здатність самовідновлюватися та вибіркову проникність для речовин. В оточенні води фосфоліпіди організовуються таким чином: гідрофільні «головки» спрямовані назовні та контактують з водою, а гідрофобні «хвости» орієнтовані всередину. Для зміцнення рухливої мембрани у ній наявні молекули холестеролу. Відповідно до рідинно-мозаїчної моделі будови клітинна мембрана містить вбудовані у біліпідний шар молекули білків, що відповідають за транспортування речовин, обмін речовин та перетворення енергії, захист й опору для клітини. Деякі білки і ліпіди клітинних мембран, особливо у тваринних клітинах, пов’язані з вуглеводами й утворюють гліколіпіди й глікопротеїди. Ці молекули ймовірно беруть участь у розпізнаванні впливів середовища, контактуванні клітин між собою та реакціях клітин на подразнення. Таким чином, основними функціями клітинної мембрани є: 1) транспортна (обмін речовин, енергії та інформації з навколишнім середовищем через біліпідний шар, білкові канали тощо); 2) метаболічна (ферментні білки беруть участь у процесах взаємоперетворення речовин та енергії); 3) рецепторна (рецепторні білки в мембранах сприймають інформацію із середовища); 4) захисна (чужорідні мембранні білки-антигени спричиняють формування антитіл); 5) контактна (вуглеводи й фібрилярні білки забезпечують різні взаємодії між клітинами); 6) опорна (до білків мембрани прикріплюються елементи цитоскелета, який організовує рухи та переміщення елементів клітини) (іл. 30)....
0 Переглянути

Клітина та її структура

9 Клас

Держава - політичне утворення з визначеною територією, економікою і політичною владою. Кожна держава має свою територію та кордони, проводить власну незалежну політику на світовій арені, має міжнародне визнання та державну символіку: герб, прапор і гімн. Як ви вважаєте, чи доцільно порівнювати державу з клітиною? Чи є щось спільне між цими утвореннями? ЗМІСТ Яке значення основних частин клітини? Клітини одноклітинних організмів виконують всі життєві функції, а клітини багатоклітинних організмів спеціалізуються на виконанні якоїсь однієї. Але усім клітинам для життя необхідно: а) одержувати енергію з навколишнього середовища і перетворювати її у певні форми (механічну енергію руху, електричну енергію збудження тощо); б) вибірково вбирати речовини із середовища, переміщувати їх у клітині й виводити продукти обміну назовні; в) зберігати, реалізовувати і передавати спадкову інформацію наступному поколінню; г) постійно підтримувати внутрішньоклітинну рівновагу; д) розпізнавати сигнали середовища і реагувати на них; е) утворювати нові молекули і структури взамін тих, термін життя яких закінчився. Ці та багато інших функціональних процесів здійснюються за участі структурних частин клітини, якими є поверхневий апарат, цитоплазма з органелами та ядро (або нуклеоїд). Поверхневий апарат клітини здійснює захисну, транспортну, контактну та інші функції. Цитоплазма забезпечує внутрішні взаємозв’язки між елементами клітини та умови для діяльності всіх органел. Ядро зберігає спадкову інформацію та контролює процеси її життєдіяльності, узгоджуючи з умовами довкілля. За особливостями організації виокремлюють два типи організації клітин - прокаріотичний та еукаріотичний. Отже, основними структурними частинами клітини є поверхневий апарат, цитоплазма та ядро (нуклеоїд). Які особливості структури прокаріотичних клітин? Прокаріотичні (від грец. про - до, каріон - ядро) клітини - це клітини доядерних організмів, які не мають чітко сформованого ядра та більшості органел (іл. 27). Такий тип клітин є в архей, бактерій та ціанобактерій. За розміром клітини цих організмів у 10 разів менші, ніж клітини еукаріотів. Дрібні розміри сприяють швидкому обміну речовин із середовищем....
0 Переглянути

Клітина та її дослідження

9 Клас

У своїй книжці Micrographia («Мікрографія»), що була опублікована у вересні 1665 р., англійський 28-річний учений Роберт Гук (1635-1703) описав зріз кори дуба, побудованої з комірок, що нагадували йому келії монахів. Науковець назвав ці комірки клітинами (від англ. cell - келія, комірка). Він ілюстрував клітинки бузини, кропу, моркви, зображення ока блохи, мухи й комара. Ці дослідження Роберта Гука стали основою науки про клітину, яку назвали цитологією. ЗМІСТ За допомогою яких методів досліджують клітину? Із часу відкриття клітини мікроскопія залишається одним із найважливіших методів дослідження в цитології. Використовується світлова (оптична) мікроскопія, що дає змогу спостерігати за живими й мертвими клітинами. Завдяки серії лінз, крізь які проходить світло, світловий мікроскоп забезпечує оптичне збільшення об’єктів максимум у 1000 разів. Проте в світловий мікроскоп видно й менші об’єкти, якщо вони самі випромінюють світло. Цей факт використовують у флуоресцентній мікроскопії, для якої до клітинних структур приєднують флуоресцентні білки або антитіла із флуоресцентними мітками. А в 2006 р. німецькі вчені Ш. Хель і М. Боссі сконструювали оптичний мікроскоп під назвою «наноскоп», у який можна спостерігати об’єкти розміром близько 10 нм і отримувати високоякісні тривимірні зображення. У ХХ ст. було винайдено електронну мікроскопію (Е. Руска, М. Кноль, 1931), що уможливило вивчення ультраструктури клітин. Розрізняють два основні типи електронної мікроскопії: сканувальну та трансмісійну. Сканувальна електронна мікроскопія (СЕМ) використовується для вивчення поверхні об’єкта. Зразки найчастіше покривають тонкою плівкою золота. Трансмісійна електронна мікроскопія (ТЕМ) використовується для вивчення внутрішньої будови клітини. Пучок електронів пропускається крізь об’єкт, що обробляють сполуками важких металів для збільшення його густини (іл. 25)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 178 179 180 181 182 183 184 185 186 ... 343
Назад

Навігація