Параграф 21 ГДЗ Пасечник 10 класс Углубленный уровень (Биология)
Рассмотрим вариант решения задания из учебника Пасечник, Каменский, Рубцов 10 класс, Просвещение:
§ 21. Цитоплазма. Цитоскелет. Клеточный центр. Органоиды движения
Вспомните:
1. Какие виды движения в природе вы знаете?
В природе мы можем наблюдать самые разные движения: это движение тел во Вселенной, движение водных и воздушных масс, движение животных, растений, движение молекул и атомов в теле.
2. Какой механизм лежит в основе движения организмов?
В основе движения организмов лежит мышечная система.
Проверьте себя
1. Из каких элементов состоит цитоплазма клетки?
Цитоплазма представляет собой полужидкую внутреннюю среду клетки (гиалоплазма), расположенные в ней органоиды клетки и клеточные включения.
2. Какие компоненты образуют цитоскелет?
Цитоскелет образуют тонкие белковые нити и трубочки, пронизывающие всю цитоплазму клеток эукариот.
3. Какова роль клеточного центра в клетке?
Клеточный центр участвует в построении цитоскелета, а также веретена деления во время митоза и мейоза. Перед началом деления клетки клеточный центр удваивается и центриоли расходятся к противоположным полюсам клетки.
4. Чем представлены органоиды движения клетки? Каково их строение?
Органоиды движения — это реснички и жгутики. В основании как первых, так и вторых лежат базальные тельца, совершенно идентичные центриолям, центриоли являются их матрицами. Тело жгутика образовано девятью группами микротрубочек, расположенных по кругу, и двумя микротрубочками в центре. Ресничка имеет точно такое же внутреннее строение. Она отличается от жгутика размерами (длина жгутика в среднем составляет 200 нм, тогда как реснички не бывают длиннее 10 нм), а также способом движения (жгутик двигается в основном по синусоидальной траектории, а ресничка изгибается волнообразно).
1. Составьте сравнительную таблицу, характеризующую клеточное строение растительной, животной и грибной клеток. Продолжайте её заполнение при изучении последующих параграфов.
2. Используя интернет-ресурсы и дополнительную литературу, подготовьте эссе «Универсальный характер биологического движения».
Подвижность — одно из фундаментальных свойств живого. В повседневной жизни мы сталкиваемся в основном с движением, которое осуществляется благодаря работе мышц, — это и бег кота, и полет бабочки, и ползание дождевого червя, и плавание карася. В основе этих различных форм движения лежит активность мышечных волокон. Но не только сокращение мышц обеспечивает движение. Одноклеточные организмы, например амебы, жгутиконосцы, инфузории, тоже обладают способностью к перемещению в пространстве. Перемещения разного рода осуществляются и внутри самих клеток — движение вакуолей, транспортных пузырьков, содержащих выработанный клеткой секрет, расхождение хромосом делящейся клетки. Есть ли что-либо общее между всеми этими столь различными на первый взгляд процессами?
Субстратом жизни являются полимерные молекулы белков и нуклеиновых кислот. Все процессы в живом организме происходят вследствие химических реакций между этими и другими молекулами, составляющими живой организм или поступающими в организм. Именно химические реакции и являются причиной механического движения живых организмов.
Среди различных белков, составляющих организм, важную роль играют молекулы, получившие название белки-молекулярные моторы. Характерным свойством таких молекул является способность изменять свою форму, т.е. взаиморасположение отдельных составляющих молекулы. Примером такого белка является миозин, молекула которого при наблюдении в электронный микроскоп видна как короткая толстая нить с утолщением-головкой на одном из концов. Эта головка способна поворачиваться относительно нити.
При повороте головка способна совершать механическую работу. Откуда берется энергия для такой работы? Ее поставляет молекула АТФ — универсальный источник энергии для клеток всех живых организмов.
Однако при движении головки относительное изменение длины молекулы миозина оказывается незначительным. Мышцы, созданные из таких молекул, могли бы сокращаться на единицы процентов (реальное сокращение мышц может доходить до 50%). И природа «исхитрилась» создать мотор, работающий циклически, подобно тепловым двигателям, созданным человеком. Биологический двигатель состоит из двух молекул — миозина, осуществляющего движение, и актина, молекулы которого, соединяясь между собой, образуют длинные тонкие нити.
Описанный биологический двигатель обусловливает самые различные движения живых организмов. Примерами таких движений являются изменение формы клетки и образование перетяжки между дочерними клетками в ходе клеточного деления, движение жгутиков и ресничек простейших живых организмов (жгутиконосцы, инфузории), амебовидное движение — одно из самых распространенных способов перемещения клеток.
Так, например, исследование амебовидного движения показало, что в прилежащем к наружной плазматической мембране амеб слое цитоплазмы имеется сеточка из нитей актина и миозина. Сокращение и расслабление этой сеточки фактически изменяет упругость наружной оболочки, в результате чего цитоплазма перетекает в область, где эта упругость меньше. В этой области образуется вырост — псевдоподия, — который закрепляется на окружающих амебу телах. Затем вещество амебы постепенно перекачивается в область, где закрепилась псевдоподия, после чего цикл повторяется.
Подобный способ движения характерен также для лейкоцитов — элементов крови человека и позвоночных животных, участвующих в иммунном ответе организма. Перемещаясь как амебы, эти клетки скапливаются вокруг проникших в организм инородных объектов и нейтрализуют их вредное воздействие на организм.
Движение при помощи жгутиков и ресничек чрезвычайно распространено среди одноклеточных организмов. Изгибаясь, жгутики и реснички совершают сложное движение. Движение жгутика напоминает движение гребного винта. Движение реснички напоминает движение рук пловца, плывущего брассом: вначале следует прямой удар ресничкой, затем она изгибается и медленно возвращается в исходное положение. Под микроскопом видно, что жгутики и реснички состоят из микротрубочек, образованных молекулами белков. Таким образом, функцию актина в актин-миозиновом комплексе в данном случае выполняют микротрубочки.
ПОДУМАЙТЕ
Почему в процессе эволюции в роли основных структурных элементов мембран стали выступать именно липиды, а не белки или углеводы?
Качества липидов подходят для структурных элементов мембраны:
Липиды обладают свойством отталкивать от себя воду и впитывать её. Мембрана осуществляет взаимодействие клетки с внешней средой, избирательно пропуская многие вещества. Нерастворимые в воде (гидрофобные) части липидов обращены друг к другу и формируют внутренний слой мембраны. В противном случае клетки просто растворялись бы при любом контакте с водой.
Липиды могут находиться в твёрдом (жиры) или жидком (масла) состоянии, что позволяет мембране приспосабливаться к температуре.
и др.
Именно благодаря липидам возможно существование клетки.
Моя лаборатория
Обсуждаем
Обсудите с одноклассниками, какие известные вам структуры клетки не входят в состав её цитоплазмы и почему.
Ядро не входит в состав цитоплазмы. Так как его функция отличается от функций органоидов цитоплазмы. Оно содержит генетическую информацию и управляет жизнедеятельностью клетки.
Проводим исследование
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 «Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в клетках кожицы лука»
1. Приготовьте временный препарат растительной клетки. Для этого отделите от кусочка луковицы мясистую чешуйку. Пинцетом снимите с внутренней стороны чешуйки тонкую плёнку. Положите кусочек плёнки на предметное стекло, нанесите на него каплю раствора йода и накройте покровным стеклом.
2. Рассмотрите препарат при малом, а затем при большом увеличении. Найдите клеточную стенку, окрашенное йодом ядро (возможно, и ядрышки), цитоплазму, неокрашенные вакуоли. Зарисуйте и подпишите увиденное.
3. Нанесите на один край покровного стекла 3%-ный раствор хлорида натрия, а с противоположной стороны положите полоску фильтровальной бумаги, которая впитает часть воды. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы в клетках (при большом увеличении). Вода из цитоплазмы клетки будет переходить в окружающую среду. Объём цитоплазмы при этом уменьшится, и она начнёт отходить от клеточных стенок. Постепенно цитоплазма примет форму шара. Это явление называют плазмолизом. Зарисуйте увиденное, объясните происходящий процесс.
Плазмолиз происходит в результате того, что под воздействием более концентрированного внешнего раствора вода выходит из клетки (изменяется осмотическое давление), наблюдается отхождение протоплазма от клеточных стенок, в результате потери вакуолями (уменьшаются в размерах) и протоплазмой части воды.
4. Добавьте под покровное стекло дистиллированную воду. Что происходит с цитоплазмой? Это явление называют деплазмолизом. Зарисуйте увиденное. Сделайте вывод.
Цитоплазма клеток насыщается водой и восстанавливает исходное состояние.
Вывод: Цитоплазма эластична, вследствие этого она способна в гипертоническом растворе отставать от оболочки клетки, а в гипотоническом вновь восстанавливать первоначальное положение. Мембрана полупроницаема: пропускает воду и не пропускает растворенные в ней вещества.
*размещая тексты в комментариях ниже, вы автоматически соглашаетесь с пользовательским соглашением
