Параграф 20 - Естествознание. 10 класс. Габриелян О. С.

Естествознание для 10-го класса
Предмет:	Естествознание
Класс:	10 класс
Автор учебника:	Габриелян О. С.
Год издания:	2013
Издательство:
Кол-во заданий:	69
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Комментарии, вопросы по параграфу можно добавить на странице обсуждения.

Многообразие живых организмов. Клетка и неклеточные формы жизни

Строение растительной и животной клетки

• Опишите строение растительной и животной клетки.

Клетка — это элементарная живая система, тот кирпичик, из которого состоят все живые организмы, только у многоклеточных клетки различаются по строению и функциям, а у одноклеточных клетка сама-целый организм.

Клеткам присущи все свойства живого организма — обмен веществ, а значит и дыхание, питание и выделение; выработка необходимой для жизни энергии , размножение с передачей наследственной информации и др. Вся живая материя на Земле делится на два надцарства — прокариоты (доядерные) и эукариоты (ядерные). К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии. Все остальные организмы являются эукариотами, т.е. имеют ядро.

Растительная клетка

Растительная клетка — основа организации растений и животных — возникла и развилась в ходе биологической эволюции. Даже не вооружённым глазом, а ещё лучше под лупой можно видеть, что мякоть зрелого арбуза состоит из очень мелких крупинок, или зёрнышек. Это клетки — мельчайшие «кирпичики», из которых состоят тела всех живых организмов, в том числе и растительных. Жизнь растения осуществляется соединённой деятельностью его клеток, создающих единое целое. При многоклеточности частей растения существует физиологическое разграничение их функций, специализация различных клеток в зависимости от местоположения их в теле растения.

Растительная клетка отличается от животной тем, что имеет плотную оболочку, покрывающую внутреннее содержимое со всех сторон. Клетка не является плоской (как её принято изображать), она скорей всего похожа на очень маленький пузырёк, наполненный слизистым содержимым.

Клетка живого организма

Клетка живого организма — его основная структурная и функциональная единица. Структура такой клетки состоит из клеточной мембраны, ядра и цитоплазмы.

В основе строения животных, как и всех других организмов, лежит клетка. Она представляет собой сложную систему, компоненты которой взаимосвязаны посредством разнообразных биохимических реакций. Точное строение конкретной клетки зависит от тех функций, которые она выполняет в организме.

Клетки растений, животных и грибов (всех эукариот) имеют общий план строения. У них есть клеточная мембрана, ядро с ядрышком, митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть и ряд других структур. Однако, несмотря на схожесть, животные клетки имеют свои характерные особенности, отличающие их как от клеток растений, так и грибов.

Животные клетки покрыты только клеточной мембраной. У них нет ни целлюлозной клеточной стенки (как у растений), ни хитиновой (как у грибов). Клеточная стенка жесткая. Поэтому, с одной стороны, она обеспечивает как бы внешний скелет (опору) клетке, но, с другой стороны, не дает возможности клеткам растений и грибов поглощать вещества захватом (фагоцитоз и пиноцитоз). Они их всасывают. Животные же клетки способны к такому способу питания. Клеточная мембрана эластична, что дает возможность в определенной степени менять форму клетки. Обычно животные клетки мельче, чем клетки растений и грибов.

Таким образом животные клетки на порядок сложнее по своей структуре, чем клетки растительного происхождения.

• 

  Клетки мха под микроскопом

• 

  Клетки крови человека

Бактерии и вирусы

• Дайте определение бактериям и вирусам.

Бактерии — одни из самых древних организмов на Земле. Несмотря на простоту своего строения, они живут во всех возможных средах обитания. Больше всего их насчитывается в почве (до нескольких миллиардов бактериальных клеток на 1 грамм почвы). Много бактерий в воздухе, воде, пищевых продуктах, внутри тел и на телах живых организмов. Бактерии были обнаружены в тех местах, где другие организмы жить не могут (на ледниках, в вулканах).

Обычно бактерия - это одна клетка (хотя бывают колониальные формы). Причем эта клетка очень мелкая (от долей микрометров до нескольких десятков микрометров). Но главной особенностью бактериальной клетки является отсутствие клеточного ядра. Другими словами, бактерии принадлежат прокариотам. Бактерии бывают подвижными и неподвижными. В случае неподвижных форм передвижение осуществляется с помощью жгутиков. Их может быть несколько, а может быть только один.

Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку (капсид) и способные инфицировать живые организмы.

Вирусы, за редким исключением, содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК (некоторые, например мимивирусы, имеют оба типа молекул). Вирусы являются паразитами, так как не способны размножаться вне клетки. Вне клетки вирусные частицы ведут себя как химические вещества. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).

Заболевания, причиной которых являются бактерии и вирусы.

• Перечислите заболевания, возбудителями которых являются бактерии и вирусы.

Вот наиболее распространенными бактериями, вызывающими заболевания кишечника, являются:

• Перитонит – развивается после попадания инфекции из кишечника в брюшную полость;
• Простатит – его развитие связано с проникновения различных бактериальных форм в область малого таза;
• Кольпит – этим заболеванием страдают женщины, его основным симптомом является воспаление слизистой оболочки влагалища, вызванное поражением бактериями в результате полового акта;
• Дисбактериоз – развивается из-за приема антибиотиков, когда вместе с патогенными микроорганизмами угнетается полезная микрофлора.

Болезни дыхательных путей:

• Ринит – воспаление слизистой оболочки носа, которое сопровождается отеком, обильными выделениями, постоянным зудом и чиханием, часто сопровождается повышением температуры и общим недомоганием;
• Гайморит – часто является следствием игнорирования бактериального ринита, у больных наблюдается постоянная заложенность носа, затрудненное дыхание и проблемы с обонянием.;
• Ангина – воспаление миндалин, что приводит к болевым ощущениям во время глотание, высокой температуре тела, недомоганию организма и припухлости горла;
• Ларингит – является следствием различных респираторных заболеваний, и сопровождается воспалением гортани, среди симптомов можно выделить высокую температуру, хриплость голоса, высокий кашель и проблемы с дыханием;
• Трахеит – воспаление слизистой оболочки трахеи, которая сопровождается наличием болевых ощущений в груди, сильного сухого кашля и потерей голоса;
• Бронхит – проявляется воспалением бронхов и сопровождается симптомами, схожими с трахеитом и ларингитом, отличается кашлем с выделением мокроты;
• Пневмония – воспаление легких, причиной которого является пневмококк, она сопровождается высокой температурой, сильным кашлем с обильным выделением мокроты и общей слабостью организма.

Невозможно назвать точное число вирусов – они постоянно видоизменяются, пополняя обширный перечень. Вирусные заболевания, список которых представлен ниже, являются самыми известными.

• Грипп и простуда. Их признаками являются: слабость, повышенная температура, боль в горле. Используются противовирусные препараты, при присоединении бактерий дополнительно назначают антибиотики.
• Краснуха. Под удар попадают глаза, дыхательные пути, шейные лимфоузлы и кожа. Распространяется воздушно-капельным способом, сопровождается высокой температурой и кожными высыпаниями.
• Свинка. Поражаются дыхательные пути, в редких случаях у мужчин поражаются семенники.
• Желтая лихорадка. Вредит печени и кровеносным сосудам.
• Корь. Опасна детям, затрагивает кишечник, дыхательные пути и кожу.
• Ларингит. Нередко возникает на фоне других проблем.
• Полиомиелит. Проникает в кровь через кишечник и дыхание, при поражении головного мозга наступает паралич.
• Ангина. Существует несколько видов, характерны головная боль, высокая температура, сильная боль в горле и озноб.
• Гепатит. Любая разновидность вызывает желтизну кожи, потемнение мочи и бесцветность кала, что говорит о нарушении нескольких функций организма.
• Тиф. Редок в современном мире, поражает кровеносную систему, может привести к тромбозу.
• Сифилис. После поражения половых органов возбудитель попадает в суставы и глаза, распространяется дальше. Долго не имеет симптомов, поэтому важны периодические обследования.
• Энцефалит. Поражается головной мозг, гарантировать излечение нельзя, высок риск смерти.

Прокариоты

• Дайте определение прокариот, перечислите организмы, которые относятся к этому надцарству.

Прокариоты – это живые организмы, которые не имеют четкого ядра в клетке. Наследственная информация передается с помощью кольцевой ДНК, которая прикреплена к плазматической оболочке клетки. Кроме этого, в клетках прокариотов присутствуют рибосомы, а цитоплазма имеет гелевую консистенцию, которая обеспечивает устойчивость к высоким температурам. Размножаются прокариоты с помощью простейшего деления, без полового процесса. Многоклеточных форм у таких организмов не бывает.

Существует почти 5 тыс. прокариотов, к которым относятся дробянки, бактерии, имеющие размеры 2-3 микрометра. Бактерии делятся на:

• Автотрофы (пример, серобактерии, возникающие их синтеза на основе серы).
• Паразиты - живут в организмах людей, животных, в растениях.

Устройство клетки бактерий, синезелёных водорослей.

• Объясните, как устроены клетки бактерий синезелёных водорослей. Охарактеризуйте роль этих прокариотов в природе и жизни человека.

Сине-зелёные водоросли — одни из древнейших растительных орга­низмов; остатки их известны из докембрийских слоев.

Однако, несмотря на длительный период развития, современные сине-зеленые почти не отли­чаются от своих предков. Название свое они получили от присутствия до­бавочного к хлорофиллу пигмента синего цвета — фикоциана. Кроме того, присутствует также в некотором количестве красный пигмент — фикоэритрин, свойственный багрянкам (красным водорослям). Клетки Сине-зелёные водоросли резко отличаются от клеток других растительных типов, обнаруживая чрезвычайно простое устройство. Клет­ка покрыта пектиновой оболочкой, часто ослизняющейся. Поэтому клетки часто бывают объединены общим чехлом, слизистой обверткой. Содержимое клетки не расчленено на протоплазму и ядро. Нет и вакуолей. Протопласт, таким образом, занимает всю полость клетки.

В центральном теле протопласта сосредоточены нуклеиновые вещества, в частности тимонуклеиновая кислота, характерная для ядра. Таким обра­зом, у этой примитивной группы организмов, как у других бактерий, еще нет расчленения на ядро и протоплазму. Корковый слой соответствует хроматофору, хотя он морфологически не выражен и пигменты распределены в нем равномерно.

• 

  Сине-зелёные водоросли, высохшие на берегу водохранилища

• 

  Струткура клеток сине-зелёных водрослей

В природе сине-зелёные водоросли играют роль продуцента. Они наполняют почву азотными соединениями и органическими веществами. Главной функцией водорослей является воспроизводство кислорода — химического элемента, необходимого для жизни большинства живых организмов на планете. Цианобактерии используются в сельскохозяйственном секторе для повышения урожайности. Они способны фиксировать азот из атмосферы и обогащать им почву, что позволяет выращивать культурные растения на неплодородной земле. Отдельные виды водорослей используются для кормления небольших животных. Они доставляют организму питательные вещества: белки, жиры, углеводы и витамины.

Строение эукариотической клетки

• Опишите строение эукариотической клетки, её ядра. Какую функцию выполняют её отдельные органоиды?

Эукариоты или ядерные, — это надцарство живых организмов, клетки в которых содержится ядро. Все организмы, кроме прокариот (бактерий и архей), являются ядерными. Вирусы не относятся ни к прокариотам, ни эукариотам. Эукариотические клетки в основном намного крупнее прокариотических, разница в объёме достигает тысяч раз. Клетки эукариот включают около десятка видов различных структур - органеллы, из которых многие отделены от цитоплазмы одной или несколькими мембранами.

Функции отельных органоидов клетки:

• Цитоскелет - представляет собой сеть волокон, обеспечивающих структурную поддержку (каркас) эукариотических или прокариотических клеток и археев. В эукариотических клетках эти волокна состоят из сложной сетки белковых нитей и моторных белков, которые помогают в перемещении и стабилизации клеток.
• Аппарат Гольджи - основная функция аппарата Гольджи – выведение синтезированных клеткой веществ. Эти вещества транспортируются по клетках эндоплазматической сети и накопляются в пузырьках сетчатого аппарата. Потом они или выводятся во внешнюю среду или же клетка использует их в процессе жизнедеятельности.
• Везикула - это относительно маленькие внутриклеточные органоиды, мембрано-защищённые сумки, в которых запасаются или транспортируются питательные вещества.
• Ядро - Ядро клетки является самым крупным ее органоидом (если не считать центральные вакуоли клеток растений). Ядро регулирует всю активность клетки. В нем находятся хроматиды — нитевидные комплексы молекул ДНК с белками-гистонами (особенностью которых является содержание в них большого количества аминокислот лизина и аргинина). ДНК ядра хранит информацию о почти всех наследственных признаках и свойствах клетки и организма.
• Ядрышко - обязательный компонент ядра эукариотической клетки. Они наблюдаются в ядрах практически всех клеток, но это правило имеет небольшое количество исключений, которые лишь подчеркивают роль ядрышка в жизненном цикле клетки. К таким исключениям относятся клетки яиц, на стадии дробления, здесь ядрышки отсутствуют на ранних этапах эмбриогенеза, и клетки, которые проходят специализацию, как, например, некоторые клетки крови.
• Пероксисома - это округлый мембранный органоид эукариотической клетки, по размерам чуть больше лизосомы, содержащий отличные от нее ферменты и как следствие выполняющий иные функции (компоненты пероксисом участвуют в других метаболических путях). В клетках обычно много пероксисом, количество зависит от типа клетки, внешних и внутренних условий. Например, в клетках печени их количество может достигать 100 штук.
• Цитозоль - это жидкость, которая находится внутри живых клеток. Более конкретно, это жидкость на водной основе, в которой живут органеллы, белки и другие структуры клетки. Также известный как цитоплазматическая матрица, он составляет большую часть внутриклеточной жидкости (ICF). Однако цитозоль часто смешивается с цитоплазмой, которая представляет собой совершенно другую сущность внутри клетки. В то время как цитозоль относится к воде и растворенному в ней раствору, таким как растворимые белки и ионы, цитоплазма состоит из цитозоля и некоторых нерастворимых взвешенных частиц (например, рибосом).
• Лизосома - По строению представляют собой мембранные мешочки (визикулы, пузырьки), содержащие множество ферментов, расщепляющих сложные органические вещества. Основными функциями лизосом являются клеточное пищеварение, уничтожение ненужных клетке органоидов, саморазрушение клетки, секреция веществ за пределы клетки. При этом различают различные типы лизосом.
• Центриоль - она входят в состав клеточного центра и обеспечивают нормальное деление клетки. Перед ее делением центриоли расходятся к полюсам, образуя веретено деления клетки.
• Метохондрия - «энергетическая станция» клетки; органоид (органелла) клетки ядерных организмов (эукариот), ответственный за кислородное дыхание. Митохондрии являются прямыми потомками безъядерных организмов — бактерий. Клетка в среднем содержит около 2000 митохондрий, и они составляют 25% от общего объема клетки.

Строение эукариотической клетки

Простейшие организмы

• Дайте характеристику типа Простейшие. Назовите представителей этого типа. Расскажите о роли этих эукариотов в природе и жизни человека.

К подцарству Простейшие относятся одноклеточные животные. Некоторые виды образуют колонии. Клетка простейших имеет такую же схему строения как клетка многоклеточного животного: ограничена оболочкой, внутреннее пространство заполнено цитоплазмой, в которой находятся ядро (ядра), органоиды и включения.

Примерно 30 000 описанных видов. Все простейшие – эукариоты, т.е. их генетический материал, ДНК, находится внутри окруженного оболочкой клеточного ядра, что отличает их от прокариотных бактерий, у которых оформленное ядро отсутствует. К ним относятся: Токсичные цветения в воде - Некоторые фотосинтезирующие простейшие, в частности ряд содержащих красноватый пигмент динофлагеллат (морские формы с тонкостенным панцирем), иногда вызывают токсичные цветения воды, называемые красными приливами. Это может привести к массовой гибели рыбы и заболеваниям людей, съевших отравленные морепродукты. Паразитические простейшие - Среди паразитических простейших известны возбудители опаснейших заболеваний животных и человека, особенно в тропиках. Малярийные плазмодии поражают эритроциты человека, приводя на стадии массового размножения к приступам тяжелой лихорадки, чреватой смертельным исходом. Жгутиковые трипаносомы и лейшмании – главным образом тропические виды, которые, питаясь тканями животных, вызывают появление язв, недомогание и в ряде случаев смерть.