← Усі статті

Корисні матеріали

Основні теми НМТ з біології. Тема 7: цитоплазма та її компоненти

Корисні матеріали
Органели еукаріотичної клітини: ЕПС, мітохондрії, пластиди, рибосоми, Гольджі, лізосоми, вакуолі й цитоскелет.

Конспект для НМТ про цитоплазму та її компоненти. Органели розглянуто за першою появою понять у 83 завданнях джерела.

Тема 7. Цитоплазма та її компоненти

1. Зерниста й незерниста ендоплазматична сітка

Ендоплазматична сітка (ЕПС) — система мембранних канальців і цистерн, сполучена із зовнішньою мембраною ядра. На зернистій ЕПС є рибосоми: тут синтезуються мембранні, секреторні та лізосомні білки. Незерниста ЕПС не має рибосом, синтезує ліпіди й стероїди, знешкоджує речовини. У м’язових клітинах її спеціалізована форма зберігає йони Кальцію.

Зерниста ендоплазматична сітка з рибосомами та гладка трубчаста незерниста сітка
Зерниста ЕПС синтезує білки, незерниста — ліпіди й запасає Кальцій

2. Мітохондрії та клітинне дихання

Мітохондрія має дві мембрани. Внутрішня утворює кристи; у матриксі містяться ферменти, кільцева ДНК і власні рибосоми. У матриксі відбувається цикл Кребса, на внутрішній мембрані — дихальний ланцюг та окисне фосфорилювання. Основна функція — синтез АТФ під час кисневого етапу енергетичного обміну.

Порівняння мітохондрії з кристами та хлоропласта з гранами тилакоїдів
Мітохондрії синтезують АТФ, хлоропласти здійснюють фотосинтез

3. Вакуолі та клітинний сік

Центральна вакуоля рослинної клітини оточена мембраною — тонопластом і заповнена клітинним соком. Вона підтримує тургор, накопичує воду, йони, пігменти, запасні та кінцеві продукти обміну. Скоротливі вакуолі прісноводних одноклітинних видаляють надлишок води, травні — беруть участь у внутрішньоклітинному травленні.

Велика центральна вакуоля рослинної клітини та крохмальні, жирові й білкові включення
Вакуоля містить клітинний сік, а включення є непостійними запасами речовин

4. Як зіставляти органелу з процесом

  • мітохондрія — синтез АТФ;
  • хлоропласт — фотосинтез;
  • ядро — збереження спадкової інформації;
  • зерниста ЕПС — синтез і початкове транспортування білків;
  • комплекс Гольджі — модифікація, накопичення, сортування й секреція;
  • клітинний центр — формування веретена поділу;
  • лізосома — внутрішньоклітинне травлення.

5. Рослинна клітина: склад структур

Клітинна стінка рослин містить целюлозу, вакуоля — клітинний сік, ядро — хроматин, хлоропласт — хлорофіл у мембранах тилакоїдів. Муреїн є складником стінки бактерій, а не рослин. Ці унікальні ознаки допомагають розпізнавати позначені структури на схемах.

6. Пластиди: хлоропласти, хромопласти й лейкопласти

Пластиди — двомембранні органели рослин. Хлоропласти містять тилакоїди, зібрані в грани, і здійснюють фотосинтез. Хромопласти накопичують каротиноїди та забарвлюють квітки й плоди. Лейкопласти безбарвні; амілопласти запасають крохмаль. Пластиди мають власні ДНК і рибосоми та можуть перетворюватися одна на одну.

7. Рибосоми та синтез білка

Рибосома — немембранна органела з великої й малої субодиниць, утворених рРНК та білками. Під час трансляції вона рухається вздовж мРНК, приймає тРНК з амінокислотами й утворює пептидні зв’язки. Вільні рибосоми синтезують білки цитозолю, зв’язані з ЕПС — білки мембран, лізосом і секреції.

Велика й мала субодиниці рибосоми на матричній РНК, транспортні РНК та поліпептидний ланцюг
Рибосома зчитує мРНК і збирає поліпептид

8. Клітинні включення

Включення — непостійні утвори цитоплазми без власної активної життєдіяльності. До них належать краплини жиру в насінні соняшника, зерна крохмалю, гранули глікогену, білкові кристали та пігменти. Вони можуть з’являтися й зникати залежно від обміну речовин. Не плутайте включення з постійними органелами.

9. Комплекс Гольджі та шлях секреторного білка

Комплекс Гольджі складається зі стопок сплощених цистерн. Везикули від ЕПС надходять до cis-боку, білки й ліпіди змінюються та сортуються, а з trans-боку відбруньковуються секреторні пухирці й первинні лізосоми. Типовий шлях білка: рибосома → зерниста ЕПС → транспортна везикула → комплекс Гольджі → мембрана, лізосома або секреція.

Шлях білків від зернистої ЕПС через цистерни комплексу Гольджі до мембрани й лізосоми
Комплекс Гольджі модифікує, сортує та пакує речовини

10. Лізосоми та внутрішньоклітинне травлення

Лізосоми — одномембранні органели з кислим середовищем і гідролітичними ферментами. Вони зливаються з ендоцитозними пухирцями, розщеплюють макромолекули та зношені органели. Фермент гексозамінідаза міститься саме в лізосомах. Порушення лізосомних ферментів спричиняє накопичення нерозщеплених речовин.

11. Пероксисоми

Пероксисоми — одномембранні органели окиснення жирних кислот і знешкодження пероксиду водню. Оксидази утворюють H₂O₂, а каталаза розкладає його до води та кисню. Вони не мають власної ДНК і не належать до енергетичних двомембранних органел.

12. Цитоскелет і клітинний центр

Цитоскелет утворений мікротрубочками, актиновими та проміжними філаментами. Він підтримує форму, забезпечує рух, транспорт везикул і переміщення хромосом. Клітинний центр тварин зазвичай має дві центріолі; він організує мікротрубочки й веретено поділу. Війки та джгутики еукаріот побудовані з мікротрубочок.

Мікротрубочки від клітинного центру, актинові й проміжні філаменти та рух везикули
Цитоскелет підтримує клітину й забезпечує внутрішньоклітинний транспорт

13. Одномембранні, двомембранні й немембранні органели

  • Двомембранні: ядро, мітохондрії, пластиди.
  • Одномембранні: ЕПС, комплекс Гольджі, лізосоми, пероксисоми, вакуолі та транспортні везикули.
  • Немембранні: рибосоми, клітинний центр, елементи цитоскелета.

Для розпізнавання на електронограмі шукайте характерні деталі: кристи в мітохондрії, тилакоїди в хлоропласті, стопки цистерн у Гольджі, рибосоми на зернистій ЕПС.

14. Ендосимбіотичне походження мітохондрій і пластид

Ознаки ендосимбіотичного походження: подвійна мембрана, власна кільцева ДНК, рибосоми бактеріального типу, поділ навпіл і часткова автономність. Мітохондрії походять від аеробних бактерій, пластиди — від ціанобактерій. Більшість їхніх білків кодується вже ядерною ДНК.

15. Алгоритм розв’язування завдань НМТ

  • Визначте кількість мембран і характерну внутрішню будову органели.
  • Пов’яжіть функцію з процесом: білок — рибосома/зерниста ЕПС; секреція — Гольджі; АТФ — мітохондрія; фотосинтез — хлоропласт; травлення — лізосома.
  • На рослинній схемі окремо знайдіть стінку, вакуолю, хлоропласти й ядро.
  • Відрізняйте непостійне включення від органели.
  • У завданнях із маршрутом речовини простежуйте послідовність мембранної системи.

Для самоперевірки: завдання про компоненти цитоплазми на сайті ЗНО.Освіта.UA. Конспект CLEVER створено самостійно й він не відтворює тест повністю.