Confronto della struttura delle cellule eucariotiche. Confronto di cellule di regni diversi

Sceneggiatura dell'animazione O 9 9 – L-7

"Confronto tra cellule eucariotiche e procariotiche".

Schermata 1.

Lavoro di laboratorio: "Confronto tra cellule eucariotiche e procariotiche".

(Fig. 1) (Fig. 2)

Schermata 2

Attrezzatura: tavolo, sul tavolo:

Tovagliolo di tessuto per microscopio Preparazioni microscopiche già pronte di batteri e cellule eucariotiche

Tabelle della struttura cellulare degli eucarioti e dei procarioti

Schermata 3.

(Riga superiore dello schermo) Lavoro di laboratorio: “Confronto tra cellule eucariotiche e procariotiche”.

Obiettivo: conoscere due livelli di cellule, studiare la struttura di una cellula batterica, confrontare la struttura delle cellule batteriche e degli organismi semplici.

Schermata 4. (Riga superiore dello schermo) Eucarioti.

Dimostrazione di testo + voce fuori campo

(Fig. 3) (Fig. 4) (Fig. 5)

Gli eucarioti o nucleari (dal greco eu - buono e carion - nucleo) sono organismi che contengono nelle loro cellule un nucleo chiaramente definito. Gli eucarioti comprendono piante unicellulari e multicellulari, funghi e animali, cioè tutti gli organismi tranne i batteri. Le cellule eucariotiche di diversi regni differiscono per una serie di caratteristiche. Ma per molti versi la loro struttura è simile. Quali sono le caratteristiche delle cellule eucariotiche? Dalle lezioni precedenti, sai che le cellule animali non hanno una parete cellulare, come hanno piante e funghi, e non ci sono plastidi, come hanno piante e alcuni batteri. I vacuoli nelle cellule animali sono molto piccoli e instabili. I centrioli non sono stati trovati nelle piante superiori.

Schermata 5. (Riga superiore dello schermo) Procarioti.

Dimostrazione di testo + voce fuori campo

(Fig. 6)

Le cellule procariotiche o prenucleari (dal latino pro - invece, davanti e carion) non hanno un nucleo formato. La loro sostanza nucleare si trova nel citoplasma e non è delimitata da esso da una membrana. I procarioti sono i più antichi organismi unicellulari primitivi. Questi includono batteri e cianobatteri. Si riproducono per semplice divisione. Nei procarioti, nel citoplasma si trova una singola molecola circolare di DNA, chiamata nucleoide o cromosoma batterico, in cui sono registrate tutte le informazioni ereditarie della cellula batterica. I ribosomi si trovano direttamente nel citoplasma. Le cellule procariotiche sono aploidi. Non contengono mitocondri, il complesso del Golgi o l'ER. La sintesi di ATP avviene in essi sulla membrana plasmatica. Cellule procariotiche, come cellule eucariotiche, ricoperto da una membrana plasmatica. In cima c'è una parete cellulare e una capsula mucosa. Nonostante la loro relativa semplicità, i procarioti sono tipiche cellule indipendenti.

Schermata 6 (

Dimostrazione del testo + voce fuori campo: “Prima lavoro pratico devi leggere le istruzioni."

Le frasi appaiono in sequenza sopra l'immagine.

1. Esaminare al microscopio le micropreparazioni preparate di cellule eucariotiche: ameba vulgaris, Chlamydomonas e Mucor.

2. Esaminare al microscopio il microvetrino finito di una cellula procariotica.

3. Considera le tabelle con la struttura delle cellule eucariotiche e procariotiche.

4. Compila la tabella, rilevando la presenza di un organoide “+” e l'assenza di “-”. Scrivi quali organismi sono procarioti ed eucarioti.

Caratteristiche comparative procarioti ed eucarioti

Schermata 7 ( Riga superiore) Lavoro di laboratorio: “Confronto tra cellule eucariotiche e procariotiche”.

1. Quali organismi non nucleari conosci?

La cellula di qualsiasi batterio è priva di nucleo.

2. Cosa sono le controversie? Qual è il loro ruolo?

Una spora è un tipo speciale di cellula con membrane molto dense. Le controversie possono a lungo stare a riposo. In questa forma sono in grado di sopravvivere al freddo, al caldo, all'essiccazione e all'umidità in eccesso. Quando arrivano? condizioni favorevoli, germinano, si dividono e da essi si formano nuovi individui.

Ecco come si riproducono alcuni animali, funghi e molte piante: alghe multicellulari, muschi, felci, ecc.

Domande

1. Quali segni della primitività dei procarioti rispetto agli eucarioti puoi nominare?

Le cellule procariotiche sono generalmente molto piccole: la loro dimensione non supera i 10 micron. Non hanno un involucro nucleare; un singolo cromosoma è spesso a forma di anello e si trova direttamente nel citoplasma della cellula.

All'interno di una cellula procariotica non ci sono organelli circondati da membrane, cioè non c'è il reticolo endoplasmatico (il suo ruolo è svolto da numerose sporgenze della membrana cellulare), né mitocondri, né plastidi. I ribosomi nei procarioti sono piccoli.

I procarioti molto spesso si riproducono asessualmente, cioè dividendo la cellula in due. Tra loro il processo sessuale, cioè il processo di scambio di materiale genetico, è molto meno comune.

2. Perché i batteri hanno bisogno delle spore?

Il batterio sta sperimentando condizioni sfavorevoli in uno stato di spore che può rimanere dormiente per decenni, trasportato dall'acqua e dal vento. Non ha paura di seccarsi, freddo, caldo. Se esposto a un ambiente favorevole, un batterio si forma rapidamente dalla spora.

Fai il lavoro di laboratorio.

Esame delle cellule di batteri, funghi, piante e animali al microscopio

Scopo del lavoro: identificare somiglianze e differenze nella struttura delle cellule di batteri, funghi, piante e animali.

Progresso

1. Esaminare al microscopio le micropreparazioni preparate (finite) di cellule vegetali e animali.

2. Disegna una pianta e una cellula animale. Etichettare le loro parti principali visibili al microscopio.

3. Confronta la struttura delle cellule vegetali e animali.

Le cellule vegetali e animali hanno organelli comuni, come il nucleo, il reticolo endoplasmatico, i ribosomi, i mitocondri e l'apparato di Golgi. Tuttavia, una cellula vegetale presenta differenze significative rispetto a una cellula animale.

Una cellula vegetale, come una cellula animale, è circondata da una membrana citoplasmatica, ma oltre ad essa è limitata da una spessa parete cellulare costituita da cellulosa, che le cellule animali non hanno.

I vacuoli che accumulano la linfa cellulare sono presenti nelle cellule vegetali, ma sono assenti nelle cellule animali.

La predominanza dei processi sintetici sui processi di rilascio di energia è una delle più importanti caratteristiche peculiari metabolismo vegetale. Sintesi primaria carboidrati da sostanze inorganiche effettuato nei plastidi. Pertanto, nelle cellule animali, a differenza delle cellule vegetali, sono assenti i seguenti plastidi: cloroplasti (responsabili della reazione di fotosintesi), leucoplasti (responsabili dell'accumulo di amido) e cromoplasti (danno colore ai frutti e ai fiori delle piante)

4. Trarre una conclusione.

Pertanto, le principali differenze tra una cellula vegetale e una cellula animale sono:

1) Una cellula vegetale ha una parete cellulare forte e spessa fatta di cellulosa.

2) Nella cellula vegetale ci sono vacuoli.

3) Una cellula vegetale contiene organelli speciali - plastidi (vale a dire cloroplasti, leucoplasti e cromoplasti), ma una cellula animale non li contiene.

Compiti

Dopo aver analizzato il contenuto del paragrafo e i risultati lavoro di laboratorio, definire criteri (caratteristiche) per confrontare cellule procariotiche ed eucariotiche; funghi, piante, animali. Inserisci i risultati del confronto nelle tabelle appropriate.

1. Come vengono chiamati gli organismi viventi le cui cellule contengono un nucleo formato?

Autotrofi, eterotrofi, procarioti, eucarioti.

Gli organismi viventi le cui cellule contengono un nucleo formato sono chiamati eucarioti.

2. Quali sono le somiglianze tra le cellule dei protisti, dei funghi, delle piante e degli animali?

● Le cellule sono disposte secondo un unico piano e sono costituite da tre parti principali: l'apparato superficiale (che comprende la membrana citoplasmatica e il complesso sopramembrana), il citoplasma (che comprende lo ialoplasma, il citoscheletro, le inclusioni, vari organelli di membrana e non di membrana) e il nucleo.

● Il metabolismo ed i processi energetici avvengono in modo simile.

● Metodi simili di divisione cellulare.

3. In cosa differisce una cellula vegetale da una cellula animale?

● Complesso sopramembrana cellula vegetale rappresentato da una parete cellulare rigida. Il complesso sopramembrana di una cellula animale è il glicocalice.

● A differenza delle cellule animali, le cellule vegetali sono caratterizzate dalla presenza di plastidi (cloroplasti, leucoplasti, cromoplasti) e grandi vacuoli.

● Le cellule animali sono caratterizzate dalla presenza di centrioli, assenti nelle cellule della maggior parte delle piante.

● Polisaccaride di riserva, che si deposita nelle cellule vegetali – amido. Un altro polisaccaride, il glicogeno, si deposita nelle cellule animali.

E (o) altre caratteristiche significative.

4. Cosa caratteristiche comuni e quali differenze possono essere identificate confrontando le celle gruppi diversi protisti?

In base al tipo di alimentazione si distinguono tre gruppi di protisti: autotrofi, autoeterotrofi ed eterotrofi. I protisti autotrofi e autoeterotrofi sono chiamati alghe.

Analogie:

● Tutti i protisti sono eucarioti, quindi le loro cellule sono caratterizzate dalla presenza di plasmalemma, nucleo e citoplasma, inclusi ialoplasma, citoscheletro, inclusioni, vari organelli membranari e non membranali.

Differenze:

● Le cellule delle alghe contengono cloroplasti (da uno a diverse dozzine) e svolgono la fotosintesi. Non ci sono plastidi nelle cellule dei protisti eterotrofi.

● A differenza dei protisti eterotrofi, molte alghe hanno una parete cellulare e vacuoli con linfa cellulare. Nelle cellule dei protisti eterotrofi, a differenza delle alghe, sono presenti vacuoli digestivi.

● Alcune alghe unicellulari hanno un occhio sensibile alla luce, ma le cellule dei protisti eterotrofi no.

● A differenza dei protisti autotrofi, quelli autoeterotrofi possono non solo effettuare la fotosintesi, ma anche assorbire sostanze organiche disciolte nell'acqua su tutta la superficie del corpo.

● Tra le alghe esistono forme unicellulari, coloniali e pluricellulari. I protisti eterotrofi sono per lo più unicellulari.

E (o) altre caratteristiche significative.

5. Confronta le cellule di funghi, piante e animali secondo vari criteri. Indicare le somiglianze e le differenze tra loro.

Analogie:

● Negli eucarioti, le loro cellule sono ricoperte da una membrana plasmatica, contengono un nucleo e un citoplasma, che comprende ialoplasma, citoscheletro, inclusioni, vari organelli di membrana e non di membrana. Gli organelli di membrana, la cui presenza è caratteristica delle cellule di tutti e tre i regni, sono: ER, complesso del Golgi, lisosomi e mitocondri sono ribosomi;

● L'apparato genetico è rappresentato da molecole lineari di DNA associate a speciali proteine ​​nucleari.

● Processi metabolici simili e metodi di divisione cellulare.

● Sono multicellulari (ad eccezione di alcuni funghi).

Differenze:

● Il complesso sopramembrana delle cellule animali è rappresentato dal glicocalice, delle piante e dei funghi dalla parete cellulare, e la sua base nelle piante è la cellulosa, mentre nei funghi è la chitina.

● Il tipo di nutrizione delle piante è autotrofo (le cellule contengono cloroplasti e altri plastidi, avviene la fotosintesi), i funghi e gli animali sono eterotrofi (non ci sono plastidi).

● Il carboidrato di riserva delle cellule fungine e animali è il glicogeno. L'amido è immagazzinato nelle cellule vegetali.

● A differenza dei funghi e delle piante, le cellule animali non sono caratterizzate dalla presenza di vacuoli con linfa cellulare.

● Il centro cellulare è presente nella maggior parte delle cellule animali, ma è assente nella maggior parte delle piante e dei funghi.

E (o) altre caratteristiche significative.

Le cellule fungine sono protette da una forte parete cellulare, la cui base sono le fibrille di chitina. La chitina non viene digerita negli esseri umani e nella maggior parte degli animali a causa dell'assenza dell'enzima chitinasi. Quindi proteine ​​e altro nutrienti, contenuti in cellule fungine intatte (che hanno preservato l'integrità della membrana chitinosa), sono inaccessibili per l'assorbimento.

7*. Gli scienziati suggeriscono che i primi (più antichi) organismi viventi sulla Terra fossero materiale ereditario (DNA, RNA), circondato da una soluzione viscosa di proteine ​​e limitato da ambiente esterno membrana. Suggerire ipotesi su come, durante il processo di evoluzione, potrebbero formarsi il nucleo e i vari organelli caratteristici delle moderne cellule eucariotiche.

Ad esempio, l'ipotesi autogena suggerisce che la cellula eucariotica sia nata dalla differenziazione di una cellula procariotica originaria. Dapprima si formò la membrana esterna, poi dalle sue invaginazioni si formarono strutture separate, che formarono l'involucro nucleare e diedero origine agli organelli.

L'ipotesi simbiotica (ora più spesso chiamata teoria della simbiogenesi o teoria dell'endosimbiosi) suggerisce che la cellula eucariotica sia nata come risultato di diverse simbiosi successive.

Innanzitutto, grandi cellule procariotiche a forma di ameba si unirono a piccoli batteri aerobici, che si trasformarono in mitocondri. Quindi grandi cellule ameboidi entrarono in simbiosi con batteri simili a spirochete (batteri con cellule lunghe e attorcigliate a spirale), da cui si formarono centrioli e flagelli. A poco a poco il nucleo si isolò.

Le cellule nucleari con l'insieme più semplice di organelli potrebbero diventare gli antenati dei protisti flagellati eterotrofi, da cui si sono evoluti funghi e animali. Simbiosi cellule nucleari con cianobatteri trasformati in cloroplasti, portò alla formazione di alghe unicellulari. Successivamente, le piante si sono evolute dalle alghe.

*I compiti contrassegnati da un asterisco richiedono agli studenti di avanzare varie ipotesi. Pertanto, durante la valutazione, l'insegnante dovrebbe concentrarsi non solo sulla risposta qui fornita, ma tenere conto di ogni ipotesi, valutando il pensiero biologico degli studenti, la logica del loro ragionamento, l'originalità delle idee, ecc. Successivamente, è consigliabile familiarizzare gli studenti con la risposta data.

Caratteristiche comparative delle cellule eucariotiche - sezione Biologia, Varie cellule eucariotiche sono simili nella struttura, ma insieme alla somiglianza...

Fine del lavoro -

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La cellula come sistema biologico

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Caratteristiche comparative delle cellule procariotiche ed eucariotiche
Le cellule procariotiche, che includono i batteri, hanno una struttura relativamente semplice. Il citoplasma di una cellula procariotica ha una composizione significativamente più povera rispetto a una cellula eucariotica

Tutti gli organismi che hanno struttura cellulare, sono divisi in due gruppi: prenucleari (procarioti) e nucleari (eucarioti).

Le cellule dei procarioti, che includono i batteri, a differenza degli eucarioti, hanno una struttura relativamente semplice. Una cellula procariotica non ha un nucleo organizzato; contiene un solo cromosoma, che non è separato dal resto della cellula da una membrana, ma si trova direttamente nel citoplasma. Tuttavia, registra anche tutte le informazioni ereditarie della cellula batterica.

Il citoplasma dei procarioti, rispetto al citoplasma delle cellule eucariotiche, è molto più povero nella composizione strutturale. Esistono numerosi ribosomi più piccoli rispetto alle cellule eucariotiche. Il ruolo funzionale dei mitocondri e dei cloroplasti nelle cellule procariotiche è svolto da pieghe di membrana speciali, organizzate in modo piuttosto semplice.

Le cellule procariotiche, come le cellule eucariotiche, sono ricoperte da una membrana plasmatica, sopra la quale si trova una membrana cellulare o una capsula mucosa. Nonostante la loro relativa semplicità, i procarioti sono tipiche cellule indipendenti.

Caratteristiche comparative delle cellule eucariotiche. La struttura di varie cellule eucariotiche è simile. Ma insieme alle somiglianze tra le cellule degli organismi dei diversi regni della natura vivente, ci sono differenze evidenti. Si riferiscono a caratteristiche sia strutturali che biochimiche.

Una cellula vegetale è caratterizzata dalla presenza di vari plastidi, un grande vacuolo centrale, che talvolta spinge il nucleo verso la periferia, e una parete cellulare situata all'esterno della membrana plasmatica, costituita da cellulosa. Nelle cellule delle piante superiori, al centro della cellula manca un centriolo, che si trova solo nelle alghe. Il carboidrato nutriente di riserva nelle cellule vegetali è l'amido.

Nelle cellule dei rappresentanti del regno fungino, la parete cellulare è solitamente costituita da chitina, la sostanza da cui è costruito l'esoscheletro degli artropodi. C'è un vacuolo centrale, nessun plastide. Solo alcuni funghi hanno un centriolo al centro della cellula. Il carboidrato di stoccaggio nelle cellule fungine è il glicogeno.

Le cellule animali non hanno una parete cellulare densa e non hanno plastidi. Non c'è vacuolo centrale in una cellula animale. Il centriolo è caratteristico del centro cellulare delle cellule animali. Il glicogeno è anche un carboidrato di riserva nelle cellule animali.

Domanda n. 6. Cicli vitali e mitotici delle cellule

Una proprietà importante di una cellula come sistema vivente è la sua capacità di riprodursi, che è alla base processi di crescita, sviluppo e riproduzione degli organismi. Le cellule del corpo sono esposte a vari fattori dannosi, si consumano e invecchiano. Pertanto, ogni singola cella in risultato finale deve morire. Perché il corpo continui a vivere, deve produrre nuove cellule alla stessa velocità con cui muoiono quelle vecchie. Pertanto, la divisione cellulare è condizione richiesta vita per tutti gli organismi viventi. Uno dei principali tipi di divisione cellulare è la mitosi. La mitosi è una divisione del nucleo cellulare che produce due cellule figlie con lo stesso corredo cromosomico della cellula madre. Alla divisione del nucleo segue la divisione del citoplasma. La divisione mitotica porta ad un aumento del numero di cellule, che garantisce i processi di crescita, rigenerazione e sostituzione cellulare in tutti gli animali e le piante superiori. Negli organismi unicellulari, la mitosi è un meccanismo di riproduzione asessuata. I cromosomi si esibiscono ruolo principale durante il processo di divisione cellulare, poiché assicurano la trasmissione delle informazioni ereditarie e partecipano alla regolazione del metabolismo cellulare.

La sequenza di processi che si verificano tra la formazione di una cellula e la sua divisione in cellule figlie è chiamata ciclo cellulare. Durante l'interfase del ciclo, la quantità di DNA nei cromosomi raddoppia. La mitosi garantisce la stabilità genetica delle successive generazioni di cellule.

Vita e cicli cellulari delle cellule

Possibili direzioni

Periodizzazione

Nella vita, le cellule si distinguono ciclo vitale e ciclo cellulare. Il ciclo di vita è molto più lungo: questo è il periodo che va dalla formazione di una cellula a seguito della divisione della cellula madre fino alla sezione successiva o alla morte della cellula. Nel corso della vita, le cellule crescono, si differenziano e svolgono funzioni specifiche. Il ciclo cellulare è molto più breve. Questo è l'effettivo processo di preparazione alla divisione (interfase) e alla divisione stessa (mitosi). Pertanto, questo ciclo è anche chiamato mitotico. Tale periodizzazione (nella vita e ciclo mitotico) è abbastanza convenzionale, poiché la vita di una cellula è un processo continuo e indivisibile. Pertanto, nel periodo embrionale, quando le cellule si dividono rapidamente, il ciclo vitale coincide con quello cellulare (mitotico). Dopo che le cellule si sono differenziate, quando ciascuna di esse svolge una funzione specifica, il ciclo vitale è lungo, da mitotico. Il ciclo cellulare è costituito da interfase, mitosi e citocinesi. Durata ciclo cellulare diversi per organismi diversi.

L'interfase è la preparazione della cellula alla divisione e rappresenta il 90% dell'intero ciclo cellulare. In questa fase si verificano i processi metallici più attivi. Il nucleo ha un aspetto omogeneo - è riempito con una maglia sottile, costituita da fili abbastanza lunghi e sottili interconnessi - chromonemata. Il nucleo ha una forma appropriata, circondato da una membrana nucleare due sferica con pori di circa 40 μm di diametro. Nel nucleo interfase avviene la preparazione alla divisione; determinati periodi: G1 - periodo che precede la replicazione del DNA; Periodo S di replicazione del DNA; G2 è il periodo che va dalla fine della replicazione all'inizio della mitosi. La durata di ciascun periodo può essere determinata utilizzando il metodo dell'autoradiografia.

Il periodo presintetico (G1 - dall'inglese Gap - intervallo) inizia subito dopo la sezione. Cose del genere succedono qui processi biochimici: sintesi dei componenti macromolecolari necessari per la costruzione dei cromosomi e dell'apparato dell'acromatina (DNA, RNA, istoni e altre proteine), aumenta il numero dei ribosomi e dei mitocondri, si accumula materiale energetico per effettuare riarrangiamenti strutturali e movimenti complessi durante la divisione. La cellula cresce rapidamente e può svolgere la sua funzione. L'insieme del materiale genetico sarà 2p2s.

Nel periodo sintetico (S), il DNA raddoppia; ciascun cromosoma, a seguito della replicazione, crea per sé una struttura simile. Avviene la sintesi dell'RNA e delle proteine, l'apparato mitotico e l'esatto raddoppio dei centrioli. Vanno per strade separate lati diversi, formando due poli. L'insieme del materiale genetico è 2p4s. Poi arriva il periodo post-sintetico (G2): la cellula immagazzina energia. Le proteine ​​del fuso dell'acromatina vengono sintetizzate e sono in corso i preparativi per la mitosi. Il materiale genetico è 2p4s. Dopo che la cellula raggiunge un certo stato: accumulo di proteine, raddoppio della quantità di DNA, ecc., è pronta per dividersi: mitosi