Подробное решение страница стр.166 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Захаров В.Б., Мамонтов С.Г. Углубленный уровень 2015
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
Вопрос 1. Опишите строение ядра эукариотической клетки.
Ядро - важнейшая составная часть клетки; выполняет функции хранения и воспроизведения генетической информации, регулирует процессы обмена веществ в клетке. Ядро окружено ядерной оболочкой, которая состоит из двух мембран, имеющих типичное строение. Содержимое ядра подразделяют па ядерный сок, хроматин и ядрышко. Ядерная оболочка имеет две мембраны - наружную грануляционную и внутреннюю гладкую и является частью внутренней мембранной сети клетки. В перинуклеарное пространство - пространство между двумя мембранами ядерной оболочки, грануляционной и гладкой,- открываются каналы ЭПС. Ядерная оболочка имеет поры диаметром до 80 нм, которые способны к избирательной проницаемости. Транспорт веществ через ядерную оболочку осуществляется по каналам ЭПС, через поры ядерной оболочки, путем образования вакуоли и отшнуровывания ядерной оболочки. При развитии клетки ядерная оболочка образуется после завершения делении хромосом.
Кариоплазма - жидкая фаза ядра, в которой в растворенном виде находятся продукты жизнедеятельности ядерных структур: все виды РНК, рибосомальные белки, нуклеотиды, ферменты ядра, ионы.
Вопрос 2. Что такое ядрышко?
Ядрышко - участок ядра, несущий наследственную информацию о структуре рибосомальной РНК и скопление рибосомальной РНК и рибосом на разных этапах формирования.
Вопрос 3. Как осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой?
Обмен веществ осуществляется через ядерную оболочку:
1) по каналам ЭПС;
2) через поры ядерной оболочки;
3) путем отшнуровывания выпячиваний и выростов ядерной оболочки.
Ядерная оболочка образуется после завершения деления хромосом в телофазе из прилегающих мембран ЭПС.
Вопрос 4. Что такое хроматин?
Хроматин - наследственный материал клетки. Хроматин, видимый в микроскоп как глыбки и гранулы, представляет собой в разной степени спирализованные участки хромосом и называется гетерохроматином. Гетерохроматин в генетическом плане не активен. Генетически активный хроматин полностью деспирализован и не видев даже в электронный микроскоп. Генетически активный хроматин называют эухроматином.
Вопрос 5. Какими примерами можно проиллюстрировать избирательную активность генов в клетках различных тканей?
На избирательную активность генов влияют перемещения (морфогенетические движения) клеток, их пространственное расположение. Они обеспечиваются способностью клеток к активному движению и адгезивности (избирательному образованию контактов друг с другом, в котором важную роль играет гликокаликс). Соседние клетки оказывают физические, химические и др. влияния на мигрировавшие и вступившие с ними в контакт клетки, избирательно активируя-инактивируя гены их ядер. Морфогенетические движения клеток являются одним из механизмов избирательной активации генов.
На дифференциальную активность генов оказывают влияние гормоны, которые выделяются специализированными клетками и целенаправленно действуют на другие клетки и ткани. У млекопитающих известно более 40 гормонов. Различают 3 группы гормонов: а) пептидные и белковые (инсулин, соматотропин, пролактин, лютеинизирующий и др.); б) производные аминокислот (адреналин, норадреналин, тироксин); в) стероидные (андрогены и эстрогены). Под контролем гормонов протекают все основные процессы клеточного метаболизма (начиная с зиготы), включая транскрипцию генома, регуляцию активности генов.
Вопрос 6. Как устроены и из чего состоят хромосомы?
В делящейся клетке наследственный материал компактно упакован. Вследствие спирализации ДНК во время деления клетки наследственный материал Становится виден в световой микроскоп как палочковидные тела - хромосомы.
Хромосомы имеют плечи и первичную перетяжку - центромеру. До удвоения ДНК хромосома образована одной молекулой ДНК, а после редупликации включает две молекулы ДНК – хроматиды, связанные в области центромеры. Форма хромосом зависит от первичной перетяжки, к области которой во время деления клетки прикрепляются нити веретена деления. Центромера делит хромосому на 2 плеча. Выделяют 3 основных типа хромосом:
1) равноплечие - с плечами равной или почти равной длины;
2) неравноплечие - с плечами разной длины;
3) палочковидные - с одним длинным, я другим очень коротким плечом.
Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку - участок меньшей спирализации хромосомного материала, соответствующий положению в ней ядрышкового организма.
Вопрос 7. Как соотносится число хромосом в соматических и половых клетках?
В соматических клетках каждая хромосома имеет пару и такой хромосомный набор называется двойным или диплоидным.
Половые клетки всегда содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические клетки данного вида организма (гаплоидный набор). При слиянии двух половых клеток происходит восстановление двойного набора хромосом, присущие данному виду.
Вопрос 8. Какие хромосомы называют гомологичными?
Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены, называются гомологичными. Одна из таких хромосом достается организму от отца, другая - от матери.
Вопрос 9. Что такое кариотип? Дайте определение.
Совокупность качественных и количественных признаков хромосомного набора в соматической клетке называется Кариотипом. Кариотип является видовым признаком, одинаковым у всех представителей данного вида. Например, у человека 46 хромосом, у дрозофилы - 8 и т. д.
Вопрос 10. Какой хромосомный набор называют гаплоидным; диплоидным?
Присущий соматической клетке хромосомный набор, в котором каждая хромосома имеет себе пару, носит название двойного или диплоидного и обозначается как 2л. Количество ДНК, соответствующее двойному набору хромосом, обозначают как 2с. Так как из каждой пары гомологичных хромосом в половые клетки попадает только одна, то хромосомный набор половых клеток называют гаплоидным, т.е. одинарным и обозначают как 1n1c.
Вопрос 11. Вспомните строение хромосомы бактерий и сформулируйте её отличия от хромосомы эукариот.
Хромосома прокариотической клетки имеет кольцевое строение, свободно расположена в цитоплазме и не отграничена ядерной оболочкой. Она одна, не имеет ядрышка, центромеры, вторичной перетяжки и вследствие этого характерных морфологических типов строения, свойственных хромосомам эукариотической клетки.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
Вопрос 1. Каковы пути для воспроизведения различных внутриклеточных структур — митохондрий, пластид, клеточного центра, базальных телец, жгутиков и ресничек?
Митохондрии относятся к саморепликуючих (способных к размножению) органелл. Обновление митохондрий происходит в течение всего клеточного цикла. Например, в клетках печени они заменяются новыми через около 10 дней. Наиболее вероятным путем воспроизведения митохондрий считают их разделение: посередине митохондрии появляется перетяжка или возникает перегородка, после чего органеллы распадаются на две новые митохондрии.
Вопрос 2. Расскажите о значении рибосом в процессе биосинтеза белков в клетке.
Рибосомы, как машины молекулярных размеров, штампуют различные белки с огромной скоростью — одна белковая молекула средних размеров в минуту. Лучше всего изучены рибосомы одной из бактерий — кишечной палочки. Ее рибосомы получают в чистом виде при помощи ультрацентрифугирования тонко измельченных бактериальных клеток. Сначала оседают крупные частицы, которые удаляют. Затем при очень больших скоростях вращения осаждаются рибосомы. Скорость их оседания 70 S (S — единица Сведберга, характеризующая скорость оседания).
Рибосома состоит из большой и малой субъединиц, содержащих различные типы рРНК и белки. Малая субединица (СЕ) связывается с мРНК и активированными тРНК. Пептидилтрансфераза в большой СЕ катализирует образование пептидных связей и присоединение аминокислот к растущей полипептидной цепи. Функция рибосом – трансляция (считывание кода мРНК и сборка полипептидов). Рибосомы подразделяют на митохондриальные и более крупные цитоплазматические.
Вопрос 3. В чём вы видите биологический смысл дифференциальной активности генов в клетках многоклеточного организма?
Многоклеточные животные и растения начиняют свой жизненный цикл с одной клетки, далее следуют митозы и все клетки содержат один и тот же генетический материал, но имеют определенную структуру позволяющую им выполнять ряд специфических функций более эффективно. Процесс развития организма включает рост и дифференцировку. Причины такого разнообразия клеток не ясна, однако она явно связана с индукцией и репрессией генов. Дифференцировка связана с различным взаимодействием 3-ех факторов: ядра, цитоплазмы и окружающей среды.