§18. Вакуоли. Комплекс Гольджи. Лизосомы
§18. Вспомните.
Задание №1
Какое значение имеют клеточные мембраны в клетке?
Ответ:
Клеточная мембрана контролирует движение веществ в клетках и органеллах и из них, будучи избирательно проницаемой для некоторых веществ. Кроме того, клеточные мембраны участвуют во множестве клеточных процессов, таких как клеточная адгезия, ионная проводимость и клеточная сигнализация и служит поверхностью прикрепления для нескольких структур, включая клеточную стенку и углеводный слой, называемый гликокаликсом, а также внутриклеточную сеть белковых волокон, называемых цитоскелетом.
Задание №2
Клетки каких организмов содержат вакуоли?
Ответ:
Вакуоль − мембраносвязанная органелла, присутствующая в клетках растений и грибов, а также в некоторых клетках протистов, животных и бактерий.
Подумайте.
Задание №1
Когда головастик превращается во взрослую лягушку, многие его органы изменяются. А вот хвост головастика постепенно разрушается в результате процесса, который называют аутолизом. Какие клеточные структуры и вещества обеспечивают этот важный физиологический процесс и как он может осуществляться?
Ответ:
Ферменты, содержащиеся в лизосомах, составляют единую функциональную группу и выполняют главным образом литическую функцию, т. е. функцию переваривания. Все основные классы биологически активных соединений, в том числе нуклеиновые кислоты и полисахариды, а также белки, разлагаются ферментами. В митохондриях также сосредоточены ферменты, которые разрушают главным образом продукты гликолиза, жирные кислоты и продукты распада аминокислот.
Соответственно за аутолиз отвечают митохондрии и лизосомы.
Тренируемся.
Задание №1
Как образуются вакуоли в клетке? Можно ли рассматривать данные клеточные структуры в качестве органоидов клетки?
Ответ:
Вакуоли образуются из пузыреобразных расширений эндоплазматической сети или из везикул комплекса Гольджи и присутствуют во всех растительных и грибных клетках, а также в клетках многих протистов. Вакуоли хоть и образуются временно, но их можно считать органоидами клетки, так как они тесно связаны с выполняемыми в клетке функциями и располагаются в цитоплазме.
Задание №2
Какие функции выполняет аппарат Гольджи? Каково его строение?
Ответ:
В аппарате Гольджи происходит окончательное формирование структуры белков, синтезируемых на рибосомах гранулярного ретикулума. Далее эти белки или хранятся в самой эндоплазматической сети, пока они не понадобятся клетке, или упаковываются в мембранные пузырьки, которые отчленяются от аппарата Гольджи и выносятся наружу. Кроме того, в этом органоиде происходит сборка фрагментов биологических мембран для строительных нужд клетки. Таким образом, аппарат Гольджи выполняет синтетическую, запасающую, строительную и секреторную функции. Кроме того, в нём происходит формирование лизосом.
Задание №3
Во всех ли клетках имеется аппарат Гольджи и почему? Приведите примеры.
Ответ:
Аппарат Гольджи содержится в цитоплазме почти всех эукариотических клеток, особенно в секреторных клетках животных (например, клетки эндокринных желез).
Задание №4
В каких клеточных структурах перевариваются частицы пищи?
Ответ:
Лизосомы являются структурами (органоидами), в которых перевариваются частицы пищи.
Задание №5
Как вы думаете, что произойдёт с клеткой, в которой по какой−то причине разрушатся мембраны лизосом?
Ответ:
Такая клетка погибнет, так как ферменты в лизосомах активируют аутолиз. Аутолиз — саморастворение мёртвых клеток и тканей под действием их собственных гидролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы.
Совершенствуемся.
Задание №1
Проанализируйте содержание статей параграфа, раскрывающих особенности таких клеточных структур, как лизосомы и вакуоли. Что у них общего и чем они отличаются друг от друга?
Ответ:
Сходства лизосом и вакуолей
Оба являются одномембранными органоидами. Также они синтезируются в ЭПС, а затем созревают в аппарате Гольджи.
Отличия лизосом и вакуолей
Лизосома − это мембраносвязанная органелла, предназначенная для функций пищеварения и фагоцитоза. Вакуоль − это еще один тип клеточных органелл, содержащий воду, пигменты, экскреторные вещества.
Обсуждаем.
Задание №1
Обсудите с одноклассниками, от чего зависит наличие в клетке каких−либо клеточных структур. Может ли эта зависимость быть перенесена на любой другой уровень организации биологических систем?
Ответ:
Наличие в клетке каких−либо клеточных структур зависит от функций и строения этой клетки. Например, у клеток животных нет пластид, так как они не способны к фотосинтезу и образованию органических соединений. В случае эритроцитов − отстутствие ядра для заполнения клетки гемоглобином (связывание с кислородом).
Задание №2
Обсудите с одноклассниками, почему иногда в информационных источниках о строении клетки вакуоли, как и ядро, не относят к органоидам клетки.
Ответ:
Ядро и вакуоль в некоторых клетках являются временными органоидами, а главным признаком органеллы является ее постоянное наличие в цитоплазме.
Проводим исследование.
Задание №1
Выполните лабораторную работу «Приготовление, рассматривание и описание микропрепаратов клеток растений» на с. 204.
В растительных клетках пигменты, окрашивающие в яркие цвета цветки и плоды покрытосеменных растений, содержатся не только в пластидах, но и в растворе, заполняющем крупные клеточные вакуоли.
Цель: развить умение работать с лабораторным оборудованием, освоить технику приготовления временных микропрепаратов, изучить строение клеток, сделать описание.
Оборудование: микроскоп, предметные и покровные стёкла, пипетки, пинцеты, скальпели, биологический материал (кусочки яблока, томата, мякоть арбуза).
Реактивы: вода.
Ход работы:
1. Приготовьте препараты клеток мякоти яблока, томата, арбуза. Для этого в каплю воды на предметном стекле перенесите частицу мякоти плода, разделите её на клетки и накройте покровным стеклом.
2. Рассмотрите препарат под микроскопом. Найдите в клетках вакуоли, отметьте их окраску.
3. Зарисуйте строение клеток.
4. Сделайте вывод.
Ответ:
Приготовление, рассматривание и описание микропрепаратов клеток растений
Клетки мякоти томата, на которых мы можем видеть небольшие темно−красные очертания вакуолей:
1. На препарате мы видим, что у вакуолей есть окраска (они заметны на фоне границ окраски других частей клетки).
2. Вывод: Сок в вакуолях также влияет на окраску плода растения, помимо пластид, содержащихся в растительной клетке. Пигменты клеточного сока (антоцианы, флавоноиды) окрашивают органы растений в красный, розовый, синий, голубой, желтый и бурый цвета.
