Тело взрослого человека образуют около ста триллионов клеток. Форма клеток различна и обусловлена их функцией – от круглой (эритроциты) до древообразной (нервные клетки). Размеры клеток также различны – от 0,1-0,25 мкм (у некоторых бактерий) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе). Тело человека образовано клетками различных типов, характерным образом организующихся в ткани, которые формируют органы, заполняют пространство между ними или покрывают снаружи. Клетки окружены межклеточным веществом, обеспечивающим их механическую поддержку и осуществляющим транспорт химических веществ. Самые короткоживущие из них (1-2 дня) – это клетки кишечного эпителия. Ежедневно погибает около 70 миллиардов этих клеток. Примером других короткоживущих клеток являются эритроциты – их ежедневно погибает около 2 миллиардов [3].

Несмотря на свои малые размеры, клетка представляет собой сложнейшую биологическую систему, жизнедеятельность которой поддерживается благодаря разнообразным биохимическим процессам, которые происходят под строгим генетическим контролем. Генетический контроль развития и функционирования клетки осуществляют материальные носители информации – гены. Они сосредоточены главным образом в ядре клетки, но некоторая их часть находится в других клеточных органоидах (митохондриях, пластидах, центриолях).

Строение и функционирование генетических структур клеток на микроскопическом уровне, их количественную и качественную изменчивость изучает одно из направлений генетики, называемое цитогенетикой.

Представление о клетке как об элементарной структурно-функциональной единице всех живых организмов сложилось в результате цепи изобретений и открытий, сделанных в XVI-XX веках:

1590 г. – Янсен изобрел микроскоп, в котором большое увеличение достигалось соединением в тубусе двух линз;

1965 г. – в Кембридже (Англия) установлена первая промышленно изготовленная модель электронного микроскопа.

Естественно, между этими двумя датами происходило множество событий, в результате которых были усовершенствованы микроскопы (основное средство изучения клеток), а также исследования и открытия в области генетики и, в частности, цитологии.

Клеточная теория и неклеточные формы жизни

Результатом длительного исследования строения клеток различных организмов стало создание клеточной теории, у истоков которой в ее современном виде стояли немецкий ботаник М.Я. Шлейден (1804-1881) и зоолог Т. Шванн (1810-1882). В настоящее время эта теория содержит три главных положения:

• только клетка обеспечивает жизнь в ее структурно-функциональном и генетическом отношении;
• единственным способом возникновения жизни на Земле является деление ранее существующих клеток;
• клетки являются структурно-функциональными единицами многоклеточных организмов [2].

Отсюда следует, что клетка – это элементарная единица живого, вне клетки нет жизни, так как в клетке сохраняется и реализуется биологическая информация (даже у вирусов). Современная биология подтверждает, что все клетки одинаковым образом хранят биологическую информацию, передают генетический материал из поколения в поколение, хранят и переносят информацию, регулируют обмен веществ и т. д. Вместе с тем многоклеточный организм обладает свойствами, которые нельзя рассматривать как простую сумму свойств и качеств отдельных клеток.

Таким образом, клетка является обособленной и организационно наименьшей структурой, для которой характерна вся совокупность свойств жизни и которая в соответствующих условиях окружающей среды способна поддерживать в себе эти свойства и передавать их следующим поколениям.

Все многообразие живых существ можно разделить на две резко отличающиеся группы: неклеточные и клеточные формы жизни. Первая группа представляет собой вирусы, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри этих клеток.

Вирусы резко отличаются от всех других форм жизни. По строению и организации они представляют собой нуклеопротеидные частицы, по способу репродукции являются внутриклеточными паразитами. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне.

Типы клеточной организации

Клеточная структура присуща основной массе живых существ на Земле. Все эти организмы представлены клетками двух типов: прокариотическими и эукариотическими клетками. К прокариотическим клеткам относят бактерии и синезеленые водоросли. Прокариоты – доядерные организмы, не имеющие типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану. Вместо ядра у них находится так называемый

Рисунок 1. Схема строения бактериальной клетки

Строение бактериальной клетки:

1 – цитоплазматическая мембрана; 2 – клеточная стенка; 3 – слизистая капсула; 4 – цитоплазма; 5 – хромосомная ДНК; 6 – рибосомы; 7 – мезосома; 8 – фотосинтетические мембраны; 9 – включения; 10 – жгутики; 11 – пили.

Прокариотическая ДНК не содержит гистоновых белков, но связана с небольшим количеством негистоновых белков. Этот комплекс ДНК и негистоновых белков и образует нуклеотид, который обычно располагается в центре клетки. Мезосомы – это складчатые мембранные структуры, на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в процессе дыхания. Клеточная стенка

Эукариотические клетки представлены двумя подтипами: клетками одноклеточных организмов, которые структурно и физиологически являются самостоятельными организмами, и клетками

Рисунок 2. Животная и растительная клетка

В клетке можно выделить 4 группы структурных компонентов: 1) мембранная система; 2) клеточные органоиды; 3) цитоплазматический матрикс; 4) клеточные включения. В свою очередь, мембранную систему составляют: 1) клеточная плазматическая мембрана; 2) цитоплазматическая сеть и 3) пластичный комплекс Гольджи. Клеточная мембрана отделяет цитоплазму клетки от наружной среды или клеточной стенки (у растений) и выполняет три основные функции: отграничивающую, барьерную и транспортную. Она играет важную роль в обмене веществ между клеткой и внешней средой, в движении клеток и в сцеплении друг с другом. Цитоплазму всех эукариотических клеток пронизывает сложная система мембран, получившая название

Клеточные органоиды и ядро клетки

Клеточные органоиды (клеточные органеллы) – это постоянные дифференцированные клеточные структуры, имеющие определенные функции и строение. К клеточным органоидам относят ядро, центриоли, митохондрии, рибосомы, лизосомы, пероксисомы, пластиды, жгутики и реснички.

Ядро – важнейшая составная часть клетки. Это наиболее крупный органоид клетки, составляющий 10-20 % ее объема. Оно может находиться в состоянии покоя или деления (мейоза). Ядро управляет всеми процессами жизнедеятельности клетки. Эти процессы сложны и многообразны: клетка должна поддерживать форму, получать извне вещества для пластического и энергетического обмена, синтезировать органические вещества

Клеточное ядро имеет шаровидную или вытянутую форму. Основная функция ядра – хранение наследственной информации или генетического материала. Ядро состоит из ядерной оболочки и расположенных под ней нуклеоплазмы, ядрышка и хроматина (рис. 3).

Рисунок 3. Строение ядра клетки

Как видно из рисунка, ядерная оболочка пронизана порами диаметром 80-90 нм, количество которых в типичной животной клетке составляет 3-4 тыс. пор. Содержимое клеточного ядра называется нуклеоплазмой, или кариоплазмой. Нуклеоплазма отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой. Ядерная оболочка образована двумя    мембранами – наружной и внутренней. Химический состав ядерной оболочки достаточно сложен, основными химическими компонентами ядерных оболочек являются липиды (13-35%) и белки (50-75%) [4].

Ядра клеток могут содержать одно и более ядрышек. Ядрышки состоят из рибонуклеопротеидов, из которых в дальнейшем образуются субъединицы рибосом. Здесь происходит синтез рРНК (рибосомальной РНК).

Хроматин следует считать главным компонентом ядра. В нем заключена наследственная информация, которая передается при каждом делении клетки, а также реализуется в процессе жизнедеятельности самой клетки. Хроматин ядра клетки состоит их хроматиновых нитей. Каждая хроматиновая нить соответствует одной хромосоме, которая образуется из нее путем спирализации.

Из многочисленных свойств и функций ядерной оболочки следует подчеркнуть ее роль как барьера, отделяющего содержимое ядра от цитоплазмы и активно регулирующего транспорт макромолекул между ядром и цитоплазмой. Другой важной функцией ядерной оболочки следует считать ее участие в создании внутриядерной структуры.

Строение и химический состав хромосом.

Хромосомы – это самовоспроизводящиеся органоиды клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные свойства клеток и организмов. Основная функция хромосом – хранение, воспроизведение и передача генетической информации при размножении клеток и организмов. Хромосомы эукариотических клеток состоят в основном из ДНК и белков, которые образуют нуклеопротеиновый комплекс. Белки составляют значительную часть состава хромосом (65%). Все хромосомные белки разделяют на гистоновые и негистоновые [7].

Гистоновые белки, или гистоны – это белки, богатые остатками аргинина и лизина, определяющими их щелочные свойства. Гистоны присутствуют в ядрах в виде комплекса с ДНК. Они выполняют две важные функции – структурную и регуляторную. Структурная функция заключается в том, что они обеспечивают пространственную организацию ДНК в хромосомах и играют важную роль в ее упаковке. Регуляторная функция гистоновых белков состоит в регуляции синтеза нуклеиновых кислот (как ДНК, так и РНК).

Негистоновые белки представлены большим количеством молекул, которые разделяют более чем 100 функций. Среди этих белков есть ферменты, ответственные за репарацию, репликацию, транскрипцию и модификации ДНК. Помимо ДНК и белков в составе хромосом обнаружены небольшие количества РНК, липидов, полисахаридов и ионы металлов.

Морфологию хромосом изучают во время митоза методом микроскопии. В этот период хромосомы максимально спирализованы. В первой половине митоза хромосомы состоят из двух одинаковых по форме структурных и функциональных элементов, называемых хроматидами, которые соединены между собой в области первичной перетяжки. В месте первичной перетяжки расположена центромера – особым образом организованный участок хромосомы, общий для обоих сестринских хроматид.

Во второй половине митоза происходит деление центромеры и отделение хроматид друг от друга. Из них образуются однонитчатые дочерние хромосомы, распределяющиеся между дочерними клетками. Для каждой хромосомы положение центромеры строго постоянно.

В некоторых растительных клетках и всех животных клетках находится характерно окрашиваемая часть цитоплазмы, которую называют центросомой или клеточным центром. В состав центросомы входит пара центриолей, расположенных под прямым углом друг к другу (рис. 4).

Рисунок 4. Составные части материнской и дочерней центриоли

Стенка центриоли образована   27 микротрубочками, сгруппированными в 9 триплетов. Пару центриолей иногда называют диплосомой. В каждой диплосоме одна центриоль зрелая, материнская, другая – незрелая, дочерняя, является уменьшенной копией материнской [5].

Митохондрии – это органоиды эукариотической клетки, обеспечивающие организм энергией. Форма и размеры митохондрий очень разнообразны. Обычный диаметр митохондрий от 0,2 до 1 мкм, длина достигает 10-12 мкм. Число митохондрий в различных клетках варьирует в широких пределах – от 1 до 10⁷. Митохондрия имеет две мембраны – наружную и внутреннюю, между которыми расположено межмембранное пространство.

Основная функция митохондрии – синтез АТФ, т. е. образование энергии – около 95% в животной клетке и чуть меньше – в растительной, специфических белках и стероидных гормонах.

Рибосома – органоид клетки, осуществляющий биосинтез белка. Представляет собой рибонуклеопротеиновую частицу диаметром 20-30 нм. В прокариотической клетке около 10 тыс. рибосом, а в эукариотической – 50 тыс. Рибосомы состоят из двух субчастиц – большой и малой. В цитоплазме клетки рибосома связывается с мРНК и осуществляет синтез белка.

Лизосома – органоид клеток животных и грибов, осуществляющий внутриклеточное пищеварение. Местом формирования лизосом является комплекс Гольджи. Внутри лизосом содержится более 20 различных ферментов. В клетке обычно находятся десятки лизосом.

Пластиды – это органоиды эукариотической растительной клетки. Каждая пластида ограничена двумя элементарными мембранами. Пластиды разнообразны по форме, размерам, строению и функции. По различной окраске различают хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Обычно в клетке встречается только один из перечисленных пластид. Каждая клетка содержит несколько десятков хлоропластов, в каждом из которых находится 10-60 копий ДНК.

Жгутик – органелла движения ряда простейших. В клетке бывает 1-4 жгутика, а редко и более. Жгутик эукариотической клетки – это вырост толщиной около 0,25 мкм и длиной 150 мкм, покрытый плазматической мембраной. Как и другие органеллы, жгутик имеет сложную структуру. Движутся жгутики, в отличие от ресничек, волнообразно. Ресничка – органелла движения или рецепции у клеток животных и некоторых растений. Движутся реснички обычно маятникообразно.

Цитоплазма клетки состоит из цитоплазматического матрикса и органоидов. Цитоплазматический матрикс заполняет пространство между клеточной мембраной, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Химический состав цитоплазматического матрикса разнообразен и зависит от выполняемых клеткой функций, а также образует внутреннюю среду клетки и объединяет все внутриклеточные структуры, обеспечивая их взаимодействие.

Клеточные включения – это компоненты цитоплазмы, представляющие собой отложения веществ, временно выведенных из обмена, и конечных его продуктов. Особый вид клеточных включений – остаточные тельца – продукты деятельности лизосом [4; 8].

Естественная гибель клетки (апоптоз).

Апоптоз – регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции.

К сожалению, до сих пор процесс естественной гибели клеток до конца не изучен. Известно, что в клетке из-за блокирования ферментов прекращается синтез белка, а нет белка – нет и жизни. Морфологически апоптоз характеризуется разрушением ядра и цитоплазмы. «Осколки» погибшей клетки поглощаются и перерабатываются специальными клетками иммунной системы – фагоцитами. Но ведь клетки могут погибнуть и под воздействием случайных факторов (механических, химических и любых других). Случайная гибель клеток (а также ткани, органа) в биологии называется некрозом. Важно то, что естественная клеточная гибель (апоптоз) в отличие от некроза не вызывает воспаления в окружающих тканях [5].

В организме запрограммированная клеточная гибель выполняет функцию, противоположную митозу (делению клетки), и, тем самым, регулирует общее число клеток в организме. Апоптоз играет важную роль в защите организма при вирусных инфекциях. В частности, иммунодефицит при ВИЧ-инфекции определяется нарушениями в контроле апоптоза.

Заключение

В этой статье рассмотрена лишь обобщенная информация о строении растительных и животных клеток. На Земле много живых организмов, но только одна Жизнь: один генетический код, схожее клеточное строение, несколько десятков общих генов. Клетка имеет сложную внутреннюю организацию и специфическое взаимодействие органелл в процессе жизнедеятельности, является элементарной единицей полноценной живой системы. Клетка – это наименьшая самовоспроизводящаяся единица жизни, на уровне клетки протекают рост и развитие, размножение клеток, обмен веществ и энергии. Она является морфологической и физиологической структурой, элементарной единицей растительных и животных организмов. В многоклеточном организме протекающие процессы складываются из совокупности координированных функций его клеток. Без клетки, вне клетки и с разрушением клетки жизнь прекращается. Клетка – это Жизнь!

Список литературы:
1. Ахундова Э.М., Салаева С.Д. Генетика: вопросы и ответы. – Баку, 2019. – 381 с.
2. Гринев В.В. Генетика человека. – Минск: БГУ, 2006. – 131 с.
3. Гусейнова Н.Т. Цитология: Учебник. – Баку, 2018. – 224 с.
4. Курчанов Н.А. Генетика человека с основами общей генетики: Учебное пособие. – СПб.: СпецЛит, 2005. – 185 с.
5. Стволинская Н.С. Цитология / Н.С. Стволинская. – М.: Прометей, 2012. – 208 с.
6. Цаценко Л.В., Бойко Ю.С. Цитология. – Ростов-н/Д: Феникс, 2009. – 186 с.
7. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. – М.: Академкнига, 2004. – 495 с.
8. Ченцов Ю.С. Общая цитология: Учебник. – М.: МГУ, 1984. – 442 с.

«Клетка. Химический состав. Виды клеток. Строение клетки»

МКОУ КГО «СШ №2 города Теберды имени М.И.Халилова»

РЕФЕРАТ

по биологии

на тему:

«Клетка. Химический состав.

Виды клеток. Строение клетки»

Ученица 5 класса

Байчорова Каралина

Учитель биологии:

Байрамкулова С.У.

Клетка

 — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию.

Все живые организмы: многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток. А простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами.

Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название –

Химический состав клетки.

В настоящее время учёным удалось обнаружить в составе клетки более 80 химических элементов из 118 известных. 

составляют почти 98% от химического состава клетки.

Оставшиеся 2% составляют другие элементы, такие как :

Большинство всех элементов в клетке находятся в химических соединениях.

В клетке можно выделить органические и неорганические вещества.

К неорганическим веществам относятся вода (70-80%) и минеральные соли(1,0-1,5%).

В эмали зубов содержится 10% воды, а в костях 20% воды. Это объясняется огромной ролью воды в нашем организме. Прежде всего, вода придаёт клетке объём, упругость.

Многочисленные химические реакции происходят именно в водной среде, так как воды является очень хорошим растворителем.

Вода помогает удалению из организма ненужных и вредных веществ, способствует перемещению кислорода, углекислого газа и питательных веществ.

Очень важную роль играет содержание минеральных солей в клетке. Минеральные соли обеспечивают выполнение функции раздражимости, а также придают прочность костям.

К органическим веществам клетки относятся белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Важно отметить, что содержание органических веществ характерно только для живых организмов.

Белки – это основные вещества клетки. Это очень сложные соединения. Одним из примеров белков может быть белок гемоглобин, который предаёт крови красный цвет. Важно отметить, что ни одно движение мышц невозможно без сократительных белков. Белки принимают участие в защите организма от инфекций, свёртывания крови и т.д.

Важную роль в организме играют углеводы. Это хорошо известная всем глюкоза, сахароза, клетчатка, крахмал. Сжигая глюкозу, организм получает энергию, которая необходима для жизнедеятельности всего организма. Например, в клубнях картофеля содержится до 80% крахмала.
Жиры выполняют в организме ряд функций. Они дают организму до 30% необходимой ему энергии, предохраняют от потери тепла (если жир накапливается в большом количестве). Жиры являются резервом воды.
Нуклеиновые кислоты ответственны за хранение и передачу наследственной информации от родителей к потомству. Они входят в состав хромосом, которые находятся в ядре.

Виды клеток.

Строение клеток.

Темы исследовательских работ по биологии

Внимание! Мы также предлагаем на этом сайте бесплатно скачать для школьников наши тесты в картинках Угадай детеныша животного и Угадай цветочек по картинке.

Вниманию представлены темы исследовательских работ по биологии, которые будут полезны при проведении самостоятельного исследования в области зоологии, ботаники и экологии.

Данные темы проектов по биологии рекомендуются учащимся 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 классов, как для проведения самостоятельной внеклассной исследовательской работы, так и для закрепления изученного на уроках материала.

Предложенные темы исследовательских работ по биологии можно использовать для исследования учащимся 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 классов в целом, дополнять, расширять и изменять по своему усмотрению, в зависимости от интересов и уровня подготовки школьников.

Научно-исследовательская работа может быть выполнена по теме любого направления биологии. Если вас интересуют темы исследовательских работ и проектов по анатомии, микробиологии и генетике, перейдите по ссылкам ниже.

В представленном списке тем исследовательских проектов по биологии собраны наиболее интересные темы более общего назначения, предназначенные для проведения теоретических и практических исследований в любых классах общеобразовательной школы.

В приведенном ниже списке можно выбрать интересную тему для индивидуального проекта по биологии для любого класса общеобразовательной школы, гимназии или лицея.

Темы проектов по Биологии

Темы исследовательских работ по биологии для учащихся школы:

Перейти к разделам:
Исследовательские работы по биологии
План исследовательского проекта

Если Вы хотите разместить ссылку на страницу Темы исследовательских работ учащихся по биологии, установите у себя на сайте или форуме один из следующих кодов:

Код ссылки на страницу «Темы проектов по биологии«:
<a href=»http://obuchonok.ru/node/444″ target=»_blank»>Темы исследовательских работ по биологии</a>

Код ссылки на форум:
[URL=http://obuchonok.ru/node/444]Темы проектных работ по биологии[/URL]

Почти 20 школьников отравились в Красноярском крае :: Общество :: РБК

Вид на здание школы № 100 в Железногорске (Фото: admk26.ru)

В городе Железногорске Красноярского края отравились 19 школьников, троих из них госпитализировали. Об этом РБК сообщил руководитель межрегионального управления №51 Федерального медико-биологического агентства (ФМБА) России Владимир Блохин.

«Предварительный диагноз — острая кишечная инфекция. Трое детей ночью были госпитализированы, остальные — амбулаторно. Причины выясняются», — рассказал он.

О том, что в школе №100 Красноярского края произошло массовое отравление детей, ранее со ссылкой на администрацию города писало издание «Тайга.Инфо». По информации местных властей, всего симптомы отравления почувствовали 46 учеников начальных классов. Директор школы Владимир Люто уточнил порталу, что из них за медицинской помощью обратились только девять человек.

По его словам, случаев отравления среди учеников средних и старших классов не было, начальную школу отправили на дистанционное обучение.

Также Люто добавил, что сейчас специалисты берут в школе смывы с поверхностей, чтобы найти источник проблемы, передает NGS.

События | Наука и жизнь

Медицина | Skyscraper City Forum

Российские онкологи первые в мире провели уникальную операцию по пересадке органов

Успех российских врачей, путь к которому занял 10 лет. Впервые в мире удалось вернуть возможность нормально дышать пациентке, которая несколько раз была на грани смерти от рака. Опухоль поразила сразу бронхи и трахею, взамен которых женщине пересадили новые, выращенные в лаборатории.

К почти легкому дыханию Татьяны Вохмяниной приковано все внимание пока только врачей российского онкоцентра им. Блохина. Они еще ни с кем не успели поделиться тем, что совершили прорыв. Впервые в мире в этой клинике больной раком пересадили и трахею, и бронхи. Это случилось меньше двух недель назад, а сама пациентка Татьяна Вохмянина уже вовсю говорит и даже рассказывает, как отказывается от кислородной маски: «Раньше я без нее обходиться не могла, а сейчас снимаю, могу походить, погулять, привести себя в порядок».

Такие пациенты раньше дышали через трубки до конца своих дней, временно укрощая болезнь лучевой или химиотерапией. Опухоль расположена там, где оперировать было невозможно — на трахее и бронхах. На этот раз такой сложный и длинный участок дыхательных путей удалили и на его место поставили имплантат.

Эта операция собрала весь цвет российской онкологии — над хирургическом столом склонились 2 профессора и один академик, и продолжалась она 3 часа. Того требовала сама ситуация. Пациентка несколько раз балансировала на грани жизни и смерти, а врачи работали в тяжелейших технических условиях.

Самая сложная задача стояла перед реаниматологами — заставить человека дышать через орган, который ему, по сути, удаляют. Трубки искусственной вентиляции подвели сразу к легким и придерживали едва ли не руками в то время, как хирурги работали с ювелирной точностью — не попади они хотя бы на миллиметр, начался бы воспалительный процесс.
«Операция происходила на рабочем сердце, все структуры движутся. И, конечно, технические условия очень сложные. Не говоря уже об освещенности, потому что на большой глубине», — рассказывает генеральный директор Российского онкологического научного центра им. Блохина Михаил Давыдов.

Но главная сенсация даже не в том, как пересадили, а в том что. К ней шли почти 10 лет в лабораториях онкоцентра, готовили биоимплантат — это конструкция трахеи и бронхов, но не искусственно созданная, а донорская. Такие иммунная система пациента обычно отторгает, и сложней всего сделать их как бы невидимыми для организма. Сделали — для этого уничтожили белок донора и вживили клетки пациента.

«Берутся стволовые клетки из костного мозга и из них получают мезанхиальные клетки, которыми будет покрыта наружная поверхность трахеи», — объясняет заведующий лабораторией клеточного иммунитета Российского онкологического научного центра им. Блохина Михаил Киселевский.
Эту технологию уже запатентовали и готовятся представить мировому медицинскому сообществу. Оно, кстати, тоже сделало шаг вперед — во Франции трансплантировали бронхи, в Москве — трахею, но в онкоцентре имени Блохина своих коллег обогнали на 2 шага, одновременно пересадив и то и другое. Это признают онкологи и в России и за рубежом, еще будто не до конца поверив в случившееся.

«Если действительно эта операция прошла успешно и дала свои результаты, то это настоящий прорыв в лечении рака легких и трахеи. Прежде всего, он качественно улучшит жизнь пациентов, которые всегда страдали из-за недостатков существующей технологии», — признается израильский онколог Рафаэль Катан.

Следующий шаг этой технологии российские онкологи уже придумали — в центре Блохина хотят создать банк трансплантатов. В России тысячи больных, нуждающихся в них, и это даст им шанс, пожалуй, единственный, полностью излечиться от рака.

http://сделаноунас.рф/blogs/4070/#cut

Новый перинатальный центр начнёт работу в Воронеже

Основные строительные работы перинатального центра в Воронеже завершены, сообщалось на совещании у губернатора региона Алексея Гордеева в четверг, 10 марта. Заключены контракты на поставку медицинского и технологического оборудования, решается вопрос с оснащением центра мебелью, мягким инвентарем, компьютерным оборудованием и программным обеспечением. Вскоре помещения подготовят к монтажу медицинского и технологического оборудования. Ожидается, что перинатальный центр начнёт работу 1 июля.

В перинатальный центр будут госпитализироваться наиболее тяжелые по состоянию женщины и новорожденные дети со всей области. Отметим, в области ежегодно рождается около 24 тысяч малышей, и у каждого третьего наблюдаются патологии. Благодаря перинатальному центру недоношенные малыши и новорожденные с экстремально низким весом получат реальные шансы на жизнь.

http://сделаноунас.рф/blogs/4069/#cut

«Сотовая встреча» | Американский учитель биологии

Стандартная часть учебных программ по биологии — это проектная оценка структуры и функций клеток. Тем не менее, это часто индивидуальные задания, которые мало способствуют решению проблем или групповому обучению и избегают предмета химического взаимодействия органелл. Я оцениваю основанный на модели проект клетки, разработанный для стимулирования группового и индивидуального исследования, и анализирую, как проект стимулирует решение проблем на уровне клеточной системы.Студенты начинают с четырех типов клеток организма, маркируют органеллы, описывают их структуру и прикрепляют химические вещества, производимые или необходимые для функции каждой органеллы. Студенты моделируют передачу сигналов, распознавание клеток и перенос молекул через мембраны. После описания проекта я представляю показатели участия студентов и рубрику, сравниваю индивидуальную и групповую работу и выделяю будущие модификации, включая согласование с научным стандартом следующего поколения «Структура, функции и обработка информации».”

Осенью 2008 года я представил проект моделирования клеток в учебной программе по естествознанию в средней школе. По мере того, как я его использовал, я искал способы улучшить обучение и направляемое исследование посредством группового и индивидуального обсуждения и участия, а также посредством тактильной работы. Однако, чтобы обнаружить достоинства этих изменений, их нужно было протестировать в классе.

Описанный здесь проект «Сотовая встреча» назван во избежание путаницы и сравнений между ним и другими сотовыми проектами.Темы включают передачу клеточных сигналов, проницаемость мембран, химические реакции и органеллы, в которых они происходят, а также главный вопрос, сравнивающий изучение клетки с самой жизнью.

В ответ на отзывы студентов, экспертную оценку проекта с экспертами, обзоры с коллегами-преподавателями и понимание, полученное в результате его публичного представления (см. Благодарности), я внес дополнительные изменения на 2013 год, учитывая научные стандарты следующего поколения (NGSS). ; NGSS Lead States, 2013).Например, стандарт структуры и функций ячеек (MS-LS1-2) заявляет о необходимости «разработать и использовать модель, описывающую функции ячейки в целом, и способы, которыми части ячеек вносят свой вклад в функции. Акцент делается на функционировании клетки как целостной системы и основной роли идентифицированных частей клетки, в частности ядра, хлоропластов, митохондрий, клеточной мембраны и клеточной стенки ».

Здесь я сообщаю о последних изменениях, наблюдениях, результатах и ​​развитии проекта.Я также освещаю подходы к обучению, участие, роли и успеваемость учащихся, методы индивидуальной и групповой оценки и критерии выставления оценок.

В зависимости от того, какой класс преподает, требуется либо базовый, либо более продвинутый урок, описывающий структуру и функции клетки. Многие из этих уроков включают просмотр различных клеток под микроскопом и индивидуальный проект клетки. Когда я впервые преподавал этот проект, студенты сделали модель клетки растения или животного из пенополистирола.Как только модель была построена, студенты пометили части клеток и органеллы (пример находится на http://niki319.blogspot.com/2008/02/cell-model.html).

Другой вариант — изучить структуру и функционирование клеток с помощью веб-квеста; один из таких квестов называется «Celebrate Cells» (http://www.can-do.com/uci/ssi2001/cells.html). Другой подход предполагает создание «клеточного города» для объяснения функций органелл и клетки (Grady & Jeanpierre, 2011).

Варианты бакалавриата включают групповой проект, в котором студенты выбирают болезнь, а затем объясняют, как она влияет на клетку и ее органеллы. По мнению этого учителя, проектная клеточная биология переместила студентов от учебной программы, основанной только на содержании, к учебной программе, в равной степени ориентированной на «общение, лидерство, командную работу» и другие навыки, полезные на протяжении всей их жизни (Wright & Boggs, 2002). Он содержит подробные рубрики для структуры и функции клетки и органеллы, а также, в данном случае, что происходит с этими объектами при поражении болезнью.

Четыре цели привели к созданию текущей версии модели «Cellular Encounter». Первой была попытка сделать модель ячейки и процесс ее проектирования более динамичными, чем фиксированные или статические версии, описанные выше. Управляемый запрос, форма активного обучения (Lee, 2010), был введен в качестве средства для каждой группы студентов, чтобы спроектировать, набросать и разместить детали и детали мембран на масштабной модели.

При таком подходе конечный продукт был основан на «общем процессе внутри классного сообщества» (Khourey-Bowers, 2011). Крупномасштабная модель клетки позволила группе студентов с комфортом решить, где разместить химические соединения, как направить их к нужной органелле и как лучше организовать их поток через мембрану.

Вторая цель заключалась в том, чтобы студенты понимали клетку в целом, скоординированную систему со всеми органеллами, поддерживающими основные характеристики жизни (см. NGSS Lead States, 2013).С помощью этой модели учащиеся могут увидеть, как реагенты и продукты, используемые в химических реакциях органелл, взаимосвязаны, вместо того, чтобы изучать органеллы по отдельности и как не связанные друг с другом, и как они служат потребностям клетки.

Третья цель заключалась в том, чтобы усилить предварительное изучение фундаментальных характеристик жизни и химических реакций, происходящих в клетке. В нашей программе естественных наук модель «Cellular Encounter» следует за изучением химических реакций, элементов и соединений.Здесь студенты сосредотачиваются на пяти основных элементах жизни (углерод, водород, азот, кислород и железо).

Однако, если бы наука о клетке преподавалась как в учебных планах, так и в структуре учебника, студентов не просили бы связать свои нынешние знания о химических реакциях с реальными участками химических процессов в клетке. В «Клеточной встрече» химические реакции рассматриваются как часть «фабрики» клетки, способной производить около 20 000 соединений.

Следовательно, таблицы, найденные в студенческих пакетах, укрепили знания учеников о конкретных химических веществах, необходимых для жизни или производимых клеткой. Например, в исходной таблице учащихся просят определить роль углеводов, липидов, белков, нуклеотидов, нуклеиновых кислот и воды и то, как клеточные органеллы их используют. Только что перечисленные соединения затем используются в таблице 1; третий столбец остается пустым, потому что студенческие группы должны определить органеллы, в которых протекает соответствующая химическая реакция.

Органические соединения и их синтез.

В нашей учебной программе «Клеточная встреча» усиливает и совпадает с введением микроскопа для изучения организмов, размножающихся бесполым путем, таких как гидра и дрожжи (бутонизация), бактерии и амебы (деление), планария (регенерация) и клубника (вегетативная форма). распространение).Чтобы гарантировать, что микроскопические изображения не были изолированным опытом, особое внимание было уделено использованию конкретных организмов (Greene, 2005). Это произошло благодаря тому, что студенты разработали и составили свои модели с использованием изучаемых нами организмов, а не общих типов клеток.

Четвертая цель заключалась в том, чтобы стимулировать индивидуальное участие и участие с помощью рубрик и информации, которые помогали учащимся находить свои собственные ответы, а не постоянно и автоматически полагаться на учителя.Специфика материальных требований в сочетании с необходимостью дополнительной коммуникации способствовала активному обучению проекта (Khourey-Bowers, 2011).

Для реализации проекта требовался подходящий формат ячейки масштабной модели. Он должен был предоставить достаточно места для интерактивной групповой работы, способствовать обучению от ученика к ученику, бросить вызов продвинутым ученикам и быть подходящим в качестве строительных лесов для учеников с особыми потребностями.Я экспериментировал с различными носителями и тестировал альтернативы в других настройках класса. В конце концов я выбрал бумагу KELVIN DesignGrid Paper (17 × 22 дюйма; http://www.kelvin.com/mm5/merchant.mvc?Store_Code=k&Screen=PROD&Product_Code=420238), которая обеспечивает «черновой» подход при наличии обозначенной области для ученика — название ячейки и утверждение учителя. Графический формат документа DesignGrid (как показано на веб-сайте продукта) давал студентам представление о порядке и макете, которые предотвращали плохое планирование.Однако можно заменить крупную миллиметровую бумагу или плакат.

Студенты расшифровали структуры и функции клетки конкретного организма, чтобы определить конкретную клетку, отнесенную к каждой группе (таблица 2). Были отобраны четыре организма, которые поровну разделены на восемь табличных групп. В настоящее время для модели проекта я использую типы клеток следующих организмов: клубника, бактерии сальмонеллы, человеческие клетки и гидра.

Основные свойства конкретных организмов и их клеток, используемые для определения того, какой из четырех возможных организмов принадлежит к данной группе таблиц.

В таблице 2 учитель обводит перед классом определенные свойства, которые служат подсказкой о том, какие клетки организма будет изучать конкретная группа за столом.Этот метод определения клетки организма вместо того, чтобы получать указания с самого начала, способствует управляемому исследованию, групповому принятию решений и участию. Он укрепляет знания о свойствах каждой ячейки с помощью предшествующих знаний, заметок, учебников и группового принятия решений. По этой причине групповые баллы и участие были распределены, даже несмотря на то, что некоторые школьные округа отказываются от этого типа оценивания.

После того, как каждый участник согласовал организм и тип клеток, группа отыскивала свой «соответствующий» тип клеток среди других табличных групп по четыре студента в каждой.Это потребовало от учащихся переходить от одной таблицы к другой, сравнивая результаты своих клеточных ключей, пока не будет найдена соответствующая ячейка. Эти таблицы совпадающих типов клеток затем должны были взаимодействовать друг с другом для получения химических соединений, необходимых органеллам. Это гарантировало, что каждая группа студентов встала и общалась со своей соответствующей ячейкой.

Следующим шагом было экспериментировать, как лучше всего нарисовать клетку и ее мембрану, учитывая прохождение соединений.Проницаемость мембран и химический обмен требовали особого внимания, чтобы сделать их осязаемыми для студентов. Несмотря на то, что мембрану описывали как «привратник» или, точнее, жидкую мозаичную структуру, что это означает химически и как такие вещи работают, оставалось загадкой для многих учащихся. Поэтому я попросил, чтобы они построили «каналы» для молекулярных обменов в своих моделях.

Студенты визуализировали каналы в мембране, стирая четыре небольших участка мембраны, нарисованных карандашом.Стирая эти кусочки мембраны, они могли видеть, как каналы проникают через мембрану и как можно обмениваться химическими соединениями и отходами. Таким образом, к тому времени, когда учащиеся поступают в среднюю школу, они знакомы с проницаемостью мембран, типами соединений, которые проходят через них, и как они служат в качестве привратника. Хотя эта модель не объясняет деталей белковых каналов и транспортных белков, которые они изучают в старшей школе, она представляет собой первый шаг в подготовке к более поздним исследованиям AP-биологии (см. College Board, 2011).

В последующих модификациях проницаемость мембран будет подчеркивать, что вода поступает через каналы, тогда как диоксид углерода, кислород и липиды диффундируют непосредственно через мембраны. Сахара, аминокислоты, нуклеотиды и белки будут использовать другие транспортные механизмы, соответствующие седьмому классу.

В рамках проекта были усилены структура и функции ключевых органелл, а также связи между клеточными процессами и их функциями во всей клеточной системе.По этой причине рисунок должен быть достаточно большим, чтобы разместить восемь органелл, прикрепить соответствующие соединения к органеллам или изобразить соединения, проникающие в клетку через мембрану.

Для каждой клеточной модели соединения были выстроены в линию для входа или выхода из клетки или для использования конкретными органеллами. Этот обмен осуществлялся группами столов, работающими со своими «сотовыми» столами-партнерами. Поскольку соединения и другие клеточные потребности исходили из соответствующей клетки, студенты встали и выполнили процесс клеточного обмена и коммуникации, чтобы получить и использовать требуемые соединения.

Молекулы или соединения, включенные в проект, включали сахар, белок, аминокислоту, кислород, липиды, воду, углекислый газ и нуклеотиды. Эти соединения были включены, чтобы подкрепить предыдущие уроки по химическим реакциям, которые теперь были связаны с органеллами, в которых они происходят. Отходы включаются в модель по мере того, как они удаляются из клетки лизосомами и подготавливаются путем внутриклеточного переваривания для высвобождения обратно в клетку в форме везикул.Солнечный свет включен для хлоропластов и ферментов, необходимых для многих реакций.

Были составлены символы, представляющие каждое из перечисленных выше соединений. Студенты получили соединения из таблицы соответствующих клеток, вырезали их, определили, где они попали в мембрану, и прикрепили некоторые из этих соединений к органеллам для проведения химических реакций. Например, четыре символа для аминокислот были вырезаны, два из которых проходили через мембрану, а два других были помещены на рибосому, где они использовались для построения белков (см. Рисунок 1).

Рисунок 1.

Модель для животных клеток, созданная Стьюдентом.

Рис. 1.

Модель для клеток животных, созданная Стьюдентом.

Чтобы продемонстрировать межклеточную коммуникацию, распознавание и передачу сигналов, студенты сопоставили уникальные рецепторы на поверхности клетки с правильной сигнальной молекулой.Бумажные вырезы для рецепторов были взяты из одной таблицы, но соответствующие сигнальные молекулы должны были поступать из сопутствующей таблицы клетки, что указывало на то, что ученики «разыграли» клеточную коммуникацию. Масштабная модель каждой группы столов должна была иметь четыре точки с размещением на них правильного сигнала. После применения их можно было легко увидеть и оценить, чтобы обеспечить «сотовую связь».

Рубрика, используемая для оценки знаний учащихся, успеваемости и точности модели, показана в таблице 3.Общий балл по этой части оценивания составляет 50 баллов. Вторые 50 баллов получены за индивидуальные ответы на последние открытые вопросы, при этом баллы присуждаются за использование доказательств в ответе и полноту ответа.

Рубрика для завершения модели ячейки, понимания группы и точности.

Пример одной версии модели клеток животных представлен на рисунке 1.Диапазон выбранных органелл ясен, как и каналы через мембрану. Необходимые сложные символы прикреплены к каждой органелле или проходят через мембрану. Как отмечалось выше, можно добавить дополнительную специфичность, чтобы точно определить, какой тип механизма используется каждым конкретным соединением для входа в клетку или выхода из нее.

Что касается ядра, символы молекул нуклеиновой кислоты расположены правильно; однако дальнейшая работа с ядром для этой версии модели не планировалась.Эти нуклеиновые кислоты можно увидеть прикрепленными к ядру животной клетки. Эта клеточная модель также отмечает производство АТФ в митохондриях. Очевидно, что есть место, где в ядро ​​можно вставить другие символы, например, молекулы мРНК, направляющиеся к рибосомам, или саму ДНК, и копии, чтобы показать, как и где она реплицируется. Хотя эти дополнительные символы не были включены, студенты были знакомы с ядром как с центром информации и контроля клетки и, таким образом, могли рассмотреть, как может происходить синтез белка и как эти белки будут упакованы, чтобы покинуть клетку.

В проекте участвовал 141 студент за пять периодов. Для этого потребовалось 35 столовых групп, в среднем по четыре студента в группе. Я оценивал группы по их участию, поддерживающим рабочим привычкам, а также по тому, выполняли ли один или два студента работу других.

Примерно 50% групп получили 5 баллов за участие.Другие группы, несмотря на предупреждения и поощрения, работали последовательно с неполным участием или с полным участием только в ограниченное время. Несмотря на то, что остальные 50% работали с неоптимальным участием, все рисунки ячеек были завершены и сданы на аттестацию.

Студентам сначала были представлены два заключительных эссе. Первый спросил: «Что клетки могут рассказать нам о жизни?» Второй попросил студентов выбрать одну конкретную органеллу, описать ее функцию в клетке и рассказать, что бы произошло, если бы в клетке не было этой конкретной органеллы.На первый вопрос ответить оказалось труднее, чем на второй. У студентов было множество вопросов, в том числе о том, какой ответ является хорошим, что означает вопрос и где им следует искать ответы. Поскольку я уже сталкивался с этими вопросами раньше, для их рассмотрения был включен ряд тем:

• Шесть характеристик жизни

• Функции и свойства определенного типа клеток, которые они изучали

• Как и почему клетки общаются друг с другом

• Использование фактов и наблюдений из проекта в качестве подтверждающих доказательств.

К сожалению, многие студенты просто начали перечислять эти вещи, даже не обращаясь к самому вопросу и не возвращаясь к нему. Для многих студентов я сказал, что «они не ответили на вопрос». Несмотря на то, что мы изучали, как и почему клетки являются фундаментальным краеугольным камнем жизни, для многих студентов ответы на этот вопрос не смогли обеспечить адекватную параллель между клетками и жизнью.

Те, кто преуспел с первым вопросом для эссе, сделали это, соединив многие темы клеток и жизни, которые мы изучали или которые были выявлены в этом проекте.Например, один студент написал, что

Это общение / взаимодействие важно, потому что эти клетки работают вместе, чтобы поддерживать жизнь в организме, и необходимо помочь клетке и ее организму выполнять свои повседневные функции. Если бы эти клетки не общались или не обменивались друг с другом, они не могли бы функционировать.

Во втором примере указано, что

Клетки говорят нам, почему мы можем существовать.Все клетки способны воспроизводиться посредством митоза и мейоза, получать и использовать энергию, производить отходы, расти и развиваться, а также реагировать на окружающую среду. Это показывает нам, что для существования жизни существуют определенные требования. Кроме того, мы знаем, что клетки обмениваются соединениями, такими как аминокислоты, и общаются с помощью химических сигналов.

На третий год я попросил каждую группу нарисовать свою ячейку в черновике, прежде чем перейти к окончательному продукту.Я предоставил листы бумаги для черновика, которые были примерно вдвое меньше окончательного варианта. Я попросил их подписать черновик, а когда закончил, раздал специальный редакционный документ. Настаивание на «первом черновике» прояснило заблуждения, с которыми студенты сталкивались, когда начинали рисовать в масштабе.

Новые заключительные вопросы были подготовлены к 2014 году, чтобы стимулировать расследование. Это изменение связано с рассмотрением использования таких вопросов при вскрытии раков.Задавая такие вопросы, студенты могли более активно участвовать в проекте (Goldstein & Flynn, 2011). Один вопрос был подготовлен в соответствии с пояснительным заявлением NGSS для моделей клеток. Этот открытый вопрос с ответом звучал так: «Как вы могли бы объяснить создание белка, начиная с ДНК клетки, до тех пор, пока он не будет готов к переносу через мембрану?» Второй вопрос был добавлен, чтобы укрепить навыки принятия решений, основанных на фактах: «Какие доказательства вы можете представить в пользу связи между функцией органеллы и функцией клетки, и что бы произошло, если бы клетка не имела этой органеллы?» Эти два вопроса в сочетании с повышенной точностью самой модели ячеек в совокупности повышают строгость модели и позволяют проводить анализ под руководством NGSS.

Для дальнейшего разнообразия проекта могут быть добавлены другие типы клеток, связанные с микроскопическими и клеточными уроками, такие как раковые клетки HeLa или клетки, трансформированные с помощью технологий рекомбинантной ДНК. Затем, чтобы усилить владение при изучении органелл, каждый ученик выберет одну органеллу из своего клеточного рисунка и напишет описание этой органеллы на карточке файла от первого лица, описывая, что органелла делает и как она помогает клетке.Эти карточки будут приклеены к рисунку и использованы для устных презентаций.

Студентов также можно попросить продемонстрировать бесполое размножение клеток, например, почкование или деление клеток посредством митоза. Это позволит дублировать генетический материал и показать, как он разделяется и делятся клетки, с соответствующим изменением формата и рубрики.

Заключительное примечание: Поскольку весь пакет для модели был слишком длинным для этой публикации, свяжитесь со мной (cohenji @ comcast.net), если необходима дополнительная информация, рубрики или примеры оценок.

Проекты — г-жа Бемент — 9 класс биологии

Ячейка как город — NCSCE.нетто

Хронология

Неделя 1: Для ознакомления с проектом необходимо 30 минут учебного времени. Во время второго урока, когда учащиеся проводят мозговой штурм, какие части города соответствуют какой органелле (органам) и почему, потребуется примерно 20 минут, в зависимости от того, насколько сильно у учащихся развивается понимание.

Неделя 2: Студенты должны сделать наброски своих рассказов. Учащиеся будут собираться в небольшие группы, чтобы получить обратную связь от одноклассника (15 минут), а затем 15 минут, поскольку весь класс потребуется, чтобы прояснить любые другие части ячеек.

Неделя 3: Проекты собраны, и необходимое время будет зависеть от того, поделятся ли ученики своими проектами с классом или поделятся ими в начальных школах, детских садах или публичной библиотеке в качестве дополнительного проекта. Студентам нужно двадцать минут, чтобы посмотреть и обсудить видео «Внутренняя жизнь клетки» (http://www.youtube.com/watch?v=wJyUtbn0O5Y).

Требуются предварительные знания

Перед тем, как приступить к этому занятию, учащимся следует дать задание прочитать описания частей клетки.Эта информация есть в любом учебнике биологии для колледжа. Кроме того, существует любое количество интернет-ресурсов от Википедии до youtube.com, где учащиеся могут ввести простой поисковый запрос и получить здоровый массив разумных ресурсов. На веб-сайте Медицинского института Говарда Хьюза (www.hhmi.org/biointeractive) есть множество онлайн-ресурсов. Студенты обычно изучают части клетки в школе биологии, и часто студенты знакомы со словарным запасом частей клетки (например, ядро, плазматическая мембрана, митохондрия, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум).Однако их практические знания, как правило, не являются исчерпывающими. Важно использовать имеющиеся у них знания и использовать этот проект для исправления неточностей. Например, используя аналогию с круизным лайнером, студенты сравнивают рибосомы с поварами на кухне, потому что и те, и другие производят протеины для персонала. Однако в клетке белки не синтезируются для использования в качестве пищи или энергии.

Студентам также необходимо знать компоненты города и их функции (в частности, его инфраструктуру, например, системы водоснабжения и канализации, закулисную работу сотрудников мэрии и то, что на самом деле происходит внутри почтового отделения).Мы часто предполагаем, что студенты понимают, как «работают» города, но я видел, что часто их понимание поверхностно или неверно. Например, студенты могут правильно сравнить машинное отделение круизного лайнера и митохондрию; однако они демонстрируют пределы своего понимания, объясняя, что двигатель используется для перемещения корабля, хотя на самом деле он используется для питания всего, на корабле . Я использую структуру здания класса, чтобы провести параллели между тем, что вы видите, и необходимой инфраструктурой.Откуда свет? Как это выглядит за стенами? Выше потолка? Иногда я вызываю карту метро или карту канализационной системы, объясняя, что часто то, что важно, не видно четко.

Необходимые материалы

• Доступ в Интернет (для дополнительных ресурсов и изображений и, возможно, в качестве их СМИ). Я разрешаю студентам отправлять презентации Prezis, PowerPoint и самодельные веб-сайты. Таким образом, Интернет — это среда как для сбора информации, так и для отображения информации.
• Учебник (или определенные интернет-сайты), посвященный частям клетки и их функциям, например J.B. Reece, et. al., Биология Кэмпбелла: концепции и связи , 8 ^th Boston: Pearson, 2015. Стр. 50-71. Или BiologyJunction (http://www.biologyjunction.com/cell_functions.htm)
• Доступ к видео «Внутренняя жизнь клетки» по адресу http://www.youtube.com/watch?v=wJyUtbn0O5Y.

• Знания преподавателя и образцы материалов

Инструкторы должны знать основы клеточной биологии.Ниже представлены образцы материалов для этого задания, включая образцы студенческих работ, рубрики для выставления оценок и инструкции для студентов.

Инструкторам следует иметь в виду, что количество времени, отведенное на мозговой штурм, о том, как ячейка похожа на город, зависит от подготовленности учащихся.

По моему опыту, показ видео на YouTube «Внутренняя жизнь клетки» после того, как проекты ячеек были сданы , предпочтительнее, чем показ видео в начале графика проекта — учащиеся гораздо лучше понимают динамическую природу ячеек и более активно участвуют в процессах, которые они видят на видео.Студентам гораздо легче узнавать органеллы «на работе» после завершения этого проекта.

Преподаватель может по своему усмотрению предложить на выбор аналогию или критику. Как правило, чем больше вариантов, тем счастливее студенты. Недостатком для преподавателя предложения критики или аналогии является необходимость обращаться к более чем одной рубрике при выставлении оценок. Это решение может быть обусловлено временем или размером класса.

• Процесс работы с черновиками

Сроки для этой части проекта могут варьироваться от части одного класса для проведения очень простого мозгового штурма до более обширного экспертного обзора и группового обсуждения.Время зависит, по крайней мере частично, от того, насколько серьезно студенты написали свои черновики. У некоторых студентов может быть почти последняя копия, в то время как другие только начали серьезно задумываться над заданием. Консультации с коллегами позволяют подготовленным студентам поделиться своими мыслями, а неподготовленным студентам — вдохновиться идеями. Инструктор может выбрать, собирать черновик для баллов или нет. Затем студентам предлагается попросить разъяснений по конкретным органеллам, которые их сбивают с толку, что обычно приводит к заинтересованному, управляемому студентами занятию.Инструктор должен быть готов потратить весь учебный период на изучение структуры и функции органелл. Кроме того, инструктор должен быть гибким, чтобы идти туда, куда нужно студентам. Между 2 и 3 неделями основное задание студентов — выполнить этот проект в качестве домашнего задания.

Что смогут делать студенты

Это занятие требует от студентов творческих способностей и организованности. По завершении деятельности студенты смогут:

• Определите сходство между сложными клеточными процессами и видимыми процессами в мире, с которыми они уже знакомы
• Креативно и доступно объясняйте идеи, связанные с биологией, непрофессионалам
• Опишите части ячейки, как они работают и как работают вместе
• Создавайте аналогии и обосновывайте их, цитируя конкретные доказательства
• Укажите ресурсы, соответствующие рассматриваемому научному вопросу

Способы, которыми эта деятельность обогащает участие граждан в решении социальных и гражданских проблем, имеющих фундаментальные научные проблемы

Это упражнение связано с несколькими идеалами SENCER, в том числе:

• SENCER определяет обязанности (бремя и удовольствия) открытия как работу ученика.

Этот проект дает студентам одну модель того, как глубоко погрузиться в материал по научной теме. Поскольку они должны создавать аналогии для каждой органеллы, они должны досконально понимать ее функцию и то, как она похожа (или не похожа) на аналогичную часть города, круизного лайнера или космического корабля. Это обязывает учащихся владеть своим обучением, делая науку менее пугающей. Есть надежда, что когда они позже столкнутся с более сложной научной проблемой или проблемой, они с большей охотой будут заниматься ею, пытаться понять ее и извлекать уроки из нее.

В рамках этого проекта студенты учатся более глубоко исследовать материал. Они не могут просто перечислить и запомнить части клетки; вместо этого они должны создать систему координат, точную аналогию. Этот проект также учит студентов замечать сходство между (1) научными концепциями и (2) более привычными концепциями повседневной жизни. Проведение аналогий делает обучение менее пугающим, потому что обучение связывает что-то неизвестное с тем, что уже хорошо понято.

Это бессрочное задание. Есть безграничное количество возможных повествований и ответов. Учащимся предоставляется рубрика, которая помогает им структурировать свои аргументы. Но в основном они узнают о клеточных органеллах сами и в ходе самостоятельного обсуждения со своими сверстниками; обучение было их обязанностью.

• «… SENCER надеется помочь студентам преодолеть… необоснованные страхи… перед наукой».

Это задание помогает учащимся преодолеть связь между структурой и функцией клеток с чем-то знакомым им; учащиеся обнаруживают, что клетки — это интересные, динамичные места и что клетки на самом деле не такие чужие и трудные по сравнению с чем-то знакомым (хотя еще сложный) как город.

Биология

Большая идея: биологические системы взаимодействуют

Долговечность Понимание: взаимодействия внутри биологических систем приводят к сложным свойствам

Устойчивое понимание: естественное разнообразие компонентов биологических систем и между ними влияет на взаимодействие и окружающую среду

Другая центральная концепция: Структура и функция субклеточных компартментов и их взаимодействия обеспечивают важные клеточные процессы.

Другое центральное понятие: Взаимодействие между молекулами влияет на их структуру и функцию.

Большая идея: «Живые системы» Хранить, извлекать, передавать и отвечать на информацию.

Постоянное понимание: клетки общаются, генерируя, передавая и получая химические сигналы.

Другая центральная концепция: Клетки общаются друг с другом посредством прямого контакта или на расстоянии с помощью химических сигналов.

Другая центральная концепция: Сотовые сигнальные пути могут связывать сотовый прием с сотовым ответом.

Большая идея: Биологические системы используют свободную энергию ¹ и молекулярные строительные блоки для роста, воспроизводства и поддержания динамического гомеостаза.

Постоянное понимание: Рост, размножение и динамический гомеостаз требуют, чтобы клетки создавали и поддерживали внутреннюю среду.

Другая центральная концепция: Эукариотические клетки поддерживают внутренние мембраны, разделяющие клетку.

Другая центральная концепция: Изменение молекулярных и клеточных единиц обеспечивает клеткам широкий спектр функций.

Урок седьмого класса Cellular City

1. Чтобы побудить моих учеников начать думать о клеточной структуре, я показываю им интерактивную демонстрацию от Learn Genetics, которая позволяет ученикам наблюдать за размером и масштабом клеток. Эта демонстрация отлично демонстрирует размер и масштаб ячеек с использованием сравнений с объектами, с которыми студенты знакомы (кофейное зерно, рисовое зерно, крупинка соли).(SL.7.5 — Интеграция мультимедийных и визуальных дисплеев в презентации, чтобы прояснить информацию, усилить утверждения и доказательства и повысить интерес.)

Наиболее важно то, что он передает идею о том, что, несмотря на размеры клеток, в мире есть еще более мелкие объекты (то есть органеллы, такие как митохондрии и лизосомы). Распространенное заблуждение студентов — это убеждение, что органеллы являются примерами клеток, а не компонентами клеток. Один из способов избавиться от этого заблуждения — позволить ученикам наблюдать за объектами, которые меньше клеток, что облегчает связь органелл с крошечными структурами внутри клеток.

2. Я следую приведенной выше демонстрации, предлагая студентам создавать аннотированные рисунки своего видения внутренней части ячеек.

Рисунки с аннотациями побуждают учащихся получить доступ к своим предыдущим знаниям и визуально представить их мышление. Рисование для объяснения концепции или явления способствует осмыслению и осознанию собственных идей. Студентам предлагается подумать о том, как визуально представить и объяснить идею с минимальным использованием слов. Это означает, что выбранные слова должны быть точными.Аннотированные рисунки можно использовать в начале учебного цикла / раздела, чтобы вовлечь учащихся в тему, с которой они в некоторой степени знакомы.

Подсказка, которую я даю студентам в начале урока:

На основании того, что вы только что наблюдали (демонстрация размера и масштаба ячейки), нарисуйте то, что, по вашему мнению, выглядит внутри ячейки. Обозначьте и кратко опишите любые части ячейки, которые вы включаете в свой рисунок.

Очень важно, чтобы вы подчеркнули учащимся, что вас больше интересуют их идеи, чем правильный ответ или художественное качество их рисунков.

Руководство по обучению детей клеткам

Клетки — это строительные блоки, создающие жизнь. Вы когда-нибудь задумывались, из чего состоит ваша кожа, органы или мышцы? Пристегните ремни безопасности. Вы собираетесь увидеть мир, который окружает вас повсюду, но при этом настолько мал, что вы, вероятно, никогда его не видели.

Если вы хотите рассказать своим ученикам или детям дома об удивительном мире клеток, все, что вам нужно, — это немного творчества, чтобы сделать изучение этой невероятной темы увлекательным и интерактивным.Для вдохновения в ваших учениях ознакомьтесь с этими идеями.

Как рассказывать детям о клетках

Чтобы понять, какие части клеток и что они делают, сначала расскажите детям о клетках и о том, что они из себя представляют. Не бойтесь включать в свое обсуждение научные названия частей клеток. Повторение этих имен и типов ячеек поможет их узнать.

Маленькие дети тоже могут выучить названия частей клеток, даже если они сложные. Подумайте о типах динозавров, которые маленький ребенок может сказать, а многие взрослые — нет!

Что такое клетки?

У всего живого есть клетки.Эти крошечные строительные блоки работают вместе, создавая простые бактерии, а также более сложные организмы, такие как люди и животные. Типы клеток классифицируются в зависимости от сложности и включают прокариотические и эукариотические:

В сложных организмах, таких как растения, животные и люди, клетки состоят из нескольких органелл. Это части клетки, которые выполняют различные функции и обеспечивают независимую работу клетки. Клетки также имеют разные формы, чтобы помочь им выполнять свои функции, например, клетки крови по сравнению с жировыми клетками.Однако все они имеют схожие части, которые позволяют клетке выполнять общие задачи, например создавать энергию и защищать себя.

Большинство уроков по клеткам сосредоточено на эукариотических клетках.

Части клетки

Обучайте детей частям клетки, сначала разбираясь в них самостоятельно. Вот простой список различных органелл и краткое описание их функций, которые вы можете использовать для обогащения своих уроков и занятий:

• Плазменная мембрана: Внешняя часть клетки, плазматическая мембрана представляет собой гибкую стенку, которая удерживает содержимое клетки внутри, при этом позволяя материалам перемещаться через мембрану.
• Цитоплазма: Все органеллы внутри клетки плавают в цитоплазме.
• Ядро: Ядро обеспечивает мозг клетки и выполняет все остальные операции клетки. Он также содержит ядрышко.
• Ядрышко: Ядро удерживает ядрышко. Ядрышко образует рибосомы, в которых клетка создает белки.
• Эндоплазматическая сеть: Также известная как ER, эта мембрана транспортирует материалы по всей клетке.Грубый ER содержит рибосомы для производства белков, в то время как гладкий ER производит жиры, также называемые липидами.
• Тело или комплекс Гольджи: Липиды из ER перемещаются в тело Гольджи, где они доставляются к плазматической мембране.
• Митохондрии: Митохондрии вырабатывают энергию для работы клетки. Некоторые называют эти органеллы электростанциями клетки.
• Лизосомы: Эти клеточные органеллы помогают клетке избавляться от отходов.

И растительные, и животные клетки имеют все вышеперечисленные органеллы, но растительные клетки дифференцируются от животных клеток с добавлением некоторых других частей.

Различия между растительными и животными клетками

Наиболее существенными различиями между органеллами клеток растений и животных являются клеточная стенка, вакуоли и хлоропласты.

Растительные клетки имеют жесткую клеточную стенку, окружающую плазматическую мембрану. Эта стена придает клеткам прямоугольную структуру и помогает растениям стоять прямо без необходимости во внутренней укрепляющей конструкции, такой как кости или экзоскелет.

Хлоропласты в клетках растений вырабатывают энергию посредством фотосинтеза.В процессе используются солнечный свет и вода, которые преобразуются в энергию для клеток и растений. Клетки животных не имеют хлоропластов.

Растительные клетки также имеют одну большую вакуоль. Эта органелла предназначена для хранения воды и сока. Вакуоли увеличиваются и уменьшаются в размерах в зависимости от количества хранящегося в них. Когда растениям не хватает воды, вакуоль сжимается, заставляя клетку прогибаться сама по себе и заставляя растение опускаться. Клетки животных могут иметь вакуоли, но они меньше по размеру, более многочисленны и выполняют иную функцию.

Клетки животных, как и микроорганизмы, также имеют внешние выступы, которые помогают им двигаться:

• Реснички : Реснички выглядят как крошечные волоски снаружи клеток животных, и их много.
• Жгутик : Жгутик — это длинный одиночный выступ, который действует как хлыст, чтобы продвигать клетку вперед. Клетки имеют реснички или жгутики.

Растительные клетки не имеют ресничек или жгутиков.

Эксперименты с клетками для детей

Заставьте детей узнать о клетках и их функциях с помощью практических экспериментов и занятий.От игр до более традиционных лабораторных занятий и построения моделей у вас будет много дел, чтобы научить детей работе с клетками.

1. Думай маленько

Детям младшего школьного возраста может потребоваться объяснить, что клетки настолько малы, что их невозможно увидеть без микроскопа. Поскольку детям может быть трудно представить себе такие маленькие предметы, имейте под рукой микроскоп вместе с подготовленными предметными стеклами. Кожица лука — отличный образец для демонстрации растительных клеток. Для клеток животных используйте окрашенные щечные клетки из собственной щеки или щеки студента:

• Покажите студентам подготовленные слайды, прежде чем они посмотрят на них под микроскопом.Попросите их угадать, сколько ячеек на каждом слайде.
• Поместите одно предметное стекло под микроскоп и отрегулируйте угол обзора до тех пор, пока не увидите контуры клеток. Дайте каждому ученику возможность посмотреть в микроскоп на клетки. Обратите внимание на то, что каждый слайд содержит множество ячеек.
• Повторите процесс со вторым слайдом.
• Попросите учащихся нарисовать изображения того, что они видели под микроскопом, и угадать, что делают клетки. В заключение расскажем о клетке и функциях ее органелл.
• Спросите детей, насколько велика самая большая ячейка. Ответьте, показав им страусиное яйцо, которое является самой большой отдельной клеткой и в 10 000 раз больше, чем клетки щеки, которые они видели.
• Раздайте детям немаркированные фотографии клеток растений и животных, чтобы они пометили и раскрасили. Пока они работают, спросите, какие различия они замечают между ячейками. Для очень маленьких детей вы можете дать им помеченные картинки, чтобы они раскрасили, пока вы просматриваете названия и функции частей клетки.

2.Сделать модели

Попросите детей сделать модели клеток из вырезанных кусочков плотной бумаги, фетра или поролона. Вы даже можете побудить детей проявить творческий подход и сделать трехмерные модели из пластилина. Другой вариант — использовать кукурузный сироп в пакете для бутербродов с застежкой-молнией, чтобы подвесить пуговицы, средства для чистки труб и другие поделки, чтобы получить прозрачную версию клетки животного или растения.

Предоставьте детям множество поделок и схем клетки, чтобы они могли создавать свои собственные. Пока они остаются согласованными с частями, используемыми для частей клетки, и выбирают части, которые чем-то напоминают органеллы, они не могут создать неправильную модель.Смысл проекта — поощрять веселье и творчество. Не забудьте попросить детей сделать ключ, чтобы другие знали, что эти детали изображены на их моделях.

Если вы хотите включить в уроки перекус или обед, используйте начинку для пиццы, чтобы дети сделали модель клетки. Круглая корка служит клеточной мембраной клетки животного, а соус и сыр действуют как цитоплазма. Для ядра можно использовать кусок ветчины или канадский бекон. Используйте пепперони для митохондрий, полоски перца для ER, оливки на полосках перца для обозначения рибосом на грубом ER, фрикадельку или гриб для ядрышка и полоски лука для тела Гольджи.Когда дети закончат добавлять начинку, испеките пиццу и дайте всем насладиться после того, как она приготовится.

Вариант приготовления ячейки для пиццы — использовать леденцы на тесте для печенья или покрытый арахисовым маслом кусок хлеба, чтобы сделать сладкую альтернативу.

3. Проект Cell City

Создание модели клетки — это увлекательный практический способ помочь детям запомнить, что из себя представляют части клетки. Это идеальное занятие и для детей всех возрастов, но для детей постарше вы также захотите включить такие занятия, как следующие, которые помогут им изучить функции клеток.

Части ячейки имеют функции, аналогичные функциям городских служб. Расширьте эту аналогию, чтобы помочь детям узнать, что делают органеллы, предложив детям построить модель города и обозначить различные здания как части клеток.

• Мэрия: Мэр в Мэрии управляет городом, так же как ядро ​​управляет работой ячейки. Назовите мэрию ядром.
• Электростанция: Митохондрии вырабатывают энергию для клетки так же, как электростанция вырабатывает электричество для города.
• Мусорное хозяйство: Лизосомы удаляют отходы из клетки так же, как сборщики мусора избавляются от городских отходов.
• Границы города: Клеточная мембрана ограничивает размер клетки точно так же, как городские границы указывают на окраину города.
• Почтовое отделение: Почтовое отделение доставляет почту по всему городу, так же как ER развозит материалы по ячейке.
• Служба доставки посылок: Отправка посылок за черту города или за его пределы может начинаться с поездки в почтовое отделение, после чего контейнеры перемещаются через службу доставки к месту назначения.Эта система доставки имитирует движение липидов от ER к телу Гольджи к клеточной мембране. Служба доставки посылок действует как тело клетки Гольджи.
• Аптека: Рибосомы создают белок для клеток, чтобы поддерживать их здоровье. Аптеки производят лекарства для жителей города, чтобы поддерживать их в форме. Подобно тому, как клетки содержат множество рибосом, в городах во многих случаях также есть несколько аптек.

Сделайте город на большом плакате, чтобы каждый мог что-то добавить к картинке.Попросите детей построить здания из бумаги или использовать для них небольшие картонные коробки. Вы также можете создавать конструкции из пластилина или использовать любые другие творческие средства для создания узнаваемых городских зданий, которые вы можете обозначить частями ячеек.

4. Играть в Бинго

Игра в бинго — это увлекательный способ закрепить уроки о функциях частей клетки. Таким образом, вы можете вознаградить детей за внимание к урокам, а также сохранить их интерес во время игры:

• Попросите учащихся сделать карточки бинго с разными частями ячеек.Выберите дизайн «три на три», чтобы учащиеся могли заполнить восемь мест на доске отдельными компонентами ячейки. Они не будут использовать все части одной карты. Оставьте центр как свободное место.
• Создайте стопку карточек, в которой перечислены функции этих частей ячеек. Включите элементы как из клеток растений, так и из клеток животных, чтобы дать учащимся больше возможностей для размещения своих карточек бинго. Большее разнообразие карточек бинго, которые используют учащиеся, сделает игру более увлекательной.
• Раздайте учащимся жетоны, конфеты или кусочки бумаги, чтобы покрыть отдельные квадраты на их карточках бинго.
• Возьмите из своей стопки функциональных карточек и зачитайте операцию. Подождите, пока ученики покроют квадрат на своих карточках бинго органеллой, которая выполняет эту функцию.
• Награждайте ученика, получившего три квадрата подряд, небольшим призом, например наклейкой или конфетой. После каждого раунда позвольте детям убрать свои доски, чтобы играть снова. Вы даже можете попросить победителя прочитать функциональные карточки для следующего раунда.

5. Matching Game

Дети, которые умеют играть в карточные игры с необходимой концентрацией.Вы также можете использовать карточки при обучении их составным частям клеток. Стопка учетных карточек, несколько маркеров и немного времени — все, что вам нужно, чтобы дети создали свою карточную игру для усиления функций клеток:

• Используя учетные карточки, дети записывают роль части клетки или название органеллы. Чтобы упростить сопоставление и изучение функций, попросите детей использовать один и тот же цвет для органеллы и соответствующей работы.
• Один ребенок кладет все свои карты на поверхность лицом вниз, чтобы начать игру.
• По очереди дети переворачивают пары карточек, пытаясь сопоставить части клеток с их функциями. Если органелла и функция не совпадают, ученик переворачивает карты, и их ход заканчивается. Если ученик находит подходящую пару, он удаляет карты и делает следующий ход.
• Игра продолжается до тех пор, пока оба ученика не перевернут все карты.
• Побеждает ребенок с наибольшим количеством карточек в конце.

Держите эти карты под рукой для импровизированной игры с концентрацией клеточных органелл, когда у вас есть несколько свободных минут.

Погрузитесь в обучение в течение всего года

Не позволяйте образовательному развлечению прекращаться, когда школа кончает. После школы и летние научные программы вдохновляют ваших детей учиться и дают им веселое и безопасное развлечение в свободное время. Если вы живете где-нибудь в Мэриленде, Пенсильвании, Нью-Джерси или Делавэре, изучите наши программы летних лагерей и варианты внеклассных программ в Science Explorers. Мы делаем изучение науки увлекательным и интерактивным!

2.4 Клеточные органеллы | Клетки: основные единицы жизни

2.4 Клеточные органеллы (ESG4Y)

Теперь мы рассмотрим ключевые органеллы, из которых состоит клетка. Важно помнить, что структура и функции тесно связаны между собой у всех живых систем. При изучении каждой органеллы убедитесь, что вы наблюдаете определенные структуры (по микрофотографиям), которые позволяют органелле выполнять свою определенную функцию.

Цитоплазма (ESG4Z)

Цитоплазма — это желеобразное вещество, заполняющее клетку. Он состоит из воды до \ (\ text {90} \% \).Он также содержит растворенные питательные вещества и продукты жизнедеятельности. Его основная функция — удерживать вместе органеллы, составляющие цитоплазму. Он также питает клетку, снабжая ее солями и сахарами, и обеспечивает среду для метаболических реакций.

ПЕРЕСМОТР Вы, возможно, встречали термины цитоплазма, нуклеоплазма и протоплазма ранее в 9 классе. Цитоплазма — это часть клетки, которая находится внутри клеточной мембраны и исключает ядро. Нуклеоплазма — это вещество ядра клетки, т.е.е. все в ядре, что не является частью ядрышка. Протоплазма представляет собой бесцветный материал, составляющий живую часть клетки, включая цитоплазму, ядро ​​и другие органеллы.

Все содержимое прокариотических клеток содержится в цитоплазме. В эукариотических клетках все органеллы содержатся в цитоплазме, за исключением ядрышка, которое содержится в ядре.

Функции цитоплазмы

• Цитоплазма обеспечивает механическую поддержку клетки, оказывая давление на клеточную мембрану, что помогает сохранять форму клетки.Это давление известно как давление тургор .
• Это место наибольшей активности клеток, включая метаболизм, деление клеток и синтез белка.
• Цитоплазма содержит рибосомы, которые способствуют синтезу белка.
• Цитоплазма служит хранилищем небольших молекул углеводов, липидов и белков.
• Цитоплазма приостанавливается и может транспортировать органеллы по клетке.

Ядро (ESG52)

Ядро является самой большой органеллой в клетке и содержит всю генетическую информацию клетки в форме ДНК.Наличие ядра — это главный фактор, который отличает эукариот от прокариот. Структура ядра описана ниже:

Ядерная оболочка : две липидные мембраны, усыпанные специальными белками, которые отделяют ядро ​​и его содержимое от цитоплазмы.

Ядерные поры : крошечные отверстия, называемые ядерными порами, находятся в ядерной оболочке и помогают регулировать обмен материалами (такими как РНК и белки) между ядром и цитоплазмой.

Хроматин : тонкие длинные нити ДНК и белка.

Nucleolus : ядрышко превращает РНК в другой тип нуклеиновой кислоты.

Во время деления клетки ДНК сжимается и сворачивается, образуя отдельные структуры, называемые хромосомами. Хромосомы образуются в начале деления клетки.

Генетический материал эукариотических организмов отделен от цитоплазмы мембраной, тогда как генетический материал прокариотических организмов (например, бактерий) находится в прямом контакте с цитоплазмой.

Митохондрии также содержат ДНК, называемую митохондриальной ДНК (мтДНК), но составляют лишь небольшой процент от общего содержания ДНК клетки.Вся митохондриальная ДНК человека происходит по материнской линии.

Функции ядра

• Основная функция ядра клетки — контролировать экспрессию генов и способствовать репликации ДНК во время клеточного цикла (о чем вы узнаете в следующей главе).
• Ядро контролирует метаболические функции клетки, продуцируя мРНК, которая кодирует ферменты, например инсулин.
• Ядро контролирует структуру клетки путем транскрипции ДНК, которая кодирует структурные белки, такие как актин и кератин.
• Ядро является местом синтеза рибосомной РНК (рРНК), которая важна для построения рибосом. Рибосомы — это место трансляции белков (синтеза белков из аминокислот).
• Признаки передаются от родителей к потомству через генетический материал, содержащийся в ядре.

Митохондрии (ESG53)

Митохондрия — это мембраносвязанная органелла, обнаруженная в эукариотических клетках. Эта органелла генерирует снабжение клетки химической энергией, высвобождая энергию, хранящуюся в молекулах из пищи, и используя ее для производства АТФ (аденозинтрифосфата).АТФ — это особый тип «энергоносителей».

Структура и функция митохондрии

Митохондрии содержат два фосфолипидных бислоя: внешнюю мембрану и внутреннюю мембрану. Внутренняя мембрана содержит множество складок, называемых кристами, которые содержат специализированные мембранные белки, которые позволяют митохондриям синтезировать АТФ. Внутри внутренней мембраны находится желеобразная матрица. От внешнего слоя до самого внутреннего отсека митохондрии перечислены следующие:

• Наружная митохондриальная мембрана
• Межмембранное пространство
• Внутренняя митохондриальная мембрана
• Кристы (складки внутренней мембраны)
• матрица (желеобразное вещество во внутренней мембране)

В таблице ниже каждая структура соотносится с ее функцией.

В науках о жизни важно отметить, что всякий раз, когда структура имеет увеличенную площадь поверхности, функционирование этой структуры увеличивается.

Эндоплазматическая сеть (ESG54)

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) — органелла, обнаруженная только в эукариотических клетках.ER имеет двойную мембрану, состоящую из сети полых трубок, уплощенных листов и круглых мешочков. Эти уплощенные полые складки и мешочки называются цистернами. ER расположен в цитоплазме и связан с ядерной оболочкой. Существует два типа эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая ER.

Smooth ER : не имеет прикрепленных рибосом. Он участвует в синтезе липидов, в том числе масел, фосфолипидов и стероидов. Он также отвечает за метаболизм углеводов, регулирование концентрации кальция и детоксикацию лекарств.

Rough ER : покрыт рибосомами, придающими эндоплазматическому ретикулуму грубый вид. Он отвечает за синтез белка и играет роль в производстве мембран. Складки, присутствующие в мембране, увеличивают площадь поверхности, позволяя большему количеству рибосом присутствовать на ЭПР, тем самым обеспечивая большую продукцию белка.