Մարմնի բջջային կառուցվածքը՝ Գիտելիքի հիպերմարկետ։ Ո՞ր բակտերիաներն են համարվում «մոլորակի բուժքույրերը».

\ Փաստաթղթեր \ Քիմիայի և կենսաբանության ուսուցիչների համար

Այս կայքի նյութերն օգտագործելիս՝ իսկ պաստառի տեղադրումը ՊԱՐՏԱԴԻՐ Է!!!

Կենսաբանության օլիմպիադա 6-րդ դասարանի համար

Նյութը մշակվել և ուղարկվել է.Վիկտորյա Վիկտորովնա Մասլովա, կենսաբանության ուսուցչուհի Մունիցիպալ ուսումնական հաստատությունԱզնվական միջին միջնակարգ դպրոց, 403843, Կամիշինսկի գյուղ Դվորյանսկոե մունիցիպալ շրջան, Վոլգոգրադի մարզ. Էլփոստի հասցե: [էլփոստը պաշտպանված է]

ՏԱՐԲԵՐԱԿ «Ա»

«Ա» տարբերակի առաջադրանքներից յուրաքանչյուրի համար կա չորս հնարավոր պատասխան, որոնցից միայն մեկն է ճիշտ: Շրջեք այս պատասխանի թիվը:

1. Ի՞նչ կապ կա «բույս» տերմինի և ստորև բերված չորս տերմիններից մեկի միջև: Սահմանեք այս տերմինը:

1) վակուոլ 2) արմատ 3) ֆոտոսինթեզ 4) հանքային սնուցում

2. Ո՞ր բակտերիաներն են համարվում «մոլորակի բուժքույրերը»:

1) փտում 2) քացախաթթու 3) կաթնաթթու 4) հանգույց

3. Կրթություն օրգանական նյութերանօրգանականից, օգտագործելով արեգակնային էներգիան, առաջանում է բույսերի գործընթացում

1) ֆոտոսինթեզ 2) շնչառություն 3) գոլորշիացում 4) նյութերի տեղափոխում

4. Ո՞ր դասին են պատկանում։ ծաղկող բույսեր, ունենալով արմատային համակարգ և ցանցային տերևային օդափոխություն:

1) սֆագնում մամուռներ 2) փշատերևներ 3) երկշաքիլավորներ 4) պտերներ

5. Ծաղկավոր բույսերի ո՞ր օրգանի կառուցվածքային առանձնահատկություններն են որոշիչ դեր խաղում դրանք դասերի համադրելիս:

1) սերմ 2) պտուղ 3) ծաղիկ 4) տերեւ

6. Անվանե՛ք բջջի ներքին միջավայրը, որում գտնվում են միջուկը և բազմաթիվ օրգանելները

1) թաղանթ 2) պլազմային թաղանթ 3) ցիտոպլազմա 4) միջուկ

7. Օրգանիզմների յուրաքանչյուր տեսակի համար քրոմոսոմների թիվը հաստատուն է։ Քանի՞ քրոմոսոմ ունի մարդը:

1) 54 2) 78 3) 48 4) 46

8. Կառուցվածքով, չափերով և գործառույթներով նման բջիջների խումբը ձևավորում է.

9. Ի՞նչ տեսակի արմատային համակարգեր կան:

1) կողային և միջուկ 2) թելքավոր և միջուկ 3) հիմնական և թելքավոր 4) ենթակա և միջուկ

10. Ինչպե՞ս է կոչվում մարմնի այն հատվածը, որը կատարում է որոշակի գործառույթներ:

1) օրգան 2) ֆագոցիտոզ 3) հյուսվածք 4) վիրուս

Բջջի կառուցվածքը մնում է ընդհանուր շատ օրգանիզմների համար: Սա բջջային թաղանթ, ցիտոպլազմա՝ տրանսպորտային ցանցով և օրգանելներով։ Էուկարիոտային բջիջները նույնպես ունեն միջուկ, մինչդեռ սնկային, բակտերիալ և բուսական բջիջները լրացուցիչ ունեն բջջային պատ: Այն առանձնացնում է բջիջը արտաքին միջավայրից, մինչդեռ ներքինը, որտեղ բիոսինթետիկ և նյութափոխանակության գործընթացները, պաշտպանված անբարենպաստ պայմաններ. Այդ դեպքում ինչպե՞ս է կոչվում բջջի ներքին միջավայրը:

Ցիտոպլազմ և հիալոպլազմ

Ամենաակնհայտ պատասխանը ցիտոպլազմա է: Կոլոիդային նյութ է, որի հաստության մեջ տեղավորված են ներդիրներ և էական օրգանելներ։ Այնուամենայնիվ, պատասխանը պետք է լրացվի «հյալոպլազմ» տերմինով: այդպես է կոչվում թափանցիկ միջավայրընդգրկումներով և որոշ օրգանելներով։ Հետաքրքիր է, որ այս մեկնաբանությունը թույլ չի տալիս հստակ սահման գծել ցիտոպլազմ և հիալոպլազմ տերմինների միջև, քանի որ դրանք բնութագրում են նմանատիպ հասկացություններ։

Բջջի ներքին միջավայրի կազմը

Իրականում դա այդպես է, և ցիտոպլազմն ինքնին հաճախ կոչվում է հիալոպլազմա: Այն բաղկացած է ցիտոզոլից, օրգանելներից և ոչ մշտական ​​ներդիրներից։ «Ցիտոզոլ» տերմինը վերաբերում է ցիտոպլազմայի (կամ հիալոպլազմայի) տարասեռ հեղուկ հատվածին, որը բաղկացած է ջրից, սպիտակուցներից և անօրգանական միացություններից: Սա մածուցիկ կոլոիդային միջավայր է, որն ապահովում է բջջային տուրգորը և աջակցում է սինթետիկ, տրանսպորտային և նյութափոխանակության գործընթացներին: Սա մեկն է միջավայրը, որի հաստության մեջ կախված են ներդիրներն ու օրգանելները։ Այն պետք է ունենա մշտական ​​բաղադրություն և ֆիզիկական և քիմիական բնութագրեր, եթե դա վերաբերում է սովորական գործվածքներին։

Եթե ​​որպես օրինակ վերցնենք գրգռված հյուսվածքները (մկանային կամ նյարդային), ապա դրանց բջիջներում տեղի է ունենում լիցքավորման ցիկլային փոփոխություն և մեմբրանի ներուժը, իոնների կոնցենտրացիաները. Գրեթե բոլոր նոր սինթեզված սպիտակուցները մտնում են ցիտոզոլ, եթե դրանք չեն պահանջում հետսինթետիկ փոփոխություն։ Եթե ​​սինթեզից հետո նրանք պետք է հավաքեն սպիտակուցային ստորաբաժանումներ կամ պետք է լիպիդային կամ ածխաջրային տեղ կցեն դրանց, ապա դրանք կոպիտ էնդոպլազմիկ ցանցից կտեղափոխվեն Գոլջիի համալիր։ Հետագայում նրանք կմտնեն ցիտոզոլ կամ բջջային թաղանթ, որտեղ կկատարեն իրենց գործառույթը։

Բազմաբջիջ օրգանիզմի ներքին միջավայրի փոխհարաբերությունները

Ցիտոպլազմը, հիալոպլազմը և ցիտոզոլը բջջի ներքին միջավայրի տարբեր անվանումներ են: Նրանք դեր են խաղում նրա կյանքի գործընթացների ապահովման գործում կենսական դեր, քանի որ դրանք այն վայրն են, որտեղ սինթետիկ, մետաբոլիկ և տրանսպորտային գործընթացները. Այս դեպքում բազմաբջիջ օրգանիզմները, թեև սահմանափակ են, բայց հանդիսանում են բազմաբջիջ օրգանիզմի ներքին միջավայրի մի մասը։ Այն շփվում է միջբջջային հեղուկի և արյան՝ մարմնի տրանսպորտային համակարգի հետ։

Արյունից նյութերը ներթափանցում են միջբջջային տարածություն (ինտերստիցիում), որտեղից սնուցիչները և կապված թթվածինը իոնային ալիքներով կամ ցիտոպլազմային թաղանթով անցնում են ցիտոպլազմա։ Այսպես են կոչվում բջջի ներքին միջավայրը։ միասնական համակարգ, որն իրականացնում է իր կարեւորագույն գործառույթները։

Նեղ իմաստով ցիտոպլազմը (կամ հիալոպլազմը) կարելի է անվանել միջանկյալ բջջի միջուկի և ինտերստիցիումի միջև։ Վերջինս նման դեր է խաղում ցիտոպլազմայի և արյան համար։ Հետևաբար, ցիտոպլազմը (կամ հիալոպլազմը) բջջի ներքին միջավայրի անվանումն է։ Այն գտնվում է միջուկային մատրիցայի և բջջային թաղանթի միջև։ Ընդ որում, հենց ցիտոպլազման է զբաղեցնում բջջի ամենամեծ ծավալը և բաղկացած է 80-85%-ով ջրից։

Քննության և թեստային հարցերի պատասխաններ

Վերը նկարագրված մեկնաբանությունների անորոշության պատճառով հնարավոր է մոլորության մեջ գցել ընթերցողին, ով նման հարցի է հանդիպում քննության կամ թեստային հարցի վերաբերյալ: Ի՞նչ է կոչվում բջջի ներքին միջավայրը: Պատասխանը պետք է տրվի՝ կախված հանգամանքներից։ Օրինակ, բանավոր քննության դեպքում պետք է ասել, որ ներքին միջավայրը ցիտոպլազմա է, որը կոչվում է նաեւ հիալոպլազմա։ Նրանք իրենց հերթին բաղկացած են ցիտոզոլից, ոչ մշտական ​​ներդիրներից և պարտադիր օրգանելներից։ Ցիտոզոլն ինքնին ցիտոպլազմայի հեղուկ մասն է, որը հիմնականում բաղկացած է ջրից, անօրգանական նյութերից և օրգանական մոլեկուլներից։ Ցիտոզոլը առկա է ինչպես ճշմարիտ, այնպես էլ կոլոիդային լուծույթների տեսքով և, հետևաբար, իր կառուցվածքով մնում է տարասեռ:

Համակարգչային թեստավորման հարցեր

Եթե ​​ավտոմատացված համակարգչային թեստի վրա հարց է տրվում պատասխանի նշված տարբերակներով, ապա պետք է ուշադիր վերընթերցել հարցի ձևակերպումը: Պետք է հասկանալ, թե հարցի հեղինակն ինչ պատասխան է ուզել, ինչ տարբերակ ավելի լավ է տեղավորվում. Ամենից հաճախ միանվագ թեստերում «հյալոպլազմ» և «ցիտոպլազմ» տարբերակներն են տարբեր տարբերակներչի նշվի: Եթե ​​դա տեղի ունենա, ապա թեստի կազմողները դիտավորյալ սխալ են ներառել այնտեղ, քանի որ hyaloplasm և cytoplasm հասկացությունները նույնն են: Իսկ այն հարցում, թե ինչպես է կոչվում բջջի ներքին միջավայրը, տարբերակները կարող են տարբեր լինել, բայց էությունը նույնն է. Սրանք են ցիտոպլազմը, հիալոպլազմը և ցիտոզոլը: Ամենաակնհայտ պատասխանը ցիտոպլազմն է։

Բջջի ներքին միջավայրը

Բջջի ներսում կա ցիտոպլազմա: Այն բաղկացած է հեղուկ մասից՝ հիալոպլազմից (մատրիքս), օրգանելներից և ցիտոպլազմային ներդիրներից։

Հիալոպլազմա

Հիալոպլազմը ցիտոպլազմայի հիմնական նյութն է, որը լրացնում է միջև եղած ամբողջ տարածությունը պլազմային թաղանթ, միջուկային թաղանթ և այլ ներբջջային կառուցվածքներ։ Հիալոպլազմը կարելի է դիտարկել որպես բարդ կոլոիդային համակարգ, որը կարող է գոյություն ունենալ երկու վիճակում՝ լուծանման (հեղուկ) և գելանման, որոնք փոխադարձաբար փոխակերպվում են միմյանց։ Այս անցումների գործընթացում որոշակի աշխատանք է տարվում, էներգիա է ծախսվում։ Հիալոպլազմը զուրկ է որևէ կոնկրետ կազմակերպությունից։ Քիմիական բաղադրությունհիալոպլազմա՝ ջուր (90%), հանքային իոններ, սպիտակուցներ (գլյուկոլիզի ֆերմենտներ, շաքարների նյութափոխանակություն, ազոտային հիմքեր, սպիտակուցներ և լիպիդներ): Որոշ ցիտոպլազմային սպիտակուցներ ձևավորում են ենթամիավորներ, որոնք առաջացնում են օրգանելներ, ինչպիսիք են ցենտրիոլները և միկրոթելերը:

Հիալոպլազմայի գործառույթները.

1) բջջի իրական ներքին միջավայրի ձևավորումը, որը միավորում է բոլոր օրգանելները և ապահովում դրանց փոխազդեցությունը.

2) բջիջի որոշակի կառուցվածքի և ձևի պահպանում, աջակցություն ստեղծելով ներքին գտնվելու վայրըօրգանելներ;

3) նյութերի և կառուցվածքների ներբջջային տեղաշարժի ապահովումը.

4) համապատասխան նյութափոխանակության ապահովում ինչպես բջջի ներսում, այնպես էլ դրա հետ արտաքին միջավայր.

Ներառումներ

Սրանք ցիտոպլազմայի համեմատաբար անկայուն բաղադրիչներ են: Դրանց թվում են.

1) պահուստային սննդանյութեր, որոնք օգտագործվում են բջջի կողմից անբավարար ընդունման ժամանակաշրջաններում սննդանյութերդրսից (բջջային սովի ժամանակ), - ճարպի, օսլայի կամ գլիկոգենի հատիկների կաթիլներ;

2) մթերքներ, որոնք ենթակա են բջջից ազատվելու, օրինակ՝ սեկրետորային բջիջներում հասուն սեկրեցիայի հատիկներ (կաթը՝ կաթնագեղձերի լակտոցիտներում).

3) որոշ բջիջների բալաստային նյութեր, որոնք չեն կատարում որևէ հատուկ գործառույթ (որոշ պիգմենտներ, օրինակ՝ ծերացող բջիջների լիպոֆուսցինը):

Նյութափոխանակություն

Կյանքի նյութական էությունը դրսևորվում է առաջին հերթին կենդանի համակարգի (բջջ, օրգանիզմ, կենսացենոզ) և նրա շրջակա արտաքին միջավայրի միջև տեղի ունեցող նյութերի և էներգիայի շարունակական փոխանակմամբ։ Այս առումով կենսաբանական համակարգերեն բացել .

Տարբեր օրգանիզմներսպառել տարբեր տեսակներէներգիա, և, հետևաբար, դրանք բաժանվում են ավտոտրոֆների և հետերոտրոֆների:

Ավտոտրոֆ օրգանիզմներ(ինքնասնուցվող) կարողանում են կլանել անշունչ բնության էներգիան։Առաջին հերթին դրանք կանաչ բույսեր են, ինչպես նաև շագանակագույն և կարմիր ջրիմուռներ, որոնք օգտագործում են արևի լույսգործընթացի համար ֆոտոսինթեզ - անօրգանական ջրից և ածխաթթու գազից գլյուկոզայի օրգանական նյութի առաջացում. Ավտոտրոֆները ներառում են նաև կապտականաչ ջրիմուռներ (ցիաներ) և որոշ բակտերիաներ, որոնք կարող են արձագանքել քիմոսինթեզ - օրգանական նյութերի սինթեզ՝ օգտագործելով պարզի էներգիան քիմիական ռեակցիաներ. Միևնույն ժամանակ առաջնային էներգիան (արևային կամ քիմիական) վերածվում է բարդ օրգանական մոլեկուլների քիմիական կապերի էներգիայի., այնպես որ ավտոտրոֆները, կարծես, ստեղծում են իրենց սնունդը:

Հետերոտրոֆ օրգանիզմներ(կերակրումը ուրիշների հաշվին) - մարդիկ, բոլոր կենդանիները, սնկերը, ինչպես նաև բազմաթիվ բակտերիաներ - սնունդ են ստանում ավտոտրոֆների, հիմնականում բույսերի կողմից արտադրված պատրաստի օրգանական նյութերի տեսքով:Որպես այս սննդի մի մաս, նրանք ստանում են նաև քիմիական կապերում պարունակվող էներգիա։

Եթե ​​սննդի օրգանական նյութը տրոհվում է ավելի պարզ նյութերի, էներգիան ազատվում է: Ըստ էության, հետերոտրոֆները ստանում են նույն արևային էներգիան, բայց կանաչ բույսերի կողմից վերածվում են քիմիական էներգիայի: Այստեղից պարզ է հսկայական դերը բուսական օրգանիզմներորպես կենդանիների և մարդկանց էներգիայի մատակարարման միջնորդ. Մարդկությունը դեռ չի սովորել ձերբազատվել այս կախվածությունից, էներգիա ստանալ անմիջապես անշունչ բնությունից։ Եվ չնայած ակադեմիկոս Վ.Ի. Ուստի ամբողջ աշխարհի կենսաբանների համար առաջնահերթ խնդիրներից մեկը մնում է բոլոր մանրամասներով հասկանալ ֆոտոսինթեզի մեխանիզմը, որպեսզի այն հնարավորինս ուժեղացնեն բույսերում և, հնարավորության դեպքում, վերարտադրեն արհեստական ​​պայմաններում:

ATP-ի կառուցվածքը և դրա փոփոխությունները նյութափոխանակության ընթացքում

Ռ էներգետիկ նյութափոխանակության ռեակցիաներ. Անկախ էներգիայի սկզբնական աղբյուրից, բոլոր օրգանիզմները՝ և՛ ավտոտրոֆները, և՛ հետերոտրոֆները, նախ էներգիան վերածում են հետագա օգտագործման համար հարմար վիճակի։ Սրանք այսպես կոչված մակրոէերգիկ (էներգիայով հարուստ) կապերն են մոլեկուլներում adenosine triphosphoric թթու - ATP . ATP մոլեկուլները ձևավորվում են ադենոզինից դի ֆոսֆոր (ADP) կամ ադենոզին մոնո ֆոսֆորական (AMP) թթու և ֆոսֆորաթթվի ազատ մոլեկուլներ, բայց արտաքին էներգիայի անխուսափելի կլանմամբ՝ արևային կամ քիմիական (էնդոթերմիկ ռեակցիա): Բարձր էներգիայի կապում պահվող էներգիայի քանակությունը մեծության կարգով ավելի մեծ է, քան սովորական կապերում, օրինակ, գլյուկոզայի մոլեկուլի ներսում, հետևաբար, ATP-ի բաղադրության մեջ էներգիան հարմար պահվում և տեղափոխվում է բջջի ներսում:

Այնտեղ, որտեղ այս էներգիան սպառվում է, ATP-ն բաժանվում է ADP-ի և ֆոսֆատի (at արտակարգ իրավիճակնույնիսկ AMP-ի և երկու ֆոսֆատների համար), և թողարկված էներգիան ծախսվում է այս կամ այն ​​աշխատանքի վրա՝ քլորոպլաստներում գլյուկոզայի սինթեզը բույսերի բջիջները, սպիտակուցների և այլ մակրոմոլեկուլների սինթեզ, նյութերի տեղափոխում բջիջ և դուրս, շարժում և այլն։ ADP (AMP) և ֆոսֆատը կարող են նորից միանալ՝ գրավելով արտաքին էներգիայի հաջորդ մասը, այնուհետև փլուզվել և էներգիա ազատել աշխատանքի մեջ։ ATP-ի ցիկլային փոխակերպումները բազմիցս կրկնվում են։

Այսպիսով, ATP-ն հանդես է գալիս որպես բջջի ներսում էներգիայի համընդհանուր կրող, ներբջջային գործընթացների համար էներգիայի վճարումների մի տեսակ սակարկության միջոց:.

Անաբոլիզմի և կատաբոլիզմի ուղիները բջիջում

Բջջային էներգիայի խնդիրը հանգում է նրան հասկանալու համար էներգիայի առաջնային աղբյուրներև ATP-ում դրա թարգմանության մեխանիզմները. IN ընդհանուր տեսարանԻրավիճակը հետևյալն է. ֆոտոսինթետիկ ավտոտրոֆ օրգանիզմներում ATP-ի սինթեզը ADP-ից և ֆոսֆատից առաջանում է արևային էներգիայի, հետերոտրոֆների մոտ՝ սննդամթերքի օքսիդացման էներգիայի միջոցով:

Այսպիսով, բույսերին սինթեզելու համար անհրաժեշտ է ATP լույս, կենդանիներն ու մարդիկ կարիք ունեն օրգանական սնունդ.

Լույսէ առաջնայինէներգիայի աղբյուր,այն օգտագործվում է ֆոտոսինթեզի ռեակցիաներբույսերի մեջ. Օրվա վերջում ֆոտոսինթեզի ռեակցիան բավականին պարզ է.

6CO 2 + 6H 2 O + լույսի էներգիա → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Լույսի էներգիայի օգնությամբ ածխածնի երկօքսիդից և ջրից սինթեզվում է 6-ածխածնային օրգանական նյութ՝ գլյուկոզա (մոնոսաքարիդ), և թթվածինը ձևավորվում է որպես «լրացուցիչ» արտադրանք, որը մտնում է մթնոլորտ։ Իրականում այս ռեակցիան ավելի բարդ է, այն բաղկացած է երկու փուլից՝ լույս և մութ. Նախ լույսի ներքո՝ օգտագործելով հատուկ Mg պարունակող պիգմենտ քլորոֆիլ ջուրը բաժանվում է թթվածնի և ջրածնի, իսկ ջրածնի էներգիան փոխանցվում է ATP-ի սինթեզին։ Միայն դրանից հետո, մութ փուլում, ջրածինը միանում է ածխածնի երկօքսիդև ձևավորվում է գլյուկոզա: Այս դեպքում ATP-ի մի մասը քայքայվում է՝ էներգիա տալով գլյուկոզային։

Գլյուկոզայի հետ միասին հանքանյութեր, հողից բույս ​​մտնելով (ազոտի, ծծմբի, ֆոսֆորի, երկաթի, մագնեզիումի, կալցիումի, կալիումի, նատրիումի և այլն աղեր), հիմք է դառնում ավելի բարդ սինթեզների՝ ձևավորվում են պոլիսախարիդներ, լիպիդներ, սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, որից կառուցված են խցերի աշխատանքային կառուցվածքները։ Բայց այս սինթեզները, ինչպես գլյուկոզայի սինթեզը, պահանջում են էներգիայի ծախսեր։ Ուղղակի օգտագործումըլույսն այստեղ անհնար է (էվոլյուցիան այդպիսի էներգետիկ անցումներ չի ստեղծել), հետևաբար գլյուկոզայի մի մասը սպառվում է որպես էներգետիկ սուբստրատ, այսինքն. գլյուկոզադառնում է երկրորդականէներգիայի աղբյուր. Գլյուկոզան քայքայվում է և էներգիա է թողարկում՝ սկզբում ATP-ի սինթեզի, իսկ ATP-ի պառակտումից հետո՝ մակրոմոլեկուլների կենսասինթեզի համար:

ATP-ի զգալի մասը, ինչպես նշվեց վերևում, ծախսվում է այլ աշխատանքների վրա՝ նյութերի տեղափոխում, բջիջների տեղաշարժ և այլն: Գլյուկոզան ամենաարդյունավետ բաժանվում է թթվածնի մասնակցությամբ.

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + էներգիա

Քիմիական տեսանկյունից սա ամբողջական օքսիդացում է՝ գլյուկոզայի «այրում»։ Կենդանի խցում

«Այրումը» տեղի է ունենում դանդաղ, քայլ առ քայլ, այնպես, որ էներգիան անջատվում է փոքր մասերում, և դրա մեծ մասը (մոտ 55%) օգտագործվում է ATP-ի սինթեզի համար, մնացածը ցրվում է ջերմության տեսքով: Ամբողջական օքսիդացում մեկ մոլեկուլ գլյուկոզա ապահովում է սինթեզ 38 ATP մոլեկուլ . Քանի որ մենք ներշնչում ենք թթվածին օքսիդացման համար մթնոլորտային օդը, ապա քիմիական մակարդակում կոչվում է գլյուկոզայի օքսիդացում թթվածնով շնչառություն. Բույսի հիմնական առանձնահատկությունը ավտոտրոֆիկ բջիջներ - ֆոտոսինթեզի ունակություն, որն ապահովում է օրգանական նյութերի կառուցման առաջին փուլը գլյուկոզայի տեսքով: Բայց շնչառությունը նույնպես լիովին բնորոշ է բույսերին, քանի որ հենց այս գործընթացն է էներգիա արդյունահանում գլյուկոզայից (ինչպես նաև ճարպերից և ավելորդ սպիտակուցներից), այն ժամանակավորապես վերածում է ATP-ի և հետագայում բարդ մակրոմոլեկուլների: Նույն սխեման, բայց ֆոտոսինթեզի ռեակցիայի հեռացմամբ, համապատասխանում է հետերոտրոֆիկ կենդանական բջիջների նյութափոխանակությունը. Այս դեպքում գլյուկոզան (ինչպես նաև այլ ածխաջրեր, ճարպեր, տրոֆիկ սպիտակուցներ և այլն) բջիջ է մտնում դրսից՝ պատրաստի տեսքով։ Այս նյութերից մի քանիսը օգտագործվում են շնչառության համար (վառարան, էներգիա ստանալու համար ATP-ի սինթեզի միջոցով), իսկ որոշները, որոշ փոփոխություններից հետո, նոր մակրոմոլեկուլների սինթեզի համար, ինչպիսիք են. շինանյութ. Այսպիսով, հետերոտրոֆների համար սնունդը (այսինքն՝ ձեզ և ինձ համար) ունի երկակի նպատակ՝ էներգիա և պլաստիկ (շենք).

Պլաստիկ նյութափոխանակության (անաբոլիզմ) և էներգետիկ նյութափոխանակության (կատաբոլիզմ) միջև կա անքակտելի միասնություն։Էներգիան կլանվում է արտաքին միջավայրից և վերածվում ATP-ի՝ հիմնականում շինարարական գործընթացների իրականացման, կենդանի նյութի կառուցման համար։ Իսկ կենդանի նյութի կառուցումը, այսինքն՝ պարզ անօրգանական նյութերից մակրոմոլեկուլների սինթեզը հնարավոր է միայն արտաքին էներգիայի կլանմամբ։

§ 3. Բջջային կառուցվածքըմարմինը

Մարմնի արտաքին և ներքին միջավայրը:Արտաքին միջավայրը այն միջավայրն է, որտեղ գտնվում է օրգանիզմը։ Մարդն ապրում է գազային միջավայրում, բայց կարող է ժամանակավորապես լինել ջրի մեջ, օրինակ՝ լողալու ժամանակ։

Մարմնի ներքին միջավայրը այն միջավայրն է, որը գտնվում է մարմնի ներսում. այն առանձնացված է արտաքին միջավայրից մարմնի թաղանթներով (մաշկ, լորձաթաղանթ): Այն պարունակում է մարմնի բոլոր բջիջները։ Այն հեղուկ է, ունի որոշակի աղի կազմըև մշտական ​​ջերմաստիճան: Նշենք, որ բովանդակությունը մարսողական ջրանցքի, միզուղիների եւ շնչառական ուղիների ներքին միջավայրըչի կիրառվում. Արտաքին միջավայրին սահմանակից է միայն մաշկի արտաքին կերատինացված շերտը, որը բաղկացած է մահացած բջիջներից և որոշ լորձաթաղանթներից: Նրանք պաշտպանում են ավելի խորը ընկած բջիջները արտաքին պայմանների ազդեցությունից: Օրգաններ մարդու մարմինՆերքին միջավայրի միջոցով բջիջներին մատակարարում է այն ամենը, ինչ անհրաժեշտ է և հեռացնում է նրանց կյանքի ընթացքում ձևավորված նյութերը:

Բջջի կառուցվածքը.Բջիջները չափազանց բազմազան են ձևով, կառուցվածքով և գործառույթով, բայց կառուցվածքով նման են: Յուրաքանչյուր բջիջ բաժանված է մյուսներից բջջային թաղանթով: Բջիջների ճնշող մեծամասնությունն ունի ցիտոպլազմա և միջուկ (նկ. 2):

Միջուկի կառուցվածքը և գործառույթները:Միջուկը ցիտոպլազմայից բաժանված է միջուկային թաղանթով։ Դրանում կարելի է գտնել նուկլեոլուս՝ խիտ գոյացություն, որում տեղի է ունենում կարևոր նյութերի սինթեզ։

Միջուկը պարունակում է քրոմոսոմներ, որոնք ԴՆԹ-ի մոլեկուլներ են, որոնք որոշում են բջջի ժառանգական ապարատը։

ԴՆԹ-ի մոլեկուլների հատվածները, որոնք պատասխանատու են որոշակի սպիտակուցի սինթեզի համար, կոչվում են գեներ.Յուրաքանչյուր քրոմոսոմում կան միլիարդավոր գեներ: Մանրադիտակի տակ քրոմոսոմները կարելի է դիտարկել միայն բջիջների բաժանման ժամանակաշրջանում, այլ ժամանակահատվածներում դրանք տեսանելի չեն: Վերահսկելով սպիտակուցների ձևավորումը՝ գեները վերահսկում են օրգանիզմում բարդ կենսաքիմիական ռեակցիաների ամբողջ շղթան և դրանով իսկ որոշում են դրա բնութագրերը։ Մարդու նորմալ բջիջները պարունակում են 46 քրոմոսոմ, իսկ սեռական բջիջները (ձու և սերմնահեղուկ) ունեն 23 քրոմոսոմ (կեսը):

Բջջային օրգանելներ.Մշտական ​​բջջային կառույցները, որոնցից յուրաքանչյուրը կատարում է իր հատուկ գործառույթները, կոչվում են օրգանելներ.Բջջում նրանք կատարում են նույն դերը, ինչ մարմնի օրգանները:

Բջջային թաղանթն ունի միակողմանի հաղորդունակություն: Այսպիսով, ջրի մոլեկուլները հեշտությամբ կարող են անցնել բջջային թաղանթով, մինչդեռ այլ նյութերի մոլեկուլները թափանցում են ընտրովի: Բջջաթաղանթի միջոցով բջիջը

Բրինձ. 2. Բջիջ էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ.

1 - ցիտոպլազմա», 2 - բջջային թաղանթ; 3 - կորիզ. 4 - միջուկ; 5 - միջուկային ծրար; 6 - էնդոպլազմիկ ցանցի թաղանթ; 7 - ռիբոսոմ: 8 - միտոքոնդրիոն: 9 - բջջային կենտրոն: 10 - լիզոսոմներ

Այն ստանում է ջուր, սննդանյութեր, թթվածին, և դրա միջոցով հեռացվում են բջջային նյութափոխանակության արգասիքները։

Բջջի ներսում տարածությունը նույնպես բաժանված է թաղանթներով։ Նրանք կազմում են էնդոպլազմիկ ցանցը՝ խողովակների, տարաների, խոռոչների ցանց, որտեղ պահվում են բջջի արտադրած նյութերը։ Էնդոպլազմիկ ցանց- Սա յուրօրինակ է տրանսպորտային համակարգ, որի երկայնքով նյութերը շարժվում են բջջի ներսում։ Դրա շնորհիվ երկկողմանի հաղորդակցություն է պահպանվում միջուկի և ցիտոպլազմայի, ինչպես նաև բջջի տարբեր օրգանելների միջև։

Ռիբոսոմները տեղակայված են էնդոպլազմիկ ցանցի թաղանթների վրա, որոնց վրա արտադրվում են տվյալ բջիջին հատուկ սպիտակուցներ։ Այս սպիտակուցների բաղադրությունն ու կառուցվածքը որոշվում են գեներով, որոնք հատուկ նյութեր՝ սուրհանդակային ՌՆԹ-ներ են ուղարկում ռիբոսոմներ։

Միտոքոնդրիաները մասնակցում են նյութերի կենսաբանական օքսիդացմանը, որի շնորհիվ ազատվում է բջիջների կյանքի համար անհրաժեշտ էներգիան։ Թելանման այս կառույցները, որոնք հազիվ տեսանելի են օպտիկական մանրադիտակի տակ, կոչվում են բջջի էներգետիկ կայաններ։

Կենսաբանական օքսիդացման շնորհիվ բարդ օրգանական նյութերը քայքայվում են, և ատոմի կողմից թողարկված էներգիան օգտագործվում է բջիջների կողմից մկանների կծկման, ջերմության արտադրության և բջջային կառուցվածքների ձևավորման համար անհրաժեշտ նյութերի սինթեզի համար: Մանրադիտակային փուչիկները հաճախ հայտնաբերվում են բջիջներում, լիզոսոմներ,որոնցում բարդ օրգանական նյութերը քայքայվում են և ենթակա են վերամշակման կամ ոչնչացման։

Ծավալի և բջջի մակերեսի միջև կապը: Բջիջների չափը սահմանափակ է, քանի որ բջիջի ծավալը և զանգվածը մեծանում են, նրա հարաբերական մակերեսը նվազում է, և բջիջն այլևս չի կարող ստանալ պահանջվող քանակսնուցիչները և ամբողջությամբ ազատում են քայքայված արտադրանքները: Հետևաբար, հասնելով որոշակի չափի, այն դադարում է ծավալով աճել։

Բջիջների բաժանում - բարդ գործընթաց (նկ. 3): Այն սկսվում է նրանից, որ ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր մոլեկուլի շուրջ սինթեզվում է նրա կրկնապատիկը` նույն մոլեկուլը: Քրոմոսոմը մոտակայքում պարունակում է միանման ԴՆԹ մոլեկուլներ, որոնք այնուհետև կդառնան դուստր բջիջների անկախ քրոմոսոմներ:

Նախքան բաժանումը, միջուկը ուռչում է և մեծանում: Քրոմոսոմները պտտվում են պարույրի մեջ և տեսանելի են դառնում օպտիկական մանրադիտակի տակ: Միջուկային թաղանթը անհետանում է: Բջջային կենտրոնի օրգանելները շեղվում են բջջի հակադիր բևեռների վրա, և նրանց միջև ձևավորվում է բաժանման «spindle»:

Բաժանման հաջորդ փուլում քրոմոսոմները շարվում են բջջի հասարակածի երկայնքով: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմի զուգակցված ԴՆԹ մոլեկուլները կապվում են համապատասխան քրոմոսոմի հետ ցենտրիոլներ:մի մոլեկուլը գտնվում է մի ցենտրիոլի վրա, իսկ նրա մոլեկուլը՝ մյուսի վրա։ Շուտով ԴՆԹ-ի մոլեկուլները սկսում են շեղվել՝ յուրաքանչյուրը դեպի իր բևեռը: Ձևավորվում է երկու նոր հավաքածու՝ բաղկացած միանման քրոմոսոմներից և նույնական գեներից։ Դուստր բջիջների քրոմոսոմները կազմում են գնդիկներ։ Նրանց շուրջ սինթեզվում է միջուկային ծրարը։ Նախկինում պարույրի մեջ ոլորված քրոմոսոմները լիովին արձակվում են և դադարում տեսանելի լինել: Միջուկի ձևավորումից հետո օրգանելները բաժանվում են, ցիտոպլազմը «կազմվում» է երկու կեսի, և ձևավորվում են երկու ամբողջովին առանձին դուստր բջիջներ։

Բջջի կյանքի գործընթացները.Գործընթացները տեղի են ունենում բոլոր բջիջներում առանց բացառության նյութափոխանակությունը.Բջիջ մտնող սննդանյութերից առաջանում են բարդ նյութեր (բջջային յուրաքանչյուր տեսակին բնորոշ), բջջ.

Բրինձ. 3. Բջիջների բաժանում.

1 - բջիջ (բաժինների միջև) հանգիստ վիճակում; 2, 3, 4 - օպտիկական մանրադիտակում տեսանելի քրոմոսոմների ձևավորում, դրանց տեղակայում բջջի հասարակածում. 5 - քրոմոսոմային դիվերգենցիա; 6 - երկու դուստր միջուկների ձևավորում, ցիտոպլազմայի միջև կապակցման սկիզբ դուստր բջիջները; 7 - երկու դուստր բջիջների ձևավորում

ny կառույցներ. Նոր նյութերի առաջացմանը զուգահեռ տեղի են ունենում օրգանական նյութերի՝ սպիտակուցների, ճարպերի, ածխաջրերի կենսաբանական օքսիդացման գործընթացներ։ Այս դեպքում ազատվում է բջջի կյանքի համար անհրաժեշտ էներգիան։ Քայքայման արտադրանքները հանվում են դրա սահմաններից դուրս:

Ֆերմենտներ. Նյութերի սինթեզն ու քայքայումը տեղի է ունենում գործողության շնորհիվ ֆերմենտներ.Սրանք սպիտակուցային բնույթի կենսաբանական կատալիզատորներ են, որոնք շատ անգամ արագացնում են քիմիական գործընթացների հոսքը: Յուրաքանչյուր ֆերմենտ գործում է միայն որոշակի միացությունների վրա: Նրանք կոչվում են սուբստրատայս ֆերմենտի.

Ֆերմենտները արտադրվում են ինչպես բուսական, այնպես էլ կենդանական բջիջներում: Երբեմն նրանց գործողությունները նման են. Այսպիսով, կատալազա ֆերմենտը, որը գտնվում է բջջային պատում բերանի խոռոչ, մկանները, լյարդը, կարողանում է քայքայել ջրածնի պերօքսիդը։ Սա օրգանիզմում արտադրվող վնասակար միացություն է։

Եկեք փորձ անենք։ Ջրածնի պերօքսիդը լցնել բաժակի մեջ և մեջը գցել մանր կտրատած կարտոֆիլի պալարների կտորները: Հեղուկը փրփրում է փուչիկների առաջացման պատճառով

թթվածին` 2H 2 0 2 ---- 2H 2 0 + 0 2; Թունավոր ջրածնի պերօքսիդը քայքայվում է անվնաս թթվածնի և ջրի:

Ֆերմենտները գործում են ինչպես բջիջներում, այնպես էլ դրսում: Երբ եփում են, սպիտակուցները մակարդվում են, իսկ ֆերմենտները կորցնում են ակտիվությունը։ Որոշ քիմիական նյութեր, ինչպիսիք են աղերը, նույնպես անջատում են դրանք: ծանր մետաղներ. (Եթե դուք կարտոֆիլ եք եփում, ջրածնի պերօքսիդի քայքայման ռեակցիան տեղի չի ունենա):

Բջիջների աճ և զարգացում.Կյանքի գործընթացում տեղի է ունենում բջիջների աճ և զարգացում: բարձրությունըկոչվում է բջջի չափի և զանգվածի մեծացում և զարգացումբջիջները - նրա տարիքային փոփոխությունները, ներառյալ իր գործառույթները լիովին կատարելու ունակությունը: Օրինակ, որպեսզի ոսկրային բջիջկարող է ստեղծել կոշտ և դիմացկուն ոսկրային նյութ, այն պետք է հասունանա:

Պ okoy և բջիջների գրգռում:Բջիջները կարող են լինել մի վիճակումխաղաղությունկամ կարող է հուզմունք.

Հուզված վիճակում բջիջը սկսում է աշխատել և կատարել իր գործառույթները։ Սովորաբար գրգռման անցումը կապված է անգամ գրգռվածությամբ:Այսպիսով, ի պատասխան խթանման, նյարդային բջիջ է ուղարկում նյարդային ազդակներ; մկանային բջիջկծկվում է, իսկ գեղձայինը գաղտնիք է գաղտնազերծում.

Հետեւաբար, գրգռումը բջիջի վրա ազդելու գործընթաց է: Այն կարող է լինել մեխանիկական, էլեկտրական, ջերմային, քիմիական և այլն։Ի պատասխան գրգռվածության՝ բջիջը հանգստի վիճակից տեղափոխվում է գրգռման, այսինքն՝ ակտիվ աշխատանքի։

Բջջի կարողությունը՝ արձագանքելու գրգռմանը հատուկ ռեակցիայով, կոչվում է գրգռվածություն.Առավելագույն գրգռվածություն ունեն մկանային և նյարդային բջիջները։

Զորավարժություններ:

Դիտեք աղյուսակը: Պատճենեք այն ձեր նոթատետրում: Դատարկ սյունակներում գրե՛ք բջջի օրգանելների անունները՝ ըստ նրանց ֆունկցիաների։

Բջջի տարբեր օրգանելների և մասերի գործառույթները.

Օրգանելների և բջջի մասերի գործառույթները	Բջջային մասեր և օրգանելներ
Այն միջուկն ու ցիտոպլազմը, ինչպես նաև առանձին օրգանելները միմյանց հետ կապող տրանսպորտային համակարգ է
Բջջային էներգիայի կայաններ
Բջիջները բաժանում է այլ բջիջներից, ոչ բջջային նյութից և հեղուկից, որում գտնվում է բջիջը
ԴՆԹ-ի մոլեկուլի հատվածներ, որոնք պատասխանատու են որոշակի սպիտակուցների սինթեզի և տարբեր քիմիական ռեակցիաների վերահսկման համար
Օրգանելներ, որոնց վրա այն ձևավորվում է Սպիտակուցներ

1. Սահմանենք հասկացությունները.

Բջիջը բոլոր կենդանի էակների կառուցվածքային միավորն է:
Օրգանելը մասնագիտացված բջիջների կառուցվածք է, որն իրականացնում է հատուկ գործառույթներ:

2. Հերքենք այն պնդումը, որ միջուկը օրգանիզմների բոլոր բջիջների էական բաղադրիչն է։
Միջուկը բոլոր միջուկավորված բջիջների կենտրոնն է: Սակայն կան օրգանիզմներ, որոնք չունեն միջուկ՝ բակտերիաներ։ Նման օրգանիզմները կոչվում են պրոկարիոտներ։

3. Լրացրե՛ք աղյուսակը:

4. Լրացնենք նախադասությունները.
Բջջի ներքին միջավայրը ցիտոպլազմա է: Այն պարունակում է միջուկ և բազմաթիվ օրգանելներ։ Այն միացնում է օրգանելները միմյանց, ապահովում շարժումը տարբեր նյութերև այն միջավայրն է, որտեղ տեղի են ունենում տարբեր գործընթացներ: Մեմբրանը ծառայում է որպես բջջի արտաքին շրջանակ, տալիս է որոշակի ձև և չափ, կատարում է պաշտպանիչ և օժանդակ գործառույթներ և մասնակցում է նյութերի բջիջ տեղափոխմանը։

5. Եկեք պիտակավորենք բջջի օրգանելները, որոնք նշված են նկարում թվերով:

1 - քլորոպլաստ
2 - բջջային պատ
3 - ցիտոպլազմային թաղանթ
4 - լիզոսոմ
5 - վակուոլ
6 – Գոլջիի ապարատ
7 - EPS
8 - միջուկ

6. Լրացնենք աղյուսակը։

7. Եկե՛ք ուրվագծում նշանակենք օրգանելները կենդանական բջիջ.

8. Կատարենք առաջադրանքները:
1) Նշանակենք ցիտոպլազմայի օրգանելները.
ա) միջուկ
գ) քլորոպլաստներ
դ) ռիբոսոմներ
ե) միտոքոնդրիաներ
ե) վակուոլներ

2) Նշանակենք միջուկում տեղակայված կառույցները.
բ) միջուկ

9. Եկեք պարզենք քրոմոսոմների դերը բջջում:
Պահպանեք ժառանգական տեղեկատվությունը:

10. Տեղադրեք բաց թողնված տառերը:
Էնդոպլազմիկ ցանց, ցիտոպլազմա, միտոքոնդրիա, ռիբոսոմ, քլորոպլաստ, վակուոլ, քլորոֆիլ, պինոցիտոզ, ֆաոցիտոզ:

Լաբորատոր աշխատանք
«Բուսական բջիջի կառուցվածքը»

4. Եկեք ուրվագծենք բույսերի բջիջների խումբը:

5. Նկարենք Էլոդեայի տերևի մեկ բջիջ և պիտակավորենք դրա մասերը:

Լաբորատոր աշխատանք
«Կենդանական բջիջի կառուցվածքը»

2. Եկեք ուրվագծենք կենդանական հյուսվածքի բջիջների խումբ:

3. Նկարենք մեկ բջիջ և պիտակավորենք դրա մասերը:

4. Նշանակենք տարբերակիչն ու ընդհանուր հատկանիշներկենդանական բջիջ՝ Էլոդեայի տերևային բջիջով։
Նմանություններն այն են, որ կա ցիտոպլազմային թաղանթ, ցիտոպլազմա և միջուկ:

Տարբերությունները. Էլոդեա բջիջն ունի քլորոպլաստներ, բջջային պատ և վակուոլ, մինչդեռ կենդանական բջիջն ունի լիզոսոմներ և միտոքոնդրիաներ: