Funktioner af strukturen:
- Formen på cellerne er varieret, størrelserne varierer fra 5 til 100 mikron.
- Celler har lignende kemisk sammensætning og stofskifte.
- Celler er opdelt af et system af membraner i rum.
- Det genetiske materiale er hovedsageligt koncentreret i kromosomer, som har en kompleks struktur og er dannet af DNA-strenge og histonproteinmolekyler.
- Cytoplasmaet indeholder membranorganeller og centrioler.
- Celledeling er mitotisk.
Kerne– en obligatorisk strukturel komponent i hver eukaryot celle, der indeholder genetisk materiale. I dyreceller lagres arvelig information i kerne og mitokondrier. I planteceller - i kernen, mitokondrier og plastider. Kernen består af:
1. Nuklear konvolut;
2. Karyoplasma;
3. Chromatin;
4. Nukleolus.
Kernens form afhænger af selve cellens form og de funktioner, den udfører.
Størrelsen af kernen afhænger også hovedsageligt af cellens størrelse.
Nuklear-cytoplasmatisk indeks – forholdet mellem rumfanget af kerne og cytoplasma. En ændring i dette forhold er en af årsagerne til celledeling eller stofskifteforstyrrelser.
Nuklear kuvert interfasekernen består af to elementære membraner (ydre og indre); mellem dem er der et perinukleært rum, som er forbundet gennem kanalerne i det endoplasmatiske retikulum til forskellige dele af cytoplasmaet. Begge nukleare membraner er gennemtrængt til tider, hvorigennem selektiv udveksling af stoffer sker mellem kernen og cytoplasmaet. Indersiden af kernemembranen er dækket af et proteinnet - nuklear lamina, som bestemmer kernens form og rumfang. Mod det nukleare lag telomere regioner tilslutte kromatintråde. Mikrofilmenter danner den indre kerne af kernen. Kernens indre "skelet" er af stor betydning for at sikre en velordnet strøm af grundlæggende processer transskription, replikation, bearbejdning. Ydersiden af kernen er også dækket mikrofilamenter, som er elementer celle cytoskelet. Den ydre kernemembran har på sin overflade ribosomer og forbundet med membraner endoplasmatisk retikulum. Atomkappen har selektiv permeabilitet. Strømmen af stoffer reguleres af de specifikke træk ved membranproteiner og nukleare porer (fra 1000 til 10000).
Hovedfunktioner af kernemembranen.
1. Dannelse af et cellekammer, hvor arvematerialet koncentreres og der skabes betingelser for dets bevaring og fordobling.
2. Adskillelse af kernens indhold fra cytoplasmaet.
3. Vedligeholdelse af kernens form og volumen.
4. Regulering af stofstrømme (forskellige typer af RNA og ribosomale underenheder kommer ind i cytoplasmaet fra kernen gennem porer, og de nødvendige proteiner, vand og ioner overføres til midten af kernen).
Karyoplasma - en homogen strukturløs masse, der fylder rummet mellem kromatin og nukleoler. Den indeholder vand (75-80%), proteiner, nukleotider, aminosyrer, ATP, forskellige typer RNA, ribosomale subpartikler, mellemliggende stofskifteprodukter og forbinder strukturerne af kernen og cytoplasmaet.
Chromatin
Det genetiske materiale i interfasekernen er i form
sammenflettede kromatintråde. Det er et kompleks af DNA og proteiner (deoxyribonucleoprotein- DNP). Under processen med mitose, spiraldannelse, danner kromatin tydeligt synlige, intenst farvede strukturer. – KROMOSOMER.
Nucleoli(en eller flere) - granulære, runde, stærkt farvede strukturer, der ikke har en membran. Nukleolerne er sammensat af proteiner, RNA, lipider og enzymer. DNA-indholdet er ikke mere end 15% og er hovedsageligt placeret i dets centrum.
Nukleoli fragmenteres i begyndelsen af celledeling og genoprettes efter dens afslutning. I nukleolerne er der 3 grunde:
1. Fibrillær;
2. Granulær;
3. Let farvet.
- Fibrillært område af nukleolus består af RNA-strenge. Dette er stedet for aktiv syntese af ribosomalt RNA på rRNA-gener langs DNA-molekylet af dekondenseret kromatin.
- Granulært område består af RNA-partikler, der ligner ribosomer i cytoplasmaet. Det er stedet, hvor RNA og ribosomale proteiner kombineres for at danne modne små og store ribosomale underenheder.
- Let farvet område Nukleolus indeholder DNA (inaktivt), som ikke er transskriberet.
Dannelsen af nukleoli er forbundet med sekundære indsnævringer af metafase-kromosomer (nukleolære arrangører), i den region, hvor gener, der koder for r-RNA-syntese, er lokaliseret. I menneskelige celler udføres disse funktioner af kromosomerne nr. 13, 14, 15, 21, 22, som har satellitter eller ledsagere.
Nukleolers hovedfunktioner:
- Syntese af ribosomalt RNA.
- Dannelse af ribosomale underenheder.
KERNEFUNKTIONER:
1. Opbevaring og transmission af arvelig information;
2. Regulering af alle celle vitale processer;
3. DNA-reparation;
4. Syntese af alle typer RNA;
5. Dannelse af ribosomer;
6. Implementering af arvelig information ved at regulere proteinsyntesen.
KROMOSOMER.
Kromosomer - trådlignende strukturer, som kun er tydeligt synlige i et lysmikroskop under celledeling, dannes af kromatin under kondensationsprocessen. Afhængig af graden kondensationskromatin er opdelt i:
1. Heterochromatin - stærk spiraliseret og genetisk inaktiv, afsløret i form af stærkt farvede mørke områder af kernen.
2. Euchromatin – lavt kondenseret, genetisk aktiv, påvises i form af lette områder af kernen.
Kemisk sammensætning af kromosomer :
1. DNA – 40 %
2. Basis- eller histonproteiner – 40 %
3. Ikke-histon (sur eller neutral) – 20 %
4. Spor af RNA, lipider, polysaccharider, metalioner.
a) prokaryoter, b) eukaryoter; c) nukleotider; d) mitokondrier; e) nuklear
Hvor mange grupper er alle organismer med en cellulær struktur opdelt i?
a) 1, b) 2, c) 3, d) 4, e) 5.
Hvilken celle har ikke en organiseret kerne og indeholder kun ét kromosom?
a) nuklear; b) eukaryot; c) nukleotid; d) mitokondrier; e) prokaryot
Hvad er prokaryote celler, ligesom eukaryote celler, dækket med?
a) mitokondrier; b) nukleotider; c) plasmamembran; d) kromosom; e) cellemembran
Struktur bestående af DNA, proteiner og RNA
a) eukaryoter; b) analog af kernen; c) prokaryoter; d) mitokondrier; e) nukleoid
Prænukleære organismer, hvor celler ikke har en kerne omgivet af en membran
a) prokaryoter; b) eukoryoter; c) membran; d) plasmolyse; e) nukleoider
En elementær enhed af struktur og vital aktivitet af alle organismer, undtagen vira
a) nukleoid; b) cocci; c) eukaryoter; d) golgi; e) celle
Fotosyntese pigment
a) prochlor; b) klorofyl; c) n bakteriorhodopsin; d) murein; e) Plasmolyse
Find en sætning med en participiel sætning
a)" Mælk er en fantastisk mad tilberedt af naturen selv,” skrev akademiker I. P. Pavlov.
b) Fløde adskiller sig fra mælk ved dets øgede indhold af mælkefedt.
c)
d) Det gennemsnitlige mælkefedtindhold i mælk er 3,9 %.
Find en sætning med en adverbial sætning
en) De angivne sikkerhedsindikatorer er generelle for mejeriprodukter.
b) Bolde på størrelse med en valnød er lavet af en homogen masse og lagt ud, dækket med gaze, i solen.
c) Fløde fås ved at adskille mælk.
d) Baseret på typen af varmebehandling klassificeres mælk i pasteuriseret og steriliseret.
e) Kaymak–et fermenteret mælkeprodukt, der ligner creme fraiche.
Emne nr. 4
Klassificering (systematik) af mikroorganismer.
Syntaks af videnskabelig talestil. Syntaktiske træk ved videnskabelig stil: komplekse sætninger, participielle og adverbiale sætninger. Indledende ord og vendinger som midler til at forbinde dele af teksten
Ordliste
Bakterie– prokaryote, overvejende encellede mikroorganismer, der også kan danne associationer (grupper) af lignende celler, karakteriseret ved cellulære, men ikke organismemæssige, ligheder.
Kultur– en samling af bakterier synlige for øjet på næringsmedier. Kulturer kan være rene (en samling af bakterier af en art) eller blandede (en samling af bakterier af to eller flere arter).
Klon- en samling af bakterier, der er afkom af én celle.
Taksonomi– del af biologien, hvis opgave er at beskrive og udpege alle eksisterende og uddøde organismer, samt deres klassificering i taxa (grupperinger) af forskellige rækker
Praktiske opgaver
Øvelse 1. Læs teksten, udfør posttekstopgaverne.
Klassificering (systematik) af mikroorganismer
Hovedopgaven med klassificeringen og taksonomien af mikroorganismer er deres fordeling baseret på ligheden mellem visse egenskaber i grupper kaldet taxa, samt etableringen af relaterede relationer mellem dem. Tildelingen af videnskabelige navne til disse grupper er nomenklaturen af mikroorganismer.
Alle mikroorganismer er opdelt i cellulære og ikke-cellulære. Ikke-cellulære mikroorganismer omfatter vira, viroider og prioner.
De cellulære former for mikroorganismer er opdelt i eukaryoter og prokaryoter. Eukaryoter er opdelt i mikrohyber og protozoer. Prokaryoter omfatter bakterier, som er opdelt i to grupper: eubakterier og arkæbakterier.
Eubakterier opdeles til gengæld i gram-positive (tykvæggede), gramnegative (tyndvæggede) og bakterier uden cellevæg (mycoplasma).
Tyndvæggede bakterier omfatter kokker, stænger, indviklede (spirilla og spirochetes), rickettsia og klamydia. Tykvæggede omfatter kokker, stavformede og actinomyceter
Mikrober indgår i riget Procariotae, som er opdelt i divisioner, opdelinger i klasser, klasser i ordener, familier, slægter og arter. Den højeste taxon er et kongerige, og den laveste er en art af mikroorganismer.
I mikrobiologi er udtrykkene "stamme" og "klon" meget brugt.
Stamme er et snævrere begreb end arter. Stammer er forskellige mikrobielle kulturer af den samme art isoleret fra forskellige kilder eller endda fra den samme kilde, men på forskellige tidspunkter.
Klon er en kultur af mikroorganismer opnået fra én celle.
1.1. Skriv begreberne ud fra teksten og giv dem en fortolkning.
1.2. Parse de fremhævede sætninger.
1.3. Uddrag simple komplekse sætninger fra teksten og transformer dem til NGN'er.
1.4. Sammensæt en tekstklynge og forbered en kort genfortælling.
Opgave 2. Læs denne information og svar på spørgsmålene.
Husk! Syntaktiske træk ved videnskabelig stil.
Et specifikt træk ved videnskabelig tale er fuldstændighed, fuldstændighed og logisk konsistens i præsentationen, tæt sammenhæng enkelte sætninger og tekstafsnit.
Grundstrukturen i en videnskabelig tekst er en deklarativ sætning med det rigtige ordstilling og ledsætning mellem dele af en sætning. Den informative rigdom af sådanne tekster kræver komplekse syntaktiske strukturer. Derfor er de meget brugt i videnskabelige tekster komplekse sætninger; sætninger med isolerede medlemmer, udtrykte deltagelses- og deltagelsesfraser; sætninger med homogene medlemmer med karakter af opregning.
At arbejde med en videnskabelig tekst (skrive en rapport, abstrakt, annotering, anmeldelse osv.) involverer at modificere og transformere sætninger. Synonymien af simple og komplekse sætninger er varieret. Den samme tanke kan udtrykkes på forskellige måder. I dette tilfælde kan parallelle syntaktiske strukturer bruges.
Parallelle syntaktiske konstruktioner er konstruktioner, der er nærliggende i betydning, men udtrykt af forskellige syntaktiske enheder. Normalt dannes parallelle syntaktiske konstruktioner bisætninger og medlemmer af en simpel sætning.
Forskellige typer er almindelige i videnskabelige tekster kompleks forslag , især ved hjælp af sammensatte underordnede ledsætninger, som i almindelighed er karakteristisk for bogtale: på grund af, at de tjener; skyldes, at, mens osv. Ved hjælp af at forbinde dele af teksten indledende ord og kombinationer: først, endelig, på den anden side, angiver rækkefølgen af præsentationen. For at kombinere dele af teksten, især afsnit, der har en tæt logisk forbindelse med hinanden, bruges ord og vendinger, demonstrative og personlige stedord, der indikerer denne sammenhæng: så afslutningsvis, denne, han osv. Sætninger i videnskabelig stil er monotone i forhold til formålet med udsagnet - de er næsten altid fortælling. Spørgende sætningerne er ikke typiske, men er mulige at tiltrække opmærksomhed på det, der præsenteres.
Oftest er sætningerne komplicerede involveret, deltagende rpm og separate definitioner.
Den generaliserede abstrakte natur af videnskabelig tale og den tidløse plan for præsentation af materialet bestemmer brugen af visse typer syntaktiske konstruktioner: vage-personlige, generaliserede-personlige og upersonlige sætninger. Karakteren i dem er fraværende eller tænkes på en generaliseret, vag måde; al opmærksomhed er fokuseret på handlingen og dens omstændigheder. Svagt personlige og generaliserede personlige sætninger bruges, når man introducerer termer, udleder formler og forklarer materiale i eksempler: hastighed er repræsenteret af et rettet segment; Overvej følgende eksempel; Lad os sammenligne tilbud.
Opgave 3. Læs teksten, udfør posttekstopgaverne.
Taksonomi af mikroorganismer
Naturlig (fylogenetisk) taksonomi af mikroorganismer. Den grundlæggende kategori af enhver biologisk klassificering, der afspejler et bestemt udviklingsstadium af en separat population af organismer, er en art - et sæt individer med samme fænotype, der producerer frugtbart afkom og lever i et bestemt område. For korrekt at forstå betydningen af dette udtryk i klassificeringen af mikroorganismer er det nødvendigt at kende forskellene i artsdannelse mellem bakterier og højere planter og dyr med obligatorisk seksuel reproduktion. Sidstnævnte arter er karakteriseret ved tilstedeværelsen af populationer med et relativt homogent sæt af gener dannet som følge af krydsning. Hvis enkelte dele af en befolkning er isoleret fra hinanden (f.eks. geografisk), så er deres divergerende udvikling ganske mulig. Efter en vis tid overlejres fysiologisk isolation på geografisk isolation, hvilket fører til udviklingen af individuelle dele af befolkningen langs deres egen vej og dannelsen af en ny art. I modsætning til højere planter og dyr er de fleste mikroorganismer ikke i stand til at formere sig seksuelt. Med andre ord mangler de mekanismer, der kan føre til "diskontinuerlig" artsdannelse. Definitionen af arter, som den anvendes på organismer med seksuel reproduktion, kan således ikke anvendes fuldt ud på mikroorganismer. I denne henseende fortolkes artsbegrebet vilkårligt for dem.
Indtil nu er der ingen forenede principper og tilgange til at kombinere (eller opdele) dem i forskellige taksonomiske enheder, selvom de forsøger at bruge ligheden mellem genomer som et generelt accepteret kriterium. Mange mikroorganismer har de samme morfologiske egenskaber, men adskiller sig i strukturen af deres genomer; relationerne mellem dem er ofte uklare, og udviklingen af mange er simpelthen ukendt. Derudover adskiller mikroorganismer sig væsentligt i deres arkitektur, biosyntetiske systemer og organisering af det genetiske apparat. De er opdelt i grupper for at demonstrere graden af lighed og det formodede evolutionære forhold. Den grundlæggende funktion, der bruges til at klassificere mikroorganismer, er typen af cellulær organisation.
Mikroorganismer er organismer, der er usynlige for det blotte øje på grund af deres lille størrelse. Dette kriterium er det eneste, der forener dem. Ellers er mikroorganismernes verden endnu mere forskelligartet end makroorganismernes verden.
Ifølge moderne taksonomi tilhører mikroorganismer tre riger: Vira - disse omfatter vira; Eucariotae - disse omfatter protozoer og svampe; Procariotae - disse inkluderer ægte bakterier, rickettsia, chlamydia, mycoplasmas, spirochetes, actinomycetes.
3.1. Lav en detaljeret spørgsmålsplan.
3.2. Nævn de syntaktiske træk ved teksten.
3.3. Angiv midlerne til at forbinde dele af teksten.
Biologi studerer alt liv på planeten Jorden, startende med Jordens globale økosystem - biosfæren - og slutter med de mindste levende partikler - celler. Den gren af biologi, der beskæftiger sig med celler, kaldes "cytologi". Hun studerer alle levende celler, som er nukleare og ikke-nukleare.
Betydningen af kernen for en celle
Som navnet antyder, har anucleate celler ikke en kerne. De er karakteristiske for prokaryoter, som selv er sådanne celler. Tilhængere af evolutionsteorien mener, at eukaryote celler udviklede sig fra prokaryote celler. Den største forskel mellem eukaryoter i udviklingen af liv var cellekernen. Faktum er, at kernerne indeholder al den arvelige information - DNA. Derfor, for eukaryote celler, er fraværet af en kerne normalt en afvigelse fra normen. Der er dog undtagelser.
Prokaryote organismer
Nuklear-fri celler er prokaryote organismer. Prokaryoter er de ældste væsner, der består af en enkelt celle eller koloni af celler; disse omfatter bakterier og archaea. Deres celler kaldes prænukleære.
Hovedtræk ved prokaryot cellebiologi er, som allerede nævnt, fraværet af en kerne. Af denne grund lagres deres arvelige informationer på en original måde - i stedet for eukaryote kromosomer "pakkes" prokaryot DNA ind i en nukleoid - en cirkulær region i cytoplasmaet. Sammen med fraværet af en dannet kerne er der ingen membranorganeller - mitokondrier, Golgi-apparat, plastider, endoplasmatisk retikulum. I stedet udføres de nødvendige funktioner af mesosomer. Prokaryote ribosomer er meget mindre i størrelse og færre i antal end eukaryote.
Nuklear-fri planteceller
Planter har væv, der kun består af anucleate celler. For eksempel bast eller floem. Det er placeret under integumentært væv og er et system af forskellige væv: hovedvæv, støttende og ledende. Hovedelementet i bast, relateret til ledende væv, er sigterør. De består af segmenter - aflange anukleatceller med tynde cellevægge, hvis hovedkomponenter er cellulose- og pektinstoffer. De mister kernen ved modning - den dør, og cytoplasmaet bliver til et tyndt lag placeret nær cellevæggen. Levetiden for disse anukleære celler er forbundet med satellitceller, der har en kerne; de er tæt beslægtede med hinanden og danner faktisk én helhed. Segmenterne og satellitterne udvikler sig i en fælles meristematisk celle.
Sigterørceller er levende, men dette er den eneste undtagelse; alle andre celler uden en kerne i planter er døde. I eukaryote organismer (som omfatter planter) kan kernefri celler leve i meget kort tid. Cellerne i sigterørene er kortlivede; efter døden danner de plantens overfladelag - det integumentære væv (for eksempel barken på et træ).
Nuklear-fri menneskelige og dyreceller
I den menneskelige krop og pattedyr er der også celler uden kerne - røde blodlegemer og blodplader. Lad os se nærmere på dem.
røde blodlegemer
Ellers kaldes de røde blodlegemer. På dannelsesstadiet indeholder unge røde blodlegemer en kerne, men det gør voksne celler ikke.
Røde blodlegemer giver iltmætning af organer og væv. Ved hjælp af pigmentet hæmoglobin indeholdt i røde blodlegemer binder cellerne iltmolekyler og transporterer dem fra lungerne til hjernen og andre vitale organer. De deltager også i fjernelse af produktet af gasudveksling - kuldioxid CO 2 - fra kroppen og transporterer det.
Menneskelige røde blodlegemer er kun 7-10 mikrometer store og har form som en bikonkav skive. På grund af deres lille størrelse og elasticitet passerer røde blodlegemer let gennem kapillærer, som er meget mindre i størrelse. Som et resultat af fraværet af kernen og andre cellulære organeller øges mængden af hæmoglobin i cellen; hæmoglobin fylder hele dets indre volumen.
Produktionen af røde blodlegemer finder sted i knoglemarven i ribbenene, kraniet og rygsøjlen. Hos børn er knoglemarven i ben- og armknoglerne også involveret. Mere end 2 millioner røde blodlegemer dannes hvert minut og lever i omkring tre måneder. Et interessant faktum er, at røde blodlegemer udgør cirka ¼ af alle menneskelige celler.
Blodplader
Tidligere blev de også kaldt blodplader. Disse er små anukleformede, fladformede blodceller, hvis størrelse ikke overstiger 2-4 mikron. De er fragmenter af cytoplasma, der er adskilt fra knoglemarvsceller - megakaryocytter.
Trombocytternes funktion er at danne en blodprop, som "tilstopper" beskadigede områder i karrene, og at sikre normal blodkoagulering. Blodplader kan også udskille forbindelser, der fremmer cellevækst (kaldet vækstfaktorer), så de er vigtige for helingen af beskadiget væv og fremmer vævsregenerering. Når blodplader aktiveres, det vil sige, de overgår til en ny tilstand, tager de form af en kugle med fremspring (pseudopodia), ved hjælp af hvilken de klæber til hinanden eller vaskulærvæggen og lukker derved dens skade.
Afvigelse af blodpladetallet fra normen kan føre til forskellige sygdomme. Et fald i antallet af blodplader øger således risikoen for blødninger, og deres stigning fører til vaskulær trombose, det vil sige fremkomsten af blodpropper, som igen kan forårsage hjerteanfald og slagtilfælde, lungeemboli og blokering af blodkar. i andre organer.
Blodplader produceres i knoglemarven og milten. Efter dannelsen ødelægges 1/3 af dem, og de resterende cirkulerer i blodbanen i lidt længere tid end en uge.
Corneocytter
Nogle menneskelige hudceller indeholder heller ikke kerner. De to øverste lag af epidermis er sammensat af anukleatceller - de liderlige og skinnende (cykloide). Begge består af de samme celler - corneocytter, som er tidligere celler i de nedre lag af epidermis - keratinocytter. Disse celler, dannet ved grænsen af de ydre og midterste lag af huden (dermis og epidermis), stiger, efterhånden som de "vokser op" højere og højere, ind i spinous og derefter ind i de granulære lag af epidermis. Keratinproteinet, det producerer, ophobes i keranocytten - en vigtig komponent, der er ansvarlig for styrken og elasticiteten af vores hud. Som et resultat mister cellen sin kerne og næsten alle organeller, så størstedelen af den består af proteinet keratin.
De resulterende corneocytter har en flad form. Ved at klæbe tæt til hinanden danner de hudens stratum corneum, som tjener som en barriere for mikroorganismer og mange stoffer - dens skalaer udfører en beskyttende funktion. Overgangslaget fra granulært til hornagtigt er det skinnende lag, som også består af keratinocytter, der har mistet deres kerner og organeller. I det væsentlige er corneocytter døde celler, da der ikke forekommer aktive processer i dem.
Nuklear-fri celler i transplantologi
For at klone celler af det ønskede væv i transplantologi anvendes kunstigt skabte nuklear-fri celler. Da kernen lagrer genetisk information i eukaryote organismer, er det ved at manipulere det muligt at påvirke cellens egenskaber. Hvor fantastisk det end lyder, kan man udskifte kernen og på den måde få en helt anden celle. For at gøre dette fjernes eller ødelægges kernerne på forskellige måder - kirurgisk ved hjælp af ultraviolet stråling eller centrifugering i kombination med påvirkning af cytochalasiner. En ny kerne transplanteres ind i den resulterende kernefri celle.
Indtil nu er videnskabsmænd ikke kommet til en fælles mening om kloningsetikken, hvorfor det stadig er forbudt.
Således findes faktisk levende anukleatceller næsten aldrig i højere (eukaryote) organismer. Undtagelserne er menneskelige blodceller - erytrocytter og blodplader, samt floemceller i planter. I andre tilfælde kan anukleerede celler ikke kaldes levende, såsom celler i de øverste lag af epidermis eller celler opnået kunstigt til vævskloning i transplantologi.
1. Angiv rigerne af levende organismer, hvis celler har en kerne.
Svar. Disse er kongerigerne af svampe, planter, dyr, det vil sige eukaryoter.
2. Gennem hvilke videnskabsmænds værker blev celleteorien skabt?
Svar. I 1838-1939. Tyske videnskabsmænd, botaniker Matthias Schleiden og fysiolog Theodor Schwann, skabte den såkaldte celleteori.
3. Hvad er hovedforskellen mellem en prokaryot celle og en eukaryot celle?
Svar. Alle levende organismer på jorden består af celler. Der er to typer celler, afhængigt af deres organisation: eukaryoter og prokaryoter.
Eukaryoter er et superrige af levende organismer. Oversat fra græsk betyder "eukaryot" "at besidde en kerne." Derfor har disse organismer en kerne, hvori al genetisk information er kodet. Disse omfatter svampe, planter og dyr.
Prokaryoter er levende organismer, hvis celler mangler en kerne. Typiske repræsentanter for prokaryoter er bakterier og cyanobakterier.
De første prokaryoter opstod for cirka 3,5 milliarder år siden, hvilket 2,4 milliarder år senere markerede begyndelsen på udviklingen af eukaryote celler.
Eukaryoter og prokaryoter adskiller sig meget i størrelse fra hinanden. Så diameteren af en eukaryot celle er 0,01-0,1 mm, og den af en prokaryot celle er 0,0005-0,01 mm. Volumenet af en eukaryot er omkring 10.000 gange større end en prokaryots.
Prokaryoter har cirkulært DNA, som er placeret i nukleoiden. Denne cellulære region er adskilt fra resten af cytoplasmaet af en membran. DNA er ikke på nogen måde forbundet med RNA og proteiner; der er ingen kromosomer. Eukaryote cellers DNA er lineært og er placeret i kernen, som indeholder kromosomer.
Prokaryoter formerer sig primært ved simpel fission, mens eukaryoter deler sig ved mitose, meiose eller en kombination af de to.
Eukaryote celler har organeller karakteriseret ved tilstedeværelsen af deres eget genetiske apparat: mitokondrier og plastider. De er omgivet af en membran og har evnen til at formere sig gennem deling.
Organeller findes også i prokaryote celler, men i mindre antal og ikke begrænset til en membran.
Eukaryoter, i modsætning til prokaryoter, har evnen til at fordøje faste partikler ved at omslutte dem i en membranvesikel. Der er en opfattelse af, at denne funktion opstod som svar på behovet for fuldt ud at give næring til en celle mange gange større end en prokaryot. En konsekvens af tilstedeværelsen af fagocytose i eukaryoter var udseendet af de første rovdyr.
Eukaryote flageller har en ret kompleks struktur. De er tynde cellulære fremspring omgivet af tre lag membran, der indeholder 9 par mikrotubuli i periferien og to i midten. De har en tykkelse på op til 0,1 millimeter og er i stand til at bøje i hele længden. Ud over flageller er eukaryoter karakteriseret ved tilstedeværelsen af cilia. De er identiske i struktur med flageller og adskiller sig kun i størrelse. Længden af cilia er ikke mere end 0,01 millimeter.
Nogle prokaryoter har også flageller, men de er meget tynde, omkring 20 nanometer i diameter. De er passivt roterende hule proteinfilamenter.
4. Har alle eukaryote celler en kerne?
Svar. I eukaryote organismer har alle celler en kerne, med undtagelse af modne røde blodlegemer fra pattedyr og sigterørceller fra planter.
5. Hvad er opbygningen af cellemembranen?
Svar. Cellemembranen er en membran, der adskiller indholdet af en celle fra det ydre miljø eller naboceller. Grundlaget for cellemembranen er et dobbelt lag af lipider, hvori proteinmolekyler er nedsænket, hvoraf nogle fungerer som receptorer. Ydersiden af membranen er dækket af et lag af glykoproteiner - glycocalyxen.
Spørgsmål efter §14
1. Hvad er opbygningen af cellemembranen? Hvilke funktioner udfører den?
Svar. Hver celle er dækket af en plasma (cytoplasmatisk) membran, som har en tykkelse på 8-12 nm. Denne membran er bygget af to lag af lipider (bilipidlag eller dobbeltlag). Hvert lipidmolekyle er dannet af et hydrofilt hoved og en hydrofob hale. I biologiske membraner er lipidmolekyler arrangeret med hovedet udad og halen indad (mod hinanden). Et dobbelt lag af lipider giver membranens barrierefunktion, forhindrer cellens indhold i at sprede sig og forhindrer indtrængning af stoffer, der er farlige for den, ind i cellen. Talrige proteinmolekyler er nedsænket i membranens bilipide lag. Nogle af dem er placeret på ydersiden af membranen, andre på indersiden, og atter andre trænger igennem hele membranen. Membranproteiner udfører en række væsentlige funktioner. Nogle proteiner er receptorer, ved hjælp af hvilke cellen opfatter forskellige påvirkninger på dens overflade. Andre proteiner danner kanaler, hvorigennem forskellige ioner transporteres ind og ud af cellen. Tredje proteiner er enzymer, der sikrer vitale processer i cellen. Som du allerede ved, kan madpartikler ikke passere gennem membranen; de kommer ind i cellen ved fagocytose eller pinocytose. Det generelle navn for fago- og pinocytose er endocytose. Der er også en proces modsat endocytose - exocytose, når stoffer syntetiseret i cellen (for eksempel hormoner) pakkes ind i membranvesikler, der nærmer sig cellemembranen, indlejres i den, og indholdet af vesiklen frigives fra cellen . På samme måde kan cellen komme af med stofskifteprodukter, den ikke har brug for.
2. Hvad er strukturen af atomhylsteret?
Svar. Kernen er adskilt fra cytoplasmaet af en skal bestående af to membraner. Den indre membran er glat, og den ydre membran passerer ind i kanalerne i det endoplasmatiske reticulum (ER). Den samlede tykkelse af den dobbeltmembrane nukleare kappe er 30 nm. Den har mange porer, hvorigennem mRNA- og tRNA-molekyler forlader kernen ind i cytoplasmaet, og enzymer, ATP-molekyler, uorganiske ioner osv. trænger ind i kernen fra cytoplasmaet.
3. Hvad er funktionen af kernen i en celle?
Svar. Kernen indeholder al information om cellens vitale processer, vækst og udvikling. Denne information er lagret i kernen i form af DNA-molekyler, der udgør kromosomerne. Derfor koordinerer og regulerer kernen proteinsyntesen og dermed alle metaboliske og energimæssige processer, der forekommer i cellen.
Kernens rolle i en celle kan demonstreres i følgende eksperiment. Amøbecellen er opdelt i to dele, hvoraf den ene indeholder en kerne, og den anden er naturligvis uden kerne. Den første del kommer sig hurtigt fra skade, fodrer, vokser og begynder at dele sig. Den anden del eksisterer i flere dage og dør derefter. Men hvis en kerne fra en anden amøbe indføres i den, bliver den hurtigt genoprettet til en normal organisme, som er i stand til at udføre alle amøbens vitale funktioner.
4. Hvad er kromatin?
Svar. Kromatin er DNA bundet til proteiner. Inden celledeling er DNA stramt viklet sammen til dannelse af kromosomer, og nukleare proteiner - histoner - er nødvendige for korrekt DNA-foldning, hvilket resulterer i, at volumen optaget af DNA reduceres mange gange. Når det strækkes, kan længden af et menneskeligt kromosom nå 5 cm.
5. Hvor mange DNA-molekyler danner ét kromosom?
Svar. Antallet af DNA-molekyler i et kromosom afhænger af stadiet i cellecyklussen.
Før DNA-replikation har et kromosom et kromatid (dvs. ét DNA-molekyle), og et sæt kromosomer er beskrevet med formlen 2n2c (dvs. lige så mange kromosomer er 2n, så mange kromatider er 2c).
Under interfasen sker DNA-replikation (chromatidfordobling), og ved slutningen af interfasen bliver kromosomerne bichromatid, og kromosomsættet er beskrevet med formlen 2n4c (dvs. kromosomer - 2n, og kromatider er 2 gange større - 4c) . Bikromatidkromosomer indeholder 2 DNA-molekyler.
I profase og metafase af mitose er kromosomerne bichromatid, og kromosomsættet er beskrevet med formlen 2n4c.
I anafase bevæger kromatiderne sig mod polerne og ved hver pol dannes et diploid sæt af enkeltkromatidkromosomer 2n2c (ved den ene pol) og 2n2c (ved den anden pol).
I telofase dannes en kernekappe omkring kromosomerne; der er 2 kerner i cellen, som hver indeholder et diploid sæt af enkeltkromatide kromosomer 2n2c (i en kerne) og 2n2c (i en anden kerne).
6. Hvilken funktion udfører nukleolerne?
Svar. Nucleoli - sektioner af DNA, der er ansvarlige for syntesen af RNA-molekyler og proteiner, der bruges af cellen til at bygge ribosomer
7. Hvilke celler har mere end én kerne, men flere kerner?
Svar. Multinukleære celler: skeletmuskelceller, tværstribede muskelfibre, op til 20 % af menneskelige leverceller, mus, brændenælde, vindruesnegl, tindersvamp, bærbug, E. coli, ciliatsko.
8. Hvilke celler har ikke kerner?
Svar. Prokaryote celler har ikke en kerne. I eukaryoter har næsten alle celler kerner. De eneste undtagelser er pattedyrs røde blodlegemer og blodplader.
Eukaryoter er de mest progressivt organiserede organismer. I vores artikel vil vi se på, hvilke af repræsentanterne for den levende natur, der tilhører denne gruppe, og hvilke organisatoriske træk tillod dem at indtage en dominerende stilling i den organiske verden.
Hvem er eukaryoter
Ifølge definitionen af begrebet er eukaryoter organismer, hvis celler indeholder en dannet kerne. Disse omfatter følgende kongeriger: Planter, Dyr, Svampe. Og det er lige meget, hvor kompleks deres krop er. Mikroskopiske amøber, Volvox-kolonier - de er alle eukaryoter.
Selvom celler af ægte væv nogle gange kan mangle en kerne. For eksempel findes det ikke i røde blodlegemer. I stedet indeholder denne blodcelle hæmoglobin, som transporterer ilt og kuldioxid. Sådanne celler indeholder kun en kerne i de første stadier af deres udvikling. Så ødelægges denne organel, og samtidig går hele strukturens evne til at dele sig tabt. Derfor dør sådanne celler efter at have opfyldt deres funktioner.
Struktur af eukaryoter
Alle eukaryote celler har en kerne. Og nogle gange ikke engang én. Denne dobbeltmembranorganel indeholder i sin matrix genetisk information krypteret i form af DNA-molekyler. Kernen består af et overfladeapparat, som sikrer transport af stoffer, og en matrix, dets indre miljø. Hovedfunktionen af denne struktur er lagring af arvelig information og dens overførsel til datterceller dannet som følge af deling.
Kernens interne miljø er repræsenteret af flere komponenter. Først og fremmest er dette karyoplasma. Den indeholder nukleoler og kromatintråde. Sidstnævnte består af proteiner og nukleinsyrer. Det er under deres spiralisering, at kromosomerne dannes. De er direkte bærere af genetisk information. Eukaryoter er organismer, der i nogle tilfælde kan danne to typer kerner: vegetative og generative. Et slående eksempel på dette er ciliater. Dens generative kerner udfører bevarelsen og transmissionen af genotypen, og dens vegetative kerner - regulering
Hovedforskelle mellem pro- og eukaryoter
Prokaryoter har ikke en dannet kerne. Det eneste, der hører til denne gruppe af organismer, er bakterier. Men dette strukturelle træk betyder slet ikke, at der ikke er nogen bærere af genetisk information i disse organismers celler. Bakterier indeholder cirkulære DNA-molekyler kaldet plasmider. De er dog placeret i form af klynger et bestemt sted i cytoplasmaet og har ikke en fælles membran. Denne struktur kaldes en nukleoid. Der er en forskel mere. DNA'et i prokaryote celler er ikke forbundet med nukleare proteiner. Forskere har fastslået eksistensen af plasmider i eukaryote celler. De findes i nogle semi-autonome organeller, såsom plastider og mitokondrier.
Progressive strukturelle træk
Eukaryoter omfatter organismer, der er kendetegnet ved mere komplekse strukturelle træk på alle niveauer af organisationen. Først og fremmest vedrører dette metoden til reproduktion. giver den enkleste af dem - i to. Eukaryoter er organismer, der er i stand til alle former for reproduktion af deres egen art: seksuel og aseksuel, parthenogenese, konjugering. Dette sikrer udveksling af genetisk information, fremkomst og konsolidering af en række nyttige egenskaber i genotypen og derfor bedre tilpasning af organismer til konstant skiftende miljøforhold. Denne funktion gjorde det muligt for eukaryoter at indtage en dominerende position i
Så eukaryoter er organismer, hvis celler har en dannet kerne. Disse omfatter planter, dyr og svampe. Tilstedeværelsen af en kerne er et progressivt strukturelt træk, der sikrer et højt niveau af udvikling og tilpasning.