Меню

Что преобладает в основном веществе цитоплазмы растений

Задания на определение правильности суждения

1. В основном веществе цитоплазмы растений преобладают полисахариды. (Нет.)

2. Рибосомы имеются в клетках всех живых организмов. (Да.)

3. В живых организмах содержатся все элементы таблицы Менделеева. (Нет.)

4. В ядрышках происходит формирование больших и малых частиц рибосом. (Да.)

5.Рука человека и ласт кита – гомологичные органы. (Да.)

6.Из споры папоротника развивается гаметофит. (Да.)

7. Все проводящие ткани растений состоят из мертвых клеток. (Нет.)

8. Спиртовое брожение протекает только в бескислородной среде. (Нет.)

9. Уменьшение числа хромосом происходит в результате второго деления мейоза. (Нет.)

10. Митохондрии отсутствуют в клетках некоторых анаэробных организмов. (Да.)

11. Тромбоциты образуются в селезенке. (Нет.)

12. Исчезновение хвоста у головастиков лягушки происходит вследствие того, что отмирающие клетки перевариваются лизосомами. (Да.)

13. Аккомодация глаза у головоногих моллюсков достигается изменением кривизны хрусталика. (Нет.)

14. Ядра в клетках эндосперма голосеменных растений содержат двойной набор хромосом. (Нет.)

15. Сыворотка – это безбелковая плазма крови. (Нет.)

16. Все отростки нейронов выполняют одинаковые функции. (Нет.)

17. Тела нейронов образуют серое вещество коры и ядра в белом веществе. (Да.)

18. У некоторых рыб хорда сохраняется в течение всей жизни. (Да.)

19. Венами называют сосуды, по которым течет венозная кровь. (Нет.)

20. Слуховые косточки млекопитающих, лежащие в полости среднего уха, гомологичны хрящам подъязычной дуги у хрящевых рыб. (Да.)

21. Явление паразитизма известно во всех царствах живой природы. (Да.)

22. Освоение новых сред обитания организмами не всегда сопровождается повышением их уровня организации. (Да.)

23. Эволюция во всех группах живых организмов протекает примерно с одинаковой скоростью. (Нет.)

24. Вселение крыс и мышей в дома было вызвано разрушением их естественных местообитаний человеком. (Нет.)

25. При переходе из горизонтального положения в вертикальное у человека артерии ног сужаются. (Да.)

26.При гидролизе белков всегда получается 20 различных аминокислот. (Нет.)

27. В процессе сплайсинга из РНК вырезаются интроны, а экзоны соединяются друг с другом. (Да.)

28. Глицин – единственная аминокислота, не имеющая оптических изомеров. (Да.)

29. Связи аденина с тимином прочнее, чем гуанина с цитозином. (Нет.)

30. Обе фотосистемы (I и II) есть только у растений-эукариот. (Нет.)

31. Человек не может синтезировать пурины и пиримидины и должен получать их с пищей. (Нет.)

32. Химические канцерогены индуцируют рак, вызывая мутации в ДНК. (Да.)

33. В митохондриях АТФ синтезируется из АМФ и двух фосфатов. (Нет.)

34. Вирус СПИДа поражает Т-хелперы. (Да.)

35. Миоглобин связывает кислород сильнее, чем гемоглобин. (Да.)

36.Градиент ионов Н+ используется в хлоропластах для синтеза АТФ. (Да.)

37. Коробочка на ножке у моховидных является спорофитом. (Да.)

38.Соцветие одуванчика состоит из язычковых цветков. (Да.)

39. ДНК содержится только в ядре клетки, входя в состав хромосом. (Нет.)

40. Когда в замыкающих клетках повышен тургор, устьичная щель закрыта. (Нет.)

41. Лизосомы отшнуровываются от аппарата Гольджи. (Да.)

42. Все прокариотические и эукариотические клетки имеют плазматическую мембрану и рибосомы. (Да.)

43.У каждого взрослого насекомого 6 ног. (Да.)

44. В предсердии у рыб находится венозная кровь, в желудочке – артериальная. (Нет.)

45. У всех рыб имеется плавательный пузырь. (Нет.)

46. У летучих мышей на грудине имеется киль. (Да.)

47. Прудовик может на короткое время покидать свою раковину. (Нет.)

48. Морские гребешки передвигаются реактивным способом. (Да.)

49. Естественный отбор всегда ведет к повышению уровня организации тех или иных организмов. (Нет.)

50. Видообразование к нашему времени уже закончилось. (Нет.)

51. Все биоценозы обязательно включают автотрофные растения. (Нет.)

52. Растения составляют более 90% биомассы нашей планеты. (Да.)

53. Все высшие растения (сосудистые) – обитатели суши. (Нет.)

54. Семя – видоизмененный спорангий. (Нет.)

55. В ядрах клеток эндосперма голосеменных растений содержится гаплоидный набор хромосом. (Да.)

56. Клон является генетической копией родительского организма. (Да.)

57. Дыхание у всех насекомых на всех стадиях развития осуществляется при помощи трахей. (Нет.)

58. В системе кровообращения наименьшее давление в капиллярах. (Нет.)

59. Скорость кровотока в мелких артериях больше, чем в крупных, так как их диаметр меньше. (Нет.)

60. Работа сердца регулируется симпатическими и парасимпатическими отделами вегетативной нервной системы. (Да.)

61. Синапс – это контакт только между окончанием аксона и дендритом. (Нет.)

62. Сумчатые млекопитающие встречаются не только в Австралии, но и в Америке. (Да.)

63. У пингвинов на груди есть киль. (Да.)

64. Евстахиева труба предохраняет барабанную перепонку от повреждения при перепадах атмосферного давления. (Да.)

65. Транспозоны и плазмиды часто несут гены устойчивости к антибиотикам. (Да.)

66. Поскольку цикл Кребса протекает в митохондриях, его ферменты закодированы в митохондриальном геноме. (Нет.)

67. Актин и миозин обладают способностью связывать АТФ. (Да.)

68. С4-растения способны к фотосинтезу при меньшей концентрации CO2 в окружающем воздухе, чем С3-растения. (Да.)

69. Обратная транскриптаза необходима для жизненного цикла ретровирусов. (Да.)

70. Вироиды, в отличие от вирусов, имеют собственные рибосомы. (Нет.)

71. Репликация ДНК у прокариот начинается в любом случайном месте генома. (Нет.)

72. Атом кобальта входит в состав витамина B12. (Да.)

73. Трийодтиронин по физиологическому действию активнее тироксина. (Да.)

74. Чем меньше диаметр кровеносных сосудов в организме, тем больше в них линейная скорость кровотока. (Нет.)

75. Некоторые физиологические регуляторы могут быть и гормонами, и медиаторами. (Да.)

76. Теплокровные животные появились в кайнозое. (Нет.)

77. Женский гаметофит покрытосеменных растений имеет архегоний. (Нет.)

78. Из споры высшего растения вырастает спорофит. (Нет.)

79. Все грибы – гетеротрофные организмы. (Да.)

Источник

Олимпиада по биологии 10-11 классы
олимпиадные задания по биологии (10 класс) на тему

Олимпиада по биологии /школьный этап/ 2011-2012 учебный год. Задания олимпиады составлялись централизованно и распространялись по школам района. Работа содержит ключ ответов.

Скачать:

Вложение Размер
biologiya_10-11_klassy.doc 71 КБ

Предварительный просмотр:

Задания для школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по биологии в 2011-2012 учебном году.

На выполнение заданий отводится 90 минут.

Задание 1. Задание включает 34 вопроса, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один ответ, который вы считаете наиболее полным и правильным. Около индекса выбранного ответа поставьте знак «+». В случае исправления знак «+» должен быть продублирован.

1. Дрожжи, развиваясь без доступа кислорода на сахаристых средах, вызывают брожение:

2. Мицелий гриба рода Пеницилл:

а) неклеточного строения;

б) одноклеточный одноядерный;

в) одноклеточный многоядерный;

3. Для взрослых листьев всех растений характерно наличие:

а) черешка и листовой пластинки;

б) прилистников и листовой пластинки;

в) основания и листовой пластинки;

г) только листовой пластинки.

4. Формула цветка крестоцветных:

а) Ч 4 Л 4 Т 6 П (2)

б)*Ч 4 Л 4 Т 4 П (2) ;

в) *Ч 2+2 Л 4 Т 2+4 П (2) ;

г) *Ч 4 Л 4 Т 8 П (2) .

5. Клеточная оболочка отсутствует у:

г) всех простейших.

6. Основной хозяин малярийного плазмодия:

б) личинка малярийного комара;

в) малярийный комар;

г) отсутствует, т. к. малярийный плазмодий не является паразитом.

7. Заражение дизентерией происходит:

а) через укус насекомого, переносчика заболевания;

б) при употреблении в пищу плохо прожаренного мяса больного животного;

в) воздушно-капельным путем;

г) при заглатывании цист дизентерийной амебы с пищей или водой.

8. У кишечнополостных медуза и полип являются:

а) различными стадиями бесполого размножения;

б) соответственно личинкой и взрослым животным;

в) проявлением чередования поколений;

г) различными видами кишечнополостных.

9. По образу жизни и характеру питания кишечнополостные являются водными:

б) всеядными животными;

10. Основная часть мезодермы плоских червей приходится на:

а) кожный покров;

в) нервную систему;

11. Кровеносная система кольчатых червей:

б) замкнутая, пульсирует спинной сосуд;

в) замкнутая, пульсирует брюшной сосуд;

г) замкнутая, пульсируют кольцевые сосуды в передней части тела.

12. У дождевого червя кровь:

а) не содержит специальных пигментов;

б) содержит свободный гемоглобин;

в) содержит эритроциты с гемоглобином;

г) отсутствует, т.к. дыхание осуществляется всей поверхностью тела.

13. Четырехжаберными головоногими моллюсками являются:

14. Из перечисленных членистоногих брюшные конечности развиты у:

15. В эндосперме Покрытосеменного растения может быть:

16. Ядовитые железы паука находятся:

а) у основания хелицер;

б) у основания ног;

в) в передней части брюшка;

г) в задней части брюшка.

17. Из названных насекомых конечности роющего типа имеет:

а) комнатная муха;

б) постельный клоп;

г) рыжий муравей.

18. Из названных насекомых ротовой аппарат грызущего типа имеет:

19. Рабочие пчелы являются:

а) самками, отложившими яйца и приступившими к уходу за потомством;

б) самками, у которых на развиты половые железы;

в) молодыми самками, способными через год отложить яйца;

г) самцами, развившимися из неоплодотворенных яиц.

20. Ланцетники живут:

а) только в теплых морях;

б) только в теплых пресных водоемах;

в) в холодных морях высокой солености;

г) в болотах и на отмелях пресных водоемов.

21. От желудочка сердца пресмыкающихся отходит:

а) только одна дуга аорты;

б) только две дуги аорты;

в) одна дуга аорты и легочная артерия;

г) две дуги аорты и легочная артерия

22. В отличие от костных рыб у хрящевых отсутствует:

г) плавательный пузырь.

23. Температура тела тритона зависит от:

а) характера пищи;

б) содержания жира в тканях тела;

в) содержания воды в тканях тела;

г) температуры окружающей среды.

24. Самым важным фактором регуляции такой сезонной миграции птиц как перелет является:

а) изменение среднесуточной температуры окружающей среды;

б) уменьшение обилия кормовой базы;

в) изменение длины светового дня;

г) образование брачной пары.

25. Мышечная ткань образована:

а) только одноядерными клетками;

б) только многоядерными мышечными волокнами;

в) плотно прилегающими друг к другу двуядерными волокнами;

г) одноядерными клетками или многоядерными мышечными волокнами.

26. Сухожилия, при помощи которых мышцы соединяются с костями, образованы соединительной тканью:

в) рыхлой волокнистой;

г) плотной волокнистой.

27. Передние корешки спинного мозга образованы аксонами нейронов:

в) только вставочных;

г) вставочных и чувствительных.

28. Эритроциты, помещенные в физиологический раствор поваренной соли:

б) набухают и лопаются;

в) слипаются друг с другом;

г) остаются без внешних изменений.

29. В организме человека белки непосредственно могут превращаться в:

а) жиры и нуклеиновые кислоты;

б) углеводы и аммиак;

в) жиры и углеводы;

г) углекислый газ и воду.

30. Поверхностный комплекс клетки не включает:

в) кортикальный слой цитоплазмы;

31. В клетке транспорт веществ осуществляет:

а) аппарат Гольджи;

б) клеточный центр;

в) эндоплазм этическая сеть;

32. Расхождение хроматид в процессе митоза происходит в:

33. РНК-содержащий вирус, с двумя нитями нуклеиновой кислоты:

г) вирус герпеса.

34. Примером ароморфоза является:

б) волосяной покров млекопитающих;

в) наружный скелет беспозвоночных;

г) роговой клюв у птиц.

Задание 2. Задание включает 12 вопросов, с несколькими вариантами ответа (от 0-я до 5-ти). Около индексов выбранных ответов поставьте знаки «+». В случае исправлений знак «+» должен быть продублирован.

1. Элементарное соцветие колосок в метелке:

2. К характерным признакам кишечнополостных можно отнести:

а) радиальную симметрию;

в) наличие гастральной полости;

г) ганглинозный тип нервной системы;

д) хищнический образ жизни.

3. Развитие кровеносной системы паукообразных зависит от:

а) величины тела;

б) развития и строения дыхательной системы;

в) величины сердца;

4. Представители типа моллюсков по способу размножения могут:

а) быть раздельнополыми;

б) быть гермафродитами;

в) быть партеногенетическими самками;

г) изменять свой пол в течение жизни;

д) размножаться неполовым путем (отрывом частей тела).

5. Четырехкамерное сердце имеют:

6. Мозжечок хорошо развит у:

а) рыб и амфибий;

в) амфибий и рептилий;

г) рептилий и млекопитающих;

д) птиц и млекопитающих.

7. Всегда отсутствуют клыки в зубной системе у:

8. В состав среднего уха входит:

б) слуховая (евстахиева) труба;

в) полукружные каналы;

г) наружный слуховой проход;

9. К плоским костям скелета человека относят:

г) тазовую кость;

10. Эволюция организмов приводит к:

а) естественному отбору;

б) разнообразию видов;

в) адаптации к условиям существования;

г) обязательному повышению организации;

д) возникновению мутаций.

11. Какие из факторов эволюции впервые были предложены Ч. Дарвином:

а) естественный отбор;

в) популяционные волны;

д) борьба за существование.

12. Из перечисленных методов селекции в XX веке появились:

а) межвидовая гибридизация;

б) искусственный отбор;

г) искусственный мутагенез;

д) клеточная гибридизация.

Задание 3. Задание на определение правильности суждений. Поставьте знак «+» рядом с номерами правильных суждений. (15 суждений).

1.В основном веществе цитоплазмы растений преобладают полисахариды.

2.Зрение у медоносной пчелы такое же цветное и объемное, как и у млекопитающих.

3.Для всех осетровых рыб характерны нерестовые миграции.

4.Исчезновение хвоста у головастиков лягушки происходит вследствие того, что отмирающие клетки перевариваются лизосомами.

5.Органы боковой линии имеются у всех хордовых животных, постоянно обитающих в воде.

6.Эпителиальные ткани делят на две группы: покровные и железистые.

7.Железы внешней секреции выделяют гормоны.

8.Человек, получающий часть крови для переливания, другие ткани или орган для пересадки — реципиент.

9.Каждая природная популяция всегда однородна по генотипам особей.

10.Все биоценозы обязательно включают автотрофные растения.

11.Все инфекционные агенты содержат молекулы нуклеиновых кислот.

12.Актин и миозин встречаются не только в мышечных клетках.

13.Гемоглобин синтезируется на рибосомах шероховатого ЭПР.

14.Гомологичные органы возникают в результате конвергенции.

15.Усики гороха и усики огурца — гомологичные органы.

Задание 4. Сопоставьте болезнь и переносчика возбудителя.

Источник

Химический состав цитоплазмы

Химический состав цитоплазмы

Цитоплазма. Общий химический состав цитоплазмы. Организация цитозоля.

Цитоплазма эукариотических клеток имеет следующий состав: вода 80%, белок|белок около 10%, ДНК 0,4%, РНК 0,7%, липиды 2%, органические соли|соли 1% и неорганические соли|соли 1%.

Цитоплазма – внутренний компонент клетки без ядра|ядра.

Цитоплазма делится на три части: органоиды (обязательные для любой|любой клетки компаненты), включения (необязательные компаненты) и гиалоплазма (основная жидкая фаза клетки – цитозоль).

Гиалоплазма. Сложный состав. По консистенции приближается к гелю. Гели – структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсной средой. Частицы дисперсной фазы соединены между собой в рыхлую пространственную структуру, что лишает систему текучести. Гель цитоплазмы относится к тиксотропным гелям, которые под воздействием внешних условий, которые могут менять своё агрегатное состояние и переходить в менее вязкую фазу, которая называется золь. При изменении состава микротрубочки разрушаются.

Гиалоплазма выполняет:

1) Синтез и отложение запасных|запасных полисахаридов, накопление липидов.

2) Место протекания гликолиза и синтеза АТФ.

3) Место синтеза белка|белка. Активация аминокислот с помощью специфических ферментов и связывания их с транспортными РНК.

4) В гиалоплазме происходит модификация ферментов, которая приводит к изменению функций и структуры белков.

5) Место локализации всех строительных блоков биомембран, а также всех промежуточных метаболитов.

6) Локализация всех неорганических соединений, причём концентрация неорганических веществ строго детерминирована и регулируется органоидами клетки.

19) Включения в цитозоле растительных клеток, их локализация и функциональное значение.

Цитоплазма клеток состоит из цитозоля, цитоскелета, органелл и включений..Цитозоль обеспечивает взаимосвязь всех компонентов клетки. Кроме того, в нём отбывают и важные биохимические реакции.

Для успешного выполнения этих функций цитозоль имеет специфическое строение. Для того чтобы органеллы клетки были расположены в определённых её местах, цитозоль должен быть достаточно плотным. Но для того чтобы органеллы можно было перемещать в зависимости от потребностей клетки, он же должен быть достаточно жидким. Поэтому цитозоль является полужидкой субстанцией, плотность которой может изменяться в достаточно широких пределах.

Изменение плотности цитозоля происходит благодаря его переходам в состояния гель-золь. В состоянии геля отдельные белковые компоненты цитозоля полимеризуются, образуя упругую сетку с высокой вязкостью. В состоянии золя|золя крупные молекулы белков в составе цитозоля расщепляются на малые фрагменты, вновь образуя жидкое среда с достаточно низкой вязкостью.

Состояние геля является очень удобным для поддержание формы клетки и фиксации отдельных её компонентов в определённом положении. Состояние золя|золя позволяет перемещать отдельные органеллы и включения внутри клетки. Кроме того, в таком состоянии легко происходят важные биохимические реакции.

Химический состав цитозоля достаточно разнообразен и может колебаться в широких пределах. Это связано с тем, что он есть связующей структурой для других компонентов клетки и местом проведения биохимических реакций, в результате которых постоянно исчезают одни вещества и синтезируются другие. В цитозоле происходит синтез и расщепление глюкозы, жирных кислот, нуклеотидов, аминокислот. Одним из важнейших процессов, которые происходят в цитозоле, является синтез белка|белка на рибосомах.

Включениями в составе цитоплазмы чаще всего являются продукты жизнедеятельности клетки. Очень часто в виде включений клетки запасают питательные вещества. В виде включений могут накапливаться гликоген, крахмал, белки|белки, жиры и другие соединения.

Движение цитоплазмы в клетке связан с переходами цитозоля между состояниями золь-гель. Он происходит с расходами энергии и может менять свою интенсивность в зависимости от влияния различных факторов. Например, повышение температуры может ускорить протекание биохимических реакций в цитозоле и, соответственно, повлиять на движение цитоплазмы. Изменение освещения растительных клеток также может влиять на движение цитоплазмы. Это связано с необходимостью правильного размещения хлоропластов в клетке для наиболее эффективного фотосинтеза.

Химический состав цитоплазмы

Цитоплазма — внутренняя среда живой или умершей клетки, кроме ядра|ядра, ограниченная плазматической мембраной. Включает в себя гиалоплазму — основное прозрачное вещество цитоплазмы, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты — органеллы, а также различные непостоянные структуры — включения.

В состав цитоплазмы входят всё|все виды органических и неорганических веществ. В ней присутствуют также нерастворимые отходы обменных процессов и запасные|запасные питательные вещества. Основное вещество цитоплазмы — вода.

Цитоплазма постоянно движется, перетекает внутри живой клетки, перемещая вместе с собой различные вещества, включения и органоиды. Это движение называется циклозом. В ней протекают всё|все процессы обмена веществ.

Цитоплазма способна к росту и воспроизведению и при частичном удалении может восстановиться. Однако нормально функционирует цитоплазма только в присутствии ядра|ядра. Без него долго существовать цитоплазма не может, так же как и ядро без цитоплазмы.Важнейшая роль цитоплазмы заключается в объединении всех клеточных структур и обеспечении их химического взаимодействия.

Общий химический состав цитоплазмы.

Химический состав цитоплазмы: основу составляет вода (60–90% всей массы цитоплазмы), различные органические и неорганические соединения. Цитоплазма имеет щелочную реакцию.

Цитоплазма как сложно структурированная система.

Цитозоль или внутриклеточная жидкость, матрикс цитоплазмы, гиалоплазма — жидкость, находящаяся внутри клеток. У эукариот матрикс цитоплазмы отделен|отделён клеточными мембранами от содержимого органоидов, например, матрикса митохондрий. Содержимое клетки за исключением плазматической мембраны и ядра|ядра называют цитоплазмой.

У прокариот большинство реакций метаболизма протекают в цитозоле, и лишь малое количество — в периплазматическом пространстве. У эукариот часть метаболических путей протекают в цитозоле, а часть — внутри органоидов.

Цитозоль представляет собой смесь веществ, растворенных|растворённых в воде. Концентрации ионов натрия и калия в цитозоле отличаются от таковых во внеклеточном пространстве, эти различия в концентрациях ионов играют важную роль в осморегуляции и передаче сигнала.

Цитоплазма.Химический состав,физические свойства.

Цитоплазма. — обязательная часть клетки, заключённая между плазической мембраной и ядром и представляющая собой вязкое бесцветное основное вещество цитоплазмы, органоиды — постоянные компоненты цитоплазмы и включения — временные|временные компоненты цитоплазмы. Химический состав цитоплазмы разнообразен. Её основу составляет вода (60—50% всей массы цитоплазмы). Цитоплазма богата белками|белками, в состав цитоплазмы могут входить жиры и жироподобные вещества, различные органические и неорганические соединения.

Цитоплазма имеет щелочную реакцию. Одна из характерных|характерных особенностей цитоплазмы —постоянное движение (циклоз). Оно обнаруживается прежде всего по перемещению органелл клетки, например хлоропластов.Если движение цитоплазмы прекращается, клетка погибает , так как только находясь в постоянном движении она может выполнять свои функции.

Основное вещество цитоплазмы — гиалоплазма (цитозоль) — представляет собой бесцветный, слизистый, густой и прозрачный коллоидный раствор. Именно в нём протекают всё|все процессы обмена веществ, она обеспечивает взаимосвязь ядра|ядра и всех органоидов. В зависимости от преобладания в гиалоилазме жидкой части или крупных молекул различают две формы гиалоплазмы: золь — более жидкая гиалоплазма и гель — более густая гиалоплазма. Между ними возможны взаимо переходы: гель легко превращается в золь и наоборот.

Функции гиалоплазмы:

Объединение всех компонентов клетки в единую среду|среду

Среда для прохождения химических реакций

Среда для существования и функционирования органоидов.

Гиалоплазма и эргастоплазма.Ультраструктура и функциональное значение.

Гиалоплазма (от греч. hyalos — стекло и плазма), основная плазма, матрикс цитоплазмы, сложная бесцветная коллоидная система в клетке, способная к обратимым переходам из золя|золя в гель. В состав Г. входят растворимые белки|белки (ферменты гликолиза, активации аминокислот при биосинтезе белка|белка, многие АТФ-азы и др.), растворимые РНК, полисахариды, липиды. Через Г. идёт транспорт аминокислот, жирных к-т, нуклеотидов, Сахаров, неорганич. ионов, перенос АТФ. Состав Г. определяет буферные и осмотич. свойства клетки. Цитоплазма

Цитоплазма эукариотических клеток состоит из полужидкого содержимого и органелл. Основное полужидкое вещество цитоплазмы называют гиалоплазмой (от греч. hyalos — стекло) или матриксом. Гиалоилазма является важной частью клетки, её внутренней средой.

Она представляет собой сложную коллоидную систему, которая образована белками|белками, нуклеиновыми кислотами, углеводами, водой и другими веществами. В гиалоплазме в растворенном|растворённом состоянии содержится большое количество аминокислот, нуклео-тидов и других строительных блоков биополимеров, множество промежуточных продуктов, возникающих при синтезе и распаде макромолекул, а также ионов неорганических соединений, таких как Na-, К-, Са2+ Mg2- , Сl-, НС03 , НР042 и др.

Несмотря на то что в электронном микроскопе гиалоплазма выглядит гомогенным веществом, она не является однородной. Гиалоплазма систоит из двух фаз — жидкой и твёрдой. Жидкая фаза представляет собой коллоидный раствор различных белков и других веществ. В жидкой фазе содержится система тонких (- 2 нм толщиной) белковых нитей — микротрабекул, пересекающих цитоплазму в различных направлениях; это так называемая микротрабекулярная система (рис. 1.7).

Микротрабекулярная система связывает всё|все внутриклеточные структуры. В местах пересечения или соединения концов микротрабекул располагаются группы рибосом.

С микротрабекулярной системой связаны нитевидные, белковые комплексы, или филаменты (тонкие нити) — микротрубочки и микрофиламенты.

Микротрубочки, микрофиламенты и микротрабекулярная система образуют внутриклеточный цитоплазматический скелет (цитоскелет), который упорядочивает размещение всех структурных компонентов клетки

Функции гиалоплазмы следующие:

1)Является внутренней средой клетки, в которой происходят многие химические процессы.

2)Объединяет всё|все клеточные структуры и обеспечивает химическое взаимодействие между ними.

3)Определяет местоположение органелл в клетке.

4)Обеспечивает внутриклеточный транспорт веществ и перемещение органелл (например, движение хлоропластов в растительных клетках).

5)Является основным вместилищем и зоной перемещения молекул АТФ. 6)Определяет форму клетки.

Эргастоплазмаучастки цитоплазмы клеток растений и животных участки, богатые рибонуклеиновой кислотой (например, глыбки Берга в клетках печени, тельца|тельца Ниссля в нейронах). В электронном микроскопе эти участки наблюдаются как упорядоченно расположенные элементы гранулярной эндоплазматической сети. . чтодальше.

Плазматическая мембрана, её функции.Современные представления о плазматической мембране.

Клеточная мембрана (или цитолемма, или плазмалемма, или плазматическая мембрана) отделяет содержимое любой|любой клетки от внешней среды|среды, обеспечивая её целостность; регулируют обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки|отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды|среды.

Функции

барьерная— обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой. Например, мембрана пероксисом защищает цитоплазму от опасных для клетки пероксидов. Избирательная проницаемость означает, что проницаемость мембраны для различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств. Избирательная проницаемость обеспечивает отделение клетки и клеточных компартментов от окружающей среды|среды и снабжение их необходимыми веществами.

транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке оптимального pH и концентрации ионов, которые нужны для работы клеточных ферментов.

Частицы, по какой-либо причине неспособные пересечь фосфолипидный бислой (например, из-за гидрофильных свойств, так как мембрана внутри гидрофобна и не пропускает гидрофильные вещества, или из-за крупных размеров), но необходимые для клетки, могут проникнуть сквозь мембрану через специальные белки|белки-переносчики (транспортёры) и белки|белки-каналы или путём эндоцитоза.

При пассивном транспорте вещества пересекают липидный бислой без затрат энергии по градиенту концентрации путём диффузии. Вариантом этого механизма является облегчённая диффузия, при которой веществу помогает пройти через мембрану какая-либо специфическая молекула. У этой молекулы может быть канал, пропускающий вещества только одного типа.

Активный транспорт требует затрат энергии, так как происходит против градиента концентрации. На мембране существуют специальные белки|белки-насосы, в том числе АТФаза, которая активно вкачивает в клетку ионы калия (K+) и выкачивают из неё ионы натрия (Na+).

матричная — обеспечивает определённое взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие.

механическая — обеспечивает автономность клетки, её внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях). Большую|Большую роль в обеспечение механической функции имеют клеточные стенки, а у животных — межклеточное вещество.

энергетическая — при фотос
нтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки|белки;

рецепторная — некоторые белки|белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

Например, гормоны, циркулирующие в крови, действуют только на такие клетки-мишени, у которых есть соответствующие этим гормонам рецепторы. Нейромедиаторы (химические вещества, обеспечивающие проведение нервных импульсов) тоже связываются с особыми рецепторными белками|белками клеток-мишеней.

ферментативная — мембранные белки|белки нередко являются ферментами. Например, плазматические мембраны эпителиальных клеток кишечника содержат пищеварительные ферменты.

осуществление генерации и проведения биопотенциалов.

С помощью мембраны в клетке поддерживается постоянная концентрация ионов: концентрация иона К+ внутри клетки значительно выше, чем снаружи, а концентрация Na+ значительно ниже, что очень важно, так как это обеспечивает поддержание разности потенциалов на мембране и генерацию нервного импульса.

маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку. Это гликопротеины (то есть белки|белки с присоединёнными к ним разветвлёнными олигосахаридными боковыми цепями), играющие роль «антенн». Из-за бесчисленного множества конфигурации боковых цепей возможно сделать для каждого типа клеток свой особый маркер. С помощью маркеров|маркеров клетки могут распознавать другие клетки и действовать согласованно с ними, например, при формировании органов|органов и тканей. Это же позволяет иммунной системе распознавать чужеродные антигены.

Согласно современным представлениям центральный слой такой мембраны представляет собой текучий липидный бислой с включениями внутримембранных белков. Полагают, что ассоциированные с мембраной белки|белки являются глобулярными. Некоторые из них расположены на полярной поверхности мембраны или частично погружены в её монослой как с наружной, так и с внутренней стороны|стороны. Это так называемые периферические, функционально ассоциированные с мембраной белки|белки, удерживаемые на её поверхности при помощи нековалентных связей. Другие, интегральные, белки|белки проходят через всю толщу|толщу мембраны, в том числе и через внутренние неполярные её слои. В интегральных белках|белках последовательность аминокислотных остатков распределена таким образом, что гидрофобные остатки аминокислот формируют структуры, которые пронизывают мембрану, а гидрофильные образуют функциональные домены на внутренней и/или наружной поверхности мембраны. Таким образом, функционально разные белки|белки мембраны образуют в жидкокристаллическом бислое фосфолипидов своеобразную мозаичную структуру. Эта мозаика не является строго фиксированной, что позволяет разным классам ФЛ и минорным липидам мембраны при латеральной диффузии формировать определённые кластеры (участки поверхностного монослоя мембраны).

Плазматическая мембрана содержит много гликолипидов, полярные углеводные части которых (остатки моно- и олигосахаридов) расположены на её поверхности, что позволяет им выполнять специфичные функции, такие как рецепция (клеточное узнавание) и иммунохимические реакции. Выступающие из бислоя гидрофильные олигосахаридные участки гликолипидов образуют у эукариотических клеток подобие наружной оболочки – гликокаликса.

Определённую роль в стабилизации липидного бислоя играет и слой воды|воды, покрывающий снаружи монослой фосфолипидов и мембранных белков. Такие монослои воды|воды удерживаются на поверхности мембраны за счёт водородных связей между полярными «головками» ФЛ и молекулами воды|воды [2]. В бислое индивидуальные липидные молекулы могут перемещаться (латеральная диффузия), что обеспечивает мембране жидкостность и гибкость. Отдельные молекулы ФЛ в зависимости от длины|длины их жирнокислотных цепей способны перемещаться между наружным и внутренним монослоем мембраны, используя механизм флип-флопа.

Всё|Все это указывает на то, что бислойная мембрана является единой динамичной и саморегулирующейся системой

Модели БМ.

Эволюция представлений о строении мембран

Наличие мембран вокруг живых клеток было установлено более ста лет назад в работах Негели К., который в 1855 г. обнаружил, что неповреждённые клетки могут изменять свой объем|объём при изменении осмотического давления окружающей среды|среды. Эти исследования были продолжены Овертоном Е., показавшим, что неполярные молекулы легче проходят через клеточную мембрану, чем полярные соединения.

На основе этих наблюдений он впервые высказал предположение, что клеточная мембрана имеет липидную природу. Развитие идей о структуре мембран существенно продвинулось благодаря работам Гортера Е. и Грендела Ф., проведённым в 1925 г. Эти авторы впервые выдвинули концепцию липидного бислоя. Идея возникла на основе простого эксперимента. Липиды эритроцитов экстрагировали ацетоном и затем получали из них тонкую плёнку на поверхности воды|воды.

С помощью поплавка сжимали слой липидных молекул на границе раздела вода–воздух до тех пор, пока этот слой не начинал оказывать сопротивление дальнейшему сжатию; это явление было объяснено образованием плотно упакованной мономолекулярной липидной плёнки. Измерение площади, занимаемой липидами, и сравнение её с площадью поверхности эритроцитов, из которых эти липиды были экстрагированы, дали соотношение 2:1. Отсюда был сделан вывод, что мембрана эритроцитов состоит из липидных молекул, расположенных в два слоя. По-видимому, этот вывод Гортера Е. и Грендела Ф. оказался правильным только благодаря взаимной компенсации ошибок (во-первых, экстракция ацетоном извлекает не всё|все липиды, во-вторых, они дали заниженную оценку площади поверхности эритроцитов, использовав для её определения высушенные клетки). Однако в историческом плане эта работа имела большое значение, поскольку концепция липидного бислоя как структурной основы биологических мембран на самом деле оказалась верной. Мысль о том, что с мембранами связаны белки|белки, высказана десятью годами позже Даниелли Дж. в связи с необходимостью объяснить явное расхождение между поверхностным натяжением на границах раздела масло–вода и мембрана–вода. Была высказана гипотеза, что мембрана состоит из двойного липидного слоя, и предположено, что белок|белок располагается на её поверхности – модель Даниелли–Дэвисона, или модель «сэндвича» .

1 – углеводородные гидрофобные цепочки; 2 – полярные

гидрофильные группы молекулы; 3 – полярные поры|поры, по которым

вещества диффундируют в клетку

Показан бимолекулярный липидный слой, окружённый с двух сторон монослоями белка|белка. Это была очень удачная модель, и в течение последующих 30 лет многочисленные экспериментальные данные, особенно полученные с помощью дифракции рентгеновских лучей и электронной микроскопии, полностью подтвердили

её адекватность. Основными компонентами биологической мембраны являются липид и белок|белок, вопрос о взаимном расположении этих компонентов в мембране стал предметом многочисленных дискуссий, так как обнаружилось, что мембраны выполняют разнообразные функции.

В 1959 г. Робертсон Дж. Д. предположил, что всё|все клеточные мембраны построены по единому принципу, и высказал концепцию унитарной (или единообразной) мембраны .

Унитарная схема асимметричного строения биомембраны Робертсона.

Предложенная модель во многом сходна с классической моделью Даниелли Дж.: основу мембраны составляет липидный бислой, а нелипидные компоненты (прежде всего белки|белки) в полностью развёрнутой конформации лежат на поверхности бислоя, связываясь с липидами за счёт электростатических и гидрофобных взаимодействий. В модели Робертсона нашла отражение ещё одна важная структурная особенность мембраны – её асимметрия.

Последующий прогресс в мембранологии, в результате которого сформировались современные представления о структуре биомембран, в значительной мере был достигнут благодаря успехам в изучении свойств мембранных белков. Электронно-микроскопические исследования с применением метода|метода замораживания–скалывания показали, что в мембраны встроены глобулярные частицы, а биохимикам с помощью детергентов удалось диссоциировать мембраны до состояния функционально активных «частиц». Данные спектральных исследований указывали, что для мембранных белков характерно высокое содержание α-спиралей и что они, вероятно, образуют глобулы, а не распределены в виде монослоя на поверхности липидного бислоя. Неполярные свойства мембранных белков наводили на мысль о наличии гидрофобных контактов между белками|белками и внутренней неполярной областью липидного бислоя. Тогда же были разработаны методы, позволившие выявить текучесть липидного бислоя. Сингер и Николсон свели воедино все эти идеи, предложив в 1972 г. новую модель молекулярной организации биомембран – жидкостно-мозаичную модель .

1 – углеводные фрагменты гликопротеидов; 2 – липидный бислой;

3 – интегральный белок|белок; 4 – «головки» фосфолипидов;

5 – периферический белок|белок; 6 – холестерин;

7 – жирнокислотные «хвосты» фосфолипидов.

Модель жидкостно-мозаичной мембраны

Сингера и Николсона

Согласно жидкостно-мозаичной модели:

1) Структурной основой биомембран является липидный бислой, в котором углеводородные цепи молекул фосфолипидов находятся в жидкокристаллическом состоянии.

2) В липидный бислой, имеющий вязкость растительного масла|масла, погружены или встроены молекулы белков, способные передвигаться|передвигаться по мембране.

В противоположность прежним моделям, рассматривающим мембраны как системы из жёстко фиксированных компонентов, жидкостно-мозаичная модель представляет мембрану, как «море» жидких липидов, в котором плавают «айсберги» белков. В зависимости от прочности связи с мембраной белки|белки в рамках мозаичной модели подразделяются на два типа: периферические и интегральные.

К периферическим относятся белки|белки, которые связаны с мембраной за счёт полярных и ионных взаимодействий и относительно легко отделяются от неё в мягких условиях, например, при промывании буферными растворами с различными значениями рН или ионной силы либо растворами, содержащими комплексообразующие вещества типа ЭДТА.

Интегральные белки|белки имеют на своей поверхности большие|большие гидрофобные участки и располагаются внутри мембраны. Для выделения интегральных белков необходимо сначала разрушить липидный бислой.

Жидкостно-мозаичная модель строения биомембран в настоящее время является общепризнанной, однако следует помнить, что она всё|все же представляет собой упрощённое и схематичное отражение такой сложной и разносторонней системы, как биологическая мембрана. Одним из постулатов этой модели является предположение о свободном движении молекул белков и липидов в двумерной фазе липидного бислоя. Однако вскоре выяснилось, что не всё|все белки|белки и липиды способны к свободному перемещению, в некоторых случаях их подвижность сильно ограничена. Во многих мембранах интегральные белки|белки находятся в фиксированных положениях за счёт высокой концентрации белка|белка вследствие его агрегации, образования липидных доменов, а также взаимодействия белков с цитоскелетом, образуемым внутренними структурами клетки.

В некоторых мембранах значительные количества липидов могут находиться в сильно упорядоченном состоянии или, наоборот, в составе небислойных фаз. Это означает, что распределение липидов вдоль поверхности мембраны не является гомогенным, как следовало бы ожидать в случае их свободной диффузии согласно жидкостно-мозаичной модели, а в значительной мере гетерогенно [1].

Кроме того, жидкостно-мозаичная модель не объясняет высокую гетерогенность липидного состава биологических мембран. Необходимо отметить, что липиды биологических мембран различаются не только по структуре полярных групп, но и по степени ненасыщенности и длине углеводородных цепей, а также по способу их присоединения к глицериновому остатку (сложная эфирная, простая эфирная и винильно-эфирная связь). Липидный состав биологических мембран всегда чрезвычайно гетерогенен, и в его построении участвуют сотни химически индивидуальных липидных молекул. Данный факт не согласуется с представлениями о пассивной роли липидов в функционировании мембран в качестве структурной матрицы, в которой расположены мембранные белки|белки [1]. Несмотря на это в настоящее время по-прежнему пользуются жидкостно-мозаичной моделью строения мембраны, но в усложнённой форме, в которой отражены новые, специфические, не известные ранее закономерности.

Источник

Читайте также:  Факторы среды влияющие на организм растения