Вариант № 1
Задание 1 (выберите один правильный ответ)
А1. Основные положения клеточной теории в XIX в. сформулировали
Р. Гук и А. ван Левенгук
Т. Шванн и М. Шлейден
Р. Броун и Р. Вирхов
К. Линней и Ж. Б. Ламарк
А2. В результате пиноцитоза
из клетки выводятся продукты метаболизма
в клетку попадают капельки жидкости с растворенными
веществами
в клетку попадают твердые пищевые частицы
в клетке образуется АТФ
A3. Двойной слой липидов составляет основу
цитоплазмы
плазматической мембраны
рибосомы
А4. Мелкие органоиды, образованные рибонуклеиновыми кислотами и белками, - это
1. рибосомы
2. хромосомы
3. лизосомы
4. митохондрии
А5. Формирование белковых молекул и их транспортировка осуществляется
лизосомами
гладкой ЭПС
шероховатой ЭПС
микротрубочками
А6. Синтез АТФ происходит в
лизосомах
митохондриях
рибосомах
А7. Изображенная на рисунке клеточная структура животной клетки состоит из двух
центромер
хромосом
центриолей
А8. Хромосома состоит из
углеводов и липидов
липидов и белков
белков и ДНК
ДНК и РНК
А9. Ядро отсутствует в клетках
клубеньковых бактерий
простейших
плесневых грибов
низших растений
А10. Растительная клетка отличается от животной наличием
митохондрий
жгутиков
клеточной стенки
аппарата Гольджи
Задание 2 При выполнении заданий с кратким ответом В1-ВЗ запишите ответ так, как указано в тексте задания.
В1. Выберите три правильных ответа из шести. Положениями
клеточной теории являются следующие
все организмы состоят из клеток
при половом размножении происходит слияние гамет и образуется зигота
новые клетки появляются путем деления материнских клеток
клетки всех организмов сходны по строению и жизнедеятельности
в клетках имеются ферменты
единицей наследственной информации является ген
В2. Установите соответствие между типом клетки и ее особенностями. Для этого каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры правильных ответов.
Особенности клетки
Тип клетки
A)есть ядро
Б) есть одна хромосома, расположенная в цитоплазме
B)есть митохондрии
Г) есть аппарат Гольджи
Д) нет мембранных органоидов
Е) роль ЭПС выполняют внутренние выросты плазматической мембраны
прокариотическая
эукариотическая
ВЗ.-Вставьте в текст пропущенные определения из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу.
Процесс поглощения клеткой твердых частиц пищи называется
________(А). Ведущую роль в этом процессе играет______(Б),
которая образует впячивание, и пищевая частица попадает внутрь
клетки, окруженная мембраной. Внутрь образовавшегося пузырька проникают ферменты, и возникает______(В). Капельки жидкости обычно попадают в клетку путем______(Г).
Термины
пищеварительная вакуоль
сократительная вакуоль
фагоцитоз
пиноцитоз
плазматическая мембрана
рибосома
Задание 3
С1. Работа какого органоида приводит к исчезновению хвоста у головастиков по мере их превращения в лягушат? Какое значение имеет данное явление?
Контроль знаний по теме: «Строение клетки»
Вариант № 2
А1. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов
сходны по строению и жизнедеятельности
имеют ядро и ядрышко
выполняют одну и ту же функцию
имеют одинаковый кариотип
А2. Захват твердых частиц пищи плазматической мембраной называется
пиноцитозом
фагоцитозом
синтезом
диффузией
A3. Основу клеточной мембраны составляет двойной слой лидов, в который мозаично встроены молекулы
А4. Митохондрию можно отличить по наличию
развитой сети канальцев
отпочковывающихся лизосом
А5. Внутриклеточное расщепление белков до аминокислот с помощью ферментов происходит в
клеточном центре
аппарате Гольджи
лизосомах
рибосомах
А6. Сортировку, упаковку и вынос синтезированных в клетке веществ осуществляет
гладкая эндоплазматическая сеть
шероховатая эндоплазматическая сеть
аппарат Гольджи
А
7. Изображенный на рисунке органоид вместе с рибосомами образует единый комплекс, осуществляющий
синтез углеводов
синтез липидов
синтез белков
синтез нуклеиновых кислот
А8. Гаплоидный набор хромосом имеют
клетки кожи
мышечные клетки
половые клетки
нервные клетки
А9. Прокариоты, в отличие от эукариот, не имеют
плазматической мембраны
не имеют цитоплазмы и рибосом
имеют неклеточное строение
имеют одну кольцевую молекулу ДНК
А10. Ядро, пластиды и клеточную стенку из целлюлозы можно обнаружить в клетках
бактерий
растений
животных
Задание 2 При выполнении заданий с кратким ответом В1-ВЗ запишите ответ так, как указано в тексте задания.
В1. Выберите три правильных ответа из шести. Молекулы ДНК
имеются в
лизосомах
митохондриях
плазматической мембране
аппарате Гольджи
хлоропластах
В2. Установите соответствие между типом клетки и ее особенностями. Для этого каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры правильных ответов.
Особенности клетки
Тип клетки
А) имеет клеточную стенку из целлюлозы
Б) не имеют пластид
В) не имеют больших вакуолей
Г) запасают крахмал
Д) запасают гликоген
Е) имеют пластиды
1) растительная клетка
2) животная клетка
ВЗ. Вставьте в текст пропущенные определения из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившу юся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу.
Энергетическими станциями» клетки называют_________(А).
Они имеют двойную мембрану: наружную гладкую и внутреннюю, образующую выросты________(Б), на которых расположены_______ (В), осуществляющие синтез______(Г).
Термины
митохондрии
ферменты
Задание 3
С1. Ученые считают, что митохондрии произошли от свободноживущих аэробных бактерий. Какие доказательства можно привести в пользу такой точки зрения?
Контроль знаний по теме: «Строение клетки»
Вариант № 3
Задание 1 (выберите один правильный ответ)
А1. Положением клеточной теории является формулировка
новые клетки образуются в результате деления материнской
онтогенез - краткое повторение филогенеза
при половом размножении происходит слияние половых клеток - гамет
половые клетки образуются в процессе мейоза
А2. Плазматическая мембрана осуществляет.
синтез белка
синтез АТФ
избирательный транспорт
образование лизосом
A3. Клеточная мембрана состоит из
двойного слоя углеводов и встроенных липидов!
двойного слоя белков и встроенных углеводов
двойного слоя липидов и встроенных белков
двойного слоя белков и встроенных нуклеиновых кислот
А4. Наличие гран является характерным признаком
эндоплазматической сети
хлоропластов
хромосом
А5. Рибосомы осуществляют
синтез АТФ
синтез полипептидов
синтез полисахаридов
расщепление биополимеров
А6. Лизосомы выполняют функцию
А7. Изображенный на рисунке органоид можно обнаружить в клетках
растений
животных
бактерий
А8. Диплоидный набор хромосом человека составляет 46 хромосом, а гаплоидный
А9. Важнейшей чертой прокариот является
наличие рибосом
наличие плазматической мембраны
отсутствие ядра
отсутствие хлоропластов
А10. Хлоропласта имеются в клетках
кожи лягушки
корня лука
листа герани
шляпки подберезовика
Задание 2 При выполнении заданий с кратким ответом В1-ВЗ запишите ответ так, как указано в тексте задания .
В1. Выберите три правильных ответа из шести. Хлоропласты
выполняют транспортную функцию
имеются в клетках растений
имеются у прокариот
преобразуют солнечную энергию в энергию углеводов
состоят из микротрубочек
образуются путем деления
В2. Установите соответствие между названием органоида и его особенностями. Для этого каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры правильных ответов.
Особенности органоида
Название органоида
A)осуществляет синтез АТФ
Б) образует лизосомы
B)осуществляет накопление белков, их сортировку и под
готовку к выделению из клетки
Г) имеет собственный аппарат для синтеза белка
Д) имеет двойную мембрану
Е) имеет простую мембрану
митохондрия
аппарат
Гольджи
ВЗ. Вставьте в текст пропущенные определения из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу .
Бактерии относятся к_____________(А), т. к. в их клетках нет ядра. В отличие от __________(Б). Они не имеют также _______ (В), вырабатывающих АТФ, а также_________ (Г) и других мембранных органоидов.
Термины
рибосомы
митохондрии
эндоплазматическая сеть
цитоплазма
эукариоты
прокариоты
Задание 3
В чем отличие растительной клетки от животной?
Тема 2. КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
Вариант 1
А1. Основные положения клеточной теории в XIX в. сформулировали
Р. Гук и А. ван Левенгук
Т. Шванн и М. Шлейден
Р. Броун и Р. Вирхов
К. Линней и Ж. Б. Ламарк
из клетки выводятся продукты метаболизма
в клетку попадают капельки жидкости с растворенными веществами
в клетку попадают твердые пищевые частицы
в клетке образуется АТФ
цитоплазмы
плазматической мембраны
рибосомы
ядрышка
рибосомы
хромосомы
лизосомы
митохондрии
лизосомами
гладкой ЭПС
шероховатой ЭПС
микротрубочками
А7. Изображенная на рисунке клеточная структура животной клетки состоит из двух
центромер
гран
хромосом
центриолей
углеводов и липидов
липидов и белков
белков и ДНК
ДНК и РНК
клубеньковых бактерий
простейших
плесневых грибов
низших растений
митохондрий
жгутиков
клеточной стенки
аппарата Гольджи
- В3 запишите ответ так, как указано в тексте задания.
BI. Выберите три правильных ответа из шести. Положениями клеточной теории являются следующие 1)
все организмы состоят из клеток
при половом размножении происходит слияние гамет и образуется зигота
новые клетки появляются путем деления материнских клеток
клетки всех организмов сходны по строению и жизнедеятельности
в клетках имеются ферменты
единицей наследственной информации является ген
В3. Вставьте в текст пропущенные определения из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу.
Процесс поглощения клеткой твердых частиц пищи называется ……….(А). Ведущую роль в этом процессе играет …………. (Б), которая образует впячивание, и пищевая частица попадает внутрь
клетки, окруженная мембраной. Внутрь образовавшегося пузырька проникают ферменты, и возникает (В). Капельки жидкости обычно попадают в клетку путем …….. (Г).
Термины
С1. Работа какого органоида приводит к исчезновению хвоста головастиков по мере их превращения в лягушат? Какое значение имеет данное явление?
Ответы: А1-2), А2-2), А3-2), А4-1), А5-3), А6-2), А7-4), А8-3), А9-1), А10-3). В1-1),3), 4).
В2-2,1,2,2,1,1. В3-3,5,1,4.
С1: лизосомы содержат литические ферменты, участвующие в рассасывании хвоста головастика. Данный процесс помогает освободиться от личиночных органов.
Вариант 2 Часть 1
Al - А10 \ обведите кружком номер правильного ответа.
ществ 1]
3) 4"
А1. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов
сходны по строению и жизнедеятельности
имеют ядро и ядрышко
выполняют одну и ту же функцию
имеют одинаковый кариотип
пиноцитозом
фагоцитозом
синтезом
диффузией
НОИД I НЫЙ к
26
A3. Основу клеточной мембраны составляет двойной слой липидов, в который мозаично встроены молекулы
белков
крист
гран
развитой сети канальцев
отпочковывающихся лизосом
клеточном центре
аппарате Гольджи
лизосомах
рибосомах
ядро
гладкая эндоплазматическая сеть
шероховатая эндоплазматическая сеть
аппарат Гольджи
синтез углеводов
синтез липидов
синтез белков
синтез нуклеиновых кислот
А9. Прокариоты, в отличие от эукариот,
не имеют плазматической мембраны
не имеют цитоплазмы и рибосом
имеют неклеточное строение
имеют одну кольцевую молекулу ДНК
растений
животных
грибов
бактерий
Часть 2
же!
можц Заг
юс;
При выполнении заданий с кратким ответом В1
-ВЗ запишите ответ так, как указано в тексте задания
!ДИ!
81. Выберите три правильных ответа из шести. Молекулы ДН!
имеются в
1) лизосомах (2) ядре
митохондриях
плазматической мембране
аппарате Гольджи i
хлоропластах
ностями. Для этого каждому элементу первого столбца подбери
позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры правильщ
ответов.
Особенности клетки
имеет клеточную стенку из целлюлозы Б) не имеют пластид
не имеют больших вакуолей Г) запасают крахмал
Е) имеют пластиды
Тип клетки
растительная клетк^ив^
животная клетка ПО)
ВЗ
ВЗ. Вставьте в текст пропущенные определения из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу.
Многие бактерии живут в бескислородной среде, т.е. являются
(А). При неблагоприятных условиях они могут образовывать
(Б). Многие бактерии имеют__ (В), с помощью ко-
торых они передвигаются. Наследственная информация хранится в
единственной кольцевой (Г).
Термины
ложноножка
спора
жгутик
анаэробы
аэробы
)бен грите
Часть 3
Ci
.
Ученые считают, что митохондрии произошли от свободно-живущих аэробных бактерий. Какие доказательства можно привести пользу такой точки зрения?
29
Вариант 3 Часть 1
При выполнении заданий с выбором ответа Al -А10: обведите кружком номер правильного ответа.
А1. Положением клеточной теории является формулировка
новые клетки образуются в результате деления материнской
онтогенез - краткое повторение филогенеза
при половом размножении происходит слияние половых кле> ток - гамет
половые клетки образуются в процессе мейоза
синтез белка
синтез АТФ
избирательный транспорт
образование лизосом
двойного слоя углеводов и встроенных липидов
двойного слоя белков и встроенных углеводов
двойного слоя липидов и встроенных белков
двойного слоя белков и встроенных нуклеиновых кислот
хлоропластов
хромосом
рибосом
эндоплазматической сети
синтез АТФ
синтез полипептидов
синтез полисахаридов
расщепление биополимеров
накопления питательных веществ
удвоения хромосом
. 3) внутриклеточного переваривания 4) синтеза белка
А7. Изображенный на рисунке органоид можно обнаружить в клетках
растений
животных
бактерий
грибов
наличие рибосом
наличие плазматической мембраны
отсутствие ядра
отсутствие хлоропластов
кожи лягушки
корня лука
листа герани
шляпки подберезовика
Часть 2
При выполнении заданий с кратким ответом В1
-
В1. Выберите три правильных ответа из шести. Хлоропласта
выполняют транспортную функцию
имеются в клетках растений
имеются у прокариот
преобразуют солнечную энергию в энергию углеводов
31
состоят из микротрубочек
образуются путем деления
Особенности органоида
Название
органоида
A) осуществляет синтез АТФ
Б) образует лизосомы
B) осуществляет накопление белков, их сортировку и под-
готовку к выделению из клетки
Г) имеет собственный аппарат для синтеза белка Д) имеет двойную мембрану
Е) имеет простую мембрану
митохондрн
аппарат Гольджи
ВЗ. Вставьте в текст пропущенные определения из предложет; го перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишит текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последо; тельность цифр (по тексту) впишите в приведенную ниже таблицу
Бактерии относятся к
В отличие от
(А), т. к. в их клетках нет я;
(Б) они не имеют также (В),
рабатывающих АТФ, а также ганоидов.
(Г) и других мембранных
32
Термины
митохондрии-
эндоплазматическая сеть
цитоплазма
эукариоты
прокариоты
рибосомы
ia и ert Ilia под |ры npa-
Часть 3
С1. Почему поглощение частиц пищи путем фагоцитоза характерно только для животных клеток, а у растений и грибов фагоцитоз невозможен?
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий с выбором ответа
Al
-
А10 обведите кружком номер правильного ответа.
А1. Клеточное строение организмов является доказательством
эволюции органического мира
постоянства живой природы
единства происхождения различных организмов
многообразия живых организмов
ядро
аппарат Гольджи
плазматическая мембрана
эндоплазматическая сеть
каталитическую
рецепторную
двигательную
строительную
2- Биология 9 класс
А4. Лизосома представляет собой
комплекс из РНК и белков
пузырек, содержащий различные ферменты
полый цилиндр, стенки которого образованы микротрубочкам
плотное образование внутри ядра
хромосомы
хромопласты
хлоропласты
лейкопласты
митохондриям
аппарату Гольджи
лизосомам
эндоплазматической сети
клеточного дыхания
внутриклеточного транспорта
внутриклеточного переваривания
запасания питательных веществ
хромосомы
хромопласты
лизосомы
инфузории-туфельки
мукора
молочно-кислых бактерий
хламидомонады
1) хлоропластов
34
лейкопластов
митохондрий
больших вакуолей
При выполнении заданий с кратким ответом В1
-ВЗ \ запишите ответ так, как указано в тексте задания.
81. Выберите три правильных ответа из шести. Для прокариот
характерно
наличие диплоидного набора хромосом
отсутствие ядра
развитая эндоплазматическая сеть
отсутствие мембранных органоидов
образование спор при неблагоприятных условиях
наличие пластид
ВЗ. Вставьте в текст пропущенные определения из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения.
35
82. Установите соответствие между частью эукариотической
клетки и ее функциями. Для этого каждому элементу первого столбца
подберите позицию"из второго столбца. Впишите в таблицу цифры
правильных ответов.
Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получиви юся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведенн ниже таблицу.
Хромосомный набор клетки называется (А). Клет
составляющие органы и ткани, т.е. (Б) клетки, содер;
(В) набор хромосом в отличие от половых клеток, hmi
щих (Г) набор.
Термины
С1. Объясните, почему в молодых клетках митохондрий бол чем в стареющих?
Вариант 5 Часть 1
:
"
При выполнении заданий с выбором ответа А1
-А обведите кружком номер правильного ответа.
А1. Положением клеточной теории не является
следующее:
новые клетки образуются в результате деления материнс
при половом размножении новый организм образуется в зультат"е слияния половых клеток
клетки живых организмов сходны по строению и жизнедеятельности
клетка - единица строения, жизнедеятельности и развития организма.
обмена веществ
транспорта веществ
синтеза АТФ
взаимодействия клеток
углеводов
липидов
минеральных солей
нуклеиновых кислот
кариотип клетки
клеточный центр
эндоплазматическую сеть
комплекс Гольджи
осуществляют фотосинтез
расщепляют биополимеры до мономеров
накапливают и выводят продукты биосинтеза
преобразуют энергию органических веществ в энергию АТФ
клеточный центр
эндоплазматическая сеть
вакуоль
аппарат Гольджи
А8. Кариотипом называют
внешний вид ядра
особенности внутреннего строения ядра
хромосомный набор клетки
набор генов
цитоплазматическую мембрану
эндоплазматическую сеть
митохондрии
пластиды
митохондрий
пластид
эндоплазматической сети
ядра
Часть 2
При выполнении заданий с кратким ответом В1
-ВЗ запишите ответ так, как указано в тексте задания.
81. Выберите три правильных ответа из шести. Ядро
имеется у эукариот
содержит хромосомный набор клетки
осуществляет избирательный транспорт веществ
расположено в аппарате Гольджи
осуществляет синтез белка
управляет работой клетки
особенностями. Для этого каждому элементу первого столбца под
берите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры пра
вильных ответов.
II
с
«Энергетическими станциями» клетки называют (А).
Они имеют двойную мембрану: наружную гладкую и внутреннюю,
образующую выросты (Б), на которых расположены
(В), осуществляющие синтез (Г).
Термины
С1. Чем отличается функциональное назначение спор бактерий и спор грибов?
Строение биомембраны. Мембраны, ограничивающие клетки и мембранные органоиды эукариотических клеток, имеют общий химический состав и строение. В их состав входят липиды, белки и углеводы. Липиды мембраны представлены в основном фосфолипидами и холестерином. Большинство белков мембран относится к сложным белкам, например гликопротеинам. Углеводы не встречаются в мембране самостоятельно, они связаны с белками и липидами. Толщина мембран составляет 7-10 нм.
Согласно общепринятой в настоящее время жидкостно-мозаичной модели строения мембран, липиды образуют двойной слой, или липидный бислой, в котором гидрофильные «головки» молекул липидов обращены наружу, а гидрофобные «хвосты» спрятаны вовнутрь мембраны (рис. 2.24). Эти «хвосты» благодаря своей гидрофобности обеспечивают разделение водных фаз внутренней среды клетки и ее окружения. С липидами с помощью различных типов взаимодействия связаны белки. Часть белков расположена на поверхности мембраны. Такие белки называют периферическими, или поверхностными. Другие белки частично или полностью погружены в мембрану - это интегральные, или погруженные белки. Белки мембран выполняют структурную, транспортную, каталитическую, рецеп- торную и другие функции.
Мембраны не похожи на кристаллы, их компоненты постоянно находятся в движении, вследствие чего между молекулами липидов возникают разрывы - поры, через которые в клетку могут попадать или покидать различные вещества.
Биологические мембраны различаются по расположению в клетке, химическому составу и выполняемым функциям. Основные типы мембран - плазматическая и внутренняя.
Плазматическая мембрана (рис. 2.24) содержит около 45% липидов (в т. ч. гликолипидов), 50% белков и 5 % углеводов. Цепочки углеводов, входящих в состав сложных белков-гликопротеинов и сложных липидов-гликолипидов, выступают над поверхностью мембраны. Гликопротеины плазмалеммы чрезвычайно специфичны. Так, например, по ним происходит взаимное узнавание клеток, в том числе сперматозоида и яйцеклетки.
На поверхности животных клеток углеводные цепочки образуют тонкий поверхностный слой - гликокаликс. Он выявлен почти во всех животных клетках, но степень его выраженности неодинакова (10-50 мкм). Гликокаликс обеспечивает непосредственную связь клетки с внешней средой, в нем происходит внеклеточное пищеварение; в гликокаликсе размещены рецепторы. Клетки бактерий, растений и грибов, помимо плазмалеммы, окружены еще и клеточными оболочками.
Внутренние мембраны эукариотических клеток разграничивают различные части клетки, образуя своеобразные «отсеки» - компартменты, что способствует разделению различных процессов обмена веществ и энергии. Они могут различаться по химическому составу и выполняемым функциям, но общий план строения у них сохраняется.
Функции мембран:
1. Ограничивающая. Заключается в том, что они отделяют внутреннее пространство клетки от внешней среды. Мембрана является полупроницаемой, то есть ее свободно преодолевают только те вещества, которые необходимы клетке, при этом существуют механизмы транспорта необходимых веществ.
2. Рецепторная. Связана в первую очередь с восприятием сигналов окружающей среды и передачей этой информации внутрь клетки. За эту функцию отвечают специальные белки-рецепторы. Мембранные белки отвечают еще и за клеточное узнавание по принципу «свой-чужой», а также за образование межклеточных соединений, наиболее изученными из которых являются синапсы нервных клеток.
3. Каталитическая. На мембранах расположены многочисленные ферментные комплексы, вследствие чего на них происходят интенсивные синтетические процессы.
4. Энерготрансформирующая. Связана с образованием энергии, ее запасанием в виде АТФ и расходованием.
5. Компартментализация. Мембраны разграничивают также пространство внутри клетки, разделяя тем самым исходные вещества реакции и ферменты, которые могут осуществлять соответствующие реакции.
6. Образование межклеточных контактов. Несмотря на то, что толщина мембраны настолько мала, что ее невозможно различить невооруженным глазом, она, с одной стороны, служит достаточно надежным барьером для ионов и молекул, в особенности водорастворимых, а с другой - обеспечивает их перенос в клетку и наружу.
Мембранный транспорт. В связи с тем, что клетки как элементарные биологические системы являются открытыми системами, для обеспечения обмена веществ и энергии, поддержания гомеостаза, роста, раздражимости и других процессов требуется перенос веществ через мембрану - мембранный транспорт (рис. 2.25). В настоящее время транспорт веществ через мембрану клетки делят на активный, пассивный, эндо- и экзоцитоз.
Пассивный транспорт - это вид транспорта, который происходит без затраты энергии от большей концентрации к меньшей. Растворимые в липидах небольшие неполярные молекулы (0 2 , С0 2) легко проникают в клетку путем простой диффузии. Нерастворимые же в липидах, в том числе заряженные небольшие частицы, подхватываются белками-пере- носчиками или проходят через специальные каналы (глюкоза, аминокислоты, К + , РО 4 3-). Такой вид пассивного транспорта называется облегченной диффузией. Вода поступает в клеткучерез поры в липидной фазе, а также по специальным каналам, выстланным белками. Транспорт воды через мембрану называется осмосом (рис. 2.26).
Осмос имеет чрезвычайно важное значение в жизни клетки, так как если ее поместить в раствор с более высокой концентрацией солей, чем в клеточном растворе, то вода начнет выходить из клетки, и объем живого содержимого начнет уменьшаться. У животных клеток происходит съеживание клетки в целом, а у растительных - отставание цитоплазмы от клеточной стенки, которое называется плазмолизом (рис. 2.27).
При помещении клетки в менее концентрированный, чем цитоплазма, раствор, транспорт воды происходит в обратном направлении - в клетку. Однако существуют пределы растяжимости цитоплазматической мембраны, и животная клетка в конце концов разрывается, а у растительной этого не позволяет сделать прочная клеточная стенка. Явление заполнения клеточным содержимым всего внутреннего пространства клетки называется деплазмолизом. Внутриклеточную концентрацию солей следует учитывать при приготовлении лекарственных препаратов, особенно для внутривенного введения, так как это может приводить к повреждению клеток крови (для этого используют физиологический раствор с концентрацией 0,9 % хлорида натрия). Это не менее важно при культивировании клеток и тканей, а также органов животных и растений.
Активный транспорт протекает с затратой энергии АТФ от меньшей концентрации вещества к большей. Он осуществляется с помощью специальных белков-насосов. Белки перекачивают через мембрану ионы К + , Na + , Са 2+ и другие, что способствует транспорту важнейших органических веществ, а также возникновению нервных импульсов и т. д.
Эндоцитоз - это активный процесс поглощения веществ клеткой, при котором мембрана образует впячивания, а затем формирует мембранные пузырьки - фагосомы, в которых заключены поглощаемые объекты. Затем с фагосомой сливается первичная лизосома, и образуется вторичная лизосома, или фаголизосома, или пищеварительная вакуоль. Содержимое пузырька расщепляется ферментами лизосом, а продукты расщепления поглощаются и усваиваются клеткой. Непереваренные остатки удаляются из клетки путем экзоцитоза. Различают два основных вида эндоци- тоза: фагоцитоз и пиноцитоз.
Фагоцитоз - это процесс захвата клеточной поверхностью и поглощения клеткой твердых частиц, а пиноцитоз - жидкости. Фагоцитоз протекает в основном в животных клетках (одноклеточные животные, лейкоциты человека), он обеспечивает их питание, а часто и защиту организма (рис. 2.28).
Путем пиноцитоза происходит поглощение белков, комплексов антиген-антитела в процессе иммунных реакций и т. д. Однако путем пиноцитоза или фагоцитоза в клетку также попадают многие вирусы. В клетках растений и грибов фагоцитоз практически невозможен, так они окружены прочными клеточными оболочками.
Экзоцитоз - процесс, обратный эндоцитозу. Таким образом выделяются непереваренные остатки пищи из пищеварительных вакуолей, выводятся необходимые для жизнедеятельности клетки и организма в целом вещества. Например, передача нервных импульсов происходит благодаря выделению посылающим импульс нейроном химических посредников - медиаторов, а в растительных клетках так выделяются вспомогательные углеводы клеточной оболочки.
Клеточные оболочки клеток растений, грибов и бактерий. Снаружи от мембраны клетка может выделять прочный каркас - клеточную оболочку, или клеточную стенку.
У растений основу клеточной оболочки составляет целлюлоза, упакованная в пучки по 50-100 молекул. Промежутки между ними заполняют вода и другие углеводы. Оболочка растительной клетки пронизана каналами - плазмодесмами (рис. 2.29), через которые проходят мембраны эндоплазматической сети.
По плазмодесмам осуществляется транспорт веществ между клетками. Однако транспорт веществ, например воды, может происходить и по самим клеточным стенкам. Со временем в клеточной оболочке растений накапливаются различные вещества, в том числе дубильные или жироподобные, что приводит к одревеснению или опробковению самой клеточной стенки, вытеснению воды и отмиранию клеточного содержимого. Между клеточными стенками соседних клеток растений располагаются желеобразные прокладки - срединные пластинки, которые скрепляют их между собой и цементируют тело растения в целом. Они разрушаются только в процессе созревания плодов и при опадании листьев.
Клеточные стенки клеток грибов образованы хитином - углеводом, содержащим азот. Они достаточно прочны и являются внешним скелетом клетки, но все же, как и у растений, препятствуют фагоцитозу.
У бактерий в состав клеточной стенки входит углевод с фрагментами пептидов - муреин, однако его содержание существенно различается у разных групп бактерий. Кнаружи от клеточной стенки могут выделяться также иные полисахариды, образующие слизистую капсулу, защищающую бактерии от внешних воздействий.
Оболочка определяет форму клетки, служит механической опорой, выполняет защитную функцию, обеспечивает осмотические свойства клетки, ограничивая растяжение живого содержимого и предотвращая разрыв клетки, увеличивающейся вследствие поступления воды. Кроме того, клеточную стенку преодолевают вода и растворенные в ней вещества, прежде чем попасть в цитоплазму или, наоборот, при выходе из нее, при этом по клеточным стенкам вода транспортируется быстрее, чем по цитоплазме.
Эндоцитоз (endocytosis) [греч. endo - внутри и kytos - сосуд, здесь - клетка]:
1) - процесс захвата и поглощения клеткой твердых частиц или живых клеток (см. Фагоцитоз), капелек жидкости (см. Пиноцитоз) или специфических больших макромолекул, которые не могут проникать через пору в мембранных белках (эндоцитоз, опосредованный мембранными клеточными рецепторами или клатрин-зависимый эндоцитоз). Везикулы, образующиеся при последнем виде эндоцитоза (см. Окаймленный пузырек), формируются в местах инвагинаций плазмалеммы, покрытых (окаймленных) с цитоплазматической стороны волокнистым материалом - мембранным белком клатрином;
2) - один из способов проникновения вируса в цитоплазму клетки-хозяина: прикрепленные к рецептору клетки вирионы сначала накапливаются в инвагинациях мембран, которые отпочковываются от мембраны внутрь клетки, образуя эндосомы; далее вирусная мембрана сливается с мембраной эндосомы, и вирус оказывается в цитоплазме клетки. Ср. Экзоцитоз .
Итак, клетки поглощают макромолекулы и частицы, используя сходный с экзоцитозом механизм, но в обратной последовательности. Поглощенное вещество постепенно окружается небольшим участком плазматической мембраны , который сначала впячивается, а затем отщепляется, образуя внутриклеточный пузырек , содержащий захваченный клеткой материал ( рис.8-76). Таким образом, эндоцитоз - процесс образования внутриклеточных пузырьков вокруг поглощенного клеткой материала. И в зависимости от размера образующихся пузырьков различают два типа эндоцитоза:
Жидкость и растворенные вещества непрерывно поглощаются большинством клеток посредством пиноцитоза, тогда как большие частицы поглощаются главным образом специализированными клетками - фагоцитами . Поэтому термины "пиноцитоз" и "эндоцитоз" обычно употребляются в одном и том же смысле.
Пиноцитоз характеризуется поглощением и внутриклеточным разрушением макромолекулярных соединений, таких как белки и белковые комплексы, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липопротеины. Объектом пиноцитоза как фактора неспецифической иммунной защиты являются, в частности, токсины микроорганизмов.
На рис. B.1 показаны последовательные этапы захвата и внутриклеточного переваривания находящихся в экстрацеллюлярном пространстве растворимых макромолекул ( эндоцитоз макромолекул фагоцитами). Адгезия таких молекул на клетке может осуществляться двумя способами: неспецифическим - в результате случайной встречи молекул с клеткой, и специфическим, который зависит от предсуществующих рецепторов на поверхности пиноцитирующей клетки. В последнем случае внеклеточные вещества выступают в качестве лигандов, взаимодействующих с соответствующими рецепторами.
Адгезия веществ на клеточной поверхности приводит к локальной инвагинации (впячиванию) мембраны, завершающейся образованием пиноцитарного пузырька очень небольшого размера (приблизительно 0,1 микрона). Несколько слившихся пузырьков формируют более крупное образование - пиносому . На следующем этапе пиносомы сливаются с лизосомами , содержащими гидролитические ферменты, которые разрушают полимерные молекулы до мономеров. В тех случаях, когда процесс пиноцитоза реализуется через рецепторный аппарат, в пиносомах до слияния с лизосомами наблюдается отсоединение захваченных молекул от рецепторов, которые в составе дочерних пузырьков возвращаются на клеточную поверхность.
Процесс поступления веществ в клетку называется эндоцитозом. Различают пиноцитоз и фагоцитоз.
Фагоцитоз (греч. фаго – пожирать) – поглощение клеткой твердых органических веществ. Оказавшись около клетки, твердая частица окружается выростами мембраны, или под ней образуется впячивание мембраны. В результате частица оказывается заключенной в мембранный пузырек внутри клетки. Такой пузырек называют фагосомой. Термин «фагоцитоз» был предложен И.И. Мечниковым в 1882 г. Фагоцитоз свойствен простейшим, кишечнополостным, лейкоцитам, а также клеткам капилляров костного мозга, селезенки, печени, надпочечников.
Второй способ поступления веществ в клетку называют пиноцитозом (греч. пино – пью) – это процесс поглощения клеткой мелких капель жидкости с растворенными в ней высокомолекулярными веществами. Осуществляется путем захвата этих капель выростами цитоплазмы. Захваченные капли погружаются в цитоплазму и там усваиваются. Явление пиноцитоза свойственно животным клеткам и одноклеточным простейшим.
Еще один способ поступления веществ в клетку – осмос – прохождение воды через избирательно проницаемую мембрану клетки. Вода переходит из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Вещества могут также проходить через мембрану путем диффузии – так транспортируются вещества, способные растворяться в липидах (простые и сложные эфиры, жирные кислоты и т.д.). Путем диффузии по градиенту концентрации по специальным каналам мембраны идут некоторые ионы (например, ион калия выходит из клетки).
Кроме того, транспорт веществ через мембрану осуществляет натрий-калиевый насос: он перемещает ионы натрия из клетки и ионы калия в клетку против градиента концентраций с затратой энергии АТФ.
Фагоцитоз, пиноцитоз и натрий-калиевый насос – это примеры активного транспорта, а осмос и диффузия – пассивного транспорта.
9. Структурная организация и динамика наследственного материала в клеточном цикле.
Хромосоммы - хорошо окрашиваемые включения в ядре эукариотической клетки, которые становятся легко заметными в определённых фазах клеточного цикла (во время митоза или мейоза). Хромосомы представляют собой высокую степень конденсации хроматина, постоянно присутствующего в клеточном ядре. Исходно термин был предложен для обозначения структур, выявляемых в эукариотических клетках, но в последние десятилетия все чаще говорят о бактериальных хромосомах. В хромосомах сосредоточена большая часть наследственной информации.
Типы строения хромосом
Различают четыре типа строения хромосом:
телоцентрические (палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на проксимальном конце);
акроцентрические (палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом);
субметацентрические (с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L);
метацентрические (V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины).
Тип хромосом является постоянным для каждой гомологичной хромосомы и может быть постоянным у всех представителей одного вида или рода.
