Mūsdienās nevienam nav noslēpums, ka visa dzīvā matērija sastāv no šūnām, kurām savukārt ir interesanta un sarežģīta uzbūve. Bet agrāk šī fakta atklāšanai bija liela zinātniska nozīme bioloģijas attīstībā, un doktrīna par organisko vielu šūnu struktūru iegāja vēsturē ar nosaukumu “šūnu teorija”.
Šūnu teorijas vēsture
Šūnu teorija tika atklāta 1655. gadā, kad angļu zinātnieks R. Huks, pamatojoties uz daudzajiem dzīvās vielas novērojumiem, pirmo reizi ierosināja terminu “šūna”. Viņš to izdarīja savā slavenajā zinātniskajā darbā “Mikrogrāfija”, kas pēc tam iedvesmoja citu talantīgu zinātnieku no Holandes Lēvenhuku izgudrot pirmo.
Mikroskopa parādīšanās un praktiskie novērojumi caur to apstiprināja Huka idejas, un šūnu teorija tika tālāk attīstīta. Un jau 1670. gados itāļu ārsts Malpighi un angļu dabaszinātnieks Drū aprakstīja dažādas augu šūnu formas. Tajā pašā laikā pats mikroskopa izgudrotājs Lēvenhuks novēro vienšūnu organismu pasauli - baktērijas, skropstas, amēbas. Būdams radošs cilvēks, Lēvenhuks bija pirmais, kas tos attēloja savos zīmējumos.
Šādi izskatījās viņa zīmējumi.
Tomēr 17. gadsimta zinātnieki iztēlojās šūnas kā tukšumus nepārtrauktā augu audu masā; nekas vēl nebija zināms par šūnas iekšējo struktūru. Nākamajā 18. gadsimtā šajā virzienā nebija nekādu būtisku progresu. Lai gan šajā laikā ir vērts atzīmēt vācu zinātnieka Frīdriha Volfa darbus, kas mēģināja salīdzināt augu un dzīvnieku šūnu attīstību.
Pirmie mēģinājumi iekļūt šūnas iekšējā pasaulē tika veikti jau 19. gadsimtā, ko veicināja uzlaboto mikroskopu rašanās, tostarp ahromatisko lēcu klātbūtne pēdējos. Tātad zinātnieki Link un Moldnhower atklāj neatkarīgu sienu klātbūtni šūnās, kas vēlāk kļūs pazīstamas kā. Un 1830. gadā angļu botāniķis Roberts Brauns pirmo reizi aprakstīja šūnas kodolu kā svarīgu tā sastāvdaļu.
17. gadsimta otrajā pusē šūnu teorijas un šūnu struktūras doktrīna nokļuva visu biologu uzmanības centrā un pat kļuva par atsevišķu zinātni – citoloģiju.
Švana un Šleidena šūnu teorijas pamatprincipi
Lielu ieguldījumu šūnu teorijas attīstībā šajā posmā sniedza vācu zinātnieki T. Švāns un M. Šleidens, kuri jo īpaši formulēja galvenos šūnu teorijas postulātus, šeit tie ir:
- Bez izņēmuma visi organismi sastāv no mazām identiskām daļām – šūnām, kas aug un attīstās pēc vieniem un tiem pašiem likumiem.
- Ķermeņa elementāro daļu attīstības vispārējais princips ir šūnu veidošanās.
- Katra šūna ir sarežģīts bioloģisks mehānisms un ir sava veida atsevišķs indivīds. Šūnu kolekcija veido audus.
- Šūnās notiek dažādi procesi, piemēram, jaunu šūnu parādīšanās, šūnu izmēra palielināšanās, to sieniņu sabiezēšana utt.
Varbūt tā ir galvenā šūnu teorijas būtība.
Virhova ieguldījums šūnu teorijas attīstībā
Tiesa, Švāns un Šleidens kļūdaini uzskatīja, ka šūnas veidojas no kaut kādas “nešūnu vielas”. Šo ideju vēlāk atspēkoja cits slavens vācu biologs R. Virhova, kurš pierādīja, ka “katra šūna var nākt tikai no citas šūnas”, tāpat kā augs var nākt tikai no cita auga, bet dzīvnieks tikai no cita dzīvnieka. Šī pozīcija kļuva arī par vienu no svarīgajām šūnu teorijas daļām.
Mūsdienu šūnu teorija
Švana, Šleidena, Virhova un citu šīs teorijas veidotāju un autoru idejas, lai arī tās bija progresīvas un savam laikam revolucionāras, tomēr tagad ir gandrīz divus gadsimtus vecas, un kopš tā laika zinātnes attīstība šajā virzienā ir pavirzījusies pat uz priekšu. tālāk. Ko mums stāsta mūsdienu šūnu teorijas galvenie nosacījumi? Lūk, par ko ir runa:
Un pilnīgi iespējams, ka nākotnē šūnu teorija saņems vēl lielāku attīstību, biologi atradīs jaunas līdz šim nezināmas šūnas uzglabāšanas daļas, tiks atklāti jauni tās darbības mehānismi, jo šūnā joprojām ir daudz noslēpumu un noslēpumu. Un visinteresantākais noslēpums, ko satur šūna, ir tās novecošanās (un pēc tam mirstības) problēma, un, ja zinātniekiem izdosies to kaut daļēji atrisināt, kas zina, cik daudz varētu palielināties cilvēka dzīves ilgums, bet šī ir cita tēma. rakstu .
Šūnu teorijas video
Nobeigumā saskaņā ar tradīciju mēs piedāvājam jūsu uzmanībai izglītojošu video par mūsu raksta tēmu.
Šūnu teorijas pamatprincipi ir pamats elementu, kas sastāv no elementārām struktūrvienībām, izcelsmes un eksistences likumu izpratnei. Šis bioloģiskais vispārinājums pierāda, ka dzīvība pastāv tikai šūnā, kā arī to, ka katra “dzīvā šūna” ir vesela sistēma, kas spēj pastāvēt neatkarīgi.
Šūnu teorijas pamatprincipus formulēja M. Šleidens un T. Švāns un papildināja R. Virčovs. Pirms secinājumu izdarīšanas un šīs teorijas postulātu formulēšanas eksperti pētīja daudzu viņu priekšgājēju darbus. Tā 1665. gadā es pirmo reizi uz korķa redzēju veidojumus, ko sauca par “šūnām”. Tad tika aprakstīti daudzi augi. Vēlāk A. Lēvenhuks aprakstīja vienšūnu organismus. 19. gadsimtā. uzlabojot mikroskopa dizainu, tiek paplašināti priekšstati par organismu struktūru, un tiek ieviests dzīvo audu jēdziens. T. Švāns veic floras un faunas pārstāvju mazākās struktūrvienības salīdzinošu analīzi, bet Šleidens izdod grāmatu “Fitoģenēzes materiāli”.
Šleidena un Švāna izstrādātās šūnu teorijas galvenie noteikumi:
- Visi floras un faunas pārstāvji sastāv no elementārām struktūrvienībām.
- Augu un dzīvnieku organismu augšana un attīstība notiek jaunu “dzīvu šūnu” rašanās dēļ.
Šī struktūra ir mazākā dzīvo būtņu vienība, un organisms ir to kopums.
- Šūna ir dzīvo būtņu elementārā vienība.
- Visu dzīvo būtņu mazākās struktūrvienības ir homologas pēc sastāva, dzīvības procesiem un vielmaiņas.
- Viņi vairojas mātes ceļā.
- Visām dzīvo būtņu elementārvienībām ir viens sākums, t.i. viņi ir totipotenti.
- Mazākās dzīvo būtņu vienības tiek apvienotas savā starpā atbilstoši veiktajām funkcijām, vienlaikus veidojot sarežģītākas struktūras (audi, orgāni un orgānu sistēma).
- Katra “dzīvā šūna” ir atvērta sistēma, kas spēj patstāvīgi regulēt atjaunošanās, vairošanās un homeostāzes uzturēšanas procesus.
Pēdējos gados (pēc daudziem zinātniskiem atklājumiem) šī teorija ir paplašināta, papildināta ar jaunu informāciju. Tomēr tas nav pilnībā sistematizēts, tāpēc daži tā postulātus interpretē diezgan patvaļīgi. Apskatīsim visbiežāk sastopamos šūnu teorijas papildu noteikumus:
- Mazākās pirmskodolu un kodolorganismu struktūrvienības pēc sava sastāva un struktūras nav pilnībā identiskas viena otrai.
- Iedzimtas informācijas pārraides nepārtrauktība attiecas arī uz dažiem “dzīvās šūnas” organelliem (hloroplastiem, mitohondrijiem, hromosomām, gēniem).
- Lai gan dzīvo būtņu elementārās vienības ir totipotentas, to gēnu darbs ir atšķirīgs. Tas ir tas, kas noved pie viņu diferenciācijas.
- Daudzšūnu organismi ir sarežģīta sistēma, kuras darbība notiek ķīmisko faktoru, humorālās un nervu regulācijas dēļ.
Tādējādi galvenie šūnu teorijas nosacījumi ir vispārpieņemts bioloģiskais vispārinājums, kas pierāda visu dzīvo būtņu ar šūnu struktūru uzbūves, pastāvēšanas un attīstības principa vienotību.
Līdz ar pirmo primitīvo mikroskopu parādīšanos 17. gadsimtā. Tika atklāts, ka organismu ķermeņi sastāv no mikroskopiskām šūnām. Pirmo reizi to 1665. gadā pamanīja angļu zinātnieks Roberts Huks (1635-1703), pētot korķa griezumu mikroskopā. Atklātās šūnas sāka saukt par šūnām. Nedaudz vēlāk, 1680. gadā, nīderlandiešu zinātniece Antonija van Lēvenhuka (1632-1723) atklāja mikroskopisku vienšūnu organismu eksistenci, lai gan par vienšūnām tos atzina tikai 1848. gadā. Novērojumi, kas uzkrāti gandrīz 2 gadsimtu laikā, izmantojot mikroskopu, ir radījuši biologus pārliecību, ka visi dzīvie organismi sastāv no šūnām. 1838. gadā vācu botāniķis Jēkabs Šleidens (1804-1881) un 1839. gadā vācu zoologs Teodors Švāns (1810-1882) formulēja atbilstošās augu un dzīvnieku šūnu struktūras teorijas. Par vispārējās šūnu teorijas galīgo apgalvojumu var uzskatīt 1858. gadu, kad vācu biologs Rūdolfs Virčovs (1823-1902) formulēja vienu no galvenajiem principiem, saskaņā ar kuru visas šūnas rodas, tikai sadalot esošās šūnas. Šleidens un Švāns nevarēja izskaidrot šūnu izcelsmi un pieņēma, ka tās var veidoties no ne-šūnu vielas.
Šūnas ir tik sarežģītas un daudzveidīgas sistēmas, ka līdz šim nav bijis iespējams tām sniegt kodolīgu, precīzu un vispārīgu definīciju. Viena no izplatītākajām, bet nepārprotami izsmeļošajām šūnas mūsdienu definīcijām ir šāda: Šūna ir sakārtota biopolimēru struktūra, ko ierobežo aktīva membrāna un kas veic pašpārvaldi, pašregulāciju un pašreprodukciju, pateicoties pastāvīga vielas un enerģijas apmaiņa ar vidi. Šūnas membrāna (sk. 3.11. punktu) ir dzīvas šūnas robeža, un to sauc plazmalemma.
Šūnu teorijas pamatpostulāti.
Visas dzīvās būtnes sastāv no šūnām. Šūna ir dzīvības elementāra vienība. Dzīve neeksistē ārpus šūnām.
Visu organismu šūnas pēc uzbūves ir homologas, t.i. tiem ir kopīga izcelsme un vispārējie struktūras principi. Šūnu pamatā ir olbaltumvielas, kas kontrolē visu šūnā notiekošo procesu gaitu. Olbaltumvielu struktūra ir kodēta DNS molekulās. Galvenajiem dzīvības procesiem šūnās (vairošanās, proteīnu sintēze, enerģijas ražošana un izmantošana) ir kopīgs bioķīmiskais pamats.
Šūnu pavairošana tiek veikta, tikai dalot esošās (R. Virhova postulāts)
Daudzšūnu organismi ir sarežģīti šūnu kompleksi, kas diferencēti dažādos audos un orgānos, kuru koordinēta darbība tiek veikta supracelulāro humorālo un nervu regulējošo sistēmu kontrolē.
Visas daudzšūnu organisma šūnas ir potenciāls. Tas nozīmē, ka katrai ķermeņa šūnai ir pilns informācijas kopums par visa organisma uzbūvi (visu DNS kodēto proteīnu struktūru). Totipotence norāda uz iespējamu (principā) spēju izaudzēt precīzu organisma kopiju no vienas šūnas. Šo procesu sauc klonēšana.
Klonēšana ir diezgan viegli īstenojama augos, kurus var izaudzēt no šūnas mēģenē ar barības vielu barotni un pievienojot hormonus. Dzīvnieku klonēšana embriju un mātes ķermeņa ļoti sarežģīto attiecību dēļ vēl nevar tikt veikta ārpus ķermeņa, un tāpēc tā ir ļoti sarežģīta, laikietilpīga un dārga procedūra ar lielu varbūtību, ka var rasties attīstības traucējumi. organisms.
Visas zināmās šūnas parasti iedala prokariotos un eikariotos. Procaric ir senākas izcelsmes un primitīvi strukturētas šūnas. Viņu galvenā atšķirība ir prombūtne kodoli- īpaša membrānas organelle, kurā DNS tiek glabāta eikariotu šūnās. Prokariotu šūnas ir tikai baktērijas, kuras vairumā gadījumu pārstāv vienšūnas un retāk pavedienveida organismi, kas veidoti no šūnām, kas savienotas ar ķēdi. Pie prokariotiem pieder arī zilaļģes jeb zilaļģes. Vairumā gadījumu baktēriju šūnas nepārsniedz vairākus mikrometrus, un tām nav sarežģītu membrānas organellu. Ģenētiskā informācija parasti ir koncentrēta vienā apļveida DNS molekulā, kas atrodas citoplazmā un kurai ir viens sākuma un beigu punkts reduplikācijai. Šis punkts noenkuro DNS uz iekšējās virsmas plazmas membrānas, ierobežojot šūnu. Citoplazma attiecas uz visu šūnas iekšējo saturu.
Visas pārējās šūnas, sākot no vienšūnas organismiem līdz daudzšūnu sēnēm, augiem un dzīvniekiem, ir eikariotu(kodolenerģija). Šo šūnu DNS ir attēlots ar dažādu skaitu atsevišķu bezapaļu (ar diviem galiem) molekulām. Molekulas ir saistītas ar īpašām olbaltumvielām – histoniem un veido stieņveida struktūras – hromosomas, glabājas kodolā no citoplazmas izolētā stāvoklī. Eikariotu organismu šūnas ir lielākas, un citoplazmā papildus kodolam ir daudz dažādu sarežģītas struktūras membrānas organellu.
Galvenā atšķirīgā iezīme augu šūnas ir īpašu organellu klātbūtne - hloroplasti ar zaļu pigmentu hlorofils, kuras dēļ fotosintēze tiek veikta, izmantojot gaismas enerģiju. Augu šūnām parasti ir biezas un izturīgas šūnapvalki no daudzslāņu celulozes, ko veido šūna ārpus plazmlemmas un ir neaktīva šūnu struktūra. Šāda siena nosaka nemainīgu šūnu formu un to pārvietošanās neiespējamību no vienas ķermeņa daļas uz otru. Augu šūnu raksturīga iezīme ir klātbūtne centrālā vakuola– ļoti liela membrānas tvertne, kas aizņem līdz 80-90% no šūnas tilpuma un ir piepildīta ar šūnu sulu zem augsta spiediena. Augu šūnu rezerves uzturviela ir polisaharīda ciete. Parastie augu šūnu izmēri svārstās no vairākiem desmitiem līdz vairākiem simtiem mikrometru.
Dzīvnieku šūnas parasti ir mazāki par augu augiem, kuru izmēri ir aptuveni 10-20 mikroni, tiem trūkst šūnu sienas, un daudzi no tiem var mainīt savu formu. Formas mainīgums ļauj tiem pārvietoties no vienas daudzšūnu organisma daļas uz citu. Īpaši viegli un ātri pārvietojas vienšūnas dzīvnieki (vienšūņi) ūdens vidē. Šūnas no apkārtējās vides atdala tikai šūnu membrāna, kurai īpašos gadījumos ir papildu strukturālie elementi, īpaši vienšūņiem. Šūnu sienas trūkums ļauj papildus molekulu absorbcijai izmantot procesu fagocitoze(lielu nešķīstošu daļiņu uztveršana) (sk. 3.11. punktu). Dzīvnieku šūnas enerģiju saņem tikai elpošanas procesā, oksidējot gatavus organiskos savienojumus. Rezerves uztura produkts ir polisaharīds glikogēns.
Sēnīšu šūnas ir kopīgas īpašības gan ar augiem, gan dzīvniekiem. Tie ir līdzīgi augiem to relatīvās nekustīguma un stingras šūnu sienas dēļ. Vielu uzsūkšanās notiek tāpat kā augos, tikai absorbējot atsevišķas molekulas. Kopīgas iezīmes ar dzīvnieku šūnām ir heterotrofiskā barošanas metode ar gatavām organiskām vielām, glikogēns kā rezerves barības viela un hitīna, kas ir daļa no šūnu sieniņām, izmantošana.
Nešūnu dzīvības formas ir vīrusi. Vienkāršākajā gadījumā vīruss ir viena DNS molekula, kas ir ietverta proteīna apvalkā, kuras struktūra ir iekodēta šajā DNS. Šāda primitīva ierīce neļauj vīrusus uzskatīt par neatkarīgiem organismiem, jo tie nespēj patstāvīgi pārvietoties, baroties un vairoties. Visas šīs funkcijas vīruss var veikt tikai pēc iekļūšanas šūnā. Nokļūstot šūnā, vīrusa DNS tiek integrēts šūnas DNS, daudzkārt reizināts ar šūnu reduplikācijas sistēmu, kam seko vīrusa proteīna sintēze. Pēc dažām stundām šūna piepildās ar tūkstošiem gatavu vīrusu un iet bojā straujas izsīkuma rezultātā. Atbrīvotie vīrusi spēj inficēt jaunas šūnas.
Tests par tēmu: «
1. "Šūnu teorijas" galvenie postulāti tika formulēti 1838.-1839.
1. A. Lēvenhuks, R. Brauns
2. T. Švāns, M. Šleidens
3. R. Brauns, M. Šleidens
4.T. Švāns, R. Virčovs.
2. Fotosintēze notiek:
1. hloroplastos 2. vakuolos
3. leikoplastos 4. citoplazmā
3. Olbaltumvielas, tauki un ogļhidrāti tiek uzglabāti rezervē:
1. ribosomās 2. Golgi kompleksā
3. mitohondrijās 4. citoplazmā
4. Cik liela daļa (%) šūnā ir vidēji makroelementu?
1. 80% 2. 20 % 3. 40% 4. 98%
5. Šūnas nesintezē organiskās vielas, bet izmanto jau gatavas
1. autotrofi 2. heterotrofi
3. prokarioti 4. eikarioti
6. Viena no šūnu centra funkcijām
1. Vārpstas veidošanās
2. Kodola apvalka veidošanās
3. Olbaltumvielu biosintēzes kontrole
4. Vielu kustība šūnā
7. Rodas lizosomās
1. Olbaltumvielu sintēze
2. Fotosintēze
3. Organisko vielu sadalīšanās
4. Hromosomu konjugācija
8.
| organoīdi | īpašības |
| 1 Plazmas membrāna | |
| B. Olbaltumvielu sintēze. |
|
| 3 Mitohondriji | B. Fotosintēze. |
| 4Plastīdas | |
| 5 Ribosomas | |
| E. Nemembrānas. |
|
| 7 Šūnu centrs | G. Tauku un ogļhidrātu sintēze. |
| 8Golgi komplekss | 3. Satur DNS. |
| I. Viena membrāna |
|
| 10 Lizosomas | M. Dubultā membrāna. A. Tas ir tikai augiem. P. Tā ir tikai augiem. |
9. Granulētā endoplazmatiskā tīkla (ER) membrānas un kanāli veic šādu vielu sintēzi un transportēšanu:
1. olbaltumvielas 2. lipīdi
3. ogļhidrāti 4. nukleīnskābes.
10. Golgi aparāta tvertnēs un pūslīšos:
1. proteīnu sekrēcija
2. proteīnu sintēze, ogļhidrātu un lipīdu sekrēcija
3. ogļhidrātu un lipīdu sintēze, olbaltumvielu, ogļhidrātu un lipīdu sekrēcija.
4. olbaltumvielu un ogļhidrātu sintēze, lipīdu un ogļhidrātu sekrēcija.
11. Šūnu centrs atrodas šūnās:
1. visi organismi 2. tikai dzīvnieki
3. tikai augi 4. visi dzīvnieki un zemākie augi.
Otrā daļa
B-1 Kurās šūnu struktūrās procesa laikā notiek vislielākās izmaiņas? mitoze?
1) kodols 4) lizosomas
2) citoplazma 5) šūnu centrs
3) ribosomas 6) hromosomas
AT 2. Kādas funkcijas Golgi komplekss veic šūnā?
1) proteīnu sintēze
2) veido lizosomas
3) nodrošina ribosomu montāžu
4) piedalās vielu oksidēšanā
5) nodrošina vielu iepakošanu sekrēcijas pūslīšos
6) piedalās vielu izvadīšanā ārpus šūnas
B-3 Izveidot atbilstību starp vielmaiņas pazīmi un organismu grupu, kurai tā ir raksturīga.
ĪPAŠI ORGANISMI
a) skābekļa izdalīšanās atmosfērā 1) autotrofi
b) pārtikas enerģijas izmantošana ATP sintēzei 2) heterotrofi
c) gatavu organisko vielu izmantošana
d) organisko vielu sintēze no neorganiskām
e) oglekļa dioksīda izmantošana uzturā
4. plkst. Izveidojiet atbilstību starp šūnā notiekošo procesu un organellu, kurai tas ir raksturīgs.
ORGANOĪDAIS PROCESS
A) oglekļa dioksīda samazināšana līdz glikozei 1) mitohondriji
B) ATP sintēze elpošanas laikā 2) hloroplasts
B) organisko vielu primārā sintēze
D) gaismas enerģijas pārvēršana ķīmiskajā enerģijā
D) organisko vielu sadalīšanās oglekļa dioksīdā un ūdenī.
Tests par tēmu: « Organismu šūnu struktūra"
1. Šūnu membrānas sastāv no:
1. Plazmalemma (citoplazmas membrāna)
2. plazmas membrānas dzīvniekiem un šūnu sienas augiem
3. šūnu sienas
4. Plazmalemmas dzīvniekiem, plazmalemmas un šūnu sienas augos.
2. “Spēkstaciju” funkcijas tiek veiktas būrī:
1. ribosomas
2. mitohondriji
3. citoplazma
4. vakuoli
3. Organoīds, kas iesaistīts šūnu dalīšanās procesā:
1. ribosomas
2. plastidi
3. Mitohondriji
4.šūnu centrs
4. Šūnas, kas sintezē organiskās vielas no neorganiskajām
1. autotrofi
2. heterotrofi
3. prokarioti
4. eikarioti
5. Zinātne, kas pēta šūnu uzbūvi un darbību
1.Bioloģija 2.Citoloģija
3.Histoloģija 4. Fizioloģija
6.Nemembrānas šūnu organelles
1. Šūnu centrs 2. Lizosoma
3. Mitohondriji 4. Vakuole
7.
Sadaliet raksturlielumus atbilstoši šūnu organellām (ielieciet burtus
kas atbilst organoīda īpašībām, pretī organoīda nosaukumam).
| organoīdi | īpašības |
| Plazmas membrāna | A. Vielu transportēšana pa visu šūnu. |
| B. Olbaltumvielu sintēze. |
|
| Mitohondriji | B. Fotosintēze. |
| Plastīdi | D. Organellu kustība pa visu šūnu. |
| Ribosomas | D. Iedzimtas informācijas glabāšana. |
| E. Nemembrānas. |
|
| Šūnu centrs | G. Tauku un ogļhidrātu sintēze. |
| Golgi komplekss | 3. Satur DNS. |
| I. Viena membrāna |
|
| Lizosomas | K. Enerģijas nodrošināšana šūnai. L. Šūnu pašgremošana un intracelulārā gremošana. M. Dubultā membrāna. N. Šūnas komunikācija ar ārējo vidi. A. Tas ir tikai augiem. P. Tā ir tikai augiem. |
8. Galvenie ogļhidrāti dzīvnieku šūnās:
1. ciete 2. glikoze 3. glikogēns 4. tauki
9. Gludā endoplazmatiskā tīkla (ER) membrānas un kanāli veic šādu vielu sintēzi un transportēšanu:
1 olbaltumvielas un ogļhidrāti 2 lipīdi 3 tauki un ogļhidrāti 4 nukleīnskābes
10. Lizosomas veidojas uz:
1. vienmērīgas EPS kanāli
2. aptuvenas EPS kanāli
3. Golgi aparāta tvertnes
4. plazmlemmas iekšējā virsma.
11. Šūnu centra mikrotubulas piedalās veidošanā:
1. tikai šūnas citoskelets
2. vārpstas
3. flagellas un skropstas
4. šūnu citoskelets, flagellas un skropstas.
Otrā daļa
B-1.Šūnu teorijas pamatprincipi ļauj secināt, ka
1)atomu biogēnā migrācija
2) organismu radniecība
3) augu un dzīvnieku izcelsme no kopīga senča
4) dzīvības parādīšanās pirms aptuveni 4,5 miljardiem gadu
5) visu organismu šūnu līdzīga uzbūve
6) dzīvās un nedzīvās dabas attiecības
Q-2 Kādi dzīvībai svarīgi procesi notiek šūnas kodolā?
1) vārpstas veidošanās
2) lizosomu veidošanās
3) DNS molekulu dubultošanās
4) RNS sintēze
5) mitohondriju veidošanās
6) ribosomu veidošanās
B-3 Izveidot atbilstību starp šūnu organellu uzbūvi, funkcijām un to izskatu.
STRUKTŪRA, FUNKCIJAS ORGANOĪDI
B) nodrošina skābekļa veidošanos
D) nodrošina organisko vielu oksidēšanu
Q-4 Kādas funkcijas šūnā veic plazmas membrāna?
1) piešķir šūnai stingru formu.
2) norobežo citoplazmu no apkārtējās vides
3) sintezē RNS
4) veicina jonu iekļūšanu šūnā
5) nodrošina vielu kustību šūnā
6) piedalās fagocitozē un pinocitozē.
ATBILDES
IN 11-2, 2-1, 3-2, 4-4, 5-2, 6-1, 7-3, 8-1n, 2d, 3k, 4mo, 5b, 6zh, 7e, 8a, 9gp, 10l; 9-1,10-3,11-4
V-1 156; V-2 256; B-3 12211; B-4 21221.
AT 21-4, 2-2, 3-4, 4-1,5-2, 6-1, 7-1n, 2d, 3k, 4mo, 5b, 6zh, 7e, 8a, 9gp, 10l; 8-3, 9-3, 10-3, 11-2
V-1 235; V-2 346; V-3 21212; B-4 246.
Katrs no mums savu dzīves ceļojumu uzsāk ar vienu šūniņu, kas nav redzama ar neapbruņotu aci. Tas ir, šo šūnu var redzēt ar aci, izmantojot bruņotu mikroskopu. Un ne tikai redzēt šūnu, bet arī ieskatīties tajā, iepazīties ar tās mikroskopisko struktūru. Šajā nodarbībā uzzināsiet par gaismas un elektronu mikroskopu darbības principiem, uzzināsiet, kā citoloģijā un mikroskopijā izmanto radioaktīvās etiķetes un marķierus, kas ir ultracentrifugēšana un kādas šūnas daļas ar to var pētīt. Iepazīsies ar šūnu teoriju, uzzināsi to rašanās un attīstības vēsturi un uzzināsi galvenos postulātus. Uzziniet, kā tas tika pierādīts, kurā šūnas daļā atrodas iedzimtā informācija, kā arī kurš un kad radīja pirmo mikroskopu, atklājot mikrokosmu cilvēcei.
Tēma: Citoloģijas pamati
Nodarbība: Citoloģijas metodes. Šūnu teorija
1. Nodarbības tēma un mērķis
Šūnu dzīvības aktivitātes un uzbūves pētīšanai tiek izmantotas dažādas pieejas jeb izpētes metodes.
2. Šūnu morfoloģijas un anatomijas izpētes metodes. Izmantojot optiskos instrumentus
Cilvēka acs izšķirtspēja ir 100 mikrometri (mikroni). Tas ir, ja jūs novelkat divas līnijas 100 mikronu attālumā viena no otras un skatāties uz tām, tad šīs divas līnijas saplūdīs vienā, un, ja jūs ievietosit divus punktus 100 mikronu attālumā, šie divi punkti šķitīs tādi. viens punkts tev. Šūnu un šūnu komponentu izmēri ir noteikti mikronos vai mikronu daļās. Lai redzētu šāda mēroga un izmēra struktūru, ir nepieciešami optiskie instrumenti.
3. Gaismas mikroskops
Vēsturiski pirmais optiskais instruments bija gaismas mikroskops (1. att.).
Rīsi. 1. Gaismas mikroskops
Labākā gaismas mikroskopa izšķirtspēja ir aptuveni 0,2 mikrometri jeb 200 nanometri, kas ir aptuveni 500 reizes labāka nekā cilvēka acs.
Pirmie mikroskopi tika izveidoti 16. gadsimta beigās – 17. gadsimta sākumā, un pirmais cilvēks, kurš izmantoja mikroskopu dzīvo objektu pētīšanai, bija Roberts Huks, tas notika 1665. gadā.
Viņš pētīja augus audumi un parādīja, ka korķis un citi augu audi sastāv no šūnām, kas atdalītas ar starpsienām, šīs šūnas viņš sauca šūnas.
Gaismas mikroskopus plaši izmanto arī mūsdienās, taču tiem ir vairāki trūkumi. Dažas no tām ir tādas, ka ar gaismas mikroskopa palīdzību nav iespējams saskatīt objektus, kuru izmēri ir mazāki par gaismas viļņa garumu - 400-800 nanometriem, jo gaismas vilnis no šāda objekta nevar atstarot, bet izliecas ap to.
4. Elektronu mikroskops
20. gadsimta 30. gadu sākumā tika izveidots elektronu mikroskops (2. att.), kas deva biologiem iespēju redzēt objektus, kuru izmērs ir 0,5 nanometri.
Kāpēc tas notika? Jo fiziķi ieteica biologiem izmantot nevis gaismas staru, bet gan elektronu straumi, kas jau varētu atstaroties no mazākiem objektiem.
Rīsi. 2. Gaismas (augšējā) un elektronu (apakšējā) mikroskopu salīdzinošie raksturlielumi
2. attēlā parādīti gaismas un elektronu mikroskopu darbības diapazoni. Kā redzam, šūnu organellus un vīrusus var redzēt tikai ar elektronu mikroskopu.
Būtībā elektronu mikroskopa darbības princips ir tāds pats kā gaismas mikroskopam, kurā gaismas staru kūlis tiek virzīts ar kondensatora lēcu caur paraugu, un attēls tiek palielināts, izmantojot lēcu sistēmu. Elektronu mikroskopā operators sēž pie vadības paneļa ar seju pret kolonnu, caur kuru iziet elektronu stars (3. att.).
5. Elektronu mikroskopa darbības princips
Elektronu mikroskops ir apgriezts otrādi, salīdzinot ar gaismas mikroskopu. Šeit elektronu mikroskopā elektronu avots atrodas kolonnas augšpusē, bet pats paraugs atrodas apakšā.
Rīsi. 3. Gaismas (kreisais) un elektronu (labais) mikroskopa darbības princips
Volframa kvēldiegam, kas atrodas kolonnas augšpusē, tiek pielikts augsts spriegums, un kvēldiegs izstaro elektronu kūli; šo elektronu fokusēšanai ir nepieciešami elektromagnēti.
Kolonnas iekšpusē tiek izveidots dziļš vakuums, lai samazinātu elektronu izkliedi. Transmisijas mikroskopā elektroni iziet cauri paraugam, tāpēc pašam paraugam jābūt ļoti plānam, pretējā gadījumā elektroni var tikt absorbēti paraugā vai izkliedēti. Pēc iziešanas cauri paraugam elektroni tiek fokusēti ar papildu elektromagnētiskajām lēcām.
Elektroni cilvēka acij ir neredzami, tāpēc tie tiek novirzīti uz fluorescējošu ekrānu, kas rada redzamus attēlus, vai uz fotofilmas. Tādā veidā var iegūt pastāvīgu fotogrāfiju – elektronu mikrogrāfu.
Lai iegūtu objektu trīsdimensiju attēlus, tiek izmantots skenējošs elektronu mikroskops (4. att.).
Rīsi. 4. Augu putekšņu tilpuma attēli (pa labi), kas iegūti, izmantojot skenējošu elektronu mikroskopu (pa kreisi)
Tajā precīzi fokusēts elektronu stars pārvietojas uz priekšu un atpakaļ pa parauga virsmu, un no virsmas atstarotie elektroni tiek savākti un veido attēlu, kas līdzīgs tam, kas parādās televīzijas ekrānā.
Ar elektronu mikroskopu var redzēt tikai nedzīvos objektus. Procesus, kas notiek šūnā, tas ir, dzīvā šūnā, var novērot ar jaudīgu gaismas mikroskopu, izmantojot palēninātas filmas fotogrāfiju.
6. Radioaktīvā marķējuma izmantošana
Ja vēlaties sekot līdzi jebkura ķīmiska savienojuma liktenim šūnā, vienu no tās molekulas atomiem varat aizstāt ar radioaktīvais izotops. Tad šai molekulai būs radioaktīvā etiķete, ar kuras palīdzību to var noteikt, izmantojot radioaktīvo daļiņu skaitītāju vai spēju eksponēt fotofilmu.
7. Ultra centrifugēšanas izmantošana
Izolēt un pētīt indivīdu organoīdi izmantotā šūnu metode ultracentrifugēšana: iznīcinātās šūnas mēģenē griežas ar ļoti lielu ātrumu centrifūgas. Tā kā dažādām šūnu sastāvdaļām ir dažāda masa, izmērs un blīvums, centrbēdzes spēka ietekmē tie dažādos ātrumos nosēžas apakšā. Tādējādi viņi mācās mitohondriji, ribosomas un citi organellas.
Rīsi. 5. Šūnu teorijas veidotāji M. Šleidens un T. Švāns
8. Šūnu teorija. Tās rašanās vēsture
18. - 19. gadsimtā galvenais dzīvu objektu izpētes instruments biologu rokās bija gaismas mikroskops. 1838. gadā tika izdota grāmata Matiass Šleidens(5. att.) “Filoģenēzes materiāli”, kurā viņš parādīja, ka visi augu audi sastāv no šūnām un apsprieda jautājumu par šūnu izcelsmi dzīvos organismos, tieši augu organismos. Tieši gadu vēlāk 1839 Teodors Švāns(5. att.) izdeva savu grāmatu “Mikroskopiskie pētījumi par dzīvnieku un augu struktūras un augšanas atbilstību”, kurā tika izklāstītas pirmās šūnu teorijas versijas.
9. Šūnu teorijas postulāti
Šeit ir galvenie postulāti šūnu teorija:
1. Visas dzīvās būtnes sastāv no šūnām.
3. Katra šūna ir neatkarīga: ķermeņa darbība ir tās sastāvdaļu dzīvības procesu summa.
Neskatoties uz visu šūnu teorijas progresivitāti, Švāns un Šleidens kļūdaini uzskatīja, ka jaunas šūnas rodas no ārpusšūnu vielas, tāpēc būtisks papildinājums šūnu teorijai bija princips. Rūdolfs Virčovs(katra šūna no šūnas).
10. Rūdolfa Virhova princips. Iedzimtas informācijas atrašana
Vēlāk Valters Flemings aprakstīja šūnu dalīšanās procesu – mitozi. A Oskars Hertvigs Un Edvards Strasburgers neatkarīgi viens no otra, pamatojoties uz eksperimentiem ar vienšūnu aļģēm, viņi nonāca pie secinājuma, ka šūnas iedzimtā informācija ir ietverta kodolā.
11. Mūsdienu šūnu teorija
Tādējādi daudzu pētnieku darbs ir radījis modernu šūnu teorija, kurā ir šādi noteikumi:
1. Šūna ir universāla dzīvu būtņu strukturāla un funkcionāla vienība.
2. Visām šūnām ir līdzīga uzbūve, ķīmiskais sastāvs un vispārējie dzīves principi.
3. Šūnas veidojas tikai tad, kad sadalās šūnas, kas atrodas pirms tām.
4. Šūnas ir spējīgas uz patstāvīgu dzīvi, bet daudzšūnu organismos to darbs ir koordinēts, un organisms ir vienota sistēma.
12. Mikroskopa atklāšanas vēsture
Mikroskops un laiks. Mikroskopa tapšanas vēsture nav līdz galam skaidra, zināms, ka tas parādījās 16. gadsimta beigās - 17. gadsimta sākumā, un viens no mikroskopa konstruētājiem bija briļļu izgatavotājs Zaharijs Jansens (att. . 6).
Rīsi. 6. Viens no pirmajiem mikroskopu ražotājiem Z. Jansens un viņa radītais
Ilgu laiku tas tika izmantots kā rotaļlieta, un pat G. Galileo 1619. gadā rakstīja, ka bija ziņkārīgs skatīties caur mikroskopu uz teļa lieluma mušu, un tikai Roberts Huks 1665. gadā sāka izmantot mikroskopu zinātniskajā jomā. pētījumiem. Viņš aplūkoja augu audus un korķa šūnas un tādējādi atklāja šūnas augos.
R. Huks uzlaboja mikroskopu (pirmo mikroskopu trūkums bija slikts apgaismojums). Šim nolūkam Huks izgatavoja ierīci, kas sastāv no sfēras, kas piepildīta ar ūdeni, vai plakani izliektas lēcas, kas fokusēja saules gaismu. Un vakarā Huks izmantoja lampu, kas bija papildu apgaismojuma avots.
Mājasdarbs
1. Kas ir mikroskops?
2. Ar ko gaismas mikroskops atšķiras no elektronu mikroskopa?
3. Aprakstiet ultracentrifugēšanas metodi.
4. Kas ir radioaktīvie marķieri? Kā tās tiek izmantotas?
5. Uzskaitiet zinātniekus, kuru darbs veicināja šūnu teorijas rašanos un attīstību.
6. Uzskaitiet šūnu teorijas postulātus.
7. Pārrunājiet ar draugiem un ģimeni, kā no vienas šūnas veidojas vesels organisms. Kā jūs varat ietekmēt šo procesu?
1. Vikipēdija.
2. Vikipēdija.
3. Vikipēdija.
4. Vikipēdija.
Bibliogrāfija
1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Vispārīgā bioloģija 10-11 klase Bustard, 2005. g.
2. Bioloģija. 10. klase. Vispārējā bioloģija. Pamatlīmenis / P. V. Iževskis, O. A. Korņilova, T. E. Loščiļina un citi - 2. izdevums, pārstrādāts. - Ventana-Graf, 2010. - 224 lpp.
3. Beļajevs D.K.Bioloģija 10-11 kl. Vispārējā bioloģija. Pamata līmenis. - 11. izd., stereotips. - M.: Izglītība, 2012. - 304 lpp.
4. Bioloģija 11. klase. Vispārējā bioloģija. Profila līmenis / V. B. Zaharovs, S. G. Mamontovs, N. I. Sonins un citi - 5. izd., stereotips. - Bustards, 2010. - 388 lpp.
5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazovs V. I. Bioloģija 10-11 kl. Vispārējā bioloģija. Pamata līmenis. - 6. izdevums, pievienot. - Bustards, 2010. - 384 lpp.
