Cytoplazmatický obsah. Čo je cytoplazma bunky

Bunky, ktoré tvoria tkanivá rastlín a živočíchov, sa výrazne líšia tvarom, veľkosťou a vnútorná štruktúra. Všetky však vykazujú podobnosti v hlavných črtách životných procesov, metabolizmu, podráždenosti, rastu, vývoja a schopnosti meniť sa.

Biologické transformácie vyskytujúce sa v bunke sú neoddeliteľne spojené s tými štruktúrami živej bunky, ktoré sú zodpovedné za vykonávanie jednej alebo druhej funkcie. Takéto štruktúry sa nazývajú organely.

Bunky všetkých typov obsahujú tri hlavné, neoddeliteľne spojené komponenty:

  1. štruktúry, ktoré tvoria jej povrch: vonkajšia membrána bunky alebo bunková membrána alebo cytoplazmatická membrána;
  2. cytoplazma s celým komplexom špecializovaných štruktúr - organely (endoplazmatické retikulum, ribozómy, mitochondrie a plastidy, Golgiho komplex a lyzozómy, bunkové centrum), neustále prítomných v bunke, a dočasné útvary nazývané inklúzie;
  3. jadro - oddelené od cytoplazmy poréznou membránou a obsahuje jadrovú šťavu, chromatín a jadierko.

Bunková štruktúra

Povrchový aparát bunky (cytoplazmatická membrána) rastlín a živočíchov má niektoré vlastnosti.

U jednobunkových organizmov a leukocytov zabezpečuje vonkajšia membrána prienik iónov, vody a malých molekúl iných látok do bunky. Proces prenikania pevných častíc do bunky sa nazýva fagocytóza a vstup kvapôčok tekuté látky- pinocytóza.

Vonkajšia plazmatická membrána reguluje výmenu látok medzi bunkou a vonkajším prostredím.

Eukaryotické bunky obsahujú organely pokryté dvojitou membránou – mitochondrie a plastidy. Obsahujú vlastnú DNA a aparát syntetizujúci proteíny, rozmnožujú sa delením, to znamená, že majú v bunke určitú autonómiu. Okrem ATP sa v mitochondriách syntetizujú malé množstvá bielkovín. Plastidy sú charakteristické pre rastlinné bunky a rozmnožujú sa delením.

Štruktúra bunkovej membrány
Typy buniek Štruktúra a funkcie vonkajšej a vnútornej vrstvy bunkovej membrány
vonkajšia vrstva (chemické zloženie, funkcie)

vnútorná vrstva - plazmatická membrána
chemické zloženie funkcie
Rastlinné bunky Pozostáva z vlákniny. Táto vrstva slúži ako rám bunky a plní ochrannú funkciu. Dve vrstvy bielkovín, medzi nimi je vrstva lipidov Obmedzuje vnútorné prostredie bunky od vonkajšieho a zachováva tieto rozdiely
Živočíšne bunky Vonkajšia vrstva (glykokalyx) je veľmi tenká a elastická. Pozostáva z polysacharidov a bielkovín. Vykonáva ochrannú funkciu. To isté Špeciálne enzýmy plazmatickej membrány regulujú prienik mnohých iónov a molekúl do bunky a ich uvoľňovanie do vonkajšieho prostredia

Jednomembránové organely zahŕňajú endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex, lyzozómy a rôzne typy vakuol.

Moderné výskumné nástroje umožnili biológom zistiť, že podľa štruktúry bunky by sa všetky živé bytosti mali rozdeliť na „nejadrové“ organizmy – prokaryoty a „jadrové“ – eukaryoty.

Prokaryotické baktérie a modrozelené riasy, ako aj vírusy, majú iba jeden chromozóm, reprezentovaný molekulou DNA (menej často RNA), umiestnenou priamo v cytoplazme bunky.

Štruktúra organel bunkovej cytoplazmy a ich funkcie
Hlavné organoidy Štruktúra Funkcie
Cytoplazma Vnútorné polotekuté médium jemnozrnnej štruktúry. Obsahuje jadro a organely
  1. Poskytuje interakciu medzi jadrom a organelami
  2. Reguluje rýchlosť biochemických procesov
  3. Vykonáva transportnú funkciu
ER - endoplazmatické retikulum Membránový systém v cytoplazme“, ktorý tvorí kanály a väčšie dutiny; EPS je 2 typov: zrnitý (drsný), na ktorom je umiestnených veľa ribozómov, a hladký
  1. Vykonáva reakcie spojené so syntézou bielkovín, sacharidov, tukov
  2. Podporuje transport a obeh živiny v klietke
  3. Proteín je syntetizovaný na granulovanom EPS, sacharidy a tuky sú syntetizované na hladkom EPS.
Ribozómy Malé telá s priemerom 15-20 mm Vykonajte syntézu proteínových molekúl a ich zostavenie z aminokyselín
Mitochondrie Majú guľovité, nitkovité, oválne a iné tvary. Vo vnútri mitochondrií sú záhyby (dĺžka od 0,2 do 0,7 µm). Vonkajší obal mitochondrií pozostáva z 2 membrán: vonkajšia je hladká a vnútorná tvorí výrastky v tvare kríža, na ktorých sú umiestnené dýchacie enzýmy.
  1. Dodáva bunke energiu. Energia sa uvoľňuje rozkladom kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP)
  2. Syntéza ATP sa uskutočňuje pomocou enzýmov na mitochondriálnych membránach
Plastidy sú charakteristické iba pre rastlinné bunky a existujú v troch typoch: Dvojmembránové bunkové organely
chloroplasty Mať zelená farba, oválneho tvaru, ohraničený od cytoplazmy dvoma trojvrstvovými membránami. Vo vnútri chloroplastu sú okraje, kde sa koncentruje všetok chlorofyl Využite svetelnú energiu zo slnka a vytvorte organické látky z anorganických
chromoplasty Žltá, oranžová, červená alebo hnedá, vznikajúca v dôsledku akumulácie karoténu daj rôzne časti rastliny červenej a žltej farby
leukoplasty Bezfarebné plastidy (nachádzajú sa v koreňoch, hľuzách, cibuľkách) Uchovávajú rezervné živiny
Golgiho komplex Môžu mať rôzne tvary a pozostáva z dutín ohraničených membránami a z nich vychádzajúcich rúrok s bublinami na konci
  1. Akumuluje a odstraňuje organické látky syntetizované v endoplazmatickom retikule
  2. Tvorí lyzozómy
lyzozómy Guľaté telesá s priemerom cca 1 mikrón. Na povrchu majú membránu (kožu), vo vnútri ktorej sa nachádza komplex enzýmov Vykonajte tráviacu funkciu - trávte častice potravy a odstráňte odumreté organely
Organoidy pohybu buniek
  1. Bičíky a riasinky, čo sú bunkové výrastky a majú rovnakú štruktúru u zvierat a rastlín
  2. Myofibrily - tenké vlákna dlhé viac ako 1 cm s priemerom 1 mikrón, umiestnené vo zväzkoch pozdĺž svalového vlákna
  3. Pseudopódia
  1. Vykonajte funkciu pohybu
  2. Spôsobujú svalovú kontrakciu
  3. Pohyb v dôsledku kontrakcie špeciálneho kontraktilného proteínu
Bunkové inklúzie Ide o nestabilné zložky bunky – sacharidy, tuky a bielkoviny Náhradné živiny používané počas života bunky
Bunkové centrum Pozostáva z dvoch malých teliesok - centriolov a centrosféry - kompaktnej časti cytoplazmy Prehrávanie dôležitá úloha počas delenia buniek

Eukaryoty majú veľké množstvo organel a majú jadrá obsahujúce chromozómy vo forme nukleoproteínov (komplex DNA s proteínovým histónom). Eukaryoty zahŕňajú väčšinu moderných rastlín a živočíchov, jednobunkových aj mnohobunkových.

Existujú dve úrovne bunkovej organizácie:

  • prokaryotické - ich organizmy sú veľmi jednoducho štruktúrované - sú to jednobunkové alebo koloniálne formy, ktoré tvoria kráľovstvo brokovníc, modrozelených rias a vírusov
  • eukaryotické - jednobunkové koloniálne a mnohobunkové formy, od prvokov - pakorene, bičíkovce, nálevníky - po vyššie rastliny a živočíchov, ktoré tvoria ríšu rastlín, ríšu húb, ríšu zvierat

Štruktúra a funkcie bunkového jadra
Hlavné organely Štruktúra Funkcie
Jadro rastlinných a živočíšnych buniek Okrúhly alebo oválny tvar
Jadrový obal pozostáva z 2 membrán s pórmi
  1. Oddeľuje jadro od cytoplazmy
  2. Dochádza k výmene medzi jadrom a cytoplazmou
Jadrová šťava (karyoplazma) - polotekutá látka Prostredie, v ktorom sa nachádzajú jadierka a chromozómy
Jadierka sú guľovitého alebo nepravidelného tvaru Syntetizujú RNA, ktorá je súčasťou ribozómu
Chromozómy sú husté, predĺžené alebo vláknité štruktúry viditeľné iba počas delenia buniek Obsahujú DNA, ktorá obsahuje dedičná informácia odovzdávané z generácie na generáciu

Všetky bunkové organely, napriek zvláštnostiam ich štruktúry a funkcií, sú vzájomne prepojené a „pracujú“ pre bunku ako jeden systém, v ktorom je cytoplazma spojovacím článkom.

Špeciálne biologické objekty zaujímajúce medzipolohu medzi živými a neživej prírode, sú vírusy objavené v roku 1892 D.I. Ivanovským, v súčasnosti predstavujú predmet špeciálnej vedy - virológie.

Vírusy sa rozmnožujú iba v rastlinných, živočíšnych a ľudských bunkách, čo spôsobuje rôzne choroby. Vírusy majú veľmi vrstvenú štruktúru a pozostávajú z nukleovej kyseliny (DNA alebo RNA) a proteínového obalu. Mimo hostiteľských buniek nevykazuje vírusová častica žiadne životné funkcie: nekŕmi sa, nedýcha, nerastie, nerozmnožuje sa.

Chemické zloženie cytoplazmy je založené na vode - 60-90%, organických a anorganických zlúčeninách. Cytoplazma je v alkalickej reakcii. Charakteristickým znakom tejto látky je neustály pohyb alebo cyklóza, ktorá sa stáva nevyhnutnou podmienkou pre život bunky. Metabolické procesy prebiehajú v hyaloplazme, bezfarebnom, hustom koloide. Vďaka hyaloplazme sa uskutočňuje vzťah medzi jadrom a organelami.

Hyaloplazma zahŕňa endoplazmatické retikulum alebo retikulum, je to rozvetvený systém rúrok, kanálov a dutín, ktoré sú ohraničené jednou membránou. Mitochondrie, špeciálne energetické stanice bunky, majú tvar strukovín. Ribozómy sú organely, ktoré obsahujú RNA. Ďalšou cytoplazmatickou organelou je Golgiho komplex, pomenovaný podľa talianskeho Golgiho. Malé organely v tvare guľôčok sú lyzozómy. Rastlinné bunky obsahujú. Dutiny s bunkovou šťavou sa nazývajú vakuoly. V bunkách plodov rastlín je ich veľa. Výrastky cytoplazmy sú mnohé organely pohybu - vlákna, riasinky, pseudopody.

Funkcie komponentov cytoplazmy

Retikulum poskytuje vytvorenie „rámca“ pre mechanickú pevnosť a dáva bunke tvar, to znamená, že má tvarotvornú funkciu. Na jeho stenách sú enzýmy a komplexy enzým-substrát, od ktorých závisí realizácia biochemickej reakcie. Retikulové kanály transportujú chemické zlúčeniny, čím plnia transportnú funkciu.

Mitochondrie pomáhajú rozkladať zložité organické látky. Tým sa uvoľňuje energia, ktorú bunka potrebuje na udržanie fyziologických procesov.

Ribozómy sú zodpovedné za syntézu proteínových molekúl.

Golgiho komplex alebo aparát vykonáva sekrečnú funkciu v živočíšnych bunkách a reguluje metabolizmus. V rastlinách komplex zohráva úlohu centra pre syntézu polysacharidov, ktoré sa nachádzajú v bunkových stenách.

Plastidy môžu byť troch typov. Na fotosyntéze sa podieľajú chloroplasty alebo zelené plastidy. Rastlinná bunka môže obsahovať až 50 chloroplastov. Chromoplasty obsahujú pigmenty - antokyanín a karotenoid. Tieto plastidy sú zodpovedné za farbu rastlín, aby prilákali zvieratá a chránili ich. Leukoplasty zabezpečujú akumuláciu živín, môžu vytvárať aj chromoplasty a chloroplasty.

Vakuoly sú miesta, kde sa hromadia živiny. Zabezpečujú tiež tvarotvornú funkciu bunky, čím vytvárajú vnútorný tlak.

Rôzne pevné a tekuté inklúzie predstavujú rezervné látky a látky na vylučovanie.

Pohybové organely zabezpečujú pohyb buniek v priestore. Sú to výrastky cytoplazmy, ktoré sa nachádzajú v jednobunkových organizmoch, zárodočných bunkách a fagocytoch.

Cytoplazmatická štruktúra

Vnútorný obsah bunky sa delí na cytoplazmu a jadro. Cytoplazma je hlavnou časťou bunky.

Definícia 1

Cytoplazma- ide o vnútorné polotekuté koloidné prostredie bunky oddelené od vonkajšieho prostredia bunkovou membránou, v ktorom sa nachádza jadro a všetky organely membránovej aj nemembránovej štruktúry.

Celý priestor medzi organelami v bunke je vyplnený rozpustným obsahom cytoplazmy ( cytosol). Agregačný stav cytoplazmy môže byť rôzny: zriedkavý – sol a viskózne - gél. Chemické zloženie cytoplazmy je pomerne zložité. Je to polotekutá, hlienovitá, bezfarebná hmota zložitej fyzikálno-chemickej štruktúry (biologický koloid).

Živočíšne bunky a veľmi mladé rastlinné bunky sú úplne naplnené cytoplazmou. V rastlinných bunkách sa pri diferenciácii vytvárajú malé vakuoly, pri ktorých splynutí vzniká centrálna vakuola a cytoplazma sa presúva k membráne a vystiela ju súvislou vrstvou.

Cytoplazma obsahuje:

  • soľ (1%),
  • cukor (4-6%),
  • aminokyseliny a bielkoviny (10-12%),
  • tuky a lipidy (2-3%) enzýmy,
  • až 80% vody.

Všetky tieto látky tvoria koloidný roztok, ktorý sa nemieša s vodou ani s vakuolárnym obsahom.

Zloženie cytoplazmy zahŕňa:

  • matrix (hyaloplazma),
  • cytoskelet,
  • organely,
  • inklúzie.

Hyaloplazma– koloidná bezfarebná bunková štruktúra. Skladá sa z rozpustných proteínov, RNA, polysacharidov, lipidov a bunkových štruktúr usporiadaných určitým spôsobom: membrány, organely, inklúzie.

Cytoskelet, alebo vnútrobunková kostra, - sústava bielkovinových útvarov, - mikrotubuly a mikrofilamenty - plní v bunke podpornú funkciu, podieľa sa na zmene tvaru bunky a jej pohybe a zabezpečuje určité umiestnenie enzýmov v bunke.

organely– sú to stabilné bunkové štruktúry, ktoré plnia určité funkcie, zabezpečujú všetky životne dôležité procesy bunky (pohyb, dýchanie, výživa, syntéza organických zlúčenín, ich transport, uchovávanie a prenos dedičných informácií).

Organely eukaryotov sa delia na:

  1. dvojmembránové (mitochondrie, plastidy);
  2. jednomembránové (endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát (komplex), lyzozómy, vakuoly);
  3. nemembranózne (bičíky, mihalnice, pseudopódia, myofibrily).

Inklúzie– dočasné štruktúry bunky. Patria sem náhradné spoje a konečné produkty metabolizmus: zrná škrobu a glykogénu, kvapky tuku, kryštály soli.

Funkcie a vlastnosti cytoplazmy

Cytoplazmatický obsah bunky sa môže pohybovať, čo podporuje optimálne umiestnenie organel a v dôsledku toho lepšie biologické procesy. chemické reakcie, izolácia produktov metabolizmu atď.

U prvokov (améba) dochádza k hlavnému pohybu buniek v priestore v dôsledku pohybu cytoplazmy.

Cytoplazma tvorí rôzne vonkajšie štruktúry bunky - bičíky, mihalnice, povrchové výrastky, ktoré hrajú dôležitú úlohu pri pohybe buniek a prispievajú k spájaniu buniek v tkanive.

Cytoplazma je matricou pre všetky bunkové prvky, ktorá zabezpečuje interakciu všetkých bunkových štruktúr, prebiehajú v nej rôzne chemické reakcie, látky sa pohybujú cez cytoplazmu v bunke, ako aj z bunky do bunky.

Cytoplazma- povinná časť bunky, uzavretá medzi plazmatickou membránou a jadrom; sa delí na hyaloplazmu (hlavná látka cytoplazmy), organely (trvalé zložky cytoplazmy) a inklúzie (dočasné zložky cytoplazmy). Chemické zloženie cytoplazma: základom je voda (60-90% celkovej hmoty cytoplazmy), rôzne organické a anorganické zlúčeniny. Cytoplazma má alkalickú reakciu. Funkcia cytoplazma eukaryotickej bunky - neustály pohyb ( cyklóza). Detekuje sa predovšetkým pohybom bunkových organel, ako sú chloroplasty. Ak sa pohyb cytoplazmy zastaví, bunka zomrie, pretože iba neustálym pohybom môže vykonávať svoje funkcie.

Hyaloplazma ( cytosol) je bezfarebný, slizký, hustý a priehľadný koloidný roztok. Práve v nej prebiehajú všetky metabolické procesy, zabezpečuje prepojenie jadra a všetkých organel. V závislosti od prevahy kvapalnej časti alebo veľkých molekúl v hyaloplazme sa rozlišujú dve formy hyaloplazmy: sol- tekutejšia hyaloplazma a gél- hustejšia hyaloplazma. Medzi nimi sú možné vzájomné prechody: gél sa zmení na sól a naopak.

Funkcie cytoplazmy:

  1. spojenie všetkých bunkových komponentov do jedného systému,
  2. prostredie pre prechod mnohých biochemických a fyziologických procesov,
  3. prostredie pre existenciu a fungovanie organel.

Bunkové membrány

Bunkové membrány obmedziť eukaryotické bunky. V každej bunkovej membráne je možné rozlíšiť aspoň dve vrstvy. Vnútorná vrstva susedí s cytoplazmou a je reprezentovaná plazmatická membrána(synonymá - plazmaléma, bunková membrána, cytoplazmatická membrána), nad ktorými sa vytvára vonkajšia vrstva. V živočíšnej bunke je tenký a je tzv glykokalyx(tvoria sa glykoproteínmi, glykolipidmi, lipoproteínmi), v rastlinná bunka- hustý, zvaný bunková stena(tvorený celulózou).

Všetky biologické membrány majú spoločné štruktúrne znaky a vlastnosti. V súčasnosti je všeobecne akceptovaná fluidná mozaika model štruktúry membrány. Základom membrány je lipidová dvojvrstva tvorená prevažne fosfolipidmi. Fosfolipidy sú triglyceridy, v ktorých je jeden zvyšok mastnej kyseliny nahradený zvyškom kyseliny fosforečnej; Časť molekuly obsahujúca zvyšok kyseliny fosforečnej sa nazýva hydrofilná hlava, časti obsahujúce zvyšky mastných kyselín sa nazývajú hydrofóbne konce. V membráne sú fosfolipidy usporiadané striktne usporiadaným spôsobom: hydrofóbne chvosty molekúl smerujú k sebe a hydrofilné hlavy smerujú von, smerom k vode.

Okrem lipidov membrána obsahuje proteíny (v priemere ≈ 60 %). Určujú väčšinu špecifických funkcií membrány (transport určitých molekúl, katalýza reakcií, príjem a premena signálov z životné prostredie atď.). Existujú: 1) periférne proteíny(umiestnené na vonkajšom alebo vnútornom povrchu lipidovej dvojvrstvy), 2) semiintegrálne proteíny(ponorené do lipidovej dvojvrstvy do rôznej hĺbky), 3) integrálne alebo transmembránové proteíny(prepichnite membránu, pričom sa dotknete vonkajšieho aj vnútorného prostredia bunky). Integrálne proteíny sa v niektorých prípadoch nazývajú kanálotvorné alebo kanálové proteíny, pretože ich možno považovať za hydrofilné kanály, ktorými polárne molekuly prechádzajú do bunky (lipidová zložka membrány by ich neprepustila).

A - hydrofilná fosfolipidová hlava; B - hydrofóbne fosfolipidové konce; 1 - hydrofóbne oblasti proteínov E a F; 2 — hydrofilné oblasti proteínu F; 3 - rozvetvený oligosacharidový reťazec pripojený k lipidu v molekule glykolipidu (glykolipidy sú menej bežné ako glykoproteíny); 4 - rozvetvený oligosacharidový reťazec pripojený k proteínu v molekule glykoproteínu; 5 - hydrofilný kanál (funguje ako pór, cez ktorý môžu prechádzať ióny a niektoré polárne molekuly).

Membrána môže obsahovať uhľohydráty (až 10%). Sacharidovú zložku membrán predstavujú oligosacharidové alebo polysacharidové reťazce spojené s proteínovými molekulami (glykoproteíny) alebo lipidmi (glykolipidy). Sacharidy sa nachádzajú hlavne na vonkajšom povrchu membrány. Sacharidy zabezpečujú receptorové funkcie membrány. V živočíšnych bunkách tvoria glykoproteíny nadmembránový komplex, glykokalyx, ktorý je hrubý niekoľko desiatok nanometrov. Obsahuje veľa bunkových receptorov a s jeho pomocou dochádza k bunkovej adhézii.

Molekuly bielkovín, sacharidov a lipidov sú mobilné, schopné pohybu v rovine membrány. Hrúbka plazmatickej membrány je približne 7,5 nm.

Funkcie membrán

Membrány vykonávajú tieto funkcie:

  1. oddelenie bunkového obsahu od vonkajšieho prostredia,
  2. regulácia metabolizmu medzi bunkou a prostredím,
  3. rozdelenie bunky na kompartmenty ("kompartmenty"),
  4. miesto lokalizácie „enzymatických dopravníkov“,
  5. zabezpečenie komunikácie medzi bunkami v tkanivách mnohobunkové organizmy(adhézia),
  6. rozpoznávanie signálu.

Najdôležitejšie vlastnosť membrány— selektívna priepustnosť, t.j. membrány sú vysoko priepustné pre niektoré látky alebo molekuly a slabo (alebo úplne nepriepustné) pre iné. Táto vlastnosť je základom regulačnej funkcie membrán, zabezpečujúcich výmenu látok medzi bunkou a vonkajším prostredím. Proces prechodu látok cez bunkovú membránu je tzv transport látok. Existujú: 1) pasívna doprava- proces prechodu látok bez spotreby energie; 2) aktívny transport- proces prechodu látok, ku ktorému dochádza pri výdaji energie.

O pasívna doprava látky sa presúvajú z oblasti s viac vysoká koncentrácia do oblasti s nižším, t.j. pozdĺž koncentračného gradientu. V každom roztoku sú molekuly rozpúšťadla a rozpustenej látky. Proces pohybu molekúl rozpustenej látky sa nazýva difúzia a pohyb molekúl rozpúšťadla sa nazýva osmóza. Ak je molekula nabitá, potom jej transport ovplyvňuje aj elektrický gradient. Preto ľudia často hovoria o elektrochemickom gradiente, ktorý kombinuje oba gradienty. Rýchlosť dopravy závisí od veľkosti stúpania.

Rozlišujú sa tieto druhy pasívnej dopravy: 1) jednoduchá difúzia— transport látok priamo cez lipidovú dvojvrstvu (kyslík, oxid uhličitý); 2) difúzia cez membránové kanály— transport cez kanály tvoriace proteíny (Na +, K +, Ca 2+, Cl -); 3) uľahčená difúzia- transport látok pomocou špeciálnych transportných proteínov, z ktorých každý je zodpovedný za pohyb určitých molekúl alebo skupín príbuzných molekúl (glukóza, aminokyseliny, nukleotidy); 4) osmóza— transport molekúl vody (vo všetkých biologických systémoch je rozpúšťadlom voda).

Nevyhnutnosť aktívny transport nastáva vtedy, keď je potrebné zabezpečiť transport molekúl cez membránu proti elektrochemickému gradientu. Tento transport je realizovaný špeciálnymi nosnými proteínmi, ktorých činnosť si vyžaduje energetický výdaj. Zdrojom energie sú molekuly ATP. Aktívny transport zahŕňa: 1) Na + /K + pumpu (sodno-draslíková pumpa), 2) endocytózu, 3) exocytózu.

Prevádzka Na + /K + čerpadla. Pre normálne fungovanie musí bunka udržiavať určitý pomer iónov K + a Na + v cytoplazme a v vonkajšie prostredie. Koncentrácia K + vo vnútri bunky by mala byť výrazne vyššia ako mimo nej a Na + - naopak. Treba poznamenať, že Na + a K + môžu voľne difundovať cez membránové póry. Na + /K + pumpa pôsobí proti vyrovnávaniu koncentrácií týchto iónov a aktívne pumpuje Na + von z bunky a K + do bunky. Na + /K + pumpa je transmembránový proteín schopný konformačných zmien, v dôsledku čoho môže pripojiť K + aj Na +. Cyklus pumpy Na + /K + možno rozdeliť do nasledujúcich fáz: 1) pridanie Na + z vnútra membrány, 2) fosforylácia pumpového proteínu, 3) uvoľnenie Na + v extracelulárnom priestore, 4) pridanie K + z vonkajšej strany membrány, 5) defosforylácia proteínu pumpy, 6) uvoľnenie K + v intracelulárnom priestore. Takmer tretina všetkej energie potrebnej na fungovanie buniek sa minie na prevádzku sodíkovo-draselnej pumpy. V jednom cykle prevádzky pumpa odčerpá 3Na+ z článku a pumpuje 2K+.

Endocytóza- proces absorpcie veľkých častíc a makromolekúl bunkou. Existujú dva typy endocytózy: 1) fagocytóza- zachytávanie a absorpcia veľkých častíc (bunky, časti buniek, makromolekuly) a 2) pinocytóza— zachytávanie a absorpcia tekutého materiálu (roztok, koloidný roztok, suspenzia). Fenomén fagocytózy objavil I.I. Mechnikov v roku 1882. Plazmatická membrána tvorí pri endocytóze invagináciu, jej okraje splývajú a do cytoplazmy sa zašnurujú štruktúry ohraničené od cytoplazmy jedinou membránou. Mnoho prvokov a niektoré leukocyty sú schopné fagocytózy. Pinocytóza sa pozoruje v črevných epiteliálnych bunkách a v endoteli krvných kapilár.

Exocytóza- proces obrátený k endocytóze: odstránenie rôznych látok z bunky. Počas exocytózy sa membrána vezikuly spája s vonkajšou cytoplazmatickou membránou, obsah vezikuly sa odstráni mimo bunky a jej membrána sa začlení do vonkajšej cytoplazmatickej membrány. Z buniek žliaz s vnútornou sekréciou sa tak odstraňujú hormóny, u prvokov sa odstraňujú nestrávené zvyšky potravy.

    Ísť do prednášky č.5„Bunečná teória. Typy bunkovej organizácie"

    Ísť do prednášky č.7"Eukaryotická bunka: štruktúra a funkcie organel"

Ciele lekcie:

  • Prehĺbiť všeobecné myšlienky o štruktúre eukaryotickej bunky.
  • Formulovať poznatky o vlastnostiach a funkciách cytoplazmy.
  • Pri praktickej práci dbať na to, aby cytoplazma živej bunky bola elastická a polopriepustná.

Počas vyučovania

  • Zapíšte si tému lekcie.
  • Skontrolujeme materiál, ktorý sme prebrali, a pracujeme na testoch.
  • Čítame a komentujeme testové otázky. (Cm. Príloha 1).
  • Poďme si to zapísať domáca úloha: bod 5.2., poznámky v zošitoch.
  • Učenie sa nového materiálu.

Toto je hlavná látka cytoplazmy.

Ide o komplexný koloidný systém.

Pozostáva z vody, bielkovín, sacharidov, nukleových kyselín, lipidov, anorganických látok.

Existuje cytoskelet.

Cytoplazma sa neustále pohybuje.

Funkcie cytoplazmy.

  • Vnútorné prostredie bunky.
  • Zjednocuje všetky bunkové štruktúry.
  • Určuje umiestnenie organel.
  • Zabezpečuje vnútrobunkový transport.

Vlastnosti cytoplazmy:

  • Elasticita.
  • Polopriepustná.

Vďaka týmto vlastnostiam bunka toleruje dočasnú dehydratáciu a zachováva si stálosť svojho zloženia.

Je potrebné pamätať na také pojmy ako turgor, osmóza, difúzia.

Aby sa študenti oboznámili s vlastnosťami cytoplazmy, sú požiadaní, aby dokončili praktickú prácu: "Štúdium plazmolýzy a deplazmolýzy v rastlinnej bunke. (Pozri prílohu 2).

V procese práce musíte nakresliť bunku cibuľovej šupky (bod 1. Bunka v bodoch 2 a 3).

Vyvodiť záver o procesoch vyskytujúcich sa v bunke (ústne)

Chlapci sa snažia vysvetliť, čo je pozorované v bode 2 plazmolýza oddelenie parietálnej vrstvy cytoplazmy, v bode 3 je deplazmolýza- návrat cytoplazmy do normálneho stavu.

Je potrebné vysvetliť dôvody týchto javov. Na zmiernenie ťažkostí pred vyučovaním dávam troch študentov učebné pomôcky: "Biologický encyklopedický slovník", 2. zväzok biológie od N. Greena, "Experiment z fyziológie rastlín" od E.M.Vasilieva, kde samostatne nachádzajú materiál o príčinách plazmolýza A deplazmolýza.

Ukazuje sa, že cytoplazma je elastická a polopriepustná. Ak by bola priepustná, potom by sa koncentrácie bunkovej šťavy a hypertonického roztoku vyrovnali difúznym pohybom vody a rozpustených látok z bunky do roztoku a späť. Cytoplazma, ktorá má vlastnosť semipermeability, však neumožňuje látkam rozpusteným vo vode preniknúť do bunky.

Naopak, len vodu podľa zákonov osmózy bude z bunky odsávať hypertonický roztok, t.j. pohybujú cez polopriepustnú cytoplazmu. Objem vakuoly sa zníži. Vďaka svojej elasticite cytoplazma nasleduje kontrahujúcu sa vakuolu a zaostáva za bunkovou membránou. Toto sa stane plazmolýza.

Keď je plazmolyzovaná bunka ponorená do vody, pozoruje sa deplazmolýza.

Zhrnutie vedomostí získaných v lekcii.

  1. Aké funkcie sú vlastné cytoplazme?
  2. Vlastnosti cytoplazmy.
  3. Význam plazmolýzy a deplazmolýzy.
  4. Cytoplazma je
    a) vodný roztok solí a organických látok spolu s bunkovými organelami, ale bez jadra;
    b) roztok organických látok vrátane bunkového jadra;
    c) vodný roztok minerály vrátane všetkých bunkových organel s jadrom.
  5. Ako sa nazýva hlavná látka cytoplazmy?

Počas praktická práca Učiteľ kontroluje správnosť jeho vykonania. Kto uspel, môže dať známky. Za správne závery sa dávajú známky.