Эукариотическая клетка цитоплазма 9 класс конспект
Обновлено: 06.07.2024
Цитоплазма — обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром; подразделяется на гиалоплазму (основное вещество цитоплазмы), органоиды (постоянные компоненты цитоплазмы) и включения (временные компоненты цитоплазмы). Химический состав цитоплазмы: основу составляет вода (60–90% всей массы цитоплазмы), различные органические и неорганические соединения. Цитоплазма имеет щелочную реакцию. Характерная особенность цитоплазмы эукариотической клетки — постоянное движение (циклоз). Оно обнаруживается, прежде всего, по перемещению органоидов клетки, например хлоропластов. Если движение цитоплазмы прекращается, клетка погибает, так как, только находясь в постоянном движении, она может выполнять свои функции.
Гиалоплазма (цитозоль) представляет собой бесцветный, слизистый, густой и прозрачный коллоидный раствор. Именно в ней протекают все процессы обмена веществ, она обеспечивает взаимосвязь ядра и всех органоидов. В зависимости от преобладания в гиалоплазме жидкой части или крупных молекул, различают две формы гиалоплазмы: золь — более жидкая гиалоплазма и гель — более густая гиалоплазма. Между ними возможны взаимопереходы: гель превращается в золь и наоборот.
Функции цитоплазмы:
- объединение всех компонентов клетки в единую систему,
- среда для прохождения многих биохимических и физиологических процессов,
- среда для существования и функционирования органоидов.
Клеточные оболочки
Клеточные оболочки ограничивают эукариотические клетки. В каждой клеточной оболочке можно выделить как минимум два слоя. Внутренний слой прилегает к цитоплазме и представлен плазматической мембраной (синонимы — плазмалемма, клеточная мембрана, цитоплазматическая мембрана), над которой формируется наружный слой. В животной клетке он тонкий и называется гликокаликсом (образован гликопротеинами, гликолипидами, липопротеинами), в растительной клетке — толстый, называется клеточной стенкой (образован целлюлозой).
Строение мембран
Все биологические мембраны имеют общие структурные особенности и свойства. В настоящее время общепринята жидкостно-мозаичная модель строения мембраны. Основу мембраны составляет липидный бислой, образованный в основном фосфолипидами. Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты; участок молекулы, в котором находится остаток фосфорной кислоты, называют гидрофильной головкой, участки, в которых находятся остатки жирных кислот — гидрофобными хвостами. В мембране фосфолипиды располагаются строго упорядоченно: гидрофобные хвосты молекул обращены друг к другу, а гидрофильные головки — наружу, к воде.
Помимо липидов в состав мембраны входят белки (в среднем ≈ 60%). Они определяют большинство специфических функций мембраны (транспорт определенных молекул, катализ реакций, получение и преобразование сигналов из окружающей среды и др.). Различают: 1) периферические белки (расположены на наружной или внутренней поверхности липидного бислоя), 2) полуинтегральные белки (погружены в липидный бислой на различную глубину), 3) интегральные, или трансмембранные, белки (пронизывают мембрану насквозь, контактируя при этом и с наружной, и с внутренней средой клетки). Интегральные белки в ряде случаев называют каналообразующими, или канальными, так как их можно рассматривать как гидрофильные каналы, по которым в клетку проходят полярные молекулы (липидный компонент мембраны их бы не пропустил).
Строение мембраны: А — гидрофильная головка фосфолипида; В — гидрофобные хвостики фосфолипида; 1 — гидрофобные участки белков Е и F; 2 — гидрофильные участки белка F; 3 — разветвленная олигосахаридная цепь, присоединенная к липиду в молекуле гликолипида (гликолипиды встречаются реже, чем гликопротеины); 4 — разветвленная олигосахаридная цепь, присоединенная к белку в молекуле гликопротеина; 5 — гидрофильный канал (функционирует как пора, через которую могут проходить ионы и некоторые полярные молекулы).
В состав мембраны могут входить углеводы (до 10%). Углеводный компонент мембран представлен олигосахаридными или полисахаридными цепями, связанными с молекулами белков (гликопротеины) или липидов (гликолипиды). В основном углеводы располагаются на наружной поверхности мембраны. Углеводы обеспечивают рецепторные функции мембраны. В животных клетках гликопротеины образуют надмембранный комплекс — гликокаликс, имеющий толщину несколько десятков нанометров. В нем располагаются многие рецепторы клетки, с его помощью происходит адгезия клеток.
Молекулы белков, углеводов и липидов подвижны, способны перемещаться в плоскости мембраны. Толщина плазматической мембраны — примерно 7,5 нм.
Функции мембран
Мембраны выполняют такие функции:
Важнейшее свойство мембран — избирательная проницаемость, т.е. мембраны хорошо проницаемы для одних веществ или молекул и плохо проницаемы (или совсем непроницаемы) для других. Это свойство лежит в основе регуляторной функции мембран, обеспечивающей обмен веществ между клеткой и внешней средой. Процесс прохождения веществ через клеточную мембрану называют транспортом веществ. Различают: 1) пассивный транспорт — процесс прохождения веществ, идущий без затрат энергии; 2) активный транспорт — процесс прохождения веществ, идущий с затратами энергии.
При пассивном транспорте вещества перемещаются из области с более высокой концентрацией в область с более низкой, т.е. по градиенту концентрации. В любом растворе имеются молекулы растворителя и растворенного вещества. Процесс перемещения молекул растворенного вещества называют диффузией, перемещения молекул растворителя — осмосом. Если молекула заряжена, то на ее транспорт влияет и электрический градиент. Поэтому часто говорят об электрохимическом градиенте, объединяя оба градиента вместе. Скорость транспорта зависит от величины градиента.
Можно выделить следующие виды пассивного транспорта: 1) простая диффузия — транспорт веществ непосредственно через липидный бислой (кислород, углекислый газ); 2) диффузия через мембранные каналы — транспорт через каналообразующие белки (Na + , K + , Ca 2+ , Cl - ); 3) облегченная диффузия — транспорт веществ с помощью специальных транспортных белков, каждый из которых отвечает за перемещение определенных молекул или групп родственных молекул (глюкоза, аминокислоты, нуклеотиды); 4) осмос — транспорт молекул воды (во всех биологических системах растворителем является именно вода).
Необходимость активного транспорта возникает тогда, когда нужно обеспечить перенос через мембрану молекул против электрохимического градиента. Этот транспорт осуществляется особыми белками-переносчиками, деятельность которых требует затрат энергии. Источником энергии служат молекулы АТФ. К активному транспорту относят: 1) Na + /К + -насос (натрий-калиевый насос), 2) эндоцитоз, 3) экзоцитоз.
Работа Na + /К + -насоса. Для нормального функционирования клетка должна поддерживать определенное соотношение ионов К + и Na + в цитоплазме и во внешней среде. Концентрация К + внутри клетки должна быть значительно выше, чем за ее пределами, а Na + — наоборот. Следует отметить, что Na + и К + могут свободно диффундировать через мембранные поры. Na + /К + -насос противодействует выравниванию концентраций этих ионов и активно перекачивает Na + из клетки, а K + в клетку. Na + /К + -насос представляет собой трансмембранный белок, способный к конформационным изменениям, вследствие чего он может присоединять как K + , так и Na + . Цикл работы Na + /К + -насоса можно разделить на следующие фазы: 1) присоединение Na + с внутренней стороны мембраны, 2) фосфорилирование белка-насоса, 3) высвобождение Na + во внеклеточном пространстве, 4) присоединение K + с внешней стороны мембраны, 5) дефосфорилирование белка-насоса, 6) высвобождение K + во внутриклеточном пространстве. На работу натрий-калиевого насоса тратится почти треть всей энергии, необходимой для жизнедеятельности клетки. За один цикл работы насос выкачивает из клетки 3Na + и закачивает 2К + .
Эндоцитоз — процесс поглощения клеткой крупных частиц и макромолекул. Различают два типа эндоцитоза: 1) фагоцитоз — захват и поглощение крупных частиц (клеток, частей клеток, макромолекул) и 2) пиноцитоз — захват и поглощение жидкого материала (раствор, коллоидный раствор, суспензия). Явление фагоцитоза открыто И.И. Мечниковым в 1882 г. При эндоцитозе плазматическая мембрана образует впячивание, края ее сливаются, и происходит отшнуровывание в цитоплазму структур, отграниченных от цитоплазмы одиночной мембраной. К фагоцитозу способны многие простейшие, некоторые лейкоциты. Пиноцитоз наблюдается в эпителиальных клетках кишечника, в эндотелии кровеносных капилляров.
Экзоцитоз — процесс, обратный эндоцитозу: выведение различных веществ из клетки. При экзоцитозе мембрана пузырька сливается с наружной цитоплазматической мембраной, содержимое везикулы выводится за пределы клетки, а ее мембрана включается в состав наружной цитоплазматической мембраны. Таким способом из клеток желез внутренней секреции выводятся гормоны, у простейших — непереваренные остатки пищи.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Предмет: биология
Тема: Эукариотическая клетка. Цитоплазма.
Цель: изучить особенности строения эукариотической клетки, функции органелл клетки.
- образовательная: рассмотреть особенности строения эукариотической клетки, показать взаимосвязь строения и выполняемой функции на примере органоидов клетки;
- развивающая: формировать умения и навыки самостоятельной работы, установление причинно-следственных связей;
- воспитательная: ответственное отношение к выполнению полученных заданий.
Тип урока: комбинированный
Методы: объяснение, беседа, самостоятельная работа
Планируемые предметные результаты:
ученик должен
- иметь представление об особенностях организации эукариотической клетки;
- уметь объяснить функции органелл животной клетки и растительной клетки.
Внутридисциплинарные связи: ботаника, зоология, анатомия.
I . Организационный момент (2 мин)
- приветствие учащихся
- проверка готовности к уроку
II . Проверка домашнего задания (8 мин)
1) фронтальный опрос по следующим вопросам:
- Назовите неорганические вещества, входящие в состав клетки?
- Назовите органические вещества, входящие в состав клетки?
- По какому признаку все живые организмы делят на две группы – прокариоты и эукариоты? Чем они различаются?
- Какие организмы относятся к прокариотам?
2) работа по карточкам (тестирование, подготовка к ОГЭ) – ( Приложение 1).
Тест 1. Неклеточной формой жизни является:
в) сине-зеленая водоросль
Тест 2. Клеточное строение всех организмов – свидетельство о:
а) единства органического мира
б) наличия хромосом в ядрах
в) способности клетки к делению
г) единства химического состава
Тест 3. Прокариотами являются:
а) животные и грибы
б) высшие растения и зеленые водоросли
в) бактерии и сине-зеленые водоросли
г) вирусы и простейшие
Тест 4. Организмы состоят из клеток, поэтому клетку считают единицей:
Тест 5. Наука, изучающая строение и жизнедеятельность клеток, называется:
Тест 6. К прокариотическим организмам относят:
б) плесневые грибы
г) клубеньковые бактерии
III . Мотивация учебной деятельности. (2 мин)
Рассмотрите рисунок 67 на стр. 125 учебника. О чем говорит многообразие форм клеток? Что общего между ними и что различно? На эти вопросы сегодня мы найдем ответы.
IV . Изучение нового материала (25 мин)
К эукариотам относятся грибы, растения, животные. Их клетки отличаются сложностью и разнообразием строения, но у них можно выделить различные общие черты.
1) Особенности организации эукариотической клетки
Рассматривать этот вопрос мы будем при помощи сравнения эукариотической и прокариотической клеток. Составление схемы на доске.
есть цитоплазма есть
нет мембранные органоиды есть
есть рибосомы есть
нет вакуоли есть
Обучающиеся зарисовывают схему в тетрадь.
2) Структурная организация клетки.
Каждая клетка состоит из двух неразрывно связанных между собой частей – цитоплазмы и ядра.
Цитоплазма – это жидкое содержимое клетки, в котором находится органоиды, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции.
В цитоплазме откладываются различные вещества – включения – это непостоянные структуры цитоплазмы, которые, то возникают, то исчезают в процессе жизнедеятельности клетки. Плотные включения – гранулы , жидкие – вакуоли. (Учащиеся записывают определения в тетерадь).
Отграничивает содержимое цитоплазмы от внешней среды; через поры внутрь клетки могут химические и твердые вещества могут проникать в клетку путем пиноцитоза и фагоцитоза.
Пиноцитоз – захват межклеточной жидкости.
Фагоцитоз – захват твердых частиц.
. Растительная клетка имеет толстую клеточную стенку, которой нет у животной клетки.
Пластиды (лейкопласты, хромопласты, хлоропласты)
. Характерны только для растительных клеток. Придают окрасу растениям, осуществляют фотосинтез и запасают крахмал.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
Образована сетью полостей и каналов; гладкая ЭПС участвует в обмене веществ, шероховатая ЭПС обеспечивает образование белков.
Комплекс Гольджи
Представляет собой стопку плоских цистерн, здесь происходит окончательная сортировка и упаковка различных продуктов жизнедеятельности клетки.
Митохондрии
Имеет двумембранное строение, обеспечивает энергетические обмен
. Обязательные органоиды растительной клетки, содержат органические вещества и минеральные соли; в животных клетках имеются мелкие вакуоли.
Сферические частицы, осуществляющие образование белка
Жгутики и реснички
Органоиды движения, имеют общий план строения
Учащиеся совместно с учителем заполняют таблицу в тетради.
V . Закрепление изученного материала (5 мин)
Учащиеся на основе изученной темы и заполненной таблицы отвечают на поставленные в начале урока вопросы:
Рассмотрите рисунок 67 на стр. 125 учебника. О чем говорит многообразие форм клеток? Что общего между ними и что различно?
VI . Рефлексия (2 мин)
Учащиеся оценивают степень реализации поставленных на уроке целей, свои учебные действия и содержательно обосновывают правильность (ошибочность) результата.
- что нового вы узнали на уроке?
- что вам было не понятно?
- какие вопросы вызвали затруднения?
VI . Подведение итогов и домашнее задание (2 мин)
1) домашнее задание
Параграф 26 читать, учить записи в тетради, ответить на вопросы 1-5 на с. 132 учебника
Существует 2 вида клеточной организации: прокариотическая и эукариотическая. Эукариот — это клетка, в которой есть структурно оформленное ядро и мембранные органоиды. Существует несколько гипотез об их происхождении, но большинство ученых биологии склоняются к теории симбиогенеза. Согласно ей, эукариоты появились в результате поглощения мелких прокариот более крупными.
Структура эукариотов и цитоплазмы
Строение эукариотической клетки включает в себя цитоплазму, где находятся различные органоиды, плазматическую мембрану и ядро. Эукариоты могут входить в состав многоклеточных организмов: растений, животных и грибов либо образовывать одноклеточные организмы (простейшие).
Цитоплазмой называется все внутреннее содержимое клетки, не считая ядра. Она состоит из полужидкой структуры — гиалоплазмы, в которой находятся органоиды или органеллы (являются постоянным содержимым) и включения (временные элементы).
Цитоплазма эукариотов находится в постоянном движении, которое называется циклоз. Если оно прекращается, эукариот погибает.
В цитоплазме происходит объединение компонентов клетки, обеспечивается их взаимодействие; создается среда для протекания биохимических реакций, а так же для функционирования и обитания органелл.
Органеллы клетки
Являются постоянными структурами и находятся в цитоплазме. Некоторые органеллы есть только у растений или животных. К органоидам клетки относятся:
- эндоплазматическая сеть (ЭПС);
- комплекс Гольджи;
- вакуоли;
- лизосомы;
- пластиды;
- митохондрии;
- рибосомы;
- клеточный центр (центросома).
Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
Состоит из комплекса мембран и присуща только эукариотам. Выделяют гладкую (агранулярную) и шероховатую (гранулярную) ЭПС. Поверхность гранулярной усыпана рибосомами, из-за этого и возникает шероховатый рисунок. Главной функцией обеих разновидностей ЭПС является синтез и транспортировка веществ. Только шероховатая отвечает за синтез белков, а гладкая — углеводов и жиров. Также в эндоплазматической сети образуется аппарат Гольджи.
Комплекс Гольджи
Состоит из нескольких своеобразных полостей — мембран, которые называются цистернами. Комплекс Гольджи тесно связан с ЭПС. Вещества через мелкие пузырьки (визикулы) попадают в аппарат, где протекает аккумулирование, изменение, отделение и упаковка поступивших белков, липидов и углеводов.
Лизосомы и вакуоли
Лизосомы относятся к одномембранным органоидам и выглядят как мелкие сосуды, заполненные ферментами. Характерны только для животных. Ферменты расщепляются на ЭПС, проходят через комплекс Гольджи и трансформируются в лизосомы, которые переваривают органические вещества, уничтожают ненужные структуры.
Вакуоли — одномембранные органоиды, которые заполнены смесью органических и неорганических веществ. В растительных клетках существует кластер вакуолей мелкого размера, которые со временем объединяются в одну крупную. В них накапливается и хранится вода, происходит водно-солевой обмен.
Митохондрии, пластиды и рибосомы
Митохондрии — органеллы, которые имеют разную форму. Количество их может варьироваться. Митохондрии осуществляют биосинтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).
Пластиды — органеллы, которые содержатся только в растениях.
Существует несколько типов: хлоропласты, участвующие в процессе фотосинтеза; лейкопласты — накапливают и сохраняют питательные вещества; хромопласты окрашивают цветы и плоды растений в разные цвета, что привлекает животных-опылителей и распространителей семян.
Рибосомы — немембранные органоиды, которые участвуют в синтезе белка.
Клеточный центр (центросома)
Характерен только для клетки животных; обычно состоит из двух центриолей.
Центриоль — немембранный белковый органоид, представляет собой цилиндр, образованный 9 триплетами микротрубочек. К функциональным особенностям клеточного центра относится формирование веретена деления.
Плазматическая мембрана и её функции
Таким образом формируется парный липидный слой. В нем полярные головки располагаются снаружи и устремлены к внешнему окружению и цитоплазме, а неполярные хвостики повернуты внутрь. Наружный слой конструкции является гидрофильным, при этом внутренняя часть ее гидрофобна.
В состав плазмалеммы входит двойной слой жиров-липидов и 3 вида белков: находящихся на поверхности, погруженных в нее частично и пронизывающих мембрану насквозь. Они присоединяются к головкам липидов или проникают внутрь молекулы и взаимодействуют с хвостиками.
Клеточная мембрана поддерживает целостность клетки, защищая ее от внешней среды. У многоклеточных организмов плазмалемма способствует ассимиляции всего организма. Итак, основные функции клеточной мембраны:
- барьерная — защищает клетку от окружающей среды;
- транспортная — обеспечивает процесс прохождения веществ через плазмалемму;
- регуляторная — осуществляет обмен веществ между клеткой и окружающей средой. Клеточная мембрана обладает выборной проницаемостью: некоторые вещества проникают сквозь нее, а некоторые — нет.
Состав ядра
В состав ядра входят ядрышко, хроматин, ядерный сок. Этим элементом обладают только эукариоты. В этом их главное отличие от прокариот. Как правило, клетки одноядерные, но иногда встречаются многоядерные, возникшие в результате объединения. От цитоплазмы ядро отделяют 2 мембранные стенки, между которыми находится полужидкое вещество. Элемент хранит наследственную информацию и передает ее в процессе митоза, а также контролирует синтез различных белков.
Деление эукариотных клеток происходит посредством митоза — деления материнской клетки на 2, и передачи дочерним родительского генетического кода.
Только половые клетки делятся посредством мейоза. Отличительной чертой мейоза является образование эукариот с новым набором хромосом.
1. Ф.И.О. учителя: Колосницына Светлана Васильевна;
3. Предмет: биология;
6. Цель урока: изучение строения эукариотической клетки,функций основных органоидов эукариотической клетки, выявление отличий строения клеток эукариотических организмов от клеток прокариотических организмов;
а). образовательные: изучить строение и функции цитоплазмы, ядра, клеточной стенки, эндоплазматической сети, рибосом, лизосом, митохондрий, комплекса Гольджи, пластид, вакуолей, клеточного центра, цитоскелета;
б). развивающие: развивать познавательный интерес к изучению биологии, умение работать с различными источниками информации, грамотно формулировать свою точку зрения, делать выводы;
в). воспитательные: воспитывать положительное отношение к живой природе;
8. Планируемые результаты:
1. личностные: осознвние целостности окружающего мира, взаимосвязи его составных частей - клеток;
а). регулятивные: умение самостоятельно формулировать учебную проблему, план решения этой проблемы, цель учебной деятельности, умение вести диалог;
б).познавательные: умение сравнивать, анализировать, строить рассуждение, выявлять причинно-следственные связи, делать выводы;
в). коммуникативные: организовывать учебное взаимодействие в группе;
9. Основные понятия: эукариотическая клетка, органоиды, цитоплазма, ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, клеточная стенка, пластиды, вакуоли, цитоплазма, включения, клеточный центр, центриоли, цитоскелет;
10. Тип урока: комбинированный;
11. Формы организации деятельности: индивидуальная работа, работа в группе, фронтальная работа с классом;
12.Материально-техническое обеспечение: интерактивная доска, компьютер, микроскоп, микропрепараты для микроскопа, учебник - Биология. Общиезакономерности. 9 кл. : учеб. для общеобразоват. учреждений / С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин - 11-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2010.
13. Домашнее задание: параграф 26, выполнить предложенные задания из контрольных измерительных материалов.
Какие организмы относятся к прокариотам?
Какое строение имеет бактериальная клетка?
Как размножаются бактерии?
2. Проверка имеющегося уровня знаний о клетке эукариотического организма
Подготовка к усвоению нового материала;
фронтальная беседа, проверка знаний
3. Постановка познавательной задачи
Сформировать представление о сложности строении эукариотическойклетки;
Учитель предлагает обучающимся обратиться к иллюстрации эукариотической клетки на интерактивной доске, обратить внимание на наличие многочисленных органоидов, функции которых предстоит определить в течение урока.
4.Усвоение новых знаний
Формировать умение работать в группе, с различными источниками информации; работа в группах
Систематизировать знания по теме;самостоятельная работа
Формирование у учащихся адекватной самооценки проделанной работы на уроке; фронтальная беседа
Пояснить пункты подготовки домашнего задания; объяснение учителя
Учитель в качестве домашнего задания предлагает выполнить задания из ОГЭ прошлых лет, подготовить на пересказ параграф 26 из учебника.
Задания из контрольных измерительных материалов
1.У грибов, как и у бактерий, нет
А). клеточной оболочки
2.Органоид клетки, содержащий комплекс ферментов, расщепляющих полимеры до мономеров, -
3. Сходство клеток бактерий и растений состоит в том, что они имеют:
Б). оформленное ядро
В). плазматическую мембрану
Г). вакуоли с клеточным соком
4.Какая структура управляет процессами жизнедеятельности в клетках растений, животных, грибов?
5. Основная функция митохондрий -
Г). синтез углеводов
6. Комплекс Гольджи не участвует в
Б). образовании АТФ
В). накоплении секретов
Г). транспорте веществ
7. Синтез белка происходит в
Г). комплексе Гольджи
8. Синтез молекул ДНК происходит в
Г). аппарате Гольджи
9. Органоид, ограниченный от цитоплазмы одной мембраной, содержащий ферменты, расщепляющие сложные органические вещества до простых называется
Г). аппарат Гольджи
10. Митохондрий нет в клетках
11. В ядрышке образуются
12. Энергия жизнедеятельности клетки вырабатывается в
Г). комплексе Гольджи
13. Фотосинтез осуществляет
А). клеточный центр
14. одна из функций клеточного центра
Б). формирование ядерной оболочки
В). образование веретена деления
Г). перемещение веществ в клетке
15. В каком органоиде накапливаются синтезируемые белки, жиры, углеводы в клетке?
Читайте также: