Задание 6. Строение, метаболизм клетки. ЕГЭ 2023 по биологии

На рисунке 1 изображена пластида, это видно по тилакоидам, которые расположены в виде гран в этом органоиде. Полость, заполненная жидкостью, в которой расположены тилакоиды называется строма. На рисунке 2 – митохондрия, это понятно по кристам которые расположены внутри органоида. Полость, заполненная жидкостью, в которой расположены кристы называется матрикс. Пластиды, а именно хлоропласты участвуют в процессе фотосинтеза. Митохондрии обеспечивают клеточное дыхание и являются энергетическими станциями клетки.

На рисунке следующие обозначения: 3 – анафаза 1, 5 – телофаза 1, 9 – анафаза 2.

Анафаза 1(2n4c), но у полюса 1n2с
1. Нити веретена деления укорачиваются
2. Гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, растягиваются к полюсам клетки
3. Бивалентов больше нет теперь самостоятельные есть хромосомы из двух хроматид!
4. У полюсов - гаплоидные наборы хромосом.
5. Так происходит редукция числа хромосом, т.е. уменьшение их вдвое – образование гаплоидного набора хромосом у каждой клетки впоследствии

Телофаза 1 (1n2с) у каждого ядра
1. Образование двух ядер на полюсах клетки
2. Деспирализация ДНК/хромосом
3. Формируются два ядра с гаплоидным набором хромосом и удвоенным количеством ДНК.
4. Формируется ядерная оболочка на некоторое время.
5. 2 гаплоидные и генетически уникальные клетки

Анафаза 2 (2n2c) у полюсов (1n1c)
1. Нити веретена деления укорачиваются
2. Хроматиды хромосом растягиваются к полюсам клетки Хроматиды теперь самостоятельные хромосомы!

На рисунке 1 изображена животная клетка, на рисунке 2 – растительная. Растительная клетка отличается большой по размеру вакуолью. Для животной клетки характерен гетеротрофный тип питания (она питается готовыми органическими веществами), а растительная клетка может самостоятельно образовывать органические вещества (за счет фотосинтеза, который происходит на пластидах) , поэтому она автотроф. У растительной клетки запасающее вещество крахмал, у животной – гликоген. У растительной клетки оболочка – клеточная стенка, у животной – клеточная оболочка (плазматическая мембрана\клеточная мембрана\плазмалемма).

Интерфаза – это подготовка к самому процессу деления клетке. Она заключается в том, что происходит интенсивный рост клетке, репликация (удвоение) ДНК, и синтез всех видов РНК. Мейоз – это непосредственно сам процесс деления половой клетки, он состоит из двух периодов. В течении которых происходит конъюгация и кроссинговер хромосом (объединение и обмен участками хромосом), спирализация и редукция (уменьшение числа) хромосом.

Полимер, состоящий из аминокислот – это белок, он изображен на рисунке 2. Белки выполняют огромное количество функций: каталитическая, строительная, запасающая и др. На рисунке 1 изображена молекула ДНК. Она содержит азотистые основания: аденин, гуанит, тими, цитозин. ДНК явялется полимером, который состоит из нуклеотидов.

На рисунке 1 изображен сперматозоид. Длина сперматозоида равняется 55 мкм, ширина – 3,5 мкм, а высота – 2,5 мкм. Такие небольшие размеры, а также особая структура сперматозоида, вероятно, обусловлены тем, что ему необходимо быстро передвигаться. В строении сперматозоида выделяют акросому. Акросома – это видоизмененная лизосома. Она представляет собой мембранный пузырек, внутри которого находятся около 15-ти литических энзимов. Они необходимы для того, чтобы оболочка яйцеклетки растворилась, и сперматозоид смог проникнуть в нее. Образование сперматозоидов происходит в семенниках. На рисунке 2 изображена яйцеклетка. Она в противоположность сперматозоиду имеет большие размеры, так как содержит большой запас питательных веществ. Яйцеклетка образуется в яичниках путем овогенеза.

На рисунке 1 – изображена АТФ. Это видно по химическому составу: аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты. Главная функция АТФ в клетке заключаются в том, что она является для нее универсальной формой для запаса высвобождаемой при дыхании энергии. НО нужно отметить, что это нестойкое соединение. Кроме того, в молекуле АТФ присутствуют макроэргические связи. На рисунке 2 изображен нуклеотид (который входит в состав ДНК). Он образован азотистым основанием (в данном случае тимином), дезоксирибозой и остатком фосфорной кислоты.

На рисунке изображена растительная клетка, на ней обозначены: ядро – 1, ядрышко – 2, вакуоль – 3, плазматическая мембрана – 4, клеточная стенка – 5, пластиды – 6.

Вакуоль – это одномембранные органоиды, заполненные клеточным соком. Функции вакуоли:
1. Накопление и запас питательных веществ
2. Тургорное давление (вода быстро поступает внутрь вакуоли по закону осмоса, так как в ней содержится концентрированный клеточный сок) – в результате этого вакуоль начинает давить оболочку клетки изнутри
3. Осмотическое давление
4. Накопление продуктов обмена веществ
5. Автолиз погибшей клетки за счет ферментов

Пластиды – полуавтономные органоиды растительных клеток, содержащие собственные ДНК, РНК и рибосомы. Хлоропласты отвечают за фотосинтез, хромопласты за окраску плодов и цветков, а лейкопласты за запас питательных веществ.

Катаболизм – это ферментативное расщепление сложных органических соединений, осуществляющееся внутри клетки за счет реакций окисления. Катаболизм сопровождается выделением энергии и запасанием ее в макроэргических фосфатных связях АТФ. Он происходит в два этапа: анаэробный (проходит без кислорода) и аэробный (участвует кислород). Анаэробный этап происходит в цитоплазме клетки, там молекула глюкозы распадается на 2 молекулы ПВК (пировиноградной кислоты). Так как сам процесс происходит в цитоплазме, с мембранами он не связан. Аэробный этап происходит в митохондриях, на этом этапе из 1 молекулы глюкозы высвобождается 36 молекул АТФ. Также пировиноградная кислота расщепляется до углекислого газа и воды.

Митохондрии присутствуют во всех эукариотических клетках. Каждая митохондрия отделена от цитоплазмы двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая. Строение внутренней мембраны более сложное. Она образует многочисленные складки – кристы, которые увеличивают функциональную поверхность. Главная функция митохондрии – генерация энергии клетки в виде молекул АТФ за счёт реакции окислительного фосфорилирования – клеточного дыхания. Рибосомы относятся к немембранным органоидам. Они очень мелкие, но многочисленные, состоят из двух частей – субъединиц (поэтому их форму часто называют грибовидной). Главная функция рибосом – синтез белка.

Вакуоль выполняет важные функции: Тургорное давление - сила, воздействующая на клеточную стенку, так как содержимое клетки подталкивает плазматическую мембрану к стенке клетки. Вода, заполняющая центральную вакуолью, оказывает давление на клеточную стенку, чтобы помочь растительным структурам оставаться жесткими и прямыми. Хранение - вакуоли хранят важные минералы, воду, питательные вещества, ионы, отходы, небольшие молекулы, ферменты и растительные пигменты (клеточный сок). Также вакуоли участвуют в водном обмене клеток. Лизосомы – это мембранные органеллы, в виде небольших пузырьков. Главная их задача – это внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов). Ферментные вещества окружены замкнутой оболочкой, что предотвращает их проникновение внутрь клетки и ее разрушение.

РНК (рибонуклеиновая кислота), так же как и ДНК, относится к нуклеиновым кислотам. Молекулы-полимеры РНК намного меньше, чем у ДНК. Однако в зависимости от типа РНК количество входящих в них нуклеотидов-мономеров различается. В состав нуклеотида РНК в качестве сахара входит рибоза, в качестве азотистого основания — аденит, гуанин, урацил, цитозин. Каждый нуклеотид ДНК состоит из азотистого основания, дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты. В состав ДНК входят следующие азотистые основания: аденин, гуанин, тимин и цитозин. Аденин и гуанин относятся к пуринам, а тимин и цитозин — к пиримидинам. Иногда в состав ДНК входит урацил, который обычно характерен для РНК, где замещает тимин.

Первичная. Представляет собой обычную линейную последовательность аминокислот, соединенных пептидными ковалентными связями. Никаких пространственных закручиваний, спирализации нет. Количество входящих в полипептид звеньев может доходить до нескольких тысяч. Виды белков с подобной структурой - глицилаланин, инсулин, гистоны, эластин и другие. Вторичная. Представляет собой две полипептидные цепи, которые скручиваются в виде спирали и ориентируются по направлению друг к другу образованными витками. При этом между ними возникают водородные связи, удерживающие их вместе. Так формируется единая белковая молекула. Виды белков такого типа следующие: лизоцим, пепсин и другие.