Тематический практико-ориентированный проект «Клетка как биологическая система»

Тематический практико-ориентированный проект

Тема «Клетка как биологическая система»

Выполнила: Климова

Елена Владимировна,

учитель биологии

МОАУ «СОШ №10»

г. Бузулук

Содержание

Введение …………………………………………………………………….. 3

I.    Теоретическая часть ……………………………………………………... 4

1.1    Развитие знаний о клетке……………………………………………….. 4

1.2    Особенности строения клеток прокариот и эукариот ……………….. 5

1.3    Строение клетки ………………………………………………………… 6

1.4. Сравнение растительной и животной клеток………………………… 13

II. Практическая часть ……………………………………………………… 16

Заключение ………………………………………………………………….. 24

Литература ………………………………………………………………….. 25

Введение

Изучение учащимися любого предмета связано с запоминанием фактологического материала, без которого невозможны мыслительные операции: сравнение, сопоставление, установление причинно-следственных связей, обобщение и др.

Взаимосвязь строения и функции частей и органоидов клетки» изучается в 9 и 11 классах. Как показывает практика тема «Строение про- и эукариотической клетки усваивается плохо. И поэтому при подготовке к экзамену учащиеся этой теме должны уделять больше внимания. 

Данный проект адресован учащимся 9-11 классов. Использование данного проекта способствует развитию логического мышления, глубокому пониманию учебного материала по данному разделу, а также помогает организовывать систематическое повторение и обобщение материала педагогу.

 Данный материал разработан по разделу «Общая биология», тема «Клетка как биологическая система».

Актуальность проекта: повторяя теоретический материал по данной теме, учащиеся сразу прорабатывают задания ЕГЭ, как повышенного, так и высокого уровня.

Цель: теоретическое обоснование выбранной темы и решение заданий из банка ФИПИ.

Задачи:

ü Изучить теорию по выбранной теме.

ü Отобрать из открытого сегмента банка ФИПИ  задания повышенного и высокого уровня сложности и написать развернутые ответы или элементы ответа.

I.                  Теоретическая часть

1.1            Развитие знаний о клетке

Наука о клетке называется цитологией (греч. "цитос"-клетка, "логос"-наука). Предмет цитологии - клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточных организмов, к числу которых относятся бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды. Современная цитология - наука комплексная. Она имеет самые тесные связи с другими биологическими науками, например с ботаникой, зоологией, физиологией, учением об эволюции органического мира, а также с молекулярной биологией, химией, физикой, математикой.

Все живые организмы состоят из клеток – из одной клетки (одноклеточные организмы) или многих (многоклеточные). Клетка – один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи; это элементарная живая система. Различные клетки отличаются друг от друга и по строению, и по размерам: размеры клеток колеблются от 1 мкм до нескольких см (яйцеклетки рыб и птиц), и по форме: могут быть круглыми (эритроциты), древовидными (нейроны), веретенообразными (мышечные волокна), и по биохимическим характеристикам: например в клетках, содержащих хлорофилл идет процесс фотосинтеза, который невозможен при отсутствии пигментов.

История изучения клетки связана с именами многих выдающихся ученых.

Около 1950 г – З.Янсен изобрел микроскоп.

1665 г. – Р. Гукописал биологические исследования, проведенные с использованием микроскопа. Применил термин «клетка».

1680 г. – А. ван Левенгук открыл одноклеточные организмы и эритроциты; описал бактерии, грибы, простейших.

1826 г. – К. Бэр открыл яйцеклетки птиц и животных.

1831-1833 г. – Р. Броун описал ядро в клетке.

1838 -1839 г. – М. Шлейден и Т. Шванн обобщили знания о клетке и сформулировали клеточную теорию: «Клетка – единица структуры и функции в живых организмах».

1855 г. – Р. Вирхов дополнил теорию: «Клетка – единица развития живых организмов».

1887 – 1900 гг. – усовершенствование микроскопа и методов фиксации и окрашивания. Цитология приобретает экспериментальный характер.

1931 г. – Э.Руске и М. Кноль сконструировали электронный микроскоп.

1946 г. – начало широкого использования электронного микроскопа в цитологии.

Основные положения современной клеточной теории

1.     Клетка – элементарная единица живого, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития.

2.     Новые клетки возникают только путем деления исходной материнской клетки.

3.     Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и жизнедеятельности.

4.     В многоклеточном организме клетки специализированы по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и их системы.

Клеточное строение организмов – свидетельство единства происхождения живого.

1.2    Особенности строения клеток прокариот и эукариот

Прокариоты (лат.про – перед и гр. карион - ядро) – это древнейшие организмы, не имеющие оформленного ядра. К ним относят бактерии, синезеленые водоросли, микоплазмы и ряд других организмов. Наследственная информация у них передается через молекулу ДНК, которая образует нуклеоид. В цитоплазме прокариотической клетки нет многих органоидов, которые имеются у эукариотической клетки: митохондрий, ЭПС, аппарата Гольджи и т.д.; функцию этих органоидов выполняют ограниченные мембранами полости. В прокариотической клетке  имеются рибосомы. Большинство прокариот имеют размер 1-5 мкм. Размножаются они путем деления без выраженного полового процесса.

 

Эукариоты (гр. эу – хорошо и карион - ядро) – организмы, в клетках которых есть четко оформленные ядра, имеющие собственную оболочку (кариолемму). Ядерная ДНК у них заключена в хромосомы. В цитоплазме эукариотических клеток имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции: митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и т.д. большинство эукариотических клеток имеет размер порядка 25 мкм. Размножаются они митозом или мейозом; изредка встречается амитоз – прямое деление, при котором не происходит равномерного распределения генетического материала (например, в клетках эпителия печени). Эукариоты также выделяют в особое надцарство, которое включает царства грибов, растений и животных.

1.3    Строение клетки

Цитоплазматическая, или клеточная, мембрана (плазмалемма) – это биологическая мембрана, окружающая протоплазму (цитоплазму) живой клетки.В основе строения лежит двойной слой липидов – водонерастворимых молекул, имеющих полярные «головки» и длинные неполярные «хвосты», представленные цепями жирных кислот; больше всего в мембранах содержится фосфолипидов, в головках которых имеются остатки фосфорной кислоты. Хвосты липидных молекул обращены друг к другу, полярные головки смотрят наружу, образуя гидрофильную поверхность. С заряженными головками соединяется белки, которые называют периферическими мембранными белками. Другие белковые молекулы могут быть погружены в слой липидов за счет взаимодействия с их неполярными хвостами. Часть белков пронизывает мембрану насквозь, образуя каналы или поры. У некоторых клеток мембрана является единственной структурой, служащей оболочкой, у других клеток поверх мембраны имеется дополнительная оболочка (например, целлюлозная оболочка у растительных клеток). Животные клетки снаружи от мембраны бывают покрыты гликокаликсом – тонким слоем, состоящим из белков и полисахаридов.

 

1 – мембранные белки:

1а – периферические (расположены на поверхности мембраны, отграничивают ее структуру);

1б – погруженные (ферменты);

1в – пронизывающие (поры).

2 – липидный бислой: фосфолипиды, холестерол (барьер между водными средами):

2а – гидрофильные головы;

2б – гидрофобные хвосты.

3 – поверхностные углеводы (гликокаликс):

3а – гликопротеиды;

3б – гликолипиды

Клеточная мембрана выполняет множество важных функций, от которых зависит жизнедеятельность клеток. Одна из них заключается в образовании барьера между внутренним содержимым клетки и внешней средой. Наряду с этим мембрана обеспечивает обмен веществ между цитоплазмой и внешней средой, из которой в клетку через мембрану поступают вода, ионы, неорганические и органические молекулы. Во внешнюю среду через мембрану выводятся продукты, образованные в клетке (продукты обмена и веществ, синтезированные в клетке).

Таким образом через мембрану осуществляется транспорт веществ. Крупные молекулы биополимеров поступают через мембрану благодаря фагоцитозу – явлению, впервые описанному И.И. Мечниковым. Процесс захвата и поглощения капелек жидкости происходит путем пиноцитоза. Важную роль в жизнедеятельности клетки играет рецепторная функция мембраны. В мембранах имеется большое число рецепторов – специальных белков, роль которых заключается в передаче сигналов извне внутрь клетки.

Клеточная ядро – это окруженная оболочкой, состоящей из двух мембран, часть клетки диаметром 3-10 мкм. Междунаружной и внутренней мембранами есть узкое пространство, заполненное полужидким веществом. Ядерная мембрана имеет такое же строение, как и плазматическая мембрана. В ядерной оболочке есть множество пор, через которые идет процесс обмена веществ между ядром и цитоплазмой. Под ядерной оболочкой находится ядерный сок (кариоплазма), в котором содержатся ядрышки и хромосомы.

Функции:

1. Хранение, воспроизведение и передача наследственной генетической информации.

2. Регуляция процессов обмена веществ, биосинтеза веществ, деления, жизненной активности клетки.

 

Ядрышки – это округлые тельца диаметром от 1 мкм до нескольких мкм. В ядре может быть несколько ядрышек. В состав ядрышек входят РНК и белок. Ядрышки образуются на определенных участках хромосом; в них синтезируется рибосомальная РНК (рРНК). В ядрышках происходит формирование больших и малых субъединиц рибосом. Ядрышки видны только в неделящихся клетках.

Хромосомы были так названы в связи со способностью к интенсивному окрашиванию – важнейший органоид ядра, содержащий ДНК в комплексе с основным белком – гистоном. Этот комплекс составляет около 90% вещества хромосом. Хромосомы могут иметь длину, в десятки и сотни раз превышающую диаметр ядра. В интерфазу (период между делениями) хромосомы видны только под электронным микроскопом и представляют собой длинные тонкие нити, именуемые хроматином (деспирализованное состояние хромосом). В этот период идет процесс удвоения (редупликации) хромосом; в конце интерфазы каждая хромосома состоит из двух хроматид. Каждая хромосома имеет первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины. Центромера служит местом прикрепления нити веретена деления. У ядрышковых хромосом имеется еще вторичная перетяжка, где формируется ядрышко.

Функция хромосом заключается в контроле над всеми процессами жизнедеятельности клетки. Хромосомы являются носителями генов, то есть носителями генетической информации. Наследственная информация передается путем репликации молекул ДНК. Число, размер и форма хромосом строго определены и специфичны для каждого вида.

В половых клетках и в спорах у растений имеется одинарный (галоидный) набор хромосом, в соматических клетках – двойной (диплоидный) набор. Бывают также полиплоидные клетки. Различают гомологичные (парные, соответствующие) и негомологичные хромосомы. Хромосомы, определяющие развитие пола, называют половыми. Остальные хромосомы называют аутосомами.

Цитоплазма (гр. цитос – клетка и плазма - вылепленная) – живое содержимое клетки, кроме ядра. Состоит из мембран и органоидов (ЭПС, рибосом, митохондрий, пластид, аппарата Гольджи, лизосом, центриолей и др.), пространство между которыми заполнено коллоидным раствором – гиалоплазмой. Снаружи цитоплазма ограничена клеточной мембраной, внутри – мембраной ядерной оболочки. У растительных клеток имеется еще и внутренняя пограничная мембрана, отделяющая клеточный сок и образующая вакуоль.

Цитоплазма содержит большое количество воды с растворенными в ней солями и органические вещества. Цитоплазма – это среда для внутриклеточных физиологических и биохимических процессов. Она способна к движению – круговому, струйчатому, ресничному.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматическийретикулум (ЭПР) – это сеть каналов, пронизывающая всю цитоплазму. Стенки этих каналов представляют собой мембраны, контактирующие со всеми органоидами клетки. ЭПС и органоиды вместе составляют единую внутриклеточную систему, которая осуществляет обмен веществ и энергии в клетке и обеспечивает внутриклеточный транспорт веществ. Различают гладкую и гранулярную ЭПС. Гранулярная ЭПС состоит из мембранных мешочков (цистерн), покрытых рибосомами, благодаря чему она кажется шероховатой (шероховатая ЭПС). ЭПС может быть и лишена рибосом (гладкая ЭПС); ее строение ближе к трубчатому типу. На рибосомах гранулярной сети синтезируются белки, которые затем поступают внутрь каналов ЭПС, где и приобретает третичную структуру. На мембранах гладкой ЭПС синтезируются липиды и углеводы, которые так же поступают внутрь каналов ЭПС.

ЭПС выполняет следующие функции: участвует в синтезе органических веществ, транспортирует синтезированные вещества в аппарат Гольджи, разделяет клетку на отсеки. Кроме того, в клетках печени ЭПС участвует в обезвреживании ядовитых веществ, а в мышечных клетках играет роль депо кальция, необходимого для мышечного сокращения.

ЭПС имеется во всех клетках, исключая бактериальные клетки и эритроциты; она составляет от 30 до 50% объема клетки.

Комплекс (аппарат) Гольджи– это сложная сеть полостей, трубочек и пузырьков вокруг ядра. Состоит из трех основных компонентов: группы мембранных полостей, системы трубочек, отходящих от полостей, и пузырьков на концах трубочек.

 

Комплекс Гольджи выполняет следующие функции: в полостях накапливаются вещества, которые синтезируются и транспортируются по ЭПС; здесь они подвергаются химическим изменениям. Модифицированные вещества упаковываются в мембранные пузырьки, которые выбрасываются клеткой в виде секретов. Кроме того, пузырьки используются клеткой в качестве лизосом.

Лизосомы (гр. лизио – растворять, сома - тело) – это небольшие пузырьки диаметром порядка 1 мкм, ограниченные мембраной и содержащие комплекс ферментов, который обеспечивает расщепление жиров, углеводов, белков. Они участвуют в переваривании частиц, попавших в клетку в результате эндоцитоза (процесс захвата (интернализации) внешнего материала клеткой), и в удалении отмирающих органов (например, хвоста у головастиков), клеток и органоидов. При голодании лизосомы растворяют некоторые органоиды, не убивая при этом клетку. Образование лизосом идет в комплексе Гольджи.

Митохондрии (гр. митос – нить и хондрион - гранула) – внутриклеточные органоиды, оболочка которых состоит из двух мембран. Наружная мембрана – гладкая, внутренняя образует выросты, называемые кристами. Внутри митохондрии находится полужидкий матрикс, который содержит РНК, ДНК, белки, липиды, углеводы, ферменты, АТФ и другие вещества; в матриксе имеются также рибосомы. Размеры митохондрий от 0,2 – 0,4 до 1-7 мкм. Количество зависит от вида клетки, например, в клетке печени может быть 1000-2500 митохондрий. Митохондрии могут быть спиральными, округлыми, вытянутыми, чашевидными; могут менять форму.

Функции митохондрий связаны с тем, что на внутренней мембране находятся дыхательные ферменты и ферменты синтеза АТФ. Благодаря этому митохондрии обеспечивают клеточное дыхание и синтез АТФ.

Митохондрии могут сами синтезировать белки, так как в них есть собственные ДНК, РНК и рибосомы. Размножаются митохондрии делением надвое.

По своему строению митохондрии напоминают клетки прокариот; в связи с этим предполагают, что они произошли от внутриклеточных аэробных симбионтов. Митохондрии имеются в цитоплазме клеток большинства растений и животных.

Хлоропласты относятся к пластидам – органоидам, присущим только растительным клеткам. Это зеленые пластинки диаметром 3 – 4 мкм, имеющие овальную форму. Хлоропласты, как и митохондрии, имеют наружную и внутреннюю мембраны. Внутренняя мембрана образует выросты – тилакоиды, тилакоиды образуют стопки – граны, которые объединяются друг с другом внутренней мембраной. В одном хлоропласте может быть несколько десятков гран. В мембранах тилакоидов находится хлорофилл, а в промежутках между гранами в матриксе (строме) хлоропласта находятся рибосомы, РНК и ДНК. Рибосомы хлоропластов, как и рибосомы митохондрий, синтезируют белки.

Основная функция хлоропластов – обеспечение процесса фотосинтеза: в мембранах тилакоидов идет световая фаза, а в строме хлоропластов – темновая фаза фотосинтеза. В матриксе хлоропластов видны гранулы первичного крахмала, то есть крахмала, синтезированного в процессе фотосинтеза из глюкозы. Хлоропласты, как и митохондрии, размножаются делением. Таким образом, в морфологической и функциональной организации митохондрий и хлоропластов есть общие черты.

Клеточный центр относится к немембранным компонентам клетки. В состав его входят микротрубочки и две центриоли. Центриоли находятся в середине центра организации микротрубочек. Центриоли обнаружены не во всех клетках, имеющих клеточный центр (например, их нет у покрытосеменных растений). Каждая центриоль – это цилиндр размером около 1 мкм, по окружности которого расположены девять триплетов микротрубочек.  Центриоли располагаются под прямым углом друг к другу. Клеточный центр играет важную роль в организации цитоскелета, так как цитоплазматические микротрубочки расходятся во все стороны из этой области. Перед делением центриоли расходятся к противоположным полюсам клетки, и возле каждой из них возникает дочерняя центриоль. От центриолей протягиваются микротрубочки, которые образуют митотическое веретено деления. Часть нитей веретена прикрепляются к хромосомам.  

Рибосомы – это субмикроскопические органоиды диаметром 15 – 35 нм, которые были открыты во всех клетках с помощью электронного микроскопа. В каждой клетке может быть несколько тысяч рибосом. Рибосомы могут быть ядерного, митохондриального и пластидного происхождения. Большая часть образуется в ядрышке ядра в виде субъединиц (большой и малой) и затем переходит в цитоплазму. Мембран нет. В состав рибосом входят рРНК и белки. На рибосомах идет синтез белков. Большая часть белков синтезируется на шероховатой ЭПС; частично синтез белков идет на рибосомах, находящихся в цитоплазме в свободном состоянии. Группы из нескольких десятков рибосом образуют полисомы.

Рибосомы

	Малая субчастица	70S рибосома (у прокариот)	80S рибосома (у эукариот)
		1 рРНК 21 молекула белка	1 рРНК 21 молекула белка
	Большая субчастица	2 рРНК 34 молекулы белка	3 рРНК больше белка
		Нуклеопротеид
В цитоплазме могут располагаться свободно или быть прикрепленными к ЭПС. Могут образовывать комплексы – полисомы (полирибосомы) – много рибосом на иРНК.
Функция – биосинтез белка.

К клеточным органоидам движения относят реснички и жгутики– выросты мембраны диаметром около 0,25 мкм, содержащие в середине микротрубочки. Такие органоиды имеются у многих клеток (у простейших, одноклеточных водорослей, зооспор, сперматозоидов, в клетках тканей многоклеточных животных, например, в дыхательном эпителии).

Функция этих органоидов заключается или в обеспечении движения (например, у простейших), или в продвижении жидкости вдоль поверхности клеток (например, в дыхательном эпителии для продвижения слизи).

Клетки могут передвигаться также с помощью образования ложноножек, но псевдоподии – временные образования, которые не относят к органоидам движения.

1.4. Сравнение растительной и животной клеток.

Общие признаки

1. Единство структурных систем – цитоплазмы и ядра.

2. Универсальное мембранное строение.

3. Единство процессов обмена веществ и энергии.

4. Единство химического состава.

Отличительные признаки

Признаки	Растительная клетка	Животная клетка
1. Пластиды	Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.
2. Клеточная стенка	Снаружи от плазмалеммы, состоит из целлюлозныхмикрофибрилл, погруженных в матрикс (в составе гемицеллюлозы и пектиновые вещества). Способна к вторичному утолщению (пропитывается лигнином или суберином). Система связанных клеточных стенок – апопласт (транспорт веществ в растении). Срединная пластинка – слой пектатовCa и Mg. Плазмодесма – цитоплазматический канал, пронизывает клеточные стенки и объединяет протопласты клеток в единую систему –симпласт (транспорт веществ в растении).
3. Клеточный центр	У низших растений.	Во всех клетках.
4. Вакуоли	Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором запасных или конечных продуктов.	Мелкие сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли.
5. Аппарат Гольджи	Диктиосома.	Пространственная сеть.
6. Включения	Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла, кристаллов солей.	Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (гликоген, белки, жиры), конечные продукты обмена, кристаллы солей.
7. Способ питания	Автотрофный (фототрофный).	Гетеротрофный (сапротрофный, паразитический).
8. Синтез АТФ	В хлоропластах, митохондриях.	В митохондриях.

II.               Практическая часть

1.     До­ка­жи­те, что клет­ка яв­ля­ет­ся са­мо­ре­гу­ли­ру­ю­щей­ся си­сте­мой.

Элементы ответа:

1) Клет­ка яв­ля­ет­ся си­сте­мой, т.  к. со­сто­ит из мно­же­ства вза­и­мо­свя­зан­ных и вза­и­мо­дей­ству­ю­щих ча­стей — ор­га­но­и­дов и др. струк­тур.

2) Си­сте­ма яв­ля­ет­ся от­кры­той, т.  к. в нее по­сту­па­ют из окру­жа­ю­щей среды ве­ще­ства и энер­гия, в ней осу­ществ­ля­ет­ся обмен ве­ществ.

3) В клет­ке под­дер­жи­ва­ет­ся от­но­си­тель­но по­сто­ян­ный со­став бла­го­да­ря са­мо­ре­гу­ля­ции, осу­ществ­ля­е­мой на ге­не­ти­че­ском уров­не. Клет­ка спо­соб­на ре­а­ги­ро­вать на раз­дра­жи­те­ли.

2.     Ка­ко­ва роль ядра в клет­ке?

Элементы ответа:

1) Ядро клет­ки со­дер­жит хро­мо­со­мы, не­су­щие на­след­ствен­ную ин­фор­ма­цию.

2) Кон­тро­ли­ру­ет про­цес­сы об­ме­на ве­ществ.

3) Кон­тро­ли­ру­ет про­цес­сы раз­мно­же­ния клет­ки.

3.     Опи­ши­те мо­ле­ку­ляр­ное стро­е­ние на­руж­ной плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны жи­вот­ных кле­ток.

Элементы ответа:

1) Плаз­ма­ти­че­ская мем­бра­на об­ра­зо­ва­на двумя сло­я­ми ли­пи­дов.

2) Мо­ле­ку­лы бел­ков могут про­ни­зы­вать плаз­ма­ти­че­скую мем­бра­ну или рас­по­ла­гать­ся на ее внеш­ней или внут­рен­ней по­верх­но­сти.

3) Сна­ру­жи к бел­кам могут при­со­еди­нять­ся уг­ле­во­ды, об­ра­зуя гли­ко­ка­ликс.

4.     Ка­ко­ва роль био­ло­ги­че­ских мем­бран в клет­ке?

Элементы ответа:

1) За­щи­та.

2) Обес­пе­чи­ва­ет из­би­ра­тель­ную про­ни­ца­е­мость ве­ществ.

5.     Клет­ку можно от­не­сти и к кле­точ­но­му, и к ор­га­низ­мен­но­му уров­ням ор­га­ни­за­ции жизни. Объ­яс­ни­те по­че­му. При­ве­ди­те со­от­вет­ству­ю­щие при­ме­ры.

Элементы ответа:

Клет­ка – ос­нов­ная струк­тур­ная и живая еди­ни­ца жи­во­го. Клет­ка может су­ще­ство­вать изо­ли­ро­ван­но и не­за­ви­си­мо. Все ор­га­низ­мы со­сто­ят из кле­ток, в ко­то­рых идут ре­ак­ции ме­та­бо­лиз­ма. Кле­точ­ный уро­вень.

Уро­вень ор­га­ни­за­ции про­стей­ших сов­па­да­ет с ор­га­низ­мен­ным уров­нем. Зи­го­та мно­го­кле­точ­но­го ор­га­низ­ма – одна клет­ка, но ор­га­низ­мен­ный уро­вень.

6.     Рас­смот­ри­те изоб­ра­жен­ные на ри­сун­ке клет­ки. Опре­де­ли­те, ка­ки­ми бук­ва­ми обо­зна­че­ны про­ка­ри­о­ти­че­ская и эу­ка­ри­о­ти­че­ская клет­ки. При­ве­ди­те до­ка­за­тель­ства своей точки зре­ния.

Элементы ответа:

1) А — про­ка­ри­о­ти­че­ская клет­ка; Б — эу­ка­ри­о­ти­че­ская клет­ка.

2) Клет­ка на ри­сун­ке А не имеет оформ­лен­но­го ядра, на­след­ствен­ный ма­те­ри­ал пред­став­лен коль­це­вой ДНК.

3) Клет­ка на ри­сун­ке Б имеет оформ­лен­ное ядро и мем­бран­ные ор­га­но­и­ды.

7.     Какой ор­га­но­ид изоб­ражён на схеме? Какие его части от­ме­че­ны циф­ра­ми 1, 2 и 3? Какой про­цесс про­ис­хо­дит в этом ор­га­но­и­де?

Элементы ответа:

1) Ми­то­хон­дрия.

2) 1 — внеш­няя мем­бра­на, 2 — мат­рикс ми­то­хон­дрии, 3 — кри­сты, внут­рен­няя мем­бра­на.

3) Здесь идет энер­ге­ти­че­ский про­цесс с об­ра­зо­ва­ни­ем мо­ле­кул АТФ.

8.     Какие про­цес­сы изоб­ра­же­ны на ри­сун­ках А и Б? На­зо­ви­те струк­ту­ру клет­ки, участ­ву­ю­щую в этих про­цес­сах. Какие пре­об­ра­зо­ва­ния далее про­изой­дут с бак­те­ри­ей на ри­сун­ке А?

Элементы ответа:

1) А — фа­го­ци­тоз (за­хват твер­дых ча­стиц);

Б — пи­но­ци­тоз (за­хват ка­пель жид­ко­сти);

2) Участ­ву­ет – кле­точ­ная (плаз­ма­ти­че­ская) мем­бра­на;

3) Об­ра­зо­вал­ся фа­го­ци­тар­ный пу­зы­рек, ко­то­рый со­еди­нив­шись с ли­зо­со­мой об­ра­зу­ет пи­ще­ва­ри­тель­ную ва­ку­оль — бак­те­рия пе­ре­ва­рит­ся (лизис — под­верг­нет­ся рас­щеп­ле­нию) — об­ра­зо­вав­ши­е­ся мо­но­ме­ры по­сту­пят в ци­то­плаз­му.

9.     За­пи­ши­те на­зва­ния ча­стей жи­вот­ной клет­ки, ука­зан­ных на схеме. В от­ве­те ука­жи­те номер части и её на­зва­ние, схему клет­ки пе­ре­ри­со­вы­вать не нужно.

Элементы ответа:

1. пи­ще­ва­ри­тель­ная ва­ку­оль

2. ци­тос­ке­лет ИЛИ мик­ро­тру­боч­ки ИЛИ мик­ро­фи­ла­мен­ты

3. мем­бра­на

4. ше­ро­хо­ва­тая ЭПС или гра­ну­ляр­ная ЭПС

5. глад­кая ЭПС

6. ли­зо­со­ма

7. ком­плекс Голь­д­жи

8. ри­бо­со­ма

9. ми­то­хон­дрия

10. хро­ма­тин ИЛИ хро­мо­со­ма

11. ядро ИЛИ ядер­ный сок ИЛИ ядер­ный мат­рикс

12. яд­рыш­ко

10. За­пи­ши­те на­зва­ния ча­стей рас­ти­тель­ной клет­ки, ука­зан­ных на схеме. В от­ве­те ука­жи­те номер части и её на­зва­ние, схему клет­ки пе­ре­ри­со­вы­вать не нужно.

Элементы ответа:

1. хро­ма­тин ИЛИ хро­мо­со­ма

2. ядро ИЛИ ядер­ный мат­рикс ИЛИ ядер­ный сок

3. яд­рыш­ко

4. глад­кая ЭПС

5. ми­то­хон­дрия

6. обо­лоч­ка ИЛИ кле­точ­ная стен­ка

7. то­но­пласт ИЛИ цен­траль­ная ва­ку­оль

8. ци­тос­ке­лет ИЛИ мик­ро­тру­боч­ки ИЛИ мик­ро­фи­ла­мен­ты

9. дик­тио­со­ма (ап­па­рат Голь­д­жи)

10. плаз­мо­де­сма

11. ше­ро­хо­ва­тая ЭПС ИЛИ гра­ну­ляр­ная ЭПС

12. тил­ла­ко­и­ды ИЛИ граны

13. стро­ма

14. хло­ро­пласт

15. мем­бра­на

11. Най­ди­те ошиб­ки в при­ведённом тек­сте, ис­правь­те их, ука­жи­те но­ме­ра пред­ло­же­ний, в ко­то­рых они сде­ла­ны, за­пи­ши­те эти пред­ло­же­ния без оши­бок.

1. Все живые ор­га­низ­мы — жи­вот­ные, рас­те­ния, грибы, бак­те­рии, ви­ру­сы — со­сто­ят из кле­ток.

2. Любые клет­ки имеют плаз­ма­ти­че­скую мем­бра­ну.

3. Сна­ру­жи от мем­бра­ны у кле­ток живых ор­га­низ­мов име­ет­ся жест­кая кле­точ­ная стен­ка.

4. Во всех клет­ках име­ет­ся ядро.

5. В кле­точ­ном ядре на­хо­дит­ся ге­не­ти­че­ский ма­те­ри­ал клет­ки — мо­ле­ку­лы ДНК.

Элементы ответа:

Ошиб­ки со­дер­жат­ся в пред­ло­же­ни­ях:

1) 1 — ви­ру­сы не имеют кле­точ­но­го стро­е­ния;

2) 3 — у кле­ток жи­вот­ных нет жест­кой кле­точ­ной стен­ки;

3) 4 — клет­ки бак­те­рии не со­дер­жат ядра.

12.Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1. К прокариотам относятся бактерии, наследственная информация которых отделена мембраной от цитоплазмы.

2. ДНК представлена двумя молекулами кольцевой формы.

3. В состав клеточной стенки входит муреин.

4. В бактериальных клетках отсутствуют митохондрии, ЭПС, комплекс Гольджи.

5. При наступлении неблагоприятных условий бактерии размножаются с помощью спор.

6. По способу питания бактерии являются авто- и гетеротрофами

Элементы ответа: ошибки допущены в предложениях:

1— наследственная информация не отделена у прокариот мембраной от цитоплазмы;

2 — ДНК у прокариот представлена одной молекулой кольцевой формы;

5 — споры служат для перенесения неблагоприятных условий среды и расселения, а не для размножения.

13.Какие элементы строения клеточной мембраны обозначены на рисунке цифрами 1, 2, 3 и какие функции они выполняют?

Элементы ответа:

1 – молекулы белков, они выполняют функции: структурную, рецепторную, ферментативную, транспортную и др.;

2 – бимолекулярный слой липидов, основа клеточной мембраны, отграничивает внутреннее содержимое клетки и обеспечивает избирательное поступление веществ;

3 – гликокаликс (гликопротеидный комплекс), обеспечивает объединение сходных клеток в ткани, выполняет сигнальную функцию.

14. Назовите органоид растительной клетки, изображенный на рисунке, его структуры, обозначенные цифрами 1-3, и их функции .

Элементы ответа:

1.     Изображенный органоид – хлоропласт.

2.     1 – тилакоиды граны, участвуют в фотосинтезе.

3.     2 – ДНК, 3 – рибосомы, участвуют в синтезе собственных белков хлоропласта.

15. По каким признакам можно отличить бактериальную клетку от растительной? Назовите не менее трех признаков.

Элементы ответа:

1. В клетке бактерий отсутствует оформленное ядро.

2. генетический материал бактериальной клетки представлен кольцевой молекулой ДНК.

3. в клетках бактерий отсутствуют мембранные органоиды.

16. Какова роль митохондрий в обмене веществ? Какая ткань  - мышечная или соединительная – содержит больше митохондрий? Объясните почему.

Элементы ответа:

1.     Митохондрии – органоиды клетки, в которых происходит внутриклеточное окисление органических веществ (дыхание) с образованием воды и углекислого газа.

2.     Образуется большое количество молекул  АТФ, которые используются в жизнедеятельности клеток и организма.

3.     Мышечная ткань содержит больше митохондрий, так как для сокращения мышц требуется большое количество энергии.

17. Как в на­сто­я­щее время фор­му­ли­ру­ет­ся клеточная теория?

Элементы ответа:

1) Клетка является универсальной структурной, функ­ци­о­наль­ной и ге­не­ти­че­ской единицей живого.

2) Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности.

3) Новые клетки образуются только в ре­зуль­та­те деления исходных клеток.

4) Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет собой целостную систему.

18. Какое значение для формирования научного мировоззрения имело создание клеточной теории?

Элементы ответа:

1) Клеточная теория обосновала родство живых организмов, их общность происхождения.

2) Установила структурную и функциональную единицу живого.

3) Установила единицу размножения и развития живого.

19. Найдите ошиб­ки в приведённом тексте. Ука­жи­те но­ме­ра предложений, в ко­то­рых они допущены, ис­правь­те их.

1.                Пла­сти­ды встре­ча­ют­ся в клет­ках рас­ти­тель­ных ор­га­низ­мов и не­ко­то­рых бак­те­рий и животных, спо­соб­ных как к гетеротрофному, так и ав­то­троф­но­му питанию.

2.                Хлоропласты, так же как и лизосомы, - двумембранные, по­лу­ав­то­ном­ные ор­га­но­и­ды клетки.

3.                Стро­ма - внут­рен­няя мем­бра­на хлоропласта, имеет мно­го­чис­лен­ные выросты.

4.                В стро­му по­гру­же­ны мем­бран­ные струк­ту­ры - тилакоиды.

5.                Они уло­же­ны стоп­ка­ми в виде крист.

6.                На мем­бра­нах ти­ла­ко­и­дов про­те­ка­ют ре­ак­ции све­то­вой фазы фотосинтеза, а в стро­ме хло­ро­пла­ста - ре­ак­ции тем­но­вой фазы.

Элементы ответа:

Ошибки до­пу­ще­ны в предложениях:

 2 — Ли­зо­со­мы — од­но­мем­бран­ные струк­ту­ры цитоплазмы.

3 — Стро­ма — по­лу­жид­кое со­дер­жи­мое внут­рен­ней части хлоропласта.

5 — Ти­ла­ко­и­ды уло­же­ны стоп­ка­ми в виде гран, а кри­сты — склад­ки и вы­ро­сты внут­рен­ней мем­бра­ны митохондрий.

20. На чём ос­но­ва­но утверждение, что про­ка­ри­о­ты наиболее древ­ние примитивные организмы?

Элементы ответа:

1) Прокариоты ли­ше­ны ядра.

2) Не имеют мем­бран­ных органоидов: митохондрий, ком­плек­са Гольджи, ЭПС.

3) Не спо­соб­ны к митозу.

Заключение

Целостность организма есть результат естественных, материальных взаимосвязей, вполне доступных исследованию и раскрытию. Клетки многоклеточного организма не являются индивидуумами, способными существовать самостоятельно (так называемые культуры клеток вне организма представляют собой искусственно создаваемые биологические системы).

К самостоятельному существованию способны, как правило, лишь те клетки многоклеточных, которые дают начало новым особям (гаметы, зиготы или споры) и могут рассматриваться как отдельные организмы. Клетка не может быть оторвана от окружающей среды (как, впрочем, и любые живые системы). Сосредоточение всего внимания на отдельных клетках неизбежно приводит к унификации и механистическому пониманию организма как суммы частей.

Клетка – это самостоятельное живое существо. Онапитается, двигается в поисках пищи, выбирает, куда идти и чем питаться,защищается и не пускает внутрь из окружающей среды неподходящие вещества исущества. Всеми этими способностями обладают одноклеточные организмы, например,амёбы. Клетки, входящие в состав организма, специализированы и не обладаютнекоторыми возможностями свободных клеток.

Клетка – самая мелкая единица живого, лежащая в основестроения и развития растительных и животных организмов нашей планеты. Онапредставляет собой элементарную живую систему, способную к самообновлению,саморегуляции, самовоспроизведению. Клетка является основным «кирпичиком жизни». Вне клетки жизни нет.

Живая клетка является основой всех форм жизни на Земле– животной и растительной. Исключения – а, как известно, исключения лишний разподтверждают правила – составляют лишь вирусы, однако и они не могутфункционировать вне клеток, которые представляют собой «дом», где «живут» этисвоеобразные биологические образования.

Изучив литературу по данной проблеме, можно сделать вывод о том, что тема «Клетка как биологическая система» играет немало важную роль в курсе изучения раздела «Общая биология» 9 – 11 класс.

Литература

1.       Ионцева, А.Ю. Биология в схемах и таблицах/ А.Ю. Ионцева, А.В. Торгалов. – М.: Эксмо, 2010. – 352 с.

2.       Каменский, А.А. ЕГЭ. Биология. Самостоятельная подготовка к ЕГЭ. Универсальные материалы с методическими рекомендациями, решениями и ответами/ А.А. Каменский, Н.А. Соколова, А.С. Маклакова, Н.Ю. Сарычева. – 7-е изд. – Москва.: Издательство «Экзамен», 2016. – 509 с.

3.       Калинова, Г.С. Биология. Решение заданий повышенного и высокого уровня сложности. Как получить максимальный балл на ЕГЭ. Учебное пособие. / Г.С. Калинова, Е.А. Никишова, Р.А. Петросова. – М.: «Интеллект - Центр», 2017. – 128 с.

4.       Электронное интерактивное приложение «Биология 6-11 класс».

Интернет ресурсы

https://bio-ege.sdamgia.ru/

https://neznaika.pro/ege/