ГДЗ: Параграф § 18 / Биология 10 класс

• Клеточные мембраны (плазматическая мембрана, мембраны органоидов) выполняют функцию разграничения и защиты, отделяя содержимое клетки от окружающей среды, а также органоиды друг от друга.
• Они обеспечивают избирательный транспорт веществ, регулируя поступление необходимых молекул и удаление продуктов обмена.
• Мембраны служат основой для ферментативных реакций, так как многие белки-ферменты встроены в них.
• Они участвуют в межклеточном взаимодействии и восприятии сигналов.

Вакуоли присутствуют в клетках:

• Растений: Характерны крупные центральные вакуоли, занимающие значительный объем.
• Грибов: Обычно имеют вакуоли.
• Некоторых простейших: Например, инфузории имеют сократительные вакуоли (для осморегуляции) и пищеварительные вакуоли (для переваривания пищи).
• Животных: В животных клетках могут присутствовать мелкие, многочисленные вакуоли (например, пищеварительные или фагоцитарные вакуоли).

• Вакуоли образуются как мембранные отсеки, часто путем отпочковывания от других мембранных структур, таких как эндоплазматическая сеть или комплекс Гольджи. В растительных клетках мелкие вакуоли сливаются, образуя крупную центральную вакуоль.
• Да, вакуоли являются мембранными органоидами, так как они имеют четкую структуру (ограничены мембраной, тонопластом) и выполняют специфические, жизненно важные функции в клетке (хранение, тургор, выведение).

• Строение: Комплекс Гольджи состоит из стопки плоских мембранных мешочков, называемых цистернами (обычно 4–6), и окружающих их мембранных пузырьков. Вся структура называется диктиосома.
• Функции: Аппарат Гольджи выполняет синтетическую (например, синтез полисахаридов для клеточной стенки), накопительную, строительную, секреторную (упаковка веществ для выведения из клетки) и формирующую (образование лизосом, клеточной мембраны) функции. Он обеспечивает окончательную модификацию белков и липидов.

• Нет, комплекс Гольджи присутствует не во всех клетках. Он есть в большинстве эукариотических клеток, но может отсутствовать или быть слабо развит в клетках с ограниченной секреторной функцией или высоким уровнем специализации.
• Примеры:
• Он отсутствует в зрелых эритроцитах млекопитающих.
• Он слабо развит в сперматозоидах, где сохраняется только фрагмент, называемый акросомой, который содержит ферменты для растворения оболочек яйцеклетки.
• Он очень хорошо развит в секреторных клетках, например, в клетках эндокринных желез.

• Расщепление (переваривание) пищевых частиц происходит во вторичных лизосомах, которые также называют пищеварительными вакуолями.
• Эти структуры образуются путем слияния первичной лизосомы (содержащей гидролитические ферменты) с вакуолью, содержащей захваченную пищу (фагосомой).

• Разрушение мембран лизосом приведет к высвобождению содержащихся в них гидролитических ферментов в цитоплазму.
• Эти ферменты начнут активно расщеплять (переваривать) органические молекулы и органоиды самой клетки, что приведет к ее саморазрушению (аутолизу) и гибели.

Аутолиз и превращение головастика

• Процесс аутолиза обеспечивают лизосомы.
• В ходе метаморфоза головастика происходит разрушение мембран лизосом в клетках хвоста под действием определенных гормональных сигналов.
• Высвобожденные ферменты лизосом (гидролазы) переваривают компоненты собственных клеток хвоста, что приводит к его постепенному исчезновению. Таким образом, лизосомы играют роль в запрограммированной клеточной смерти.

Клеточная организация и уровни систем

• В одноклеточных организмах (например, простейших) все основные органоиды, включая ядро (центр управления), вакуоли (для питания и осморегуляции) и другие структуры, должны присутствовать одновременно, поскольку клетка функционирует как самодостаточная единица.
• Это наблюдение можно экстраполировать на принцип целостности и взаимозависимости в биологических системах. Например, на уровне органа, все его составные ткани и клетки должны присутствовать и функционировать синхронно. На уровне организма, для жизни необходима одновременная работа всех жизненно важных систем (кровообращения, дыхания, нервной и т.д.). Нарушение или отсутствие ключевых компонентов (органоидов, тканей, органов) ведет к нарушению функционирования всей системы.

Органоиды vs. Клеточные структуры

• Обычно термин 'органоид' (или органелла) используется для обозначения специализированных постоянных структур, выполняющих определенные функции (например, митохондрии, ЭПС, лизосомы).
• Ядро — это самая крупная и важнейшая структура, которая хранит наследственную информацию и регулирует все процессы. Некоторые классификации выделяют ядро в отдельный класс структур, отличных от 'мембранных' или 'немембранных' органоидов.
• Вакуоли, особенно в растительных клетках, могут занимать до 90% объема. Иногда их не относят к 'типичным' органоидам из-за их размера, переменного характера (мелкие вакуоли сливаются в одну крупную) и функции, которая во многом сводится к хранению запасов и поддержанию тургора, хотя они, несомненно, являются мембранными структурами. Однако с точки зрения современной биологии, и ядро, и вакуоли считаются основными компонентами эукариотической клетки.

Сходства и различия между Лизосомами и Вакуолями

Сходства:

• Обе структуры являются мембранными органоидами, ограниченными одинарной мембраной.
• Они обе участвуют в гидролитических процессах (расщеплении). Лизосомы — за счет ферментов для аутофагии/пищеварения; вакуоли (особенно пищеварительные) — за счет слияния с лизосомами.
• Обе структуры участвуют в удалении ненужных веществ.

Различия:

Это задание является практической лабораторной работой, требующей выполнения действий в реальной лаборатории. Краткий ответ, основанный на тексте параграфа:

• При рассматривании микропрепаратов клеток растений под микроскопом можно увидеть крупную центральную вакуоль, которая занимает большую часть объема клетки.
• Вакуоль придает клетке тургор (упругость). В ней можно увидеть растворы веществ или пигменты (например, антоцианы), придающие цвет.