Lahtri struktuur on joonis ilma pealkirjadeta. Rakumembraani struktuur. Olulised erinevused taime- ja loomarakkude vahel

Looma- ja taimerakkude struktuur

Erineva struktuuriga eukarüootsed rakud on sarnased. Kuid koos organismide rakkude sarnasustega erinevad kuningriigid eluslooduse, on olulisi erinevusi. Need puudutavad nii struktuurseid kui ka biokeemilisi omadusi.

Joonistel on kujutatud skemaatiline ja kolmemõõtmeline kujutis looma- ja taimerakkudest koos organellide ja nendes olevate lisandite asukohaga.

Joonis 10 – loomaraku ehituse skeemid.

Raku tsütoplasma sisaldab mitmeid pisikesi struktuure, mis täidavad erinevaid funktsioone. Neid membraanidega piiratud rakustruktuure nimetatakse organellid. Tuum, mitokondrid, lüsosoomid, kloroplastid on rakulised organellid. Organellid võivad olla tsütosoolist eraldatud ühe- või kahekihilise membraaniga.

Peamine funktsioon membraan seisneb selles, et selle kaudu liiguvad rakust rakku erinevad ained. Seega toimub ainete vahetus rakkude ja rakkudevahelise aine vahel. Taimerakul on ka membraani kohal jäik rakusein. Naaberrakkude rakuseinad on eraldatud keskmise plaadiga ja rakuseinte metabolismi läbiviimiseks on aukude süsteem - plasmodesm.

Joonis 11 näitab taimeraku struktuuri.

Joonis 11 – taimeraku ehituse skeemid

Taimerakku iseloomustavad mitmesugused plastiidid, suur tsentraalne vakuool, mis mõnikord surub tuuma perifeeriasse, samuti plasmamembraan, mis asub väljaspool. raku sein koosneb tselluloosist. Puurides kõrgemad taimed rakukeskuses puudub tsentriool, mida leidub ainult vetikates. Varutoitaine süsivesik taimerakkudes on tärklis.

Niisiis, Looma- ja taimerakkude peamised organellid:

tuum ja tuum; ribosoomid; endoplasmaatiline retikulum (ER), Golgi aparaat, lüsosoomid, vakuoolid, mitokondrid, plastiidid, rakukeskus (tsentrioolid)

Tsütoplasma on rakkude sisemine poolvedel keskkond, mida piirab plasmamembraan ja milles tuum ja muud organellid. Tsütoplasma kõige olulisem roll on ühendada kõik rakustruktuurid ja tagada nende keemiline koostoime.

Siin on ka koondunud erinevaid

§ kaasamine(ajutised koosseisud) - sisaldavad lahustumatuid jäätmeid metaboolsed protsessid ja varu toitaineid;

§ vakuoolid;

§ kõige peenemad torud ja niidid, mis moodustavad raku skeleti.

Tsütoplasma koostis sisaldab igat tüüpi orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid. Tsütoplasma põhiaine sisaldab märkimisväärses koguses valke ja vett. Selles toimuvad peamised ainevahetusprotsessid, see tagab tuuma ja kõigi organellide omavahelise seotuse ning raku kui ühtse tervikliku elusüsteemi tegevuse. Tsütoplasma on pidevas liikumises, voolates elava raku sees, liikudes koos sellega erinevaid aineid, inklusioone ja organelle. Seda liikumist nimetatakse tsüklosiks.

Tunni tüüp: kombineeritud.

meetodid: verbaalne, visuaalne, praktiline, probleemiotsing.

Tunni eesmärgid

Hariduslik: süvendada õpilaste teadmisi eukarüootsete rakkude ehitusest, õpetada neid praktilistes tundides rakendama.

Arendav: parandada õpilaste tööoskusi didaktiline materjal; arendada õpilaste mõtlemist, pakkudes ülesandeid prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude, taimerakkude ja loomarakkude võrdlemiseks sarnaste ja eristavate tunnuste tuvastamisega.

Varustus: plakat "Tsütoplasmaatilise membraani struktuur"; ülesannete kaardid; jaotusmaterjal (prokarüootse raku struktuur, tüüpiline taimerakk, loomaraku struktuur).

Subjektidevaheline suhtlus: botaanika, zooloogia, inimese anatoomia ja füsioloogia.

Tunniplaan

I. Organisatsioonimoment

Kontrollige tunniks valmisolekut.
Õpilaste nimekirja kontrollimine.
Tunni teema ja eesmärkide tutvustamine.

II. Uue materjali õppimine

Organismide jagunemine pro- ja eukarüootideks

Rakkude kuju on äärmiselt mitmekesine: mõned on ümarad, teised näevad välja nagu paljude kiirtega tähed, teised on piklikud jne. Rakud on ka erineva suurusega - alates väikseimast, raskesti eristatavad valgusmikroskoop, palja silmaga suurepäraselt nähtavatele (näiteks kala- ja konnamunadele).

Kõik viljastamata munad, sealhulgas hiiglaslikud kivistunud dinosauruste munad, mida hoitakse paleontoloogiamuuseumides, olid samuti kunagi elusrakud. Kui aga rääkida põhielementidest sisemine struktuur kõik rakud on sarnased.

prokarüootid (alates lat. pro- enne, enne, asemel ja kreeka keel. karyon- tuum) - need on organismid, mille rakkudel puudub membraaniga piiratud tuum, st. kõik bakterid, sealhulgas arhebakterid ja tsüanobakterid. Koguarv prokarüootseid liike on umbes 6000. Kogu prokarüootse raku geneetiline informatsioon (genofoor) sisaldub ühes ringjoonelises DNA molekulis. Mitokondrid ja kloroplastid puuduvad ning rakku energiaga varustavaid hingamis- või fotosünteesifunktsioone täidab plasmamembraan (joonis 1). Prokarüootid paljunevad ilma väljendunud seksuaalse protsessita, jagunedes kaheks. Prokarüootid on võimelised täitma mitmeid spetsiifilisi füsioloogilised protsessid: fikseerib molekulaarset lämmastikku, teostab piimhappekääritamist, lagundab puitu, oksüdeerib väävlit ja rauda.

Pärast sissejuhatavat vestlust arutlevad õpilased prokarüootse raku ehituse üle, võrreldes struktuuri põhijooni eukarüootsete rakkude tüüpidega (joonis 1).

eukarüootid - See kõrgemad organismid millel on selgelt määratletud tuum, mis on tsütoplasmast eraldatud membraaniga (karüomembraan). Eukarüootide hulka kuuluvad kõik kõrgemad loomad ja taimed, aga ka ühe- ja mitmerakulised vetikad, seened ja algloomad. Eukarüootide tuuma DNA on suletud kromosoomidesse. Eukarüootidel on rakulised organellid membraanidega piiratud.

Erinevused eukarüootide ja prokarüootide vahel

- Eukarüootidel on tõeline tuum: eukarüootse raku geneetilist aparaati kaitseb raku enda kestaga sarnane kest.
– Tsütoplasmasse kuuluvad organellid on ümbritsetud membraaniga.

Taime- ja loomarakkude struktuur

Iga organismi rakk on süsteem. See koosneb kolmest omavahel ühendatud osast: membraan, tuum ja tsütoplasma.

Botaanika, zooloogia ja inimese anatoomia uurimisel olete ehitusega juba tuttavaks saanud erinevat tüüpi rakud. Vaatame selle artikli lühidalt üle.

1. harjutus. Määrake jooniselt 2, millised organismid ja koetüübid vastavad numbrite 1-12 all olevatele rakkudele. Mis on nende kuju põhjus?

Taime- ja loomarakkude organellide ehitus ja funktsioonid

Kasutades jooniseid 3 ja 4 ning kasutades bioloogilist entsüklopeediline sõnaraamat ja õpik, õpilased täidavad tabeli, milles võrreldakse looma- ja taimerakke.

Tabel. Taime- ja loomarakkude organellide ehitus ja funktsioonid

järeldused

1. Rakusein, plastiidid ja keskvakuool on omased ainult taimerakkudele.
2. Lüsosoomid, tsentrioolid, mikrovillid esinevad peamiselt ainult loomsete organismide rakkudes.
3. Kõik muud organellid on iseloomulikud nii taime- kui ka loomarakkudele.

Rakumembraani struktuur

Rakumembraan asub väljaspool rakku, piiritledes viimase välise või sisekeskkond organism. See põhineb plasmalemmal (rakumembraanil) ja süsivesikute-valgu komponendil.

Rakuseina funktsioonid:

- säilitab raku kuju ja annab rakule ja organismile tervikuna mehaanilist tugevust;
- Kaitseb rakku mehaanilised kahjustused ja kahjulike ühendite sattumine sellesse;
- teostab molekulaarsete signaalide äratundmist;
– reguleerib ainete vahetust raku ja keskkonna vahel;
- teostab rakkudevahelist interaktsiooni mitmerakulises organismis.

Rakuseina funktsioon:

- esindab välist raami - kaitsekest;
- tagab ainete transpordi (vesi, soolad, paljude orgaaniliste ainete molekulid läbivad rakuseina).

Loomarakkude välimine kiht on erinevalt taimede rakuseintest väga õhuke ja elastne. See pole valgusmikroskoobi all nähtav ja koosneb mitmesugustest polüsahhariididest ja valkudest. Pinnakiht loomarakke nimetatakse glükokalüks, täidab loomarakkude otsese ühenduse funktsiooni väliskeskkonnaga, kõigi seda ümbritsevate ainetega, ei mängi toetavat rolli.

Looma glükokalüksi ja taimeraku rakuseina all on plasmamembraan, mis piirneb vahetult tsütoplasmaga. Plasmamembraan sisaldab valke ja lipiide. Need on paigutatud korrapäraselt erinevate keemiliste vastasmõjude tõttu. Lipiidimolekulid plasmamembraanis on paigutatud kahte ritta ja moodustavad pideva lipiidide kaksikkihi. Valgumolekulid ei moodusta pidevat kihti, nad asuvad lipiidikihis, sukeldudes sellesse erinevatel sügavustel. Valkude ja lipiidide molekulid on liikuvad.

Plasmamembraani funktsioonid:

- moodustab barjääri, mis eraldab raku sisemise sisu väliskeskkond;
- tagab ainete transpordi;
- tagab suhtluse rakkude vahel paljurakuliste organismide kudedes.

Ainete sisenemine rakku

Raku pind ei ole pidev. Tsütoplasmaatilises membraanis on arvukalt pisikesi auke – poore, mille kaudu, kas spetsiaalsete valkude abiga või ilma, võivad ioonid ja väikesed molekulid rakku tungida. Lisaks võivad mõned ioonid ja väikesed molekulid siseneda rakku otse läbi membraani. Olulisemate ioonide ja molekulide sisenemine rakku ei ole passiivne difusioon, vaid aktiivne transport, mis nõuab energiat. Ainete transport on valikuline. Rakumembraani selektiivset läbilaskvust nimetatakse poolläbilaskvus.

tee fagotsütoos raku sees sisenevad: suured orgaaniliste ainete molekulid, nagu valgud, polüsahhariidid, toiduosakesed, bakterid. Fagotsütoos viiakse läbi plasmamembraani osalusel. Kohas, kus raku pind puutub kokku mõne tiheda aine osakesega, membraan paindub, moodustab süvendi ja ümbritseb osakest, mis "membraankapslis" on raku sees sukeldatud. Tekib seedevakuool, milles seeditakse rakku sattunud orgaanilised ained.

Fagotsütoosi teel toituvad amööbid, ripsloomad, loomade ja inimeste leukotsüüdid. Leukotsüüdid neelavad baktereid, aga ka mitmesuguseid tahkeid osakesi, mis kogemata kehasse satuvad, kaitstes seda patogeensed bakterid. Taimede, bakterite ja sinivetikate rakusein takistab fagotsütoosi ja seetõttu see rakku sisenevate ainete rada neis ei realiseeru.

Plasmamembraani kaudu tungivad rakku ka vedelad tilgad, mis sisaldavad erinevaid aineid lahustunud ja hõljuvas olekus.Seda nähtust nimetati nn. pinotsütoos. Vedeliku imendumise protsess sarnaneb fagotsütoosiga. Tsütoplasmasse sukeldatakse "membraanpakendis" tilk vedelikku. Koos veega rakku sisenevad orgaanilised ained hakkavad seeduma tsütoplasmas sisalduvate ensüümide mõjul. Pinotsütoos on looduses laialt levinud ja seda viivad läbi kõigi loomade rakud.

III. Õpitud materjali koondamine

Millisesse kahte suurde rühma jagunevad kõik organismid tuuma ehituse järgi?
Milliseid organelle leidub ainult taimerakkudes?
Milliseid organelle leidub ainult loomarakkudes?
Mis vahe on taimede ja loomade rakuseina struktuuril?
Millistel kahel viisil ained rakku sisenevad?
Milline on fagotsütoosi tähtsus loomadele?

1. Defineerime mõisted.

Rakk on kõigi elusolendite struktuuriüksus.
Organoid on spetsiaalne rakustruktuur, mis täidab teatud funktsioone.

2. Lükkame ümber väite, et tuum on kõigi organismide rakkude kohustuslik komponent.
Tuum on kõigi tuumarakkude keskpunkt. Siiski on organisme, millel puudub tuum – bakterid. Selliseid organisme nimetatakse prokarüootideks.

3. Täitke tabel.

4. Lõpetame laused.
Raku sisekeskkond on tsütoplasma. See sisaldab tuuma ja arvukalt organelle. See ühendab organellid üksteisega, tagab liikumise erinevaid aineid ja on keskkond, milles toimuvad erinevad protsessid. Kest toimib raku välisraamina, annab sellele teatud kuju ja suuruse, täidab kaitse- ja tugifunktsioone ning osaleb ainete transportimisel rakku.

5. Märgistame joonisel numbritega tähistatud raku organellid.

1 - kloroplast
2 - rakusein
3 - tsütoplasmaatiline membraan
4 - lüsosoom
5 - vakuool
6 - Golgi aparaat
7 - EPS
8 - südamik

6. Täitke tabel.

7. Tähistage loomaraku kontuuris olevaid organelle.

8. Täidame ülesandeid.
1) Tähistage tsütoplasma organelle:
a) tuum
c) kloroplastid
d) ribosoomid
e) mitokondrid
e) vakuoolid

2) Tähistage südamikus paiknevaid struktuure:
b) tuum

9. Selgita välja kromosoomide roll rakus.
Säilitage pärilikku teavet.

10. Sisestage puuduvad tähed.
Endoplasmaatiline retikulum, tsütoplasma, mitokondrid, ribosoom, kloroplast, vakuool, klorofüll, pinotsütoos, faotsütoos.

Laboratoorsed tööd
"Taimeraku struktuur"

4. Joonistage taimerakkude rühm.

5. Joonistame Elodea lehest ühe raku ja kirjutame selle osadele alla.

Laboratoorsed tööd
"Loomaraku struktuur"

2. Joonistage rühm loomakoe rakke.

3. Joonistame ühe lahtri ja allkirjastame selle osad.

4. Tähistage eristavat ja ühiseid jooni loomarakk koos elodea leherakuga.
Sarnasus seisneb selles, et seal on tsütoplasmaatiline membraan, tsütoplasma ja tuum.

Erinevused: Elodea rakus on kloroplastid, rakusein ja vakuool, samas kui loomarakus on lüsosoomid ja mitokondrid.

Elusatel on rakuline struktuur sarnane kõikidele tüüpidele. Igal kuningriigil on aga oma eripärad. Loomaraku struktuuri kohta lisateabe saamiseks aitab see artikkel, milles me ei räägi mitte ainult omadustest, vaid tutvustame ka organellide funktsioone.

Keeruliselt organiseeritud loomaorganism koosneb suurest hulgast kudedest. Raku kuju ja otstarve sõltuvad koe tüübist, milles see sisaldub. Vaatamata nende mitmekesisusele on võimalik määrata üldised omadused raku struktuuris:

• membraan koosneb kahest kihist, mis eraldavad sisu väliskeskkonnast. Oma struktuuris on see elastne, nii et rakud võivad olla erineva kujuga;
• tsütoplasma asub rakumembraani sees. See on viskoosne vedelik, mis pidevalt liigub;

Tsütoplasma liikumise tõttu raku sees toimuvad erinevad keemilised protsessid ja ainevahetus.

• tuum - Sellel on suured suurused võrreldes taimedega. See asub keskel, selle sees on tuumamahl, tuum ja kromosoomid;
• mitokondrid koosnevad paljudest voltidest - cristae;
• endoplasmaatiline retikulum sellel on palju kanaleid, mille kaudu toitained sisenevad Golgi aparaati;
• nimega tuubulite komplekt golgi aparaat , kogub toitaineid;
• lüsosoomid reguleerida süsiniku kogust ja muud toitaineid;
• ribosoomid paikneb endoplasmaatilise retikulumi ümber. Nende olemasolu muudab võrgu karedaks, ER sile pind näitab ribosoomide puudumist;
• tsentrioolid - spetsiaalsed mikrotuubulid, mis taimedes puuduvad.

Riis. 1. Loomaraku ehitus.

Teadlased on hiljuti avastanud tsentrioolide olemasolu. Kuna neid saab näha ja uurida ainult elektronmikroskoobi abil.

Rakuorganellide funktsioonid

Iga organoid täidab teatud funktsioone, nende ühine töö moodustab ühtse sidusa organismi. Näiteks:

• rakumembraan tagab ainete transpordi rakku ja sealt välja;
• tuuma sees on geneetiline kood, mida antakse edasi põlvest põlve. Täpselt nii tuum reguleerib teiste rakuorganellide tööd;
• keha energiajaamad on mitokondrid . Siin tekib ATP, mille lagunemisel ATP vabaneb suur hulk energiat.

Riis. 2. Mitokondrite ehitus

• seintel golgi aparaat sünteesitakse rasvu ja süsivesikuid, mis on vajalikud teiste organellide membraanide ehitamiseks;
• lüsosoomid lagundada mittevajalikke rasvu ja süsivesikuid, samuti kahjulikke aineid;
• ribosoomid sünteesida valke;
• rakukeskus (tsentrioolid) mängivad olulist rolli spindli moodustumisel raku mitoosi ajal.

Riis. 3. Tsentrioolid.

Erinevalt taimerakust ei ole loomarakus vakuoole. Küll aga võivad tekkida ajutised väikesed vakuoolid, mis sisaldavad organismist eemaldatavaid aineid.

TOP 4 artiklitkes sellega kaasa lugesid

Mida me õppisime?

Loomaraku ehitus, mida õpitakse bioloogiatundides 7-9 klassis, ei erine teiste elusrakkude ehitusest. Loomaraku eripäraks on rakukeskuse, niinimetatud tsentrioolide olemasolu, mis osalevad mitoosi ajal jagunemisspindli moodustumisel. Erinevalt taimne organism puuduvad vakuoolid, plastiidid ja tselluloosist rakusein. Rakumembraan on piisavalt elastne, mis võimaldab rakkudel omandada erinevaid vorme ja suurused.

Teemaviktoriin

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.2. Kokku saadud hinnanguid: 271.

Oma ehituse järgi võib kõigi elusorganismide rakud jagada kaheks suureks osaks: mittetuuma- ja tuumaorganismid.

Taime- ja loomaraku ehituse võrdlemiseks olgu öeldud, et mõlemad struktuurid kuuluvad eukarüootide suprakuningriiki, mis tähendab, et need sisaldavad membraanimembraani, morfoloogiliselt moodustunud tuuma ja erinevatel eesmärkidel organelle. .

Taimeraku struktuurilised omadused:

Loomarakkude struktuurilised omadused:

Taime- ja loomarakkude lühike võrdlus

Mis sellest järeldub

1. Taime- ja loomarakkude struktuuri ja molekulaarse koostise tunnuste põhimõtteline sarnasus näitab nende päritolu seost ja ühtsust, tõenäoliselt ainuraksest. veeorganismid.
2. Mõlemad tüübid sisaldavad paljusid perioodilise tabeli elemente, mis esinevad peamiselt anorgaaniliste ja anorgaaniliste komplekssete ühendite kujul. orgaaniline loodus.
3. Erinev on aga see, et evolutsiooni käigus on need kaks rakutüüpi üksteisest kaugele lahknenud, sest erinevatest kahjulikud mõjud väliskeskkond neil täiesti erinevatel viisidel kaitse ja neil on ka erinevad söötmisviisid.
4. taimerakk erineb loomast peamiselt tselluloosist koosneva tugeva kesta poolest; spetsiaalsed organellid - kloroplastid, mille koostises on klorofülli molekulid, mille abil teostame fotosünteesi; ja hästi arenenud vakuoolid koos toitainetega.