Задание 7. Клетка как биологическая система. ЕГЭ 2024 по биологии

Дробление - первый этап эмбрионального периода. Зигота начинает многократно делиться митозом. В результате образуется большое количество маленьких клеток, которые называются бластомеры. Эти бластомеры не увеличиваются в размерах. Получается просто многоклеточный шарик точно такой по размерам. Такой шарик называется морула.

На рисунке изображена профаза митоза:

на рисунке изображен процесс удвоения хромосом, он также называется репликация, дукликация. Репарация - особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК. Сплайсинг – это процесс вырезания из транскрипционной РНК некодирующих участков (интронов) с последующим сшиванием экзонов, что приводит к формированию непрерывной смысловой последовательности, содержащей информацию о первичной структуре белка.

На рисунке изображен процесс митоза, т.к. из одной клетки образуется 2. Если бы это был мейоз, тогда бы было два этапа деления и образовалось 4 клетки. Мейоз отличается от митоза тем, что в первом в процессе профазы 1 происходит конъюгация (сближение) и кроссинговер (обмен участками) хромосом. Также в результате мейоза образуется 4 гаплоидные клетки, а в результате митоза 2 диплоидные.

Клеточный центр присутствует у всех животных клеток и у высших грибов. Он лежит вблизи ядра и состоит из двух центриолей. Клеточный центр/центросома = 2 центриоли (цилиндрический органоид, образованный 9-ю триплетами микротрубочек) + центросфера (ореол белков) + микротрубочки цитоскелета

Функции:
1. Во время подготовки к делению на базе центриолей строится веретено деления клетки: для расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза
2. Центр организации цитоскелета
3. Участвует в развитии жгутиков или ресничек

Все остальные пункты характерны для рибосомы: рибосомы относятся к немембранным органоидам. Они очень мелкие (около 20 нм), но многочисленные (тысячи и даже миллионы на клетку), состоят из двух частей – субъединиц. Одну из субъединиц называют «малой», вторую – «большой». Скопление рибосом образуют полисомы.

Полиплоидия — это кратное увеличение гаплоидного набора хромосом. Клетки с разным числом гаплоидных наборов хромосом называют триплоидными (Зn), тетраплоидными (4n), гексаплоидными (6n), октаплоидными (8n). Иногда в клеточном делении возникают проблемы, которые приводят к неправильному делению клетки. Отказ хромосом от правильного разделение в митозе или мейозе называется нерасхождением. Если на первом этапе мейотического деления происходит нерасхождение, то гомологичные хромосомы остаются парными, что приводит к двум дочерним клеткам с дополнительным набором хромосом и двум дочерним клеткам без хромосом. Нерасхождение также может происходить в мейозе II, когда сестринские хроматиды не могут отделиться до деления клеток. Нерасхождение часто является фатальным или может вызвать хромосомные аномалии, приводящие к врожденным дефектам. Трисомические клетки содержат дополнительную хромосому. У людей это приводит к образованию 47 хромосом вместо 46. Трисомия наблюдается в синдроме Дауна, где хромосома 21 имеет дополнительную или частичную хромосому. Также нарушения могут наблюдаться в половых хромосомах.

На рисунке показан процесс дыхания растений, т.к. происходит поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Процесс фотосинтеза идет с поглощением углекислого газа и выделением кислорода. Фотосинтез – это синтез органических веществ из неорганических за счёт энергии окисления неорганических веществ, происходит в два этапа: световая и темновая фаза.

Темновая фаза фотосинтеза происходит в строме хлоропласта, и конечными продуктами её реакции является крахмал и глюкоза.

Спорообразование - бесполое размножение с помощью спор у растений, грибов. Фрагментация - способ бесполого размножения, при котором особь делится на две или несколько частей (фрагментов), каждая из которых растет и образует новый организм.

Биосинтез включает в себя два этапа: 1) Транскрипция - создание РНК цепи на транскрибируемой матрице ДНК (фермент РНК-полимераза):
1. В определенном участке ДНК разрываются водородные связи, получается две одинарных цепочки.
2. На одной из них по принципу комплементарности, начиная с определенного стартового участка (промотора) строится иРНК.
3. Затем иРНК отсоединяется, а цепочки ДНК снова соединяются между собой
4. Молекула иРНК через ядерную пору попадает в цитоплазму клетки

2) Трансляция - синтез полипептида на матрице РНК. Происходит на рибосоме в цитоплазме, с участием молекул тРНК, которые отвечают за доставку аинокислот к месту синтеза белка. Синтез белка начинается с АУГ-кодона, кодирующего метионин (стартовый кодон). Процесс биосинтеза белка происходит на полисоме (она же полирибосома)— несколько рибосом, одновременно транслирующих одну молекулу иРНК. Завершается трансляция на стоп-кодоне УАГ/ УАА/УГА.

Современная клеточная теория гласит, что размножение клеток происходит путем их деления. Мутационная изменчивость говорить о том, что сходные мутации могут возникать повторно.

По своей структуре ферменты являются белковыми молекулами (глобулярные белки). Ферменты ускоряют (катализируют) химические реакции в организме. При этом сами ферменты никак не изменяются в ходе реакции.
Важно! Каждый фермент ускоряет только определенную химическую реакцию (является специфичным).

Каждый фермент имеет несколько центров:
1 - субстратный центр - место присоединения к ферменту субстрата (это вещество, с которым произойдет химическая реакция)
2 - активный центр - место, где происходит видоизменение субстрата и он становится доступным для проведения реакции. Функцию активного центра может выполнять дополнительный компонент, например витамин, который может быть связан с ферментом.
3 - Регуляторный (аллостерический) центр - место, к которому присоединяются неорганические ионы, низкомолекулярные вещества. Благодаря им фермент принимает форму, которая способствует быстрому соединению с субстратом.

Поддерживают гомеостаз (постоянство внутренней среды) и участвуют в росте и развитии – гормоны.
Также гормоны не обладают высокой специфичностью в отношении своего действия. Например, адреналин, который вырабатывается надпочечниками, может воздействовать на множество тканей и органов в организме, вызывая физиологические реакции, такие как увеличение частоты сердечных сокращений, расширение бронхов в легких и повышение уровня сахара в крови. Этот гормон не ограничивается одним органом и оказывает влияние на разные аспекты организма.

Генная инженерия: пересадка гена в организм другого вида, например, пересадка человеческого гена в бактерию. Микробный биосинтез - получение микробной массы, богатой белками и витаминами.

Полиплоидию (увеличение количества хромосомных наборов в клетках растений или животных, которое кратно одинарному числу хромосом) и искусственный мутагенез применяют при селекции растений. Полиэмбрионию (развитие более одного зародыша из одной зиготы у животных) и искусственное осеменение применяют в селекции животных.

Из разных зародышевых листков образуются разные системы органов. Из эктодермы – нервная система, покровы тела, железы. Из эндодермы – органы пищеварения, дыхания. Из мезодермы – органы кровообращения, выделения, половые органы, мышечная система.