Вакуолярная система клетки
презентация к уроку по биологии (10 класс) на тему

Слайд 1
Вакуолярная система клетки

Слайд 2
Органоиды – постоянные клеточные структуры, имеющие определенное строение, химический состав и выполняющие специфические функции. СЛОВАРЬ

Слайд 3
Общее свойство мембранных органелл — все они построены из биологических мембран (липопротеидных пленок), замыкающихся на себя сами так, что создают замкнутые полости, или, другими словами, отсеки. Внутреннее содержимое таких отсеков отлично от гиалоплазмы . СЛОВАРЬ

Слайд 4
Органоиды общего назначения, универсальные Специальные органоиды Присутствующие во всех клетках эукариот Характерные для специализированных клеток многоклеточного организма или клеток одноклеточного организма ЭПС, митохондрии, лизосомы и т.д. Реснички, жгутики и т.д. Органоиды клетки

Слайд 5
Классификация органоидов Органоиды Немембранные Мембранные Одномембранные Двухмембранные Рибосомы Клеточный центр Микротрубочки Микрофиламенты Хромосомы Митохондрии пластиды ЭПС Комплекс Гольджи Лизосомы Вакуоли

Слайд 6
Эндоплазматическая сеть Строение 1 мембрана образует: Полости Канальцы Трубочки На поверхности мембран – рибосомы

Слайд 7
ЭПС - это универсальный одномембранный органоид состоит из густой сети взаимосвязанных трубочек, пузырьков, образующих непрерывную сеть. Открыта в 1945 г. К.Портером (США) в клетках соединительной ткани. Мембрана ЭПС имеет толщину 6-7 нм, состоит на 2/3 белки и 1/3 липиды.

Слайд 8
ЭПС Гранулярная (шероховатая) Агранулярная (гладкая) Свойства ЭПС На внешней мембране расположены: рибосомы; полисомы (комплексы РНК и рибосом). Функции: синтез белков, трансформация белков (преобразование пространственной структуры, транспорт синтезированных белков в комплекс Гольджи) Пронизывает всю цитоплазму; Связывает органоиды клетки в единое целое; Связывает ядро с цитоплазмой и внешней средой; Накапливает продукты синтеза, а затем транспортирует в различные органоиды, где они потребляются или накапливаются в цитоплазме в качестве включений. Не содержит рибосом Функции: синтез углеводов и липидов, транспорт веществ, начальное формирование мембран

Слайд 9
Функция Пояснение Синтез белков, липидов и углеводов На мембранах гладкой ЭПС синтезируются липиды и углеводы; рибосомы шероховатой ЭПС синтезируют полипептиды Модификация синтезированных молекул В полостях ЭПС синтезированные молекулы подвергаются модификации, при этом из полипептидных цепочек формируются специфические для данной клетки белки, также образуются гликопротеиды и липопротеиды Транспорт синтезированных молекул Продукты синтеза ЭПС по ее каналам и трубочкам поступают в разные части клетки Защита от токсинов Гладкая часть ЭПС принимает участие в защите клетки от токсических веществ

Слайд 10

Слайд 11
Аппарат или комплекс Гольджи Строение Окруженные мембранами полости ( диктиосомы или цистерны ) и связанная с ними система пузырьков (от 50 нм до 10 мкм). Локализуется рядом с ядром. Функции Сортировка и накопление синтезированных в клетке веществ и метаболитов; Полимеризация синтезированных веществ (образование гликопротеидов, липопротеидов); «Упаковка» макромолекул; Образование лизосом; Формирование и регенерация мембран.

Слайд 12
Комплекс (аппарат) Гольджи, или пластинчатый комплекс, — это совокупность цистерн, вакуолей и пузырьков, которая была описана К. Гольджи в 1898 году. Этот комплекс представляет собой стопку из 5 — 10 плоских цистерн, узких в центре и расширяющихся по краям. По периферии комплекса происходит отделение вакуолей . В комплексе Гольджи накапливаются и созревают продукты, синтезируемые в эндоплазматической сети. В комплексе синтезируются компоненты клеточной мембраны и формируются лизосомы.

Слайд 13
Функция Пояснение Химическая модификация веществ Исходным субстратом для химической модификации являются вещества, поступающие в из ЭПС. Ферменты мембран аппарата Гольджи осуществляют различные химические реакции, в результате которых образуются вещества, необходимые клетке Транспорт веществ Аппарат Гольджи принимает участие в транспорте липидов. При переваривании липиды расщепляются и всасываются в тонкой кишке в виде жирных кислот и глицерина. В гладкой ЭПС клеток кишечной ворсинки липиды ресинтезируются . Они покрываются белковой оболочкой и через аппарат Гольджи транспортируются к плазматической мембране, через которую путем экзоцитоза покидают клетку и поступают в лимфатическую систему Формирование лизосом В цистернах аппарата Гольджи происходит созревание ферментов лизосом, их сортировка и упаковка в мембранные оболочки 

Слайд 14
Строение: Пузырьки овальной формы (снаружи – мембрана, внутри – ферменты) Функции: Расщепление органических веществ, Разрушение отмерших органоидов клетки, Уничтожение отработавших клеток . Лизосомы

Слайд 15
Мелкие пузырьки (диаметр от 0,5 до 2 мкм), содержащие набор гидролитических ферментов. Ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС, перемещаются в аппарат Гольджи, где происходит их модификация и упаковка в мембранные пузырьки лизосом. Лизосома может содержать от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов. Расщепление веществ с помощью ферментов называют  лизисом . Открыты Кристианом Рене Де Дювоном в 1949 г.

Слайд 16
Виды лизосом. Первичными называются лизосомы, отпочковавшиеся от аппарата Гольджи. Вторичными называются лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В этом случае в них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза , поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями . Автофагия  – процесс уничтожения ненужных клетке структур. Сначала подлежащая уничтожению структура окружается одинарной мембраной, затем образовавшаяся мембранная везикула сливается с первичной лизосомой, в результате также образуется вторичная лизосома –  автофагическая  вакуоль, в которой эта структура переваривается. Автолиз  – саморазрушение клетки, наступающее вследствие высвобождения содержимого лизосом. В норме автолиз имеет место при метаморфозах (исчезновение хвоста у головастика лягушек), инволюции матки после родов, в очагах омертвления тканей. Остаточное тельце ( телолизосома ) – лизосомы, содержащие непереваренный материал, который может храниться в клетке или экскретироваться .

Слайд 17
Функции Пояснение Переваривание материалов, поглощенных путем эндоцитоза Первичные лизосомы могут сливаться с пузырьками или вакуолями, образовавшимися в процессе эндоцитоза . При этом образуются вторичные лизосомы, в которых происходит переваривание материалов, поступивших в клетку путем эндоцитоза . Вторичную лизосому называют также пищеварительной вакуолью Выделение ферментов из клетки посредством экзоцитоза Ферменты, содержащиеся в первичных лизосомах, могут выделяться из клеток наружу. Это происходит, например, в процессе развития костной ткани, когда хрящ заменяется костной тканью. Клетки пищеварительных желез выделяют таким образом ферменты, образовавшиеся в цистернах аппарата Гольджи , в кишечную полость Автофагия Автофагия (греч.  autós  — сам и  phagos  — пожиратель) — это процесс уничтожения клеткой ненужных ей структур. Сначала такие структуры окружаются мембраной, отделяющейся от ЭПС, затем этот мембранный мешочек сливается с первичной лизосомой. В результате этого образуется вторичная лизосома, в которой происходит переваривание. Автофагия — завершение жизненного цикла органоидов, более не способных выполнять свои функции Автолиз Cаморазрушение клетки, наступающее в результате высвобождения содержимого ее лизосом. В результате автолиза клеток, например, происходит перестройка органов (хвоста) у головастика при превращении его в лягушку. Иногда автолиз является следствием повреждения или гибели клетки

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20
Вакуоль Вакуоли – крупные пузырьки или полости, ограниченные мембраной от гиалоплазмы и заполненные преимущественно водным содержимым. Вакуоли характерны для клеток растений, грибов и многих протистов, они образуются из пузыревидных расширений ЭПС или из пузырьков комплекса Гольджи.

Слайд 21
Растительная клетка В молодой клетке много мелких вакуолей, которые затем по мере роста и дифференцировки сливаются друг с другом и образуют одну большую  центральную вакуоль, которая может занимать до 95% объема зрелой клетки, ядро и органоиды оттесняются при этом к клеточной оболочке. Мембрана, вакуоли называется  тонопластом . Жидкость, заполняющая растительную вакуоль, называется  клеточным соком. В состав клеточного сока входят водорастворимые органические и неорганические соли, моносахариды, дисахариды, аминокислоты, конечные или токсические продукты обмена веществ (гликозиды, алкалоиды), некоторые пигменты (антоцианы). Из органических веществ чаще запасаются сахара и белки. Сахара – чаще в виде растворов, белки поступают в виде пузырьков ЭПР и аппарата Гольджи, после чего вакуоли обезвоживаются, превращаясь в  алейроновые зерна .

Слайд 22
Функция вакуолей в клетках растений: Регуляция водного баланса клетки, поддержание тургорного давления ; Определяют окраску цветков, плодов, почек, корнеплодов; Аккумулируют экскреторные вещества (пигменты, алкалоиды) Хранение и изоляция различных веществ (запасных, биологически активных, конечных продуктов обмена и др.).

Слайд 23
Животная клетка В животных клетках до 5% мелкие временные пищеварительные и автофагические вакуоли, относящиеся к группе вторичных лизосом и содержащие гидролитические ферменты. У одноклеточных животных есть еще сократительные вакуоли, выполняющие функцию осморегуляции и выделения

Слайд 24
Ананьева О.П. , Оревская сош Вакуоль представляет собой наполненный жидкостью мембранный мешок, стенка которого состоит из одинарной мембраны. В животных клетках содержатся относительно небольшие вакуоли: фагоцитозные , пищеварительные, автофагические и сократительные. Иная картина наблюдается в растительных клетках. Здесь клетки содержат одну большую центральную вакуоль, окруженную мембраной, которая носит название тонопласта . Жидкость, заполняющая Центральную вакуоль, называется клеточным соком. Это концентрированный раствор, содержащий минеральные соли, сахара, органические кислоты, кислород, диоксид углерода, пигменты и некоторые отходы жизнедеятельности или «вторичные» продукты метаболизма. Ниже перечислены функции, выполняемые вакуолями. Вода обычно поступает в концентрированный клеточный сок путем осмоса, через избирательно проницаемый тонопласт . В результате в клетке развивается тургорное давление и цитоплазма прижимается к клеточной стенке. Осмотическое поглощение воды играет важную роль при растяжении клеток во время роста, а также в общем водном режиме растения. 2. Иногда в вакуолях содержатся растворимые пигменты. В эту группу входят анто-цианины , имеющие красную, синюю или пурпурную окраску, и некоторые родственные соединения, окрашенные в желтый или кремовый цвет. Именно эти пигменты главным образом и определяют окраску цветков (например, у роз, фиалок и георгин), а также окраску плодов, почек и листьев. У листьев они обусловливают различные оттенки осенней окраски, которая зависит также от фотосинтетических пигментов, содержащихся в хлоропластах. Окраска играет роль в привлечении насекомых, птиц и некоторых других животных, участвующих в опылении растений и в распространении семян. 3. У растений в вакуолях иногда содержатся гидролитические ферменты и тогда вакуоли функционируют как лизосомы. После гибели клетки тонопласт , как и все другие мембраны, теряет свою избирательную проницаемость, и ферменты высвобождаются из вакуолей, вызывая автолиз. 4. В вакуолях растения могут накапливаться конечные и некоторые вторичные продукты метаболизма. Из конечных продуктов иногда обнаруживаются, например, кристаллы оксалата кальция. Вторичные продукты, в частности алкалоиды и тан-нины , выполняют, возможно, защитную функцию, предотвращая поедание таких растений травоядными животными. Может накапливаться в вакуолях и латекс — млечный сок растений, такой, например, как у одуванчика. В млечном соке бразильской гевеи содержатся соединения, из которых синтезируют каучук, а в млечном соке мака снотворного — такие алкалоиды, как морфин, из которого получают героин. 5. Некоторые растворимые компоненты клеточного сока, например сахароза и минеральные соли, играют роль запасных питательных веществ, при необходимости используемых цитоплазмой.

Слайд 25
Пероксисома Пероксисомы  – органоиды, сходные по строению с лизосомами, пузырьки с диаметром до 1,5 мкм с однородным матриксом, содержащим около 50 ферментов. Важнейшими ферментами являются  оксидазы , катализирующие перенос двух атомов водорода с органических молекул (аминокислот, углеводов, жирных кислот) непосредственно на кислород, при этом образуется пероксид водорода, опасный для клетки окислитель: АН 2 + О 2 → А + Н 2 О 2 Образующуюся перекись водорода  каталаза  использует для окисления различных субстратов: Н 2 О 2 + АН 2 → А + 2Н 2 О. В клетках печени пероксисомы крупные и их много, каталаза окисляет этиловый спирт до уксусного альдегида. Образуются пероксисомы   отпочковываваясь  от ранее существующих, т. е. относятся к самовоспроизводящимся органоидам, несмотря на то, что не содержат ДНК. Растут благодаря поступлению в них ферментов, ферменты пероксисом образуются на шероховатой ЭПС и в гиалоплазме .