СТРУКТУРИ КЛІТИН, ЯКІ ЗАБЕЗПЕЧУЮТЬ ПРОЦЕСИ МЕТАБОЛІЗМУ

Метаболізм будь-якої біологічної системи зумовлений процесами, які відбуваються в клітині. Тому дослідження будови та життєдіяльності клітини мають першочергове значення для розуміння обміну речовин на різних рівнях організації живого.

Обмін речовин, енергії та інформації на рівні клітин відбувається внаслідок:

1) надходження речовин й енергії у клітину;

2) метаболізму всередині клітини;

3) видалення із клітин.

Які структури клітин забезпечують ці процеси?

Метаболізм забезпечує плазматична мембрана, мембранні та немембранні органели клітини.

Плазматична мембрана:

• розподіляє речовини між внутрішньоклітинним та позаклітинним середовищем;

• здійснює вибіркове надходження молекул до клітини та з клітини за допомогою дифузії, активного транспорту, екзо- та ендоцитозу й осмосу;

• забезпечує контакт сусідніх клітин між собою та з позаклітинною речовиною.

Клітинна стінка:

• через неї відбувається рух води та мінеральних солей;

• поєднує вміст сусідніх клітин у єдину неперервну систему — симпласт, за яким відбувається транспорт речовин між клітинами.

Перегляньте презентацію:

Утворення та транспортування речовин у клітині

У 2013 році Нобелівську премію з фізіології або медицини отримали біохімік Джеймс Ротман, цитолог Ренді Шекман, біохімік і нейробіолог Томас Зюдхоф - «за відкриття системи везикулярного транспорту - основної транспортної системи в наших клітинах».

Укажіть процеси, які позначено цифрами VI, VII. Яке значення цих процесів у метаболізмі клітини?

Цитоплазма:

• забезпечує взаємодію ядра й органел;

• є середовищем для хімічних реакцій;

• регулює швидкість біохімічних процесів;

• виконує транспортну функцію.

Ендоплазматична сітка:

• здійснює реакції, які пов’язані із синтезом білків, вуглеводів, жирів;

• сприяє переносу та циркуляції поживних речовин у клітині;

• транспортує макромолекули у різні ділянки клітини (лізосоми, апарат Гольджі);

• зерниста ЕПС синтезує білки;

• гладенька ЕПС — ліпіди, стероїди й деякі внутрішньоклітинні полісахариди.

Перегляньте презентацію:

Комплекс Гольджі:

• здійснює транспорт і хімічне перетворення клітинних полімерів;

• з ЕПС до комплексу Гольджі транспортуються речовини, призначені для секреції;

• бере участь у транспорті ліпідів;

• синтезує глікопротеїни;

• депонує речовини і перерозподіляє між різними ділянками клітини;

• формує лізосоми, в яких неактивні ферменти перетворюються на активні.

Лізосоми:

• здійснюють розщеплення білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот, ліпідів на амінокислоти, моносахариди, нуклеотиди, гліцерин і жирні кислоти;

• перетравлюють уміст вакуолі, а неперетравлені рештки виводять шляхом екзоцитозу;

• видаляють відмерлі органели;

• знищують антигени.

Мікротільця:

• містять фермент каталазу, який каталізує розщеплення гідроген пероксиду;

• здійснюють окисні реакції.

Вакуолі:

• накопичують і зберігають продукти життєдіяльності клітини.

Запасні поживні речовини, що використовуються в процесі життєдіяльності клітини, утворюють включення.

Ядро:

• керує процесами у клітині;

• зберігає спадкову інформацію і передає її під час поділу клітини;

• в ядерці утворюються рибосоми.

Рибосоми:

• здійснюють синтез білкових молекул (збирання з амінокислот).

Мітохондрії:

• окиснюють органічні речовини;

• забезпечують клітину енергією;

• синтезують білки мітохондрій.

Хлоропласти:

• здійснюють фотосинтез — синтезують органічні речовини з неорганічних, використовуючи світлову енергію Сонця;

• синтезують білки хлоропластів.

Хромопласти:

• накопичують пігменти.

Лейкопласти:

• запасають поживні речовини — крохмаль, білки, жири.

Перегляньте презентацію:

Самостійна робота з ілюстрацією

Розгляньте ілюстрацію клітини людини із позначеними структурами: 1 — клітинна мембрана; 2 — піноцитозний міхурець; 3 — клітинний центр; 4 — гіалоплазма; 5 — зерниста ЕПС; 6 — незерниста ЕПС; 7 — ядерні пори; 8 — секреторні міхурці; 9 — комплекс Гольджі; 10 — мітохондрія; 11 — ядро; 12 — ядерце; 13 — лізосоми; 14 — фагоцитозні міхурці.

Визначте роль позначених структур у обміні речовин та перетворенні енергії, заповніть у робочому зошиті таблицю. Зробіть висновок про взаємозв'язок між будовою клітини та процесами її метаболізму.