Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 1 | Страница 54

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) состоит из системы соединённых между собой мембранных полостей (цистерн) и каналов. Различают шероховатую ЭПС (с рибосомами) и гладкую ЭПС.

Функции ЭПС:

1. Транспорт веществ внутри клетки.

2. Шероховатая ЭПС — место синтеза органических веществ (белков).

3. Гладкая ЭПС — участвует в синтезе липидов и белков и транспорте веществ.

Органоиды — это постоянные компоненты цитоплазмы, которые имеют специфическое строение и выполняют постоянные функции (например, митохондрии, рибосомы, ЭПС).

Включения — это непостоянные структурные компоненты цитоплазмы, представляющие собой запас питательных веществ (крахмал, гликоген, белки, жиры), которые возникают и исчезают в процессе жизнедеятельности клетки.

Функции органоидов изучают комплексом методов цитологии, которые позволяют как наблюдать органоиды в живой клетке, так и выделять их для биохимического анализа:

• Микроскопия (световая и электронная) — позволяет изучать строение, форму и расположение органоидов в клетке.

• Центрифугирование — используется для разделения клеточных структур (в том числе органоидов: ядра, митохондрий, лизосом, рибосом) по их плотности и молекулярной массе для дальнейшего отдельного изучения их состава и функций.

• Метод меченых атомов (с использованием радиоактивных изотопов) — позволяет проследить путь определённого вещества и его превращений в клетке, тем самым выявляя, какие органоиды участвуют в тех или иных биохимических процессах.

• Цитохимический метод — основан на введении специальных химических веществ, которые окрашивают или вступают в реакцию с определёнными структурами, позволяя определить их химический состав и локализацию ферментов (например, в лизосомах или митохондриях).

• Метод клеточных культур — позволяет выращивать клетки в искусственных условиях и изучать процессы их жизнедеятельности, роста, деления и влияния различных веществ на функции органоидов.

• Метод микрохирургии — предполагает оперативное вмешательство (например, удаление или пересаживание органоидов) для выявления их свойств и функций.

Энергия для движения сперматозоидов берётся из АТФ, синтезируемой митохондриями. Хотя в тексте не указано, что сперматозоиды содержат много митохондрий, в нем сказано, что митохондрии обеспечивают синтез АТФ за счет окисления органических молекул. В тексте также сказано, что митохондрий может быть много, например, в клетках летательных мышц насекомых.

Мысленный эксперимент, демонстрирующий функцию лизосом:

В клетку путём фагоцитоза или пиноцитоза поступает крупная органическая молекула, например, чужеродный белок. После этого образуется фагосома, которая сливается с лизосомой, образуя фаголизосому. Мысленно наблюдаем, как пищеварительные ферменты лизосомы активируются и расщепляют чужеродный белок на более простые, усвояемые части. После завершения переваривания непереваренные остатки выводятся из клетки.

Последствия прекращения образования лизосом:

Прекращение образования лизосом приведёт к тому, что в клетке нарушится переваривание поступивших извне или собственных крупных органических молекул. Это означает, что крупные молекулы не будут расщепляться до более простых соединений, необходимых для жизнедеятельности, а непереваренные остатки и изношенные органоиды будут накапливаться в цитоплазме, что приведёт к нарушению функционирования клетки и её возможной гибели.

Включения (крахмал, гликоген, жиры, белки) то возникают, то исчезают в процессе жизнедеятельности клетки, потому что они являются запасом питательных веществ. Они возникают, когда клетка запасает избыток веществ, и исчезают (расходуются) при их потреблении клеткой для получения энергии или строительства других компонентов.

Клетки летательных мышц насекомых содержат по нескольку тысяч митохондрий, потому что митохондрии — это органоиды, которые синтезируют АТФ, являющуюся универсальным накопителем энергии. Летательные мышцы насекомых выполняют интенсивную, энергозатратную работу (движение), требующую большого и непрерывного количества энергии (АТФ). Большое количество митохондрий обеспечивает эту высокую потребность.

Избирательная проницаемость проявляется в том, что клеточная мембрана избирательно пропускает вещества внутрь и наружу клетки. Она обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой, регулируя, какие питательные вещества будут поглощены, а какие конечные продукты будут выведены.

Если мембрана утратит способность избирательной проницаемости, клетка не сможет контролировать свой химический состав и процессы обмена веществ и энергии с окружающей средой. Это приведёт к нарушению нормального хода процессов жизнедеятельности в цитоплазме и в конечном итоге, к гибели клетки.

Структурная и функциональная связь между эндоплазматической сетью (ЭПС) и комплексом Гольджи заключается в следующем:

1. Структурная связь: ЭПС и комплекс Гольджи — это мембранные органоиды, которые состоят из соединённых полостей (цистерн) и каналов. Они пространственно не связаны напрямую (цистерны Гольджи не связаны с ЭПС), но связаны через транспортные пузырьки (везикулы), которые отпочковываются от ЭПС и транспортируют вещества к комплексу Гольджи.

2. Функциональная связь: ЭПС является местом синтеза органических веществ (белков на шероховатой ЭПС, липидов на гладкой ЭПС). Эти синтезированные вещества транспортируются в комплекс Гольджи, где они накапливаются, подвергаются биохимическим превращениям и упаковываются для дальнейшего использования или выведения из клетки.

Эритроциты не могут синтезировать белки (или могут синтезировать их в крайне ограниченном объёме), поскольку зрелые эритроциты не содержат ядра и большинства органоидов, таких как ЭПС и рибосомы. Рибосомы — это органоиды, обеспечивающие процесс синтеза белка (трансляцию), а ЭПС является местом этого синтеза. Без этих структур полный синтез белков невозможен.

Клетка делится путём удвоения молекул ДНК (репликация) и последующего расхождения дочерних молекул ДНК по вновь образующимся клеткам. Деление клеток осуществляется либо путём митоза (способ деления соматических клеток), либо путём мейоза (деление половых клеток).