1. Katso kuva 24 sivulla 1. 54-55 oppikirja. Muista organellien nimet, sijainnit ja toiminnan ominaisuudet.
2. Täytä klusteri "Eukaryoottisolun peruskomponentit".
3. Millä pääominaisuuksilla solua pidetään eukaryoottina?
Eukaryoottisoluilla on hyvin muodostunut ydin. Eukaryoottisolut ovat suuria ja monimutkaisia verrattuna prokaryoottisoluihin.
4. Piirrä kaavio solukalvon rakenteesta ja merkitse sen elementit.
5. Merkitse kuvan eläin- ja kasvisolut ja merkitse niiden tärkeimmät organellit.
6. Täytä klusteri "Ulkoisen solukalvon päätoiminnot".
Kalvon toiminnot:
Este
Kuljetus
Solun vuorovaikutus ympäristön ja muiden solujen kanssa.
7. Tee synkviini termille "kalvo".
Kalvo.
Selektiivisesti läpäisevä, kaksikerroksinen.
Kuljetukset, aidat, opasteet.
Elastinen molekyylirakenne, joka koostuu proteiineista ja lipideistä.
Kuori.
8. Miksi fagosytoosi- ja pinosytoosi-ilmiöt ovat hyvin yleisiä eläinsoluissa ja käytännössä puuttuvat kasvisoluista ja sienisoluista?
Kasvien ja sienten soluissa on soluseinä, jota eläimillä ei ole. Tämä sallii sytoplasman kalvon imeä vettä mineraalisuoloilla (pinosytoosi) sen suuremman elastisuuden ansiosta. Tämän ominaisuuden ansiosta myös fagosytoosiprosessi - kiinteiden hiukkasten sieppaus - suoritetaan.
9. Täytä klusteri "Eukaryoottisolun organoidit".
Organellit: kalvo ja ei-kalvo.
Kalvo: yksikalvoinen ja kaksoiskalvo.
10. Muodosta vastaavuus ryhmien ja yksittäisten organoidien välille.
Organoidit
1. Mitokondriot
2. EPS
3. Matkapuhelinkeskus
4. Vacuoli
5. Golgi-laite
6. Lysosomit
7. Ribosomit
8. Plastidit
Ryhmät
A. Yksittäinen kalvo
B. Kaksoiskalvo
B. Ei-kalvo
11. Täytä taulukko.
Soluelinten rakenne ja toiminnot
12. Täytä taulukko.
KASVI- JA ELÄINSOLUJEN VERTAILLEVAT OMINAISUUDET
13. Valitse minkä tahansa organellin nimi ja tee kolmen tyyppisiä lauseita tällä termillä: kertova, kysely, huuto.
Vakuoli on suuri kalvovesikkeli, joka on täynnä solumehlaa.
Vakuoli on olennainen osa kasvisolua!
Mitä toimintoja vakuoli suorittaa vara-aineiden keräämisen lisäksi?
14. Anna käsitteiden määritelmät.
Sisällytykset- nämä ovat valinnaisia solun komponentteja, jotka ilmaantuvat ja häviävät riippuen solun aineenvaihdunnan intensiteetistä ja luonteesta sekä organismin olemassaolooloista.
Organoidit- pysyvät erikoistuneet rakenteet elävien organismien soluissa.
15. Valitse oikea vastaus.
Testi 1.
Vastaa lysosomien muodostumisesta, kerääntymisestä, muuntamisesta ja poistamisesta solusta:
2) Golgi-kompleksi;
Testi 2.
Solukalvon hydrofobinen perusta koostuu:
3) fosfolipidit;
Testi 3.
Yksikalvoiset soluorganellit:
2) lysosomit;
16. Selitä sanan (termi) alkuperä ja yleinen merkitys sen muodostavien juurien merkityksen perusteella.
17. Valitse termi ja selitä, kuinka sen nykyaikainen merkitys vastaa sen juurien alkuperäistä merkitystä.
Valittu termi on eksosytoosi.
Kirjeenvaihto, termi vastaa, mutta mekanismi on tullut selväksi ja selkeytyneeksi. Tämä on soluprosessi, jossa kalvovesikkelit sulautuvat ulomman solukalvon kanssa. Eksosytoosin aikana erittyvien rakkuloiden sisältö vapautuu ja niiden kalvo sulautuu solukalvoon.
18. Muotoile ja kirjoita muistiin kohdan 2.7 keskeiset ajatukset.
Solu koostuu kolmesta pääkomponentista: ytimestä, sytoplasmasta ja solukalvosta.
Sytoplasmassa on organelleja, sulkeumia ja hyaloplasma (jauhettu aine). Organellit voivat olla yksikalvoisia (ER, Golgi-kompleksi, lysosomit jne.), kaksoiskalvoisia (mitokondriot, plastidit) ja ei-membraanisia (ribosomit, solukeskus). Kasvisolu eroaa eläinsolusta siinä, että siinä on lisärakenteita: vakuoli, plastideja, soluseinä, eikä solukeskuksessa ole sentrioleja. Kaikki solun organellit ja komponentit muodostavat yhtenäisen kompleksin, joka toimii yhtenä kokonaisuutena.
Soluelinten rakenne ja toiminnot.
Solun osat ja organellit
Rakenteelliset ominaisuudet
Suoritetut toiminnot
Plasma (solu)kalvo.
Koulutettu kaksoiskerros lipidimolekyylejä (kaksoiskerros) ja molekyylejä proteiinit. Kalvoa hallitseefosfolipidit . Proteiinit upotetaan eri syvyyksiin lipidikerrokseen tai sijaitsevat kalvon ulko- tai sisäpinnalla. Kiinnitetty joihinkin proteiineihin, jotka sijaitsevat ulkopinnallahiilihydraatit, ovat eräänlaisia solutyypin indikaattoreita.Kalvoproteiinit: entsyymit; reseptorit; proteiinit, jotka muodostavat kanavia (ionien kuljetus soluun ja sieltä pois).
Kalvon ulkopuolella kasvisoluilla onsoluseinän . Eläinsolut peitetään kalvon ulkopuoleltaglykokaliksi – ohut kerros proteiineja ja polysakkarideja.
1 . Estetoiminto (suojaa sytoplasmaa fyysisiltä ja kemiallisilta vaurioilta).
2 . Aineenvaihdunta sytoplasman ja ulkoisen ympäristön välillä.
3. Aineiden kuljetus : vesi, ionit, epäorgaaniset ja orgaaniset molekyylit pääsevät soluun ulkoisesta ympäristöstä. Solussa syntetisoituneet aineenvaihduntatuotteet ja aineet vapautuvat ulkoiseen ympäristöön. Passiivinen kuljetus (osmoosi, diffuusio), aktiivinen kuljetus (fagosytoosi, pinosytoosi, natrium-kaliumpumppu). Kasvisolut eivät voi ottaa vastaan aineita fagosytoosin kautta, koska... kalvon päällä on peitetty tiheä kuitukerros.4 Reseptori toiminta - kalvoreseptoriproteiinit välittävät signaaleja ulkopuolelta solun sisälle.
5 . Tarjoaa viestintää solujen välillä.
Sytoplasma
Pääaine -hyaloplasma (paksu väritön kolloidinen liuos): 70-90 % vettä sekä proteiineja, lipidejä ja epäorgaanisia aineita.
Sytoplasmassa (eukaryooteissa) on monimutkainen tukijärjestelmä -sytoskeleton. Sytoskeleton koostuu kolmesta elementistä:
- mikrotubulukset (proteiinitubuliini)
- välifilamentit
- mikrofilamentit ( aktiiniproteiini)
Se kykenee liikkumaan - pyöreänä, virtaavana, värekkäänä.
1 Aineenvaihduntaprosessit solussa tapahtuvat hyaloplasmassa.
2 Sen kautta tapahtuu vuorovaikutusta ytimen ja organellien välillä.
3 . Sytoskeleton:
- mekaaninen toiminto (säilyttää solun muodon);
- kuljetus (erilaisten aineiden siirto, organellien liikkuminen); -osallistuminen fagosytoosi- ja pinosytoosiprosesseihin (mikrofilamentit pystyvät muuttamaan kalvon muotoa).
Ydin
1 .Ydin tallentaa perinnöllistä tietoa kaikista solun ja organismin ominaisuuksista ja ominaisuuksista.
2 . Ydin säätelee kaikkia aineenvaihdunta- ja energiaprosesseja.
Ydinvaippa (karyolemma), koostuu kahdesta kalvosta, joissa on huokoset: sisempi on sileä, ulompi menee EPS-kanaviin.
1 . Erottaa ytimen sytoplasmasta.
2 . Säätelee aineiden kuljetusta ytimestä sytoplasmaan (i-RNA, t-RNA, ribosomit) ja sytoplasmasta tumaan (orgaaniset aineet, ATP)
Ydinmehu tai karyoplasma (puolinestemäinen aine)
1 .Aineiden kuljetus
2 . Ympäristö, jossa nukleolit ja kromatiini sijaitsevat.
Kromatiini on proteiineihin sitoutunut DNA. Ennen kuin solu jakautuu, DNA kiertyy muodostamaan kromosomeja. Jokainenkromosomi muodostaa yksi DNA-molekyyli kompleksissa pääproteiinin kanssa- histoni.
DNA sisältää solun perinnölliset tiedot.
Nukleoli- tiheät pyöreät kappaleet, jotka koostuvat proteiinista ja RNA:sta. Nukleoleja muodostuu tietyille kromosomien alueille.
Ribosomien puolikkaiden (alayksiköiden) muodostuminen rRNA:sta ja proteiinista.
Ribosomit
(ei-kalvoorganellit)
Ne koostuvat kahdesta alayksiköstä - suuresta ja pienestä. Jokainen alayksikkö on rRNA-kompleksi proteiinien kanssa.
Proteiinin synteesi.
Solun keskus (ei-kalvoorganelli)
Sisältää kaksi sentriolia – sylinterit, jotka sijaitsevat kohtisuorassa toisiinsa nähden.Centriole seinät koulutettuja yhdeksän mikrotubulusten kolmikkoa. Pääproteiini, joka muodostaa sentrioleja, on tubuliini.
1 . Osallistuu sytoskeleton muodostumiseen.
2 . Sillä on tärkeä rooli solunjakautumisen aikana (osallistuu karan kierteiden muodostukseen).
Endoplasminen verkkokalvo ER
(yksi kalvoorganelli)
A) EPS karkea (rakeinen)
B) EPS sileä
Muodostui yhdistetty järjestelmäontelot, tubulukset, putket.
Ribosomit sijaitsevat kalvoilla.
Kalvot ovat sileitä (ei ole ribosomeja)
Solun kuljetusjärjestelmä. ER:n kalvoille syntetisoidut aineet kuljetetaan putkien sisällä ja kuljetetaan niiden läpi Golgi-laitteeseen.
Proteiinin synteesi.
Hiilihydraattien ja lipidien synteesi.
Maksasoluissa EPS osallistuu myrkyllisten aineiden neutraloimiseen ja lihassoluihin kerääntyy lihasten supistumiseen välttämättömiä kalsiumioneja.
Golgi-kompleksi (laitteisto)
(yksi kalvoorganelli)
Italialainen histologi Camillo Golgi löysi sen neuroneista vuonna 1898. Sijaitsee EPS:n vieressä. Koostuu 3 pääkomponentista:
- pinot litistetty, hieman kaareva, kiekon muotoinenontelot - "säiliöt"
Järjestelmä putket, ulottuu onteloista;
- kuplia putkien päissä.
1 .Aineet kerääntyvät, joita käytetään solussa tai vapautuvat ulkoiseen ympäristöön.
2 . Lysosomien muodostuminen.
3 . Solukalvojen kokoaminen.
Lysosomit (yksittäisen kalvon organellit)
Pieni kalvomainen vesikkeli, joka sisältää ruoansulatustaentsyymejä(50 lajia).
1 .Eläinsoluun fagosytoosin ja pinosytoosin aikana joutuvien polymeeristen orgaanisten yhdisteiden hajoaminen (digestio) monomeereiksi, jotka solu imeytyy.
2 . Osallistuminen kuolevien elinten (nuijapäiden häntä), solujen ja organellien poistamiseen. Nälkän aikana lysosomit liuottavat joitain organelleja, mutta tappamatta solua.
Mitokondriot (kaksikalvoiset organellit)
Pallon, soikean tai sauvan muotoinen. Peitetty ulko- ja sisäkalvoilla.Ulkokalvo on sileä ja sisäkalvo muodostaa lukuisia ulkonemia, taitoksia -cristas . Sisäkalvo sisältää hengitysentsyymejä ja ATP-synteesientsyymejä. Matriisi sisältää erilaisten entsyymien liuosta. Heillä on oma geneettinen järjestelmänsä, joka tarjoaa ne itsejäljentäminen: DNA, RNA, ribosomit, proteiinit, lipidit, hiilihydraatit. He voivat syntetisoida proteiineja itse.
ATP-synteesi.
Ruoka-aineiden energia muuttuu ATP-energiaksi, joka on välttämätöntä solun ja koko organismin elämälle.
Plastidit
(kaksikalvoiset organellit).
Ominaista vain kasvisoluille Vastaanottaja.
A) Leukoplastit
leukoplastit → kloroplastit (valossa)
kloroplastit → kromoplastit.
B) Kromoplastit
Pyöreä muoto, väritön.
pallomainen, sisältää punaisia, keltaisia, oransseja pigmenttejä.
Ne toimivat vararavinteiden (tärkkelysjyvien) varastointipaikkana.
Ne luovat monenlaisia värejä kukille (houkuttelevat pölyttäviä hyönteisiä) ja kasvien hedelmiä (eläimet levittävät siemeniä).
B) Kloroplastit (vihreä väri)
Kaksoiskuperien linssien muoto.Ulkokalvo on sileä, sisäkalvo on taitettu . Uloskasvut muodostuvat sen poimuista -tylakoidit ( litteät laukut). Pinot tylakoideja -jyviä. Gran-kalvot sisältävät klorofylliä (vihreä pigmentti). Jokainen kloroplasti sisältää noin 50 granaa. Granan välissä matriisissa (stroomassa) on DNA:ta, RNA:ta, ribosomeja. Täten,heillä on oma geneettinen järjestelmä, joka tarjoaa ne itsensä lisääntyminen. Proteiinin synteesi ribosomien avulla.
Klorofyllin ansiosta kloroplastit muuttavat auringonvalon energian ATP:n kemialliseksi energiaksi. ATP:tä käytetään orgaanisten yhdisteiden synteesiin.
Fotosynteesi on prosessi, jossa orgaanisia aineita (glukoosia) muodostuu epäorgaanisista aineista: hiilidioksidista ja vedestä valoenergian ja pigmentin klorofyllin läsnä ollessa hapen vapautuessa.
Liikkeen organoidit
Silmäripset - lukuisia sytoplasmisia projektioita kalvon pinnalla.
Pölyhiukkasten poistaminen (ylempien hengitysteiden väreepiteeli);
Liike (ripset – tossut)
Flagella - yksittäiset sytoplasmiset projektiot kalvon pinnalla.
Liikkuminen (spermatozoot, zoospores, yksisoluiset organismit)
Pseudopedit - sytoplasman ameboidiprojektiot.
Niitä muodostuu eläimissä sytoplasman eri paikkoihin ruoan sieppaamiseksi ja liikkumista varten.
Myofibrillit – ohuet filamentit, joiden pituus on enintään 1 cm (aktiini ja myosiini)
Niiden tehtävänä on supistaa lihaskuituja, joita pitkin ne sijaitsevat.
Vacuoles.
Ominaista vain kasvisoluille.
Ontelot täytettysolumehu – vesi, johon on liuennut sokereita ja muita orgaanisia ja epäorgaanisia aineita. Solumehu voi sisältää pigmenttejä, jotka antavat terälehdille ja muille kasvin osille sinisiä, violetteja ja purppuraisia värejä sekä syyslehtiä.
1. Solujen turgoripaineen ylläpitäminen.
2. Vara-aineiden kertyminen.
3. Kasvien elinten värjäys (pölyttävien hyönteisten houkutteleminen, hedelmien ja siementen levittäminen).
Solun organellit (organellit) ovat solun pysyviä osia, joilla on tietty rakenne ja jotka suorittavat tiettyjä tehtäviä. On kalvo- ja ei-kalvoorganelleja. TO kalvoorganellit sisältävät sytoplasmisen retikulumin (endoplasmisen retikulumin), lamellikompleksin (Golgi-laitteisto), mitokondriot, lysosomit, peroksisomit. Ei-kalvoorganellit joita edustavat ribosomit (polyribosomit), solukeskus ja sytoskeletaaliset elementit: mikrotubulukset ja fibrillaariset rakenteet.
Riisi. 8.Kaavio solun ultramikroskooppisesta rakenteesta:
1 - rakeinen endoplasminen verkkokalvo, jonka kalvoilla sijaitsevat kiinnittyneet ribosomit; 2 – agranulaarinen endoplasminen verkkokalvo; 3 – Golgi-kompleksi; 4 – mitokondriot; 5 – kehittyvä fagosomi; 6 – primaarinen lysosomi (varastointirae); 7 – fagolysosomi; 8 – endosyyttiset vesikkelit; 9 – sekundaarinen lysosomi; 10 – jäännösrunko; 11 – peroksisomi; 12 – mikrotubulukset; 13 - mikrofilamentit; 14 – sentriolit; 15 – vapaat ribosomit; 16 – kuljetuskuplat; 17 – eksosytoottinen vesikkeli; 18 – rasvasulkeumat (lipidipisarat); 19 - glykogeenisulkeumat; 20 – karyolemma (ydinkalvo); 21 – ydinhuokoset; 22 – ydin; 23 – heterokromatiini; 24 – eukromatiini; 25 – väreen tyvirunko; 26 - ripset; 27 – erityinen solujen välinen kontakti (desmosomi); 28 – aukko solujen välinen kosketus
2.5.2.1. Kalvoorganellit (organellit)
Endoplasminen retikulumi (endoplasminen retikulumi, sytoplasminen retikulumi) on joukko toisiinsa liittyviä tubuluksia, tyhjiöitä ja "säiliöitä", joiden seinän muodostavat elementaariset biologiset kalvot. Avaja K.R. Porter vuonna 1945. Endoplasmisen retikulumin (ER) löytäminen ja kuvaus johtuu elektronimikroskoopin käyttöönotosta sytologisten tutkimusten käytäntöön. EPS:n muodostavat kalvot eroavat solun plasmalemmasta pienemmällä paksuudella (5-7 nm) ja korkeammalla proteiinipitoisuudellaan, pääasiassa entsymaattista aktiivisuutta omaavien proteiinien osalta. . EPS:ää on kahta tyyppiä(Kuva 8): karkea (rakeinen) ja sileä (rakeinen). Karkea XPS Sitä edustavat litistetyt vesisäiliöt, joiden pinnalla sijaitsevat ribosomit ja polysomit. Rakeisen ER:n kalvot sisältävät proteiineja, jotka edistävät ribosomien sitoutumista ja vesisäiliöiden litistymistä. Karkea ER on erityisen hyvin kehittynyt proteiinisynteesiin erikoistuneissa soluissa. Sileä ER muodostuu kietoutumalla tubuluksiin, putkiin ja pieniin vesikkeleihin. Näiden kahden tyypin EPS-kanavia ja säiliöitä ei eroteta: yhden tyypin kalvot siirtyvät toisen tyyppisiksi kalvoiksi muodostaen nssiirtymävaiheen (transientaalinen) EPS.
Mainrakeisen EPS:n toiminnot ovat:
1) proteiinien synteesi kiinnittyneissä ribosomeissa(eritetyt proteiinit, solukalvojen proteiinit ja kalvoorganellien sisällön spesifiset proteiinit); 2) proteiinien hydroksylaatio, sulfatointi, fosforylaatio ja glykosylaatio; 3) aineiden kuljetus sytoplasman sisällä; 4) sekä syntetisoitujen että kuljetettujen aineiden kertyminen; 5) biokemiallisten reaktioiden säätely, liittyy reaktioihin osallistuvien aineiden sekä niiden katalyyttien - entsyymien - järjestykseen lokalisoitumiseen EPS:n rakenteissa.
Tasainen XPS Se erottuu proteiinien (riboforiinien) puuttumisesta kalvoissa, jotka sitovat ribosomaalisia alayksiköitä. Oletetaan, että sileä ER muodostuu karkean ER:n kasvamien muodostumisen seurauksena, jonka kalvo menettää ribosomeja.
Tasaisen EPS:n toiminnot ovat: 1) lipidisynteesi, mukaan lukien kalvolipidit; 2) hiilihydraattien synteesi(glykogeeni jne.); 3) kolesterolin synteesi; 4) myrkyllisten aineiden neutralointi endogeeninen ja eksogeeninen alkuperä; 5) Ca-ionien kerääntyminen 2+ ; 6) karyolemman palauttaminen mitoosin telofaasissa; 7) aineiden kuljetus; 8) aineiden kerääntyminen.
Sileä ER on pääsääntöisesti vähemmän kehittynyt soluissa kuin karkea ER, mutta se kehittyy paljon paremmin soluissa, jotka tuottavat steroideja, triglyseridejä ja kolesterolia, sekä maksasoluissa, jotka puhdistavat erilaisia aineita.
Riisi. 9. Golgi-kompleksi:
1 – pino litistettyjä säiliöitä; 2 – kuplia; 3 – erittävät rakkulat (vakuolit)
Siirtymävaiheen (transientaalinen) EPS - tämä on rakeisen ER:n siirtymäpaikka agranulaariseksi ER:ksi, joka sijaitsee Golgi-kompleksin muodostuspinnalla. Siirtymävaiheen ER:n putket ja tubulukset hajoavat fragmenteiksi, joista muodostuu rakkuloita, jotka kuljettavat materiaalia ER:stä Golgi-kompleksiin.
Lamellikompleksi (Golgi-kompleksi, Golgi-laite) on soluorganelli, joka osallistuu aineenvaihduntatuotteiden lopulliseen muodostumiseen.(salaisuudet, kollageeni, glykogeeni, lipidit ja muut tuotteet),sekä glykoproteiinien synteesissä. Organoidi on nimetty italialaisen histologin C. Golgin mukaan, joka kuvasi sen vuonna 1898. Muodostuu kolmesta komponentista(Kuva 9): 1) pino litistettyjä säiliöitä (säkkejä); 2) kuplia; 3) erittävät vesikkelit (vakuolit). Näiden elementtien kerääntymisaluetta kutsutaan diktyosomit. Solussa voi olla useita tällaisia vyöhykkeitä (joskus useita kymmeniä tai jopa satoja). Golgi-kompleksi sijaitsee lähellä solun ydintä, usein lähellä sentrioleja, ja harvemmin hajallaan sytoplasmaan. Erityssoluissa se sijaitsee solun apikaalisessa osassa, jonka kautta eritys vapautuu eksosytoosin vaikutuksesta. 3-30 säiliötä kaarevien levyjen muodossa, joiden halkaisija on 0,5-5 mikronia, muodostaa pinon. Vierekkäiset säiliöt on erotettu 15-30 nm:n väliltä. Erilliset säiliöryhmät diktyosomissa erottuvat erityisestä entsyymien koostumuksesta, joka määrää biokemiallisten reaktioiden luonteen, erityisesti proteiinien käsittelyn jne.
Toinen diktyosomin osatekijä on vesikkelit Ne ovat pallomaisia muodostelmia, joiden halkaisija on 40-80 nm ja joiden kohtalaisen tiheä sisältö on kalvon ympäröimä. Kuplat muodostuvat irtoamalla säiliöistä.
Diktyosomin kolmas elementti on erittävät rakkulat (vakuolit) Ne ovat suhteellisen suuria (0,1-1,0 μm) pallomaisia kalvomuodostelmia, jotka sisältävät kohtalaisen tiheää eritystä, joka käy läpi kondensaatiota ja tiivistymistä (kondensaatiovakuoleja).
Golgi-kompleksi on selvästi pystysuunnassa polarisoitunut. Se sisältää kaksi pintaa (kaksi napaa):
1) cis-pinta, tai epäkypsä pinta, jolla on kupera muoto, joka on kohti endoplasmista retikulumia (ydintä) ja liittyy siitä erottuviin pieniin kuljetusrakkuloihin;
2) pinnan läpi kulkeva, tai pinta, joka on koveraa plasmolemmaa päin (kuvio 8), jonka puolella Golgi-kompleksin säiliöistä on erotettu vakuolit (eritysrakeita).
MainGolgi-kompleksin toiminnot ovat: 1) glykoproteiinien ja polysakkaridien synteesi; 2) primaarieritteen, sen kondensoitumisen ja pakkaamisen modifiointi kalvorakkuloihin (erittävien rakeiden muodostuminen); 3) molekyylikäsittely(fosforylaatio, sulfatointi, asylointi jne.); 4) solun erittämien aineiden kerääntyminen; 5) lysosomien muodostuminen; 6) solun syntetisoimien proteiinien lajittelu trans-pinnalla ennen niiden lopullista kuljetusta (tuotettu reseptoriproteiinien kautta, jotka tunnistavat makromolekyylien signaalialueet ja ohjaavat ne erilaisiin vesikkeleihin); 7) aineiden kuljetus: Kuljetusrakkuloista aineet tunkeutuvat cis-pinnalta Golgi-kompleksin säiliöiden pinoon ja poistuvat siitä tyhjien muodossa trans-pinnalta. Kuljetusmekanismi selittyy kahdella mallilla: a) malli edellisestä säiliöstä orastuvien ja seuraavan säiliön kanssa peräkkäin sulautuvien vesikkelien liikkeelle suunnassa cis-pinnasta trans-pintaan; b) vesisäiliöiden liikkeen malli, joka perustuu ajatukseen jatkuvasta uusien vesikkelien muodostumisesta cis-pinnalla olevien rakkuloiden fuusioitumisen seurauksena ja sen jälkeisen hajoamisen kautta trans-pintaa kohti liikkuviksi vesikkeleiksi.
Yllä olevat päätoiminnot antavat meille mahdollisuuden todeta, että lamellikompleksi on eukaryoottisolun tärkein organelli, joka varmistaa solunsisäisen aineenvaihdunnan organisoinnin ja integraation. Tässä organellissa tapahtuvat kaikkien solun erittämien tuotteiden, lysosomientsyymien sekä solun pintalaitteiston proteiinien ja glykoproteiinien sekä muiden aineiden muodostumisen, kypsymisen, lajittelun ja pakkaamisen loppuvaiheet.
Solunsisäisen ruuansulatuksen organellit. Lysosomit ovat pieniä vesikkelejä, joita rajoittaa hydrolyyttisiä entsyymejä sisältävä alkeiskalvo. Lysosomikalvo, noin 6 nm paksu, suorittaa passiivisen lokeroinnin, hydrolyyttisten entsyymien (yli 30 lajiketta) väliaikainen erottaminen hyaloplasmasta. Ehjässä tilassa kalvo kestää hydrolyyttisten entsyymien toimintaa ja estää niiden vuotamisen hyaloplasmaan. Kortikosteroidihormoneilla on tärkeä rooli kalvon stabiloinnissa. Lysosomien kalvojen vaurioituminen johtaa solun itsensä pilkkoutumiseen hydrolyyttisten entsyymien vaikutuksesta.
Lysosomikalvo sisältää ATP-riippuvaisen protonipumpun, varmistaa ympäristön happamoitumisen lysosomien sisällä. Jälkimmäinen edistää lysosomientsyymien - happohydrolaasien - aktivoitumista. Kanssa lysosomikalvo sisältää reseptoreita, jotka määrittävät lysosomien sitoutumisen kuljetusrakkuloihin ja fagosomeihin. Kalvo varmistaa myös aineiden diffuusion lysosomeista hyaloplasmaan. Joidenkin hydrolaasimolekyylien sitoutuminen lysosomikalvoon johtaa niiden inaktivoitumiseen.
Lysosomeja on useita tyyppejä:primaariset lysosomit (hydrolaasirakkulat), sekundaariset lysosomit (fagolysosomit tai ruoansulatusvakuolit), endosomit, fagosomit, autofagolysosomit, jäännöskappaleet(Kuva 8).
Endosomit ovat kalvorakkuloita, jotka kuljettavat makromolekyylejä solun pinnalta lysosomeihin endosytoosin kautta. Siirtoprosessin aikana endosomien sisältö ei välttämättä muutu tai katkea osittain. Jälkimmäisessä tapauksessa hydrolaasit tunkeutuvat endosomeihin tai endosomit sulautuvat suoraan hydrolaasivesikkeleihin, minkä seurauksena väliaine vähitellen happamoituu. Endosomit jaetaan kahteen ryhmään: varhainen (syrjäinen) Ja myöhäiset (perinukleaariset) endosomit.
Varhaiset (perifeeriset) endosomit muodostuvat endosytoosin varhaisessa vaiheessa sen jälkeen, kun rakkulat, joiden sisältö on vangittu, on erotettu plasmalemmasta. Ne sijaitsevat sytoplasman perifeerisissä kerroksissa ja ominaista neutraali tai lievästi emäksinen ympäristö. Niissä ligandit erotetaan reseptoreista, ligandit lajitellaan ja mahdollisesti reseptorit palautetaan erityisissä vesikkeleissä plasmalemmaan. Kanssa varhaisissa endosomeissa, com-
Riisi. 10 (A). Kaavio lysosomien muodostumisesta ja niiden osallistumisesta solunsisäiseen ruoansulatukseen.(B)Elektronimikroskooppikuva sekundaaristen lysosomien osasta (merkitty nuolilla):
1 – pienten vesikkelien muodostuminen entsyymeillä rakeisesta endoplasmisesta retikulumista; 2 – entsyymien siirto Golgin laitteeseen; 3 – primaaristen lysosomien muodostuminen; 4 – (5) hydrolaasien eristäminen ja käyttö solunulkoisen katkaisun aikana; 6 - fagosomit; 7 – primaaristen lysosomien fuusio fagosomien kanssa; 8, 9 – sekundaaristen lysosomien (fagolysosomien) muodostuminen; 10 – jäännöskappaleiden erittyminen; 11 – primaaristen lysosomien fuusio romahtavien solurakenteiden kanssa; 12 – autofagolysosomi
kompleksit "reseptori-hormoni", "antigeeni-vasta-aine", rajoitettu antigeenien pilkkominen, yksittäisten molekyylien inaktivointi. Happamissa olosuhteissa (pH=6,0) ympäristöön varhaisissa endosomeissa saattaa tapahtua makromolekyylien osittaista hajoamista. Vähitellen sytoplasmaan siirtyessään varhaiset endosomit muuttuvat myöhäisiksi (perinukleaarisiksi) endosomeiksi, jotka sijaitsevat sytoplasman syvissä kerroksissa, ympäröivää ydintä. Niiden halkaisija on 0,6-0,8 mikronia ja eroavat varhaisista endosomeista happamamman (pH = 5,5) sisällön ja sisällön korkeamman entsymaattisen pilkkomisen suhteen.
Fagosomit (heterofagosomit) ovat kalvorakkuloita, jotka sisältävät solun ulkopuolelta vangitsemaa materiaalia, alttiina solunsisäiselle ruoansulatukselle.
Primaariset lysosomit (hydrolaasivesikkelit) - rakkulat, joiden halkaisija on 0,2-0,5 mikronia ja jotka sisältävät inaktiivisia entsyymejä (Kuva 10). Niiden liikettä sytoplasmassa säätelevät mikrotubulukset. Hydrolaasivesikkelit kuljettavat hydrolyyttisiä entsyymejä lamellikompleksista endosyyttireitin organelleihin (fagosomit, endosomit jne.).
Sekundaariset lysosomit (fagolysosomit, ruoansulatusvakuolit) ovat rakkuloita, joissa solunsisäinen pilkkominen tapahtuu aktiivisesti hydrolaasien läpi pH-arvossa ≤5. Niiden halkaisija on 0,5-2 mikronia. Toissijaiset lysosomit (fagolysosomit ja autofagolysosomit) muodostuu fagosomin fuusiosta endosomin tai primaarisen lysosomin (fagolysosomin) kanssa tai autofagosomin fuusioimalla(kalvovesikkeli, joka sisältää solun omia komponentteja) primaarisen lysosomin kanssa(Kuva 10) tai myöhäinen endosomi (autofagolysosomi). Autofagia varmistaa sytoplasman, mitokondrioiden, ribosomien, kalvofragmenttien jne. Jälkimmäisten häviäminen solussa kompensoituu niiden uudella muodostumisella, mikä johtaa solurakenteiden uusiutumiseen ("nuoristumiseen"). Siten ihmisen hermosoluissa, jotka toimivat vuosikymmeniä, useimmat organellit uusiutuvat 1 kuukauden kuluessa.
Eräänlaista lysosomityyppiä, joka sisältää sulamattomia aineita (rakenteita), kutsutaan jäännöskappaleiksi. Jälkimmäiset voivat pysyä sytoplasmassa pitkään tai vapauttaa sisältönsä eksosytoosin kautta solun ulkopuolella.(Kuva 10). Yleinen jäännöskappaleiden tyyppi eläinten kehossa ovat lipofussiinin rakeita, jotka ovat kalvorakkuloita (0,3-3 um), jotka sisältävät niukkaliukoista ruskeaa pigmenttiä lipofussiinia.
Peroksisomit ovat kalvorakkuloita, joiden halkaisija on enintään 1,5 µm, jonka matriisi sisältää noin 15 entsyymiä(Kuva 8). Jälkimmäisistä tärkein katalaasi, joka muodostaa jopa 40 % organellin kokonaisproteiinista, sekä peroksidaasi, aminohappooksidaasi jne. Peroksisomit muodostuvat endoplasmisessa retikulumissa ja uusiutuvat 5-6 päivän välein. Mitokondrioiden ohella peroksisomit ovat tärkeä keskus hapen hyödyntämiselle solussa. Erityisesti katalaasin vaikutuksesta vetyperoksidi (H 2 O 2), joka muodostuu aminohappojen, hiilihydraattien ja muiden soluaineiden hapettumisen aikana, hajoaa. Siten peroksisomit suojaavat solua vetyperoksidin haitallisilta vaikutuksilta.
Energia-aineenvaihdunnan organellit. Mitokondriot R. Kölliker kuvasi sen ensimmäisen kerran vuonna 1850 sarkosomeiksi kutsuttujen hyönteisten lihaksissa. Myöhemmin R. Altman tutki ja kuvasi niitä vuonna 1894 "bioplasteiksi", ja vuonna 1897 K. Benda kutsui niitä mitokondrioiksi. Mitokondriot ovat kalvoon sitoutuneita organelleja, jotka tarjoavat solulle (organismille) energiaa. ATP:n fosfaattisidosten muodossa varastoitunut energialähde on hapetusprosessit. Kanssa Mitokondriot osallistuvat steroidien ja nukleiinihappojen biosynteesiin sekä rasvahappojen hapetukseen.
M Riisi. yksitoista.
Mitokondrioiden rakennekaavio: 1 – ulkokalvo; 2 – sisäkalvo; 3 – cristae; 4 – matriisi
Itokondrioilla on elliptisiä, pallomaisia, sauvan muotoisia, lankamaisia ja muita muotoja, jotka voivat muuttua tietyn ajan kuluessa. Niiden mitat ovat leveys 0,2-2 mikronia ja pituus 2-10 mikronia. Mitokondrioiden määrä eri soluissa vaihtelee suuresti, aktiivisimmissa 500-1000. Maksasoluissa (hepatosyyteissä) niiden lukumäärä on noin 800, ja niiden tilavuus on noin 20 % sytoplasman tilavuudesta. Sytoplasmassa mitokondriot voivat sijaita diffuusisesti, mutta ne ovat yleensä keskittyneet suurimman energiankulutuksen alueille, esimerkiksi lähelle ionipumppuja, supistuvia elementtejä (myofibrillejä) ja liikeorganelleja (sperma aksoneemi). Mitokondriot koostuvat ulko- ja sisäkalvoista,
erottaa kalvojen välinen tila,ja sisältävät mitokondriomatriisin, johon sisäkalvon poimut - cristae - kohtaavat
(Kuvat 11, 12).
N
Riisi. 12.
Elektronivalokuva mitokondrioista (poikkileikkaus)
Mitokondrioiden kalvojen välinen tila, leveys 10-20 nm, sisältää pienen määrän entsyymejä. Sitä rajoittaa sisältäpäin sisäinen mitokondriokalvo, joka sisältää kuljetusproteiineja, hengitysketjuentsyymejä ja sukkinaattidehydrogenaasia sekä ATP-syntetaasikompleksia. Sisäkalvolle on ominaista alhainen läpäisevyys pienille ioneille. Se muodostaa 20 nm paksuja taitoksia, jotka sijaitsevat useimmiten kohtisuorassa mitokondrioiden pituusakseliin nähden ja joissakin tapauksissa (lihas ja muut solut) - pituussuunnassa. Mitokondrioiden lisääntyessä laskosten lukumäärä (niiden kokonaispinta-ala) kasvaa. Cristae onoksisomit - sienen muotoiset muodostelmat, jotka koostuvat pyöreästä päästä, jonka halkaisija on 9 nm, ja varresta, jonka paksuus on 3 nm. ATP-synteesi tapahtuu pään alueella. Mitokondrioiden hapettumis- ja ATP-synteesiprosessit eroavat toisistaan, minkä vuoksi kaikki energia ei kerry ATP:hen, vaan se hajoaa osittain lämmön muodossa. Tämä erottuminen on selkein esimerkiksi ruskeassa rasvakudoksessa, jota käytetään "talonkiinnitystilassa" olevien eläinten kevään "lämmittelyyn".
Mitokondrion sisäkammio (sisäkalvon ja kidekalvon välinen alue) on täytettymatriisi (Kuvat 11, 12), sisältää Krebsin syklin entsyymejä, proteiinisynteesientsyymejä, rasvahappojen hapetusentsyymejä, mitokondrio-DNA:ta, ribosomeja ja mitokondriorakeita.
Mitokondrioiden DNA edustaa mitokondrioiden omaa geneettistä laitteistoa. Se näyttää pyöreältä kaksijuosteiselta molekyyliltä, joka sisältää noin 37 geeniä. Mitokondrio-DNA eroaa ydin-DNA:sta alhaisella ei-koodaavien sekvenssien pitoisuudella ja yhteyksien puuttumisella histoneihin. Mitokondrio-DNA koodaa mRNA:ta, tRNA:ta ja rRNA:ta, mutta tuottaa vain 5-6 % mitokondrioiden proteiineista(ioninkuljetusjärjestelmän entsyymit ja jotkin ATP-synteesin entsyymit). Kaikkien muiden proteiinien synteesiä sekä mitokondrioiden kaksoistumista ohjaa tuman DNA. Suurin osa mitokondrioiden ribosomaalisista proteiineista syntetisoidaan sytoplasmassa ja kuljetetaan sitten mitokondrioihin. Mitokondrio-DNA:n periytyminen monilla eukaryoottilajeilla, myös ihmisillä, tapahtuu vain äidin linjan kautta: isän mitokondrio-DNA katoaa gametogeneesin ja hedelmöittymisen aikana.
Mitokondrioilla on suhteellisen lyhyt elinkaari (noin 10 päivää). Niiden tuhoutuminen tapahtuu autofagian kautta, ja uusi muodostuminen tapahtuu jakautumisen (ligaatio) kautta. edeltävät mitokondriot. Jälkimmäistä edeltää mitokondrioiden DNA:n replikaatio, joka tapahtuu riippumatta tuman DNA:n replikaatiosta missä tahansa solusyklin vaiheessa.
Prokaryooteilla ei ole mitokondrioita, ja niiden toiminnot suorittaa solukalvo. Erään hypoteesin mukaan mitokondriot ovat syntyneet aerobisista bakteereista symbiogeneesin seurauksena. On olemassa oletus mitokondrioiden osallistumisesta perinnöllisen tiedon välittämiseen.
Tiede, joka tutkii solujen rakennetta ja toimintaa, on ns sytologia.
Cell- elävien olentojen perusrakenne- ja toimintayksikkö.
Solut ovat pienestä koostaan huolimatta erittäin monimutkaisia. Solun sisäistä puolinestemäistä sisältöä kutsutaan sytoplasma.
Sytoplasma on solun sisäinen ympäristö, jossa tapahtuu erilaisia prosesseja ja solukomponentit - organellit (organellit) sijaitsevat.
Solun ydin
Solun ydin on solun tärkein osa.
Ydin on erotettu sytoplasmasta kuorella, joka koostuu kahdesta kalvosta. Ydinkalvossa on lukuisia huokosia, jotta ytimeen pääsee sytoplasmasta erilaisia aineita ja päinvastoin.
Ytimen sisäistä sisältöä kutsutaan karyoplasma tai ydinmehu. Sijaitsee ydinmehussa kromatiini Ja nucleolus.
Kromatiini on DNA-juoste. Jos solu alkaa jakautua, kromatiinilangat kierretään tiukasti spiraaliksi erityisten proteiinien ympärille, kuten puolan langat. Tällaiset tiheät muodostelmat ovat selvästi näkyvissä mikroskoopin alla ja niitä kutsutaan kromosomit.
Ydin sisältää geneettistä tietoa ja ohjaa solun elämää.
Nucleolus on tiheä pyöreä runko ytimen sisällä. Tyypillisesti solun ytimessä on yhdestä seitsemään nukleolia. Ne näkyvät selvästi solujen jakautumisen välillä, ja jakautumisen aikana ne tuhoutuvat.
Nukleolien tehtävänä on RNA:n ja proteiinien synteesi, joista muodostuu erityisiä organelleja - ribosomit.
Ribosomit osallistua proteiinien biosynteesiin. Sytoplasmassa ribosomit sijaitsevat useimmiten pinnalla karkea endoplasminen verkkokalvo. Harvemmin ne suspendoituvat vapaasti solun sytoplasmaan.
Endoplasminen verkkokalvo (ER) osallistuu solun proteiinien synteesiin ja aineiden kuljettamiseen solun sisällä.
Merkittävä osa solun syntetisoimista aineista (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit) ei kulu heti, vaan ne kulkeutuvat EPS-kanavien kautta varastoitaviksi erityisiin onteloihin, jotka on asetettu erityisiin pinoihin, "säiliöihin" ja jotka on rajattu sytoplasmasta kalvolla. . Näitä onteloita kutsutaan Golgi-laite (kompleksi). Useimmiten Golgi-laitteen vesisäiliöt sijaitsevat lähellä solun ydintä.
Golgin laite osallistuu solun proteiinien muuntamiseen ja syntetisoi lysosomit- solun ruoansulatusorganellit.
Lysosomit Ne ovat ruoansulatusentsyymejä, jotka on "pakattu" membraanirakkuloihin, muodostuneet ja jakautuneet koko sytoplasmaan.
Golgi-kompleksi kerää myös aineita, joita solu syntetisoi koko organismin tarpeisiin ja jotka poistuvat solusta ulos.
Mitokondriot- solujen energiaorganellit. Ne muuttavat ravinteita energiaksi (ATP) ja osallistuvat solun hengitykseen.
Mitokondriot on peitetty kahdella kalvolla: ulompi kalvo on sileä ja sisempi on lukuisia taitoksia ja ulokkeita - cristae.
Plasmakalvo
Jotta solu olisi yksi järjestelmä, on välttämätöntä, että kaikki sen osat (sytoplasma, ydin, organellit) pidetään yhdessä. Tätä tarkoitusta varten se kehittyi evoluutioprosessissa plasmakalvo, joka ympäröi jokaista solua ja erottaa sen ulkoisesta ympäristöstä. Ulkokalvo suojaa solun sisäistä sisältöä - sytoplasmaa ja tumaa - vaurioilta, ylläpitää solun vakiomuotoa, varmistaa solujen välisen viestinnän, päästää selektiivisesti tarvittavat aineet soluun ja poistaa aineenvaihduntatuotteita solusta.
Kalvon rakenne on sama kaikissa soluissa. Kalvon perusta on kaksinkertainen lipidimolekyylien kerros, jossa sijaitsee lukuisia proteiinimolekyylejä. Jotkut proteiinit sijaitsevat lipidikerroksen pinnalla, toiset tunkeutuvat molempiin lipidikerroksiin läpi ja läpi.
Erityiset proteiinit muodostavat hienoimmat kanavat, joiden kautta kalium, natrium, kalsium ja jotkut muut halkaisijaltaan pienet ionit voivat kulkeutua soluun tai sieltä ulos. Suuremmat hiukkaset (ravintomolekyylit - proteiinit, hiilihydraatit, lipidit) eivät kuitenkaan voi kulkea kalvokanavien läpi ja päästä soluun fagosytoosi tai pinosytoosi:
- Kohdassa, jossa ruokapartikkeli koskettaa solun ulkokalvoa, muodostuu invaginaatio, ja hiukkanen tulee soluun kalvon ympäröimänä. Tätä prosessia kutsutaan fagosytoosi (kasvisolut peitetään tiheällä kuitukerroksella (solukalvo) ulomman solukalvon päällä eivätkä pysty sieppaamaan aineita fagosytoosin avulla).
- Pinosytoosi eroaa fagosytoosista vain siinä, että tässä tapauksessa ulkokalvon invaginaatio ei sieppaa kiinteitä hiukkasia, vaan nestepisaroita, joissa on siihen liuenneita aineita. Tämä on yksi tärkeimmistä mekanismeista aineiden tunkeutumiselle soluun.
Oppitunnin tyyppi: yhdistetty.
menetelmät: sanallinen, visuaalinen, käytännöllinen, ongelmanhaku.
Oppitunnin tavoitteet
Koulutus: syventää opiskelijoiden tietoja eukaryoottisolujen rakenteesta, opettaa heitä soveltamaan niitä käytännön tunneilla.
Kehittävä: parantaa opiskelijoiden kykyä työskennellä didaktisen materiaalin kanssa; kehittää opiskelijoiden ajattelua tarjoamalla tehtäviä prokaryoottisten ja eukaryoottisten solujen, kasvisolujen ja eläinsolujen vertailuun, samankaltaisten ja erottuvien piirteiden tunnistamiseen.
Laitteet: juliste "Sytoplasmisen kalvon rakenne"; tehtäväkortit; moniste (prokaryoottisen solun rakenne, tyypillinen kasvisolu, eläinsolun rakenne).
Tieteidenväliset yhteydet: kasvitiede, eläintiede, ihmisen anatomia ja fysiologia.
Tuntisuunnitelma
I. Organisatorinen hetki
Valmiuden tarkistaminen oppitunnille.
Oppilasluettelon tarkistaminen.
Kommunikoi oppitunnin aihe ja tavoitteet.
II. Uuden materiaalin oppiminen
Organismien jakautuminen pro- ja eukaryooteihin
Solut ovat muodoltaan erittäin vaihtelevia: jotkut ovat muodoltaan pyöreitä, toiset näyttävät tähdiltä, joissa on paljon säteitä, toiset ovat pitkänomaisia jne. Solut vaihtelevat myös kooltaan - pienimmistä, valomikroskoopilla vaikeasti erotettavissa olevista paljaalla silmällä täydellisesti näkyviin (esimerkiksi kalan ja sammakoiden munat).
Kaikki hedelmöittämättömät munat, mukaan lukien jättimäiset kivettyneet dinosaurusten munat, joita säilytetään paleontologisissa museoissa, olivat myös kerran eläviä soluja. Kuitenkin, jos puhumme sisäisen rakenteen pääelementeistä, kaikki solut ovat samanlaisia toistensa kanssa.
Prokaryootit (alkaen lat. pro- ennen, aikaisemmin, sijaan ja kreikka. karyon– ydin) ovat organismeja, joiden soluissa ei ole kalvoon sitoutunutta ydintä, ts. kaikki bakteerit, mukaan lukien arkkibakteerit ja syanobakteerit. Prokaryoottilajeja on yhteensä noin 6000. Kaikki prokaryoottisolun geneettinen informaatio (genofori) sisältyy yhteen pyöreään DNA-molekyyliin. Mitokondriot ja kloroplastit puuttuvat, ja solulle energiaa antavat hengitys- tai fotosynteesitoiminnot suorittaa plasmakalvo (kuva 1). Prokaryootit lisääntyvät ilman selvää seksuaalista prosessia jakautumalla kahtia. Prokaryootit pystyvät suorittamaan useita erityisiä fysiologisia prosesseja: ne kiinnittävät molekyylin typpeä, suorittavat maitohappokäymisen, hajottavat puuta ja hapettavat rikkiä ja rautaa.
Alkukeskustelun jälkeen opiskelijat tarkastelevat prokaryoottisen solun rakennetta vertaamalla tärkeimpiä rakenteellisia piirteitä eukaryoottisolujen tyyppeihin (kuva 1).
Eukaryootit - Nämä ovat korkeampia organismeja, joilla on selkeästi määritelty ydin, joka on erotettu sytoplasmasta kalvolla (karyomembrane). Eukaryootteja ovat kaikki korkeammat eläimet ja kasvit sekä yksi- ja monisoluiset levät, sienet ja alkueläimet. Eukaryoottien ydin-DNA sisältyy kromosomeihin. Eukaryooteissa on soluorganelleja, joita rajoittavat kalvot.
Erot eukaryoottien ja prokaryoottien välillä
– Eukaryooteilla on todellinen ydin: eukaryoottisolun geneettistä laitteistoa suojaa kalvo, joka on samanlainen kuin itse solun kalvo.
– Sytoplasmaan sisältyviä organelleja ympäröi kalvo.
Kasvi- ja eläinsolujen rakenne
Minkä tahansa organismin solu on järjestelmä. Se koostuu kolmesta toisiinsa kytketystä osasta: kuoresta, ytimestä ja sytoplasmasta.
Kasvitieteen, eläintieteen ja ihmisen anatomian opinnoissasi olet jo tutustunut erityyppisten solujen rakenteeseen. Tarkastellaanpa tätä materiaalia lyhyesti.
Harjoitus 1. Selvitä kuvan 2 perusteella, mitä organismeja ja kudostyyppejä numeroilla 1–12 merkityt solut vastaavat. Mikä määrittää niiden muodon?
Kasvi- ja eläinsolujen organellien rakenne ja toiminta
Käyttämällä kuvia 3 ja 4 sekä Biologian sanakirjaa ja oppikirjaa opiskelijat täyttävät taulukon, jossa vertaillaan eläin- ja kasvisoluja.
Pöytä. Kasvi- ja eläinsolujen organellien rakenne ja toiminta
Soluorganellit |
Organellien rakenne |
Toiminto |
Organellien esiintyminen soluissa |
|
kasvit |
eläimet |
|||
Kloroplasti |
Se on eräänlainen plastidi |
Värittää kasvit vihreäksi ja mahdollistaa fotosynteesin. |
||
Leukoplasti |
Kuori koostuu kahdesta peruskalvosta; sisäinen, kasvaa stromaan, muodostaa muutamia tylakoideja |
Syntetisoi ja kerää tärkkelystä, öljyjä, proteiineja |
||
Kromoplasti |
Plastidit keltaisella, oranssilla ja punaisella värillä, väri johtuu pigmenteistä - karotenoideista |
Syksyn lehtien punainen, keltainen väri, mehukkaat hedelmät jne. |
||
Kattaa jopa 90 % kypsän solun tilavuudesta, täynnä solumehua |
Turgorin ylläpito, vara-aineiden ja aineenvaihduntatuotteiden kerääntyminen, osmoottisen paineen säätely jne. |
|||
Mikrotubulukset |
Koostuu tubuliiniproteiinista, joka sijaitsee lähellä plasmakalvoa |
Ne osallistuvat selluloosan laskeutumiseen soluseinille ja erilaisten organellien liikkumiseen sytoplasmassa. Solunjakautumisen aikana mikrotubulukset muodostavat kararakenteen perustan |
||
Plasmakalvo (PMM) |
Koostuu lipidikaksoiskerroksesta, johon eri syvyyksillä upotetut proteiinit läpäisevät |
Este, aineiden kuljetus, solujen välinen viestintä |
||
Tasainen EPR |
Tasaisten ja haarautuvien putkien järjestelmä |
Suorittaa lipidien synteesin ja vapautumisen |
||
Karkea EPR |
Se sai nimensä sen pinnalla sijaitsevien monien ribosomien vuoksi. |
Proteiinin synteesi, kerääntyminen ja transformaatio vapautumista varten solusta ulos |
||
Ympäröi kaksinkertainen ydinkalvo huokosineen. Ulompi ydinkalvo muodostaa jatkuvan rakenteen ER-kalvon kanssa. Sisältää yhden tai useamman nukleolin |
Perinnöllisen tiedon kantaja, solutoiminnan säätelykeskus |
|||
Soluseinän |
Koostuu pitkistä selluloosamolekyyleistä, jotka on järjestetty nipuiksi, joita kutsutaan mikrofibrilleiksi |
Ulkokehys, suojakuori |
||
Plasmodesmata |
Pienet sytoplasmiset kanavat, jotka tunkeutuvat soluseinien läpi |
Yhdistä naapurisolujen protoplastit |
||
Mitokondriot |
ATP-synteesi (energian varastointi) |
|||
Golgin laite |
Koostuu pinosta litteitä pusseja, joita kutsutaan cisternaiksi tai diktyosomeiksi |
Polysakkaridien synteesi, CPM:n ja lysosomien muodostuminen |
||
Lysosomit |
Solunsisäinen ruoansulatus |
|||
Ribosomit |
Koostuu kahdesta epätasaisesta alayksiköstä - |
Proteiinin biosynteesin paikka |
||
Sytoplasma |
Koostuu vedestä, jossa on suuri määrä liuenneita aineita, jotka sisältävät glukoosia, proteiineja ja ioneja |
Se sisältää muita soluorganelleja ja suorittaa kaikki solujen aineenvaihduntaprosessit. |
||
Mikrofilamentit |
Aktiinista valmistetut kuidut, jotka on yleensä järjestetty nippuihin lähellä solujen pintaa |
Osallistu solujen liikkuvuuteen ja muodonmuutokseen |
||
Centrioles |
Voi olla osa solun mitoottista laitteistoa. Diploidisolu sisältää kaksi paria sentrioleja |
Osallistu solunjakoprosessiin eläimillä; levien, sammaleiden ja alkueläinten zoosporeissa ne muodostavat värekarvojen tyvikappaleita |
||
Microvilli |
Plasmakalvon ulkonemat |
Ne lisäävät solun ulkopintaa, ja ne muodostavat yhdessä solun rajan |
||
johtopäätöksiä
1. Soluseinä, plastidit ja keskusvakuoli ovat ainutlaatuisia kasvisoluille.
2. Lysosomeja, sentrioleja, mikrovilliä esiintyy pääasiassa vain eläinorganismien soluissa.
3. Kaikki muut organellit ovat ominaisia sekä kasvi- että eläinsoluille.
Solukalvon rakenne
Solukalvo sijaitsee solun ulkopuolella ja erottaa sen kehon ulkoisesta tai sisäisestä ympäristöstä. Sen perusta on plasmalemma (solukalvo) ja hiilihydraatti-proteiinikomponentti.
Solukalvon toiminnot:
– säilyttää solun muodon ja antaa mekaanista lujuutta solulle ja koko keholle;
– suojaa solua mekaanisilta vaurioilta ja haitallisten yhdisteiden pääsyltä siihen;
– suorittaa molekyylisignaalien tunnistamisen;
– säätelee aineenvaihduntaa solun ja ympäristön välillä;
– suorittaa solujen välistä vuorovaikutusta monisoluisessa organismissa.
Soluseinän toiminta:
– edustaa ulkoista kehystä – suojakuorta;
– tarjoaa aineiden kuljetuksen (vesi, suolat, monien orgaanisten aineiden molekyylit kulkevat soluseinän läpi).
Eläinsolujen ulkokerros, toisin kuin kasvien soluseinät, on erittäin ohut ja joustava. Se ei näy valomikroskoopilla ja koostuu useista polysakkarideista ja proteiineista. Eläinsolujen pintakerrosta kutsutaan glykokaliksi, suorittaa eläinsolujen suoran yhteyden ulkoiseen ympäristöön kaikkien sitä ympäröivien aineiden kanssa, mutta sillä ei ole tukiroolia.
Eläinsolun glykokalyksin ja kasvisolun soluseinän alla on plasmakalvo, joka rajoittuu suoraan sytoplasmaan. Plasmakalvo koostuu proteiineista ja lipideistä. Ne on järjestetty järjestykseen erilaisten kemiallisten vuorovaikutusten vuoksi. Plasmakalvon lipidimolekyylit on järjestetty kahteen riviin ja muodostavat jatkuvan lipidikaksoiskerroksen. Proteiinimolekyylit eivät muodosta jatkuvaa kerrosta, ne sijaitsevat lipidikerroksessa, syöksymällä siihen eri syvyyksiin. Proteiinien ja lipidien molekyylit ovat liikkuvia.
Plasmakalvon toiminnot:
– muodostaa esteen, joka erottaa solun sisäisen sisällön ulkoisesta ympäristöstä;
– tarjoaa aineiden kuljetuksen;
– tarjoaa kommunikaatiota solujen välillä monisoluisten organismien kudoksissa.
Aineiden pääsy soluun
Solun pinta ei ole jatkuva. Sytoplasmisessa kalvossa on lukuisia pieniä reikiä - huokosia, joiden läpi, erityisten proteiinien avulla tai ilman, ionit ja pienet molekyylit voivat tunkeutua soluun. Lisäksi jotkut ionit ja pienet molekyylit voivat päästä soluun suoraan kalvon kautta. Tärkeimpien ionien ja molekyylien pääsy soluun ei ole passiivista diffuusiota, vaan aktiivista kuljetusta, joka vaatii energiankulutusta. Aineiden kuljetus on valikoivaa. Solukalvon selektiivistä läpäisevyyttä kutsutaan puoliläpäisevyys.
Tekijä: fagosytoosi Soluun pääsee suuria molekyylejä orgaanisia aineita, kuten proteiineja, polysakkarideja, ruokahiukkasia ja bakteereja. Fagosytoosi tapahtuu plasmakalvon osallistuessa. Kohdassa, jossa solun pinta joutuu kosketuksiin minkä tahansa tiheän aineen hiukkasen kanssa, kalvo taipuu, muodostaa syvennyksen ja ympäröi hiukkasen, joka on upotettu solun sisään "kalvokapseliin". Ruoansulatusvakuoli muodostuu, ja soluun tulevat orgaaniset aineet pilkkoutuvat siinä.
Eläinten ja ihmisten amebat, ripset ja leukosyytit ruokkivat fagosytoosin kautta. Leukosyytit imevät bakteereja sekä erilaisia kiinteitä hiukkasia, jotka vahingossa joutuvat kehoon, mikä suojaa sitä patogeenisiltä bakteereilta. Kasvien, bakteerien ja sinilevien soluseinä estää fagosytoosia, joten tämä aineiden pääsy soluun ei niissä toteudu.
Myös nestepisarat, jotka sisältävät erilaisia aineita liuenneessa ja suspendoituneessa tilassa, tunkeutuvat soluun plasmakalvon kautta pinosytoosi. Nesteen absorptioprosessi on samanlainen kuin fagosytoosi. Pisara nestettä upotetaan sytoplasmaan "kalvopakkauksessa". Orgaaniset aineet, jotka tulevat soluun veden kanssa, alkavat pilkkoutua sytoplasmassa olevien entsyymien vaikutuksesta. Pinosytoosi on luonnossa laajalle levinnyt, ja sitä toteuttavat kaikkien eläinten solut.
III. Vahvistaa opittua materiaalia
Mihin kahteen suureen ryhmään kaikki organismit on jaettu ytimen rakenteen perusteella?
Mitkä organellit ovat ominaisia vain kasvisoluille?
Mitkä organellit ovat ainutlaatuisia eläinsoluille?
Miten kasvien ja eläinten solukalvon rakenne eroaa?
Millä kahdella tavalla aineet pääsevät soluun?
Mikä on fagosytoosin merkitys eläimille?
