Анатомия человека. Систематика — материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии
Автор статьи — Л.В. Окольнова.
Давайте начнем с систематики.
По-сути, систематика — это план разбора анатомии человека.
Все клетки организма человека — эукариотические ( имеющие ядро), ядра нет только у эритроцитов и тромбоцитов.
При этом, рождаются они как эукариотические — с ядром, но затем теряют его.
Человек относится к царству животных — основное запасное питательное вещество в клетках — белок, в клетках есть центриоли, клеточной стенки нет.
Многоклеточность
Клетки разного строения и функций объединены в ткани, ткани, соответственно, в органы и т.д.
В анатомии человека выделяют 4 основных вида тканей:
1. покровная (эпителиальная) — клетки плотно пригнаны друг к другу, очень мало межклеточного вещества, высокая способность к митозу;
2. мышечная — главная особенность — клетки вытянутые, могут быть многоядерными, с большим количеством митохондрий;
3. нервная — уникальные клетки — нейроны — тело, короткие отростки и один длинный. Не способны к делению;
4. соединительная — очень разные клетки, непохожие, но отличительная черта все же есть — очень много межклеточного вещества.
Тип Хордовые, подтип Позвоночные
Уже эта характеристика выделяет человека как организм высокоорганизованный.
Позвоночник и скелет означают, что организм активно передвигается ⇨ должна быть развита опорно-двигательная система (кости и мышцы) ⇨ должен быть интенсивный обмен веществ ⇨ все эти системы должны хорошо координироваться и регулироваться — мы можем сделать вывод, что у человека отлично развита нервная система.
Класс млекопитающие. Сходства и отличия человека
Признаки | Сходства | Отличия |
| Строение кожи | как и у остальных млекопитающих, кожа многослойная, очень много желез, волосяной покров | волосяной покров человека значительно беднее, чем у остальных млекопитающих |
| Позвоночник | на ранних стадиях эмбрионального развития это хорда, которая затем становится позвоночником | позвоночник имеет изгибы, соответствующие прямохождению, в черепе мозговой отдел значительно больше лобного |
| Кровеносная система | 2 круга кровообращения, 4-х камерное сердце, кровь не смешивается | — |
| Дыхательная система | легкие + кожа | — |
| Пищеварительная система | как и у остальных млекопитающих, дифференцированные зубы, жкт: глотка, пищевод, желудок, тонка кишка, толстая кишка Пищеварительные железы: печень и поджелудочная железа | жкт длиннее, чем у хищных животных, и короче, чем у травоядных. Печень человека не запасает витамин С |
| Выделительная система | мочеполовая система, кожа легкие | — |
| Нервная система | центральная и периферическая, 5 отделов головного мозга | лучше развита кора, что говорит о более сложной высшей нервной деятельности, есть вторая сигнальная система |
| Система желез | железы внутренней и внешней секреции, желез внешней секреции много, есть молочные железы | состав гормонов |
Расскажи друзьям!
Анатомия Жира человека | Чемпион
Жиры, или триглицериды — природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов.
Наряду с углеводами и белками, жиры — один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов. Жидкие жиры растительного происхождения обычно называют маслами — так же, как и сливочное масло.
Свойства жиров
Энергетическая ценность жира приблизительно равна 9,1 ккал на грамм, что соответствует 38 кДж/г. Таким образом, энергия, выделяемая при расходовании 1 грамма жира, приблизительно соответствует, с учетом ускорения свободного падения, поднятию груза массой 3900 кг на высоту 1 метр. Молекулы жира обладают большей энергоемкостью по сравнению с углеводами. Так, при сгорании (окислении) 1 г. жира до конечных продуктов — воды и углекислого газа выделяется в 2 раза больше энергии, чем при окислении того же количества углеводов.
Жиры являются аккумуляторами энергии, но сгорают они в пламени углеводов. Иными словами, чтобы жиры освободили энергию, необходимо достаточное количество углеводов и кислорода. При сильном взбалтывании с водой жидкие (или расплавленные) жиры образуют более или менее устойчивые эмульсии.
Природной эмульсией жира в воде является молоко. Классификация жиров Природные жиры содержат следующие жирные кислоты: Насыщенные: стеариновая (C17h45COOH) пальмитиновая (C15h41COOH) Ненасыщенные: пальмитолеиновая (C15h39COOH, 1 двойная связь) олеиновая (C17h43COOH, 1 двойная связь) линолевая (C17h41COOH, 2 двойные связи) линоленовая (C17h39COOH, 3 двойные связи) арахидоновая (C19h41COOH, 4 двойные связи, реже встречается)
Пищевые свойства жиров
Жиры являются одним из основных источников энергии для млекопитающих. Эмульгирование жиров в кишечнике (необходимое условие их всасывания) осуществляется при участии солей желчных кислот. Энергетическая ценность жиров примерно в 2 раза выше, чем углеводов, при условии их биологической доступности и здорового усвоения организмом. Жиры выполняют важные структурные функции в составе мембранных образований клетки, в субклеточных органеллах. Благодаря крайне низкой теплопроводности жир, откладываемый в подкожной жировой клетчатке, служит термоизолятором, предохраняющим организм от потери тепла (у китов, тюленей и др.). Жиры участвуют в большинстве процессов жизнедеятельности клеток и, в частности, способствуют тому, чтобы кожа была эластичной и имела здоровый вид. Клетки мозга состоят из жира более чем на 60 %, и недостаток поступающего в организм жира сказывается на его работе не лучшим образом.
Функции жиров в организме: Энергетическая.
Энергетическая ценность жира составляет около 9,1 ккал на грамм, что позволяет считать жиры лучшим источником энергии для организма. По этой причине жиры депонируются в организме в виде жировых отложений для создания запасов энергии. Защитная. Жировая ткань, обволакивая все хрупкие органы человека, фактически защищает их от механических сотрясений и травм, смягчая и амортизируя результаты внешних воздействий. Теплоизолирующая. Благодаря крайне низкой теплопроводности, жиры – прекрасный изолятор, сохраняющий тепло тела и защищающий его от переохлаждения. Посмотрите на тюленей, китов или любое другое животное крайнего Севера, их тела защищены от холодных температур толстой прослойкой жира.
А набранные вами за зиму 2-3 кг — это защитная реакция организма на отрицательные температуры. Кроме этих функций, жиры: способствуют тому, чтобы кожа была эластичной и имела здоровый красивый вид входят в состав клеток мозга человека (мозг более чем на 60% состоит из жиров) являются структурным компонентом элементов клетки (мембраны, ядра и цитоплазмы) и субклеточных органелл влияют на усвоение необходимых для жизнедеятельности организма жирорастворимых витаминов обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ нормализируют работу репродуктивной функции влияют на процессы роста и развития организма Ряд фактов о пользе жиров: За счет окисления жиров образуется 50% всей энергии в организме. Бурый жир, представляющий собой особую жировую ткань, встречающуюся в области шеи и верхней части спины у маленьких детей и в небольших количествах у взрослого человека, способен давать в 20 и более раз больше тепла, чем обычная жировая ткань, генерируя до 30% всего образующегося в организме тепла. Тугоплавкие жиры (барсучье или собачье сало), могут излечить от заболеваний дыхательной системы (в частности туберкулеза легких). Холестерин влияет на метаболизм углеводов и является основой для синтеза жизненно необходимых стероидных гормонов надпочечников (кортизон и половые гормоны). Фосфолипиды и гликолипиды, входящие состав всех клеток организма (особенно нервных) и синтезирующиеся в печени и кишечнике, регулируют уровень холестерина в крови (противодействуя его отложению на стенках сосудов) и препятствуют ожирению печени. Фосфатиды и стерины способствуют поддержанию неименного состава цитоплазмы нервных клеток, а также способствуют синтезу многих важнейших гормонов (половых и гормонов коркового вещества надпочечников), а также образованию некоторых витаминов (витамин Д).
Дефицит и избыток жиров в организме
Избыток поступления в организм жиров с пищей приводит к ожирению – проблеме №1 в развитых странах мира. Кроме увеличения массы тела, уменьшения подвижности и ухудшения внешнего вида, ожирение, что особенно печально, негативно влияет на работу сердечнососудистой системы, ухудшает состав крови, приводит к риску инсульта, способствует развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонии и многих других.
Фактически, проблема ожирения и связанных с ним заболеваний строит на первом месте в мире по количеству смертельных случаев. К тому же избыток жиров сам по себе — это угроза поражения печени, поджелудочной железы, развития раковых заболеваний, желчнокаменной болезни. В свою очередь, нехватка жиров в пищевом рационе человека также не сулит ничего хорошего. В частности дефицит жиров: ухудшает состояние кожи задерживает рост и развитие растущего организма угнетает работу репродуктивной функции нарушает обмен холестерина это риск развития атеросклероза негативно влияет на работу нервной системы и мозга Поэтому именно разумное употребление жиров в пищу позволит не испытывать проблем связанных с их дефицитом или избытком в организме. Потребность организма в жирах Современная наука и медицина подсчитали, что примерно 20-30% энергозатрат человека должны восполняться за счет энергии жиров пищи. Суточная потребность в жирах более всего зависит от рода деятельности и возраста человека. У людей ведущих активный образ жизни, трудящихся физически, спортсменов уровень потребления жиров как и общая калорийность рациона может быть выше средних значений. А для пожилых, людей, ведущих малоподвижный образ жизни или склонным к полноте это количество необходимо уменьшать, а еще лучше, если оно будет определено на консультации у лечащего врача в каждом отдельном случае. Кроме количественного состава жиров в рационе, так же важным является соотношение между ними. Известно что, в больших количествах насыщенные жирные кислоты негативно влияют на жировой обмен, работу печени и повышают риск развития атеросклероза, а ненасыщенные кислоты наоборот, нормализуют жировой обмен и участвуют в выведении холестерина из организма. С другой стороны, вопреки ожиданиям, большие количества растительного масла (содержащих в основном ненасыщенные жиры) употребляемых в пищу не предупреждают развитие атеросклероза, к тому же вызывают расстройства пищеварительной системы и способствуют образованию камней в желчевыводящих путях.
Специалисты по питанию дают такие рекомендации по содержанию различных жиров в пищевом рационе: Мононенасыщенные жирные кислоты должны составлять 40-50% от общего количества жиров. Полиненасыщенные жирные кислоты: около 25-30% от общего количества жиров. Насыщенные жирные кислоты: 25-30% от общего количества жиров. В построении оптимального рациона также важно придерживаться устойчивого соотношения между растительными (30-40% рациона) и животными жирами (60-70% рациона). А для пожилых людей это соотношение должно измениться в пользу растительных жиров. Такие виды жиров как трансжиры, широко используемые в пищевой промышленности в кондитерских изделиях, соусах и майонезах, категорически нельзя употреблять в пищу. Также чрезвычайно вредными считаются жиры, подвергшиеся сильному нагреву и окислению. Они могут присутствовать в таких продуктах, как картофель фри, чипсы, пончики, пирожки, блюда во фритюре, беляши и пр. Особо вредны продукты, приготовленные на многократно использовавшемся или прогорклом масле. Содержание жиров в продуктах Жиры содержатся практически во всех продуктах рациона человека, за исключением таких групп продуктов: овощи, фрукты, ягоды и зелень, сахар, мед, соки, алкоголь.
Продукты по процентному содержанию жиров условно разделяют на 3 группы:
Наибольшие количества жиров (более 40 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: масла, маргарины, сало, свиной шпик, орехи, семечки, жирная свинина, мясо утки, рыбий жир, печень трески, сырокопченые колбасы, майонез, белый шоколад.
Среднее количество жиров (20-40 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: сливки, жирная сметана, домашний творог, некоторые виды сыров, свинина, жирная говядина, жирные виды рыбы, мясо гуся, колбасы, сосиски, шпроты, шоколад, торты, сладости, халва, кокосы.
Малое жиров (менее 20 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: большинство молочных продуктов, нежирные сыры, хлеб и хлебобулочные изделия, крупы, злаки, авокадо, бобовые, курятина, субпродукты, яйца, большинство рыб, морепродукты, грибы.
Также важным критерием для оценки продуктов является состав входящих в них жирных кислот:
Насыщенные жиры содержатся в следующих продуктах: мясо, сало, омары, креветки, яйца (желток), сливки, молоко и молочные продукты, сыр, шоколад, топленый жир, растительный шортенинг пальмовое, кокосовое и сливочное масла.
Ненасыщенные жиры содержатся в следующих продуктах: мясо птицы, оливки, авокадо, кешью, арахис, арахисовое и оливковое масла.
Полиненасыщенные жиры содержатся в следующих продуктах: грецкие орехи, миндаль, орех-пекан, семечки, маргарин (часто содержат трансжиры), рыба, подсолнечное, льняное, рапсовое, кукурузное, хлопковое, сафлоровое и соевое масла.
Рекомендации по потреблению жиров
Жиры должны составлять не более трети общей калорийности суточного рациона. Количество насыщенных, моно- и полиненасыщенных жиров должно соотноситься как 30:40:30.
Количество холестерина в пище не должно быть больше 300 мг в сутки. Соотношение растительных и животных жиров в вашем рационе должно быть как 1 к 2, а в пожилом возрасте наоборот.
Чаще ешьте морскую рыбу жирных сортов или принимать рыбий жир и льняное масло в виде пищевых добавок, так как они содержат полезные омега-3 жиры. Жиры из натуральных продуктов — самые полезные. Помните, что жиры не устойчивы к воздействию света, кислорода и высоких температур. Поэтому для жарки используйте оливковое масло или животные жиры (они устойчивы к воздействию температур), а нерафинированные и сырые масла будет полезнее добавлять в готовые продукты. Храните масла в закрытых емкостях и подальше от света. Не употребляйте в пищу большое количество насыщенных жиров. Откажитесь от употребления продуктов содержащих трансжиры.
как она устроена и как она работает
автор: PD Dr. med. Gesche Tallen, erstellt am: 2013/04/12,
редактор: Dr. Natalie Kharina-Welke, Переводчик: Dr. Natalie Kharina-Welke, Последнее изменение: 2017/08/30
Тело любого человека опирается на скелет.
Можно сказать, что скелет даёт нашему телу опору изнутри. А сам скелет состоит более чем из 200 костей. Разные кости отличаются друг от друга в зависимости от того, где именно в организме они находятся и какую работу они должны выполнять.
Работа, которую выполняют наши кости, разнообразна:
- В любом движении нашего организма участвуют кости. Вместе с мышцами, суставами и связками они дают нам возможность передвигаться.
- Кости защищают наши внутренние органы. Под защитой костей черепа, например, находится головной мозг, а рёбра защищают сердце и лёгкие.
- Кроме того красный костный мозг – это источник клеток крови, в нём вырастают лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. То есть костный мозг – это то место, которое отвечает за наше кроветворение.
- У костей есть ещё одна важная функция. Они накапливают кальций и фосфор. И поэтому играют важную роль в обмене этих минеральных веществ организме человека.
Скелет взрослого человека более окостенелый. А у детей и подростков скелет состоит также из хрящевой ткани. Её количество зависит от возраста ребёнка. Большая часть взрослого костного скелета развилась из хрящей. Хрящи постепенно в процессе роста человека заменяются костями.
Замена хрящей на кости начинается уже во внутриутробном периоде развития ребёнка, то есть у эмбриона возрастом 6 недель. Этот процесс продолжается, пока человеку не исполнится 20 лет. Пока не произошло полное окостенение, клетки должны делиться много раз, чтобы наши кости росли в длину и в толщину. Поэтому на этом этапе появляется вероятность того, что может произойти какой-то сбой. Например, из клетки в клетку может передаться неправильная наследственная информация, или, наоборот, часть генетической информации может потеряться. В таком случае клетка может злокачествеено измениться (то есть мутировать), и в результате появляется злокачественная опухоль кости, то есть рак кости.
Чтобы лучше понимать такую болезнь как саркома Юинга, и почему её лечат именно так, как написано в протоколе, нужно иметь представление о том, что такое наши кости, из чего они состоят и как они работают.
Именно для этого мы составили этот информационный блок. Он не претендует на абсолютную полноту. Но он достаточно просто объясняет основные знания современной медицины.
Грудная клетка человека – строение и описание
Грудная клетка – строение и основные функции
Основная функция грудной клетки – защита внутренних органов. Эта костная структура защищает от механических ударов легкие, сердце, спинной мозг и трахею, а также часть пищевода. Особенность структуры заключается в том, что она постоянно движется и меняет в нормальном диапазоне свое расположение из-за того, что происходит изменение размера легких за счет вдоха и выдоха.
Строение ГК включает:
- Несколько видов костей с мягкими тканями. Больше всего насчитывается реберных костей – 12 пар ребер, которые закреплены с правой и левой стороны симметрично. Так как ребра грудной клетки крепятся к грудным позвонкам и грудине, это создает мощный защитный каркас.
- Передняя часть грудной клетки состоит из грудины и тканей хрящей, с помощью которых ребра закрепляются. Заднюю часть грудной клетки формирует 12 хребтовых позвонков грудного отдела и ребра, которые крепятся суставами смешанного типа.
- Подвижность грудного отдела и грудной клетки лимитирована суставным креплением. Также на этот фактор влияет состояние мягких тканей. В комплексе, мышечно-костные крепления создают мощный каркас в любой из частей грудной клетки, что позволяет защитить внутренние органы при падениях или любых других физических повреждениях.
- Важно обозначить границы ГК. Многие люди ошибочно полагают, что грудная клетка ограничивается лишь областью ребер в сердца, но это неверное утверждение. Верхняя часть грудной клетки начинается в зоне плечей, а первые ребра находятся сразу под ключицами с левой и правой стороны. По этой причине их практически невозможно прощупать.
- Нижние ребра крепятся практически у начала поясницы и защищают другие жизненноважные органы – печень и почки.
Из указанного можно понять, что ребра грудной клетки имеют большой диапазон крепления, начиная с области ключиц, заканчивая поясничным отделом.
Форма скелетного каркаса
У ребенка форма ребер имеет выпуклую конструкцию. По мере взросления каркас груди приобретает нормальный вид с плоскими очертаниями. В зависимости от типа конституции скелета, у мужчины и женщины грудная клетка имеет такие формы:
- Нормостенический – наиболее свойственнем лицам со средним типом телосложения и средним ростом. Структура грудины напоминает конус. Межреберные промежутки, лопатки, подключичную и надключичную ямку видно слабо. Грудной и брюшной отдел выглядит одинаково, без визуальной разницы в обхвате. Между ребрами расстояние нормальное.
- Гиперстенический – чаще встречается у лиц, склонных к полноте с низким ростом. Каркас по строению напоминает форму цилиндра. Нижний реберный угол тупой, брюшной отдел длиннее грудного. Также расстояние между ребрами маленькое.
- Астенический тип грудины обычно встречается у лиц с высоким ростом и длинными конечностями. Такие люди не склонны к полноте и обычно характеризуются достаточной худобой. Грудина длинная и с острым межреберным углом. Можно отчетливо рассмотреть лопатки. Брюшина значительно короче груди. Мышцы развиты слабо.
Отличия женской ГК – менее выражена визуально и намного тоньше, если сравнивать с мужской. Мужское тело характеризуется наличием более мощного торса и туловища, что и создает видимые половые отличия. Также у женщин грудной отдел более тонкий, похож на астеническое сложение. Чтобы понять основные отличия, достаточно посмотреть сравнительные фото в изданиях по анатомии человека.
Существенные изменения претерпевает грудина с момента рождения. Если рассматривать снимки грудины, сделанные в детском возрасте, можно обнаружить существенные внешние отличия. У новорожденных ГК мягкая, имеет форму конуса и подходит для длительного нахождения на животе в горизонтальном положении.
Затем происходят существенные изменения, характеризующиеся удлинением каркаса ребер. До двух лет происходит стремительный рост.
Далее длится еще один ростовой скачок, который немного притормаживается в 6-7 лет. После этого возраста, примерно до 18 лет, происходит интенсивный рост среднего отдела – в ширину. У девочек может начаться стремительное расширение ГК с 11 лет, а у мальчиков – с 13. Окончательно формируется скелетный каркас к 20 — 25 годам. Позднее костенеет ключица, не ранее чем в 23-25 лет.
Во взрослом возрасте также продолжают возникать некоторые изменения. Со временем появляется грудной кифоз, который приводит к опущению и укорочению ГК. Чтобы снизить скорость развития неблагоприятных возрастных изменений, рекомендуют заниматься физкультурой, направленной на укрепление мышц спины.
Виды патологического строения
Деформация – это неблагоприятное физиологическое изменение ГК, проявляющееся измененным внешним видом. Деформации бывают врожденными и приобретенными. Нарушение строения снижает защитные свойства скелетного каркаса, что негативно отражается на качестве жизни пациента. При врожденных патологиях встречается недоразвитость ребер, позвоночника или грудины. Если же дефекты приобретенные, то это обычно связано с травмами и тяжелыми деформирующими заболеваниями.
Какие врожденные патологии встречаются:
- Воронкообразная ГК – выглядит как внутреннее вдавливание грудины и ребер, что напоминает воронку внутрь. Затрагивает срединную часть и мечевидный отросток.
- Килевидная ГК – грудина выпячивается вместе с ребрами и напоминает киль.
Эти виды деформаций представляют собой не только косметический дефект, но и физиологические нарушения, которые вызывают функциональные повреждения жизненноважных внутренних органов.
Какие заболевания вызывают приобретенную деформацию грудной клетки человека:
- Рахит – патология, развивающаяся в детском возрасте. Первопричина – недостаточное поступление витамина Д в организм. В период пубертата детский организм стремительно растет, в особенности прогрессирует в росте костная ткань. Если организму не хватает важных питательных веществ, возникает деформирующее нарушение скелета.
- Костный туберкулез. Если больной заражен палочкой Коха, то этот возбудитель может поразить также костную ткань. Без своевременного лечения происходит деформация.
- Различные поражения дыхательных органов, которые вызывают эмфизематозные изменения, что придает вид бочкообразной ГК.
- Сирингомиелия. Эта патология связана с появлением лишнего пространства в спинном мозге. Обычно заболевание протекает хронически.
- Сколиоз. Наиболее актуально при развитии тяжелого течения.
В период пубертата детский организм стремительно растет, в особенности прогрессирует в росте костная ткань. Если организму не хватает важных питательных веществ, возникает деформирующее нарушение скелета.Мнение редакции
Грудина человека – это мощное скелетное строение, состоящее из ребер, креплений в виде суставов, части позвоночника и мышечного корсета. ГК предназначена для защиты жизненноважных внутренних органов. Чтобы предупредить деформацию, важно придерживаться правильной осанки и своевременно обращаться к врачу при появлении признаков ухудшений.
| Класс | Название урока | Ссылка на учебные материалы |
| 5 | Биология – наука о живой природе | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7842/main/268289/ |
| 5 | Методы изучения биологии | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7843/main/232167/ |
| 5 | Увеличительные приборы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7846/main/272137/ |
| 5 | Разнообразие живой природы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7844/main/268323/ |
| 5 | Строение клетки | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7848/main/268457/ |
| 5 | Химический состав клетки | https://resh. edu.ru/subject/lesson/7847/main/232400/ |
| 5 | Жизнедеятельность клетки | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7845/main/268490/ |
| 5 | Деление и рост клеток | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7849/main/268523/ |
| 5 | Единство живого. Сравнение строения клеток различных организмов | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7850/main/268357/ |
| 5 | Классификация организмов | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7851/main/232235/ |
| 5 | Строение и многообразие бактерий | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7852/main/268556/ |
| 5 | Строение и многообразие грибов | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7853/main/268590/ |
| 5 | Характеристика царства Растения. Водоросли и лишайники | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7854/main/232100/ |
| 5 | Высшие споровые растения | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7855/main/268623/ |
| 5 | Семенные растения | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7856/main/268656/ |
| 5 | Одноклеточные и многоклеточные (беспозвоночные) животные | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7857/main/268688/ |
| 5 | Позвоночные животные | https://resh.edu.ru/subject/lesson/7858/main/232067/ |
| 5 | Роль биологии в познании окружающего мира и практической деятельности людей | https://www.youtube.com/watch?v=7JQCRD-stik&list=PLp1o4TiOetLyDCcsG4-KVsq0rWJwNjQYo |
| 5 | Ткани организмов | https://infourok.ru/videouroki/89 |
| 5 | Среда обитания | https://www.youtube.com/watch?v=XjHmDEFwn-4&list=PLp1o4TiOetLyDCcsG4-KVsq0rWJwNjQYo&index=4 |
| 5 | Факторы среды обитания | https://www. youtube.com/watch?v=Fr95_M3BLiY&list=PLp1o4TiOetLyDCcsG4-KVsq0rWJwNjQYo&index=5 |
| 5 | Места обитания | https://infourok.ru/videouroki/48 |
| 5 | Соблюдение правил поведения в окружающей среде. Бережное отношение к природе. Охрана биологических объектов | https://www.youtube.com/watch?v=SJOCOVu_IiE |
| 5 | Приспособления организмов к жизни в наземно-воздушной среде | https://infourok.ru/videouroki/79 |
| 5 | Приспособления организмов к жизни в водной среде | https://www.youtube.com/watch?time_continue=89&v=Jb6M5CGpAkk&feature=emb_logo |
| 5 | Приспособления организмов к жизни в почвенной среде | https://interneturok.ru/lesson/biology/5-klass/vvedenie/sredy-obitaniya-organizmov |
| 5 | Приспособления организмов к жизни в организменной среде | https://interneturok.ru/lesson/biology/5-klass/vvedenie/sredy-obitaniya-organizmov |
| 6 | Обмен веществ – главный признак жизни | https://resh.edu.ru/subject/lesson/6754/main/268720/ |
| 6 | Удобрения и почвенное питание растений | https://resh.edu.ru/subject/lesson/6755/main/268751/ |
| 6 | Фотосинтез | https://resh.edu.ru/subject/lesson/6756/main/268388/ |
| 6 | Питание бактерий и грибов | https://resh.edu.ru/subject/lesson/6757/main/268782/ |
| 6 | Классификация живых организмов. Бактерии | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2471/main/ |
| 6 | Царство Грибы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2470/main/ |
| 6 | Высшие споровые растения | https://resh. edu.ru/subject/lesson/2656/main/ |
| 6 | Голосеменные и покрытосеменные растения | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2469/main/ |
| 6 | Многообразие и значение растений в природе и жизни человека. Жизненные формы растений. Среды обитания растений, условия обитания растений. Сезонные явления в жизни растений | https://www.youtube.com/watch?v=ptG-WEEDaY8&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=11 |
| 6 | Семя. Строение семени. Лабораторная работа «Изучение строения семян однодольных и двудольных растений» | https://infourok.ru/videouroki/106 |
| 6 | Корень. Виды корней. Корневые системы. Значение корня. Видоизменения корней | https://www.youtube.com/watch?v=CPDSV7OcsGY&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=19 |
| 6 | Строение, разнообразие и значение побегов. Генеративные и вегетативные побеги. Видоизменённые побеги | https://www.youtube.com/watch?v=EoVhNwSDo7I&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=22 |
| 6 | Почки. Вегетативные и генеративные почки | https://www.youtube.com/watch?v=EoVhNwSDo7I&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=22 |
| 6 | Строение листа, листорасположение, жилкование листа | https://www.youtube.com/watch?v=d5ceb0ezRXk&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=23 |
| 6 | Строение и значение стебля | https://infourok.ru/videouroki/114 |
| 6 | Строение и значение цветка. Соцветия | https://infourok.ru/videouroki/117 |
| 6 | Опыление. Виды опыления. Оплодотворение у цветковых растений | https://infourok.ru/videouroki/125 |
| 6 | Строение и значение плода. Многообразие плодов и их распространение | https://infourok.ru/videouroki/118 |
| 6 | Разнообразие растительных клеток. Ткани растений | https://www.youtube.com/watch?v=g-W8psRHA_M&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=5 |
| 6 | Микроскопическое строение стебля | https://www.youtube.com/watch?time_continue=207&v=RczbM4cO2II&feature=emb_logo |
| 6 | Микроскопическое строение листа | https://infourok.ru/videouroki/112 |
| 6 | Воздушное питание растений (фотосинтез). Космическая роль зелёных растений | https://infourok.ru/videouroki/120 |
| 6 | Дыхание растений. Транспорт веществ. Удаление конечных продуктов обмена веществ |
https://infourok.ru/videouroki/121
|
| 6 | Рост, развитие и размножение растений. Половое размножение растений |
https://infourok.ru/videouroki/125
https://infourok.ru/videouroki/126
|
| 6 | Вегетативное размножение растений. Приёмы выращивания, размножения растений и ухода за ними. Практическая работа «Вегетативное размножение комнатных растений» |
https://interneturok.ru/lesson/biology/6-klass/zhiznedeyatelnost-rasteniy/vegetativnoe-razmnozhenie
|
| 6 | Классификация растений. Водоросли – низшие растения |
|
| 6 | Мхи, их отличительные особенности и многообразие. Лабораторная работа «Изучения внешнего строения мхов» | https://www.youtube. com/watch?v=I2AlBn4uwis&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=15 |
| 6 | Отдел Голосеменные, их отличительные особенности и многообразие. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения хвои, шишек и семян голосеменных растений» | https://infourok.ru/videouroki/102 |
| 6 | Отдел Покрытосеменные (Цветковые). Многообразие цветковых растений. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения цветкового растения» | https://infourok.ru/videouroki/103 |
| 6 | Общее знакомство с цветковыми растениями, ткани и органы растений. Растение – целостный организм. Вегетативные и генеративные и органы растения. Лабораторная работа «Изучение органов цветкового растения» | https://www.youtube.com/watch?v=T1avn7oLvws |
| 6 | Класс Однодольные и класс Двудольные. Лабораторная работа «Определение признаков класса в строении растений». Меры профилактики заболеваний, вызываемых растениями | https://interneturok.ru/lesson/biology/6-klass/osnovy-sistematiki-rasteniy/klassy-tsvetkovyh-rasteniy |
| 6 | Роль грибов в природе и жизни человека. Съедобные и ядовитые грибы. Первая помощь при отравлении грибами. Грибы-паразиты. Меры профилактики заболеваний, вызываемых грибами |
|
| 6 | Лишайники, их роль в природе и жизни человека | https://www.youtube.com/watch?v=K8TMzRtEtKQ&list=PLvtJKssE5Nrg7rf3tTb0h5X2G61daV8cr&index=12 |
| 7 | Зоология как наука | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2466/main/ |
| 7 | Подцарство Простейшие: многообразие и значение | https://resh. edu.ru/subject/lesson/2465/main/ |
| 7 | Черви. Общая характеристика и многообразие | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2464/main/ |
| 7 | Тип Моллюски | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2500/main/ |
| 7 | Тип Членистоногие. Класс Ракообразные | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1577/main/ |
| 7 | Тип Членистоногие. Класс Насекомые | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1578/main/ |
| 7 | Тип Хордовые. Класс Рыбы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1579/main/ |
| 7 | Класс Земноводные, или Амфибии | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2110/main/ |
| 7 | Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2112/main/ |
| 7 | Класс Птицы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2113/main/ |
| 7 | Класс Млекопитающие | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2111/main/ |
| 7 | Строение клетки животных. Ткани животных. | https://www.youtube.com/watch?v=EDABFhmwRPQ&list=PLvtJKssE5NrgQzlWCftCshh_hNlP62ilS&index=5 |
| 7 | Органы и системы органов животных. Поведение животных. Многообразие и классификация животных | https://www.youtube.com/watch?v=EDABFhmwRPQ&list=PLvtJKssE5NrgQzlWCftCshh_hNlP62ilS&index=6 |
| 7 | Разнообразие отношений животных в природе. Сезонные явления в жизни животных. Значение животных в природе и жизни человека | https://www.youtube.com/watch?v=wx9Ku_R-Zqo |
| 7 | Тип Инфузории. Лабораторная работа «Изучение строения и передвижения одноклеточных животных» | https://www.youtube. com/watch?v=k-dKwui70BA&list=PLvtJKssE5NrgQzlWCftCshh_hNlP62ilS&index=8 |
| 7 | Многообразие и значение простейших | https://infourok.ru/videouroki/189 |
| 7 | Многоклеточные животные | https://www.youtube.com/watch?v=2D9Iu7SApEQ&list=PLvtJKssE5NrgQzlWCftCshh_hNlP62ilS&index=9 |
| 7 | Общая характеристика типа Кишечнополостные. Регенерация | https://www.youtube.com/watch?v=MPuVyRjXNWY&list=PLvtJKssE5NrgQzlWCftCshh_hNlP62ilS&index=10 |
| 7 | Многообразие и значение кишечнополостных в природе и жизни человека | https://interneturok.ru/lesson/biology/7-klass/zhivotnye-kishechnopolostnye/klassy-kishechnopolostnyh |
| 7 | Тип Плоские черви, общая характеристика типа |
https://infourok.ru/videouroki/138
|
| 7 | Тип Круглые черви, общая характеристика типа | https://infourok.ru/videouroki/139 |
| 7 | Тип Кольчатые черви, общая характеристика типа. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения дождевого червя» | https://infourok.ru/videouroki/140 |
| 7 | Внутреннее строение дождевого червя | https://infourok.ru/videouroki/140 |
| 7 | Многообразие, происхождение и значение кольчатых червей | https://interneturok.ru/lesson/biology/7-klass/zhivotnye-kolchatye-chervi/klassy-kolchatyh-chervey |
| 7 | Паразитические плоские и круглые черви |
https://www.youtube.com/watch?v=xSvAF1XjUGk
|
| 7 | Головоногие моллюски. Многообразие моллюсков и их происхождение. Значение моллюсков в природе и жизни человека | https://infourok. ru/videouroki/144 |
| 7 | Двустворчатые моллюски. Лабораторная работа «Изучение строения раковин моллюсков» | https://www.youtube.com/watch?v=kikrB7kNwUM |
| 7 | Общая характеристика типа Членистоногие. Охрана членистоногих | https://interneturok.ru/lesson/biology/7-klass/pzhivotnye-chlenistonogiep/tip-chlenistonogie |
| 7 | Строение и жизнедеятельность ракообразных | https://infourok.ru/videouroki/148 |
| 7 | Общая характеристика класса Паукообразные. Многообразие паукообразных | https://infourok.ru/videouroki/146 |
| 7 | Строение и жизнедеятельность паукообразных | https://infourok.ru/videouroki/146 |
| 7 | Значение паукообразных в природе и жизни человека. Клещи – переносчики возбудителей заболеваний животных и человека | https://interneturok.ru/lesson/biology/7-klass/pzhivotnye-chlenistonogiep/podtip-helitserovye |
| 7 | Строение и жизнедеятельность насекомых. Поведение насекомых, инстинкты | https://infourok.ru/videouroki/149 |
| 7 | Многообразие насекомых. Лабораторная работа «Изучение типов развития насекомых» | https://infourok.ru/videouroki/151 |
| 7 | Одомашненные насекомые: медоносная пчела и тутовый шелкопряд | https://www.youtube.com/watch?v=qlNEYizIKgA&list=PLp1o4TiOetLwT_NdBtIxySr3wAReP_Ck2&index=23&t=0s |
| 7 | Значение насекомых в природе и сельскохозяйственной деятельности человека. Насекомые-вредители | https://infourok.ru/videouroki/152 |
| 7 | Особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности у рыб в связи с водным образом жизни | https://infourok.ru/videouroki/155 |
| 7 | Основные систематические группы рыб | https://infourok. ru/videouroki/157 |
| 7 | Размножение, развитие и миграция рыб в природе | https://www.youtube.com/watch?v=cTGDHbaNsL4 |
| 7 | Значение рыб в природе и жизни человека. Рыбоводство и охрана рыбных запасов | https://www.youtube.com/watch?v=22H_3c23d7Q |
| 7 | Внутреннее строение земноводных. Размножение и развитие земноводных | https://infourok.ru/videouroki/158 |
| 7 | Многообразие земноводных и их охрана. Значение земноводных в природе и жизни человека | https://infourok.ru/videouroki/159 |
| 7 | Места обитания и внешнее строение рыб. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения и передвижения рыб» | https://www.youtube.com/watch?v=0KRHTvd7K8c |
| 7 | Общая характеристика класса Пресмыкающиеся. Места обитания пресмыкающихся | https://mosobr.tv/release/7962 |
| 7 | Особенности внешнего и внутреннего строения пресмыкающихся | https://infourok.ru/videouroki/160 |
| 7 | Многообразие современных пресмыкающихся. Значение пресмыкающихся в природе и жизни человека | https://infourok.ru/videouroki/161 |
| 7 | Размножение и происхождение пресмыкающихся. Многообразие древних пресмыкающихся | https://www.youtube.com/watch?v=LI7SxWz9c_8 |
| 7 | Особенности внешнего строения птиц. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения и перьевого покрова птиц» | https://infourok.ru/videouroki/162 |
| 7 | Происхождение птиц. Основные систематические группы птиц | https://www.youtube.com/watch?v=YJo9mvCuZBE |
| 7 | Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности птиц | https://infourok. ru/videouroki/162 |
| 7 | Значение птиц в природе и жизни человека. Птицеводство. Охрана птиц | https://infourok.ru/videouroki/164 |
| 7 | Размножение и развитие птиц. Сезонные явления в жизни птиц | https://www.youtube.com/watch?v=ATm6e5KZjcw |
| 7 | Экологические группы птиц. Многообразие птиц города Москвы | https://infourok.ru/videouroki/163 |
| 7 | Особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры млекопитающих. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения, скелета и мускулатуры млекопитающих» | https://infourok.ru/videouroki/166 |
| 7 | Внутреннее строение млекопитающих. Нервная система и поведение млекопитающих | https://infourok.ru/videouroki/166 |
| 7 | Размножение и развитие млекопитающих | https://infourok.ru/videouroki/184 |
| 7 | Экологические группы млекопитающих. Сезонные явления в жизни млекопитающих | https://infourok.ru/videouroki/165 |
| 7 | Многообразие млекопитающих | https://www.youtube.com/watch?v=UuHABSFv5qc |
| 7 | Млекопитающие – переносчики возбудителей опасных заболеваний. Меры борьбы с грызунами. Меры предосторожности и первая помощь при укусах животных | https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/atomic_objects/5581007 |
| 7 | Происхождение и многообразие млекопитающих | https://infourok.ru/videouroki/165 |
| 7 | Многообразие млекопитающих города Москвы | https://www.youtube.com/watch?v=K_eWVVHwJrY&list=PLEVnRqiI6qr_iVEHuWJtEFXjN1Euw2aTt&index=4 |
| 7 | Значение млекопитающих в природе и жизни человека. Охрана млекопитающих | https://infourok. ru/videouroki/173 |
| 8 | Человек как представитель царства Животные. Эволюция человека | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2463/main/ |
| 8 | Расы человека | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2462/main/ |
| 8 | История развития знаний о строении и функциях организма человека | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2461/main/ |
| 8 | Клеточное строение организма | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2460/main/ |
| 8 | Ткани и органы. Системы органов | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2459/main/ |
| 8 | Строение и значение нервной системы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2457/main/ |
| 8 | Строение и функции спинного мозга | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2729/main/ |
| 8 | Строение и функции головного мозга. Полушария большого мозга | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2456/main/ |
| 8 | Зрительный анализатор. Строение и функции глаза | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2499/main/ |
| 8 | Анализаторы слуха и равновесия | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2498/main/ |
| 8 | Железы смешанной секреции. Регуляция функций эндокринных желез | https://www.youtube.com/watch?v=kQICLlwP11E&t=218s |
| 8 | Кожно-мышечное чувство. Обоняние и вкус | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2497/main/ |
| 8 | Кости скелета. Строение скелета | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2487/main/ |
| 8 | Мышцы. Работа мышц | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2494/main/ |
| 8 | Состав крови. Постоянство внутренней среды | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2495/main/ |
| 8 | Как наш организм защищается от инфекции | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1580/main/ |
| 8 | Органы кровообращения. Работа сердца | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1581/main/ |
| 8 | Движение крови по сосудам | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2489/main/ |
| 8 | Строение органов дыхания. Газообмен в лёгких и тканях |
https://resh.edu.ru/subject/lesson/2218/main/
|
| 8 | Пищевые продукты, питательные вещества и их превращения в организме | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2496/main/ |
| 8 | Пищеварение в ротовой полости. Пищеварение в желудке и кишечнике | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2493/main/ |
| 8 | Пищеварение в тонком кишечнике. Роль печени и поджелудочной железы в пищеварении | https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/atomic_objects/192731 |
| 8 | Особенности пищеварения в толстом кишечнике. Гигиена питания, предотвращение желудочно-кишечных заболеваний |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/atomic_objects/1927314
|
| 8 | Пластический и энергетический обмен | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2492/main/ |
| 8 | Витамины | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2488/main/ |
| 8 | Строение и функции выделительной системы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2217/main/ |
| 8 | Строение и функции кожи. Роль кожи в терморегуляции организма | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1582/main/ |
| 8 | Половая система человека. Развитие человека. Возрастные процессы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2491/main/ |
| 8 | Забота о репродуктивном здоровье. Инфекции, передающиеся половым путём и их профилактика. ВИЧ, профилактика СПИДа | https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/atomic_objects/175460 |
| 8 | Рефлекторная деятельность нервной системы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2474/main/ |
| 8 | Бодрствование и сон | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2490/main/ |
| 8 | Сознание, мышление. Речь | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2485/main/ |
| 8 | Познавательные процессы и интеллект. Память | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2216/main/ |
| 8 | Внутренняя среда организма. Организм человека как биосистема | https://infourok.ru/videouroki/211 |
| 8 | Опорно-двигательная система: строение и функции. Кость: состав, строение, рост. Соединение костей | https://infourok.ru/videouroki/206 |
| 8 | Влияние факторов окружающей среды и образа жизни на развитие скелета. Лабораторная работа «Выявление нарушения осанки и наличия плоскостопия» | https://infourok.ru/videouroki/210 |
| 8 | Значение физических упражнений для правильного формирования скелета и мышц. Гиподинамия. Профилактика травматизма. Первая помощь при травмах опорно-двигательного аппарата | https://www.youtube.com/watch?v=_Gkui8JZi4k |
| 8 | Регуляция функций организма, способы регуляции. Механизмы регуляции | https://www.youtube.com/watch?v=IatAWGUcG6w |
| 8 | Нервная система. Нейроны, нервы, нервные узлы. Центральная и периферическая нервная система | https://infourok. ru/videouroki/241 |
| 8 | Большие полушария головного мозга. Нарушения деятельности нервной системы и их предупреждение |
https://infourok.ru/videouroki/243
https://infourok.ru/videouroki/245
|
| 8 | Железы и их классификация. Гормоны, их роль в регуляции физиологических функций организма. Роль гормонов в обмене веществ |
https://infourok.ru/videouroki/239
|
| 8 | Гуморальная регуляция | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2458/main/ |
| 8 | Форменные элементы крови. Свертывание крови |
https://infourok.ru/videouroki/213
https://infourok.ru/videouroki/212
|
| 8 | Группы крови. Переливание крови. Резус-фактор | https://infourok.ru/videouroki/213 |
| 8 | Иммунитет. Факторы, влияющие на иммунитет. Роль прививок в борьбе с инфекционными заболеваниями | https://infourok.ru/videouroki/215 |
| 8 | Кровеносная и лимфатическая системы: строение и функции. Строение сосудов | https://infourok.ru/videouroki/217 |
| 8 | Гигиена сердечно-сосудистой системы. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний | https://www.youtube.com/watch?v=OlmWentFls4 |
| 8 | Виды кровотечений, приёмы оказания первой помощи при кровотечениях | https://www.youtube.com/watch?v=27qW_K1WQms |
| 8 | Этапы дыхания. Газообмен в лёгких и тканях | https://interneturok.ru/lesson/biology/8-klass/btema-6-dyhanieb/stroenie-legkih-gazoobmen-v-legkih-i-tkanyah |
| 8 | Лёгочные объёмы. Регуляция дыхания. Лабораторная работа «Измерение жизненной ёмкости лёгких». Дыхательные движения | https://www.youtube.com/watch?v=hXdgJBBe_DY |
| 8 | Гигиена дыхания. Профилактика заболеваний органов дыхания. Первая помощь при поражении органов дыхания | https://www.youtube.com/watch?v=5-q8Ck7sVzc |
| 8 | Питание. Пищеварение. Пищеварительная система: строение и функции | https://infourok.ru/videouroki/223 |
| 8 | Пищеварение в желудке. Вклад И. П. Павлова в изучение пищеварения |
https://infourok.ru/videouroki/228
https://infourok.ru/videouroki/226
|
| 8 | Энергетический обмен и питание. Пищевые рационы. Нормы питания. Регуляция обмена веществ | https://infourok.ru/videouroki/229 |
| 8 | Покровы тела. Уход за кожей, волосами, ногтями | https://infourok.ru/videouroki/238 |
| 8 | Процесс образования и выделения мочи, его регуляция. Заболевания органов мочевыделительной системы и меры их предупреждения |
https://infourok.ru/videouroki/233
https://infourok.ru/videouroki/234
|
| 8 | Органы чувств и их значение в жизни человека. Сенсорные системы, их строение и функции | https://www.youtube.com/watch?v=Zel46oXpzS0 |
| 8 | Глаз и зрение. Зрительный анализатор | https://mosobr.tv/release/7936 |
| 8 | Высшая нервная деятельность человека. Условные и безусловные рефлексы, их значение | https://infourok.ru/videouroki/251 |
| 8 | Рост и развитие ребёнка. Половое созревание | https://infourok.ru/videouroki/259 |
| 8 | Наследование признаков у человека. Наследственные болезни, их причины и предупреждение. Роль генетических знаний в планировании семьи | https://interneturok. ru/lesson/biology/9-klass/osnovy-genetiki-i-selekcii/nasledstvennye-bolezni |
| 8 | Здоровье человека. Укрепление здоровья | https://www.youtube.com/watch?v=Ipne2c-zOlQ |
| 9 | Биология как наука. Методы биологических исследований. Значение биологии | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2115/main/ |
| 9 | Гипотеза, модель, теория, их значение и использование в повседневной жизни | https://infourok.ru/videouroki/265 |
| 9 | Цитология – наука о клетке. Клеточная теория | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2114/main/ |
| 9 | Химический состав клетки. Неорганические молекулы живого вещества | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1583/main/ |
| 9 | Органические молекулы. Углеводы и липиды | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1584/main/ |
| 9 | Органические молекулы. Биологические полимеры – белки | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1585/main/ |
| 9 | ДНК – молекулы наследственности. РНК – структура и функции | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1586/main/ |
| 9 | Строение клетки. Прокариотическая клетка | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1587/main/ |
| 9 | Строение клетки. Эукариотическая клетка | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1588/main/ |
| 9 | Особенности клеточного строения организмов. Вирусы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1589/main/ |
| 9 | Обмен веществ и превращение энергии в клетке | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2486/main/ |
| 9 | Фотосинтез | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1590/main/ |
| 9 | Биосинтез белков. Генетический код и матричный принцип биосинтеза белков | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2214/main/ |
| 9 | Деление клетки. Способы деления клеток | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/fiziologiya-kletki/delenie-kletki-mitoz?block=player |
| 9 | Одноклеточные организмы | https://www.youtube.com/watch?v=khnGqmon9uk |
| 9 | Многоклеточные организмы | https://www.youtube.com/watch?v=2D9Iu7SApEQ |
| 9 | Формы размножения организмов. Бесполое размножение. Митоз | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2483/main/ |
| 9 | Половое размножение. Мейоз | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2484/main/ |
| 9 | Индивидуальное развитие организмов (онтогенез). Влияние факторов внешней среды на онтогенез | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2213/main/ |
| 9 | Генетика как отрасль биологической науки. Методы исследования генетики. Генотип и фенотип | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2482/main/ |
| 9 | Закономерности наследования | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2480/main/ |
| 9 | Наследственность и изменчивость – свойства организмов. Лабораторная работа «Выявление изменчивости» | https://infourok.ru/videouroki/283 |
| 9 | Хромосомная теория наследственности. Генетика пола | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2212/main/ |
| 9 | Основные формы изменчивости. Генотипическая изменчивость | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2481/main/ |
| 9 | Комбинативная и фенотипическая изменчивость | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2478/main/ |
| 9 | Методы изучения наследственности человека | https://resh. edu.ru/subject/lesson/2477/main/ |
| 9 | Основы селекции. Методы селекции. Биотехнология: достижения и развитие. Метод культуры тканей. Клонирование | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2211/main/ |
| 9 | Естественный и искусственный отбор | https://infourok.ru/videouroki/292 |
| 9 | Изучение естественных экосистем на примере экосистем родного края | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/osnovy-ekologii/ponyatie-o-biogeotsenoze-i-ekosisteme |
| 9 | Учение об эволюции органического мира | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2472/main/ |
| 9 | Вид. Критерии вида | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2479/main/ |
| 9 | Видообразование | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2476/main/ |
| 9 | Многообразие видов | https://mosobr.tv/release/7884 |
| 9 | Борьба за существование и естественный отбор – движущие силы эволюции | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1591/main/ |
| 9 | Адаптация как результат естественного отбора | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1593/main/ |
| 9 | Взгляды, гипотезы и теории о происхождении жизни | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2210/main/ |
| 9 | История развития органического мира | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2454/main/ |
| 9 | Экология как наука. Влияние экологических факторов на организмы. Экологическая ниша | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2209/main/ |
| 9 | Биосфера – глобальная экосистема | https://infourok.ru/videouroki/61 |
| 9 | Живое вещество биосферы. Распространение и роль живого вещества в биосфере | https://www.youtube.com/watch?v=mInJ_6CEHlQ |
| 9 | Систематика. Классификация организмов | https://www.youtube.com/watch?v=fWTxKUu_ypY&list=PLqZnGEfpIRVdTAd8rNnF66bqBANHB6457&index=2&t=0s |
| 9 | Структура популяции.Типы взаимодействия популяций разных видов | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2659/main/ |
| 9 | Экосистемная организация органического мира. Компоненты экосистем. Структура экосистем | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2475/main/ |
| 9 | Поток энергии и пищевые цепи | https://resh.edu.ru/subject/lesson/1592/main/ |
| 9 | Искусственные экосистемы | https://resh.edu.ru/subject/lesson/2455/main/ |
| 9 | Биологические науки. Роль биологии в формировании естественно-научной картины мира | https://infourok.ru/videouroki/264 |
| 9 | Основные признаки живого | https://infourok.ru/videouroki/12 |
| 9 | Уровни организации живой природы | https://infourok.ru/videouroki/23 |
| 9 | Строение клетки: органоиды одномембранные и двумембранные | https://infourok.ru/videouroki/269 |
| 9 | Немембранные органоиды клетки | https://infourok.ru/videouroki/269 |
| 9 | Деление клетки – основа размножения, роста и развития организмов | https://infourok.ru/videouroki/274 |
| 9 | Клеточные и неклеточные формы жизни | https://infourok.ru/videouroki/270 |
| 9 | Особенности химического состава организмов | https://infourok.ru/videouroki/268 |
| 9 | Обмен веществ и превращение энергии – признак живых организмов | https://interneturok. ru/lesson/biology/9-klass/fiziologiya-kletki/obmen-veschestv-i-energii-v-kletke |
| 9 | Половые клетки. Оплодотворение | https://infourok.ru/videouroki/275 |
| 9 | Типы развития организмов | https://infourok.ru/videouroki/276 |
| 9 | Закономерности наследственности | https://infourok.ru/videouroki/280 |
| 9 | Вид как основная систематическая категория живого | https://infourok.ru/videouroki/289 |
| 9 | Современное эволюционное учение | https://infourok.ru/videouroki/288 |
| 9 | Экология – наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой | https://infourok.ru/videouroki/297 |
| 9 | Взаимодействие популяций разных видов в экосистеме | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/osnovy-ekologii/bioticheskie-svyazi-v-prirode |
| 9 | Естественная экосистема (биогеоценоз). Многообразие естественных экосистем (биогеоценозов) | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/osnovy-ekologii/ponyatie-o-biogeotsenoze-i-ekosisteme |
| 9 | В. И. Вернадский – основоположник учения о биосфере. Структура биосферы | https://interneturok.ru/lesson/biology/11-klass/osnovy-ekologii/biosfera |
| 9 | Значение охраны биосферы для сохранения жизни на Земле. Биологическое разнообразие как основа устойчивости биосферы | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/osnovy-ekologii/osnovnye-zakony-ustoychivosti-zhivoy-prirody |
| 9 | Современные экологические проблемы, их влияние на собственную жизнь и жизнь окружающих людей | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/uchenie-ob-evolyutsii/chelovek-kak-zhitel-biosfery-i-ego-vliyanie-na-prirodu-zemli |
| 9 | Последствия деятельности человека в экосистемах. Влияние собственных поступков на живые организмы и экосистемы | https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/uchenie-ob-evolyutsii/chelovek-kak-zhitel-biosfery-i-ego-vliyanie-na-prirodu-zemli |
Рождение химеры: зачем ученым гибрид человека и животного?
- Дэвид Робсон
- BBC Earth
Автор фото, Thinkstock
Попыткам современных ученых создать животных с человеческими органами предшествовали долгие годы исследований, и вот-вот эти планы начнут воплощаться в жизнь. Однако противники подобных экспериментов обеспокоены этической стороной вопроса, отмечает обозреватель BBC Earth.
В фантастическом романе Герберта Уэллса «Остров доктора Моро» главный герой Эдвард Прендик, в результате кораблекрушения выброшенный на берег острова, натыкается на лесной поляне на женщину и двух мужчин, сидящих на корточках около упавшего дерева.
Все трое совершенно наги, если не считать тряпок, обернутых вокруг их бедер.
Прендик обращает внимание на их «толстые лица», которые «были лишены подбородка, лоб выдавался вперед, а головы покрывали редкие щетинистые волосы». Он отмечает: «Никогда еще я не встречал таких звероподобных существ».
Когда Прендик приближается к туземцам, они пытаются с ним заговорить, но их речь звучит очень быстро и невнятно; они трясут головами и раскачиваются из стороны в сторону, неся, как показалось герою, «какую-то невероятную околесицу».
Несмотря на частично прикрытую наготу и вроде бы человеческий облик дикарей, Прендик улавливает в них несомненное «сходство со свиньями», а их поведение словно «отмечено печатью чего-то животного».
Однажды ночью, случайно зайдя в операционную доктора Моро, Прендик выясняет, в чем дело: ученый превращает животных в людей, изменяя их тело и мозг по собственному образу и подобию.
Однако, несмотря на все усилия, доктору никак не удается избавить свои творения от проявлений их основных инстинктов.
Созданное им нестабильное общество вскоре поглощается анархией, что приводит к гибели Моро.
С тех пор как роман впервые увидел свет, прошло 120 лет, и заголовки сегодняшних новостей могут создать полное впечатление, что мы находимся в опасной близости к антиутопичной перспективе, описанной Уэллсом.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
Самые известные из существующих ныне химер — те, что сидят на Соборе Парижской Богоматери
«Ученые-франкенштейны работают над созданием химеры, представляющей собой помесь человека с животным», — кричал один из заголовков в британской Daily Mail в мае 2016 года.
«Наука стремится разрушить барьер между человеком и животным миром», — говорилось в статье Washington Times, опубликованной два месяца спустя. Автор статьи утверждал, что вскоре разумные звери вырвутся на свободу из лабораторий.
Причиной ажиотажа стали планы ученых вживить человеческие стволовые клетки в эмбрионы животных с целью выращивания отдельных человеческих органов для пересадки пациентам, нуждающимся в трансплантации.
Ожидается, что эта технология позволит сократить сроки ожидания в очереди на операцию и снизит риск отторжения пересаженных органов.
Этим смелым и неоднозначным планам предшествовали три с лишним десятилетия научных исследований. Эксперименты помогли ученым разгадать некоторые из фундаментальных загадок, исследовать природу межвидовых различий и выяснить, каким образом скопление клеток в материнской утробе превращается в живой организм.
Учитывая перспективы финансирования подобных проектов, человечество стремительно приближается к важной вехе в этой сфере.
«Данная область знаний развивается очень быстро, — отмечает исследовательница Джанет Россант из Торонтского университета, стоявшая у истоков изучения химер.
— Наше понимание биологии выйдет на новый уровень».
Но только при условии, что сперва мы разрешим ряд непростых этических проблем, связанных с нашим представлением о том, что значит быть человеком.
На протяжении многих тысячелетий химеры были лишь персонажами мифов и легенд.
Биологический термин заимствован из древнегреческой мифологии: Гомер описывал химеру как странное существо с головой и шеей льва, туловищем козы и змеиным хвостом. По легенде, это бессмертное огнедышащее существо водилось в стране Ликии, располагавшейся в Малой Азии (полуостров на западе Азии, часть территории современной Турции — Ред.).
Научное определение химеры не столь красочно. Этот термин используется для описания любого организма, состоящего из генетически разнородных клеток.
Химеризм встречается в природе, в частности, в результате слияния эмбрионов близнецов вскоре после зачатия, и может приводить к поразительным результатам.
Взять, например, билатеральных (двусторонних) гинандроморфов, у которых одна сторона тела имеет признаки мужского пола, а другая — женского. Подобные существа по сути представляют собой результат слияния двух разнояйцевых близнецов.
Если при этом окраска особей разных полов сильно различается, как в случае со многими видами птиц и насекомых, результат может оказаться весьма необычным и впечатляющим.
Например, у красного кардинала билатеральный гинандроморфизм приводит к ярко-красному оперению «мужской» стороны и серому оперению «женской».
Впрочем, гораздо чаще клетки разных эмбрионов перемешиваются в случайных сочетаниях, приводя к более тонким изменениям во всем организме.
Такие химеры выглядят и ведут себя точно так же, как и другие особи данного вида.
Существует вероятность, что вы и сами — химера, поскольку, по данным научных исследований, по меньшей мере 8% неоднояйцевых близнецов на этапе эмбрионального развития абсорбируют клетки своих братьев или сестер.
Несмотря на то, что существ, подобных тем, что описаны в греческих мифах, в природе не существует, это не мешает ученым пытаться создавать собственных химер в лабораторных условиях.
Джанет Россант стала одной из первых ученых, кому удалось это сделать.
Автор фото, Dietmar Nill/Naturepl.com
Подпись к фото,
В 1980-х годах из двух разных видов мышей вывели гибридных химер
В 1980 году, работая на тот момент в канадском Университете Брока, она опубликовала в журнале Science результаты эксперимента, в рамках которого была выращена химера из генетического материала двух разных видов мышей: лабораторной мыши-альбиноса, являющейся подвидом домовой мыши (Mus musculus), и дикой рюкюйской мыши (Mus caroli), обитающей в ряде азиатских стран.
Предыдущие попытки вывести межвидовые гибридные существа зачастую заканчивались неудачей. Эмбрионы либо вовсе не прикреплялись к стенке матки, либо оказывались недоразвитыми, и тогда дело чаще всего заканчивалось выкидышем.
Метод Россант заключался в проведении сложной хирургической манипуляции, примерно через четыре дня после зачатия.
К этому времени оплодотворенная яйцеклетка уже превратилась в бластоцисту — сгусток внутренней клеточной массы, окруженной защитным слоем под названием трофобласт, который впоследствии станет плацентой.
Россант с коллегой Уильямом Фрелсом ввели в яйцеклетку лабораторной мыши внутреннюю клеточную массу, взятую из бластоцисты рюкюйской мыши.
Поскольку трофобласт у бластоцисты мыши-носителя в процессе операции не был поврежден, ДНК формирующейся плаценты по-прежнему соответствовала ДНК матери. В результате эмбрион успешно прикрепился к стенке матки.
Ученым оставалось лишь подождать 18 дней, наблюдая за течением беременности.
Эксперимент оказался поразительно успешным: из 48 новорожденных мышат 38 оказались химерами, содержавшими генетический материал обоих видов мышей.
«Мы показали, что переход через межвидовой барьер возможен», — говорит Россант. Химеризм явным образом проявлялся в окрасе мышей: перемежающихся пятен белой и рыжеватой шерсти.
Автор фото, Sinclair Stammers/SPL
Подпись к фото,
Для создания химеры внутреннюю клеточную массу одного вида мышей ввели в эмбрион другого вида
Даже с точки зрения темперамента эти химеры заметно отличались от особей-родителей.
«Мы получили очень странную смесь характеров, — говорит Россант. — Рюкюйские мыши очень неспокойны: чтобы они не убежали, приходится сажать их на дно ведра, а брать их следует щипцами, предварительно надев кожаные перчатки».
Лабораторные мыши ведут себя гораздо тише. «Поведение наших химер представляло собой нечто среднее», — отмечает исследовательница.
По мнению Россант, при сегодняшнем уровне развития нейробиологии подобные эксперименты могут помочь в исследованиях поведения разных видов.
«Можно было бы сопоставить поведенческие различия с тем, в каких отделах мозга химеры имеются клетки двух разных видов, — говорит она. — Мне эта область исследований представляется очень интересной».
В своих ранних работах Россант использовала выведенных ею химер для изучения того, как развиваются организмы в утробе.
Изучение генов тогда еще только начиналось, а явные различия между двумя видами помогали проследить, как распределяются клетки по организму химеры.
Благодаря этому ученые выяснили, из каких элементов внутренней клеточной массы формируются те или иные органы.
Ученые также могут применять этот подход для изучения роли тех или иных генов. Для этого в одном из эмбрионов может искусственно создаваться генетическая мутация, тогда как другой будет использоваться в качестве контрольного.
В ходе изучения полученной таким образом химеры исследователи смогут определить, на какие конкретно функции организма влияют определенные гены.
Методом Россант вскоре начали пользоваться другие ученые по всему миру. В одном из экспериментов удалось создать химеру из клеток козы и овцы.
Внешний вид животного был весьма необычным: его шкура выглядела как лоскутное одеяло, где перемежались овечья шерсть и жесткий волос, характерный для козы.
Автор фото, Geoff Tompkinson/SPL
Подпись к фото,
Химера козы и овцы
Журнал Time описал эту химеру как «проделку смотрителя в зоопарке: козу в свитере из ангоры.
Россант также выступала консультантом для ряда проектов по сохранению исчезающих видов: идея заключалась в том, чтобы имплантировать эмбрионы в матки домашних животных.
«Я не знаю, насколько успешными оказались эти инициативы, но сама идея до сих пор жива», — говорит она.
Теперь же метод Россант планируется применить в рамках проекта, который теоретически может открыть новую страницу в регенеративной медицине.
На протяжении двух последних десятилетий ученые пытаются научиться выращивать в лабораторных условиях новые органы из стволовых клеток, способных превращаться в клетки тканей любого типа.
Считается, что у этой стратегии — колоссальный потенциал для развития трансплантологии.
«Проблема заключается в том, что хотя стволовые клетки очень схожи с эмбриональными клетками, они не являются абсолютно идентичными», — говорит Хуан Карлос Исписуа Бельмонте, сотрудник Института биологических исследований имени Дж. Солка в Ла-Холье, штат Калифорния.
Пока что стволовые клетки остаются непригодными для трансплантации.
Исписуа Бельмонте и ряд других исследователей полагают, что решение следует искать на фермах. Цель ученых — создать животных-химер для выращивания необходимых органов.
«Эмбриогенез широко встречается в природе, и в 99% его результаты положительны, — говорит ученый. — Мы пока не знаем, как воссоздавать его в лабораторных условиях, но у животных это получается очень хорошо, так почему бы не заставить природу работать на нас?»
В отличие от химеры козы и овцы, у которой клетки двух разных видов произвольным образом распределялись по всему организму, у этих химер инородные ткани должны концентрироваться в конкретных органах.
Путем генетических манипуляций исследователи рассчитывают «выбивать» из организма носителя те или иные органы, помещать на освободившееся место человеческие клетки и заставлять их формировать соответствующие органы, но уже человеческие, необходимых размеров и формы.
«Животное станет инкубатором», — говорит Пабло Хуан Росс из Калифорнийского университета в Дейвисе.
Уже известно, что в теории подобное возможно. В 2010 году Хиромицу Накаучи из медицинской школы Стэнфордского университета и его коллеги с помощью подобной методики вырастили крысиную поджелудочную железу в организме мыши.
Сейчас наиболее подходящими «инкубаторами» для органов людей считаются свиньи, чье анатомическое строение очень близко к человеческому.
Если этот план сработает, он поможет разрешить многие из существующих проблем трансплантологии.
«В среднем очереди на пересадку почки сейчас приходится ждать около трех лет», — объясняет Росс. При этом вырастить требуемый орган на заказ в организме свиньи можно было бы всего за пять месяцев.
«В этом заключается еще одно преимущество использования свиней в качестве носителей: они очень быстро растут», — объясняет ученый.
Межвидовые химеры могут найти применение и в фармакологии.
Нередко при испытании новых видов лекарств на животных результаты оказываются успешными, но при употреблении тех же препаратов человеком возникают неожиданные и нежелательные последствия. «В результате впустую тратятся время и деньги», — подчеркивает Исписуа Бельмонте.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
Некоторые ученые пытаются выращивать человеческие органы в организмах свиней
Представим себе перспективы предлагаемого метода на примере нового лекарства от заболеваний печени.
«Если бы мы поместили внутрь свиной печени человеческие клетки, то уже в течение первого года работы над созданием препарата смогли бы определить, является ли он потенциально токсичным для человеческого организма», — отмечает исследователь.
Россант соглашается с тем, что у метода есть большой потенциал, но подчеркивает, что ученым еще предстоит проделать серьезную работу: «Отдаю должное смелости тех, кто отважился работать над этой задачей. Она осуществима, но, должна признать, что на этом пути исследователям придется столкнуться с очень серьезными трудностями».
Многие из них носят технический характер.
С точки зрения эволюции человек отличается от свиньи гораздо сильнее, чем крыса — от мыши.
Ученые по опыту знают, что в подобных случаях вероятность отторжения донорских клеток организмом носителя существенно возрастает.
Автор фото, nobeastsofierce Science / Alamy
Подпись к фото,
Исследования по тематике гибридов человека и животных тормозятся из-за вопроса об их этичности
«Необходимо создать особые условия для того, чтобы человеческие клетки выживали и делились [в организме свиньи]», — подчеркивает Исписуа Бельмонте.
Для этого потребуется найти «первичный», безупречно чистый источник человеческих стволовых клеток, способных трансформироваться в любую ткань.
Возможно, помимо этого придется генетически модифицировать организм носителя, чтобы снизить вероятность отторжения чужих клеток.
Впрочем, пока что основное препятствие, тормозящие исследования, — это этические соображения.
В 2015 году учреждение Департамента здравоохранения США «Национальные институты здоровья» ввело мораторий на финансирование экспериментов по созданию химер человека и животных.
Правда, впоследствии было объявлено, что запрет может быть отменен — при условии, что перед предоставлением финансирования каждый подобный эксперимент будет подвергаться дополнительной оценке.
Между тем, Исписуа Бельмонте получил предложение о выделении гранта размером в 2,5 млн долл. США с условием, что при создании химеры он будет использовать не человеческие клетки, а клетки обезьян.
Наибольшие опасения вызывает гипотетическая вероятность того, что человеческие стволовые клетки достигнут свиного мозга, что приведет к созданию существа, обладающего некоторыми способностями и поведенческими чертами, свойственными людям.
«Полагаю, что при исследованиях такой сценарий нужно учитывать и детально обсуждать», — говорит Россант. В конце концов, у ее химер действительно проявлялись черты темперамента обоих видов мышей. Создать человеческое сознание, запертое в теле животного — кошмарный сюжет, достойный пера Уэллса.
Исследователи спешат подчеркнуть, что можно принять определенные меры предосторожности. «Инъецируя клетки на определенной стадии развития эмбриона, мы, возможно, сможем избежать подобного риска», — говорит Бельмонте.
Еще один возможный выход — запрограммировать стволовые клетки на генетическом уровне на самоуничтожение в определенных условиях для того, чтобы избежать их внедрения в нервную ткань.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
В природе гибриды коз и овец встречаются очень редко
Но эти решения недостаточно убедительны для Стюарта Ньюмена, цитобиолога из Нью-Йоркского медицинского колледжа, которого беспокоят возможные последствия подобных экспериментов еще со времен создания химеры козы и овцы в 1980-х.
Тревогу Ньюмена вызывают не столько современные планы ученых, сколько будущее, в котором химеры могли бы постепенно приобретать все более человеческие характеристики.
«Чем больше человеческого удается привнести в подобные гибриды, тем более интересными они становятся, как с научной, так и с медицинской точки зрения», — говорит он.
«Сейчас кто-то может клясться, что никогда не станет создавать химер по человеческому подобию, но ведь подспудное желание все равно остается. В самой тематике есть что-то такое, что подстегивает ученых двигаться все дальше и дальше в этом направлении».
Предположим, ученые создали химеру для исследований нового лекарства от болезни Альцгеймера.
Изначально исследователям дают разрешение на создание существа с мозгом, который является человеческим, скажем, на 20%. Но со временем они могут прийти к выводу, что для полного понимания последствий применения препарата необходимо увеличить долю человеческого мозга до 30 или 40 процентов.
Кроме того, по словам Ньюмена, чтобы получить финансирование, исследователю зачастую приходится заявлять все более масштабные цели исследований: «Дело не в том, что ученые стремятся к созданию монстров… Исследование — это естественный развивающийся процесс, и сам по себе он не остановится».
Не менее важно и то, что подобные эксперименты могут притупить наше ощущение принадлежности к человеческому роду, продолжает Ньюмен: «Трансформация нашей культуры позволяет нам переходить эти границы. В данном случае человек рассматривается как всего лишь материальный объект».
Зная о существовании человеческих химер, мы, возможно, не станем так уж сильно сомневаться по поводу манипуляций с человеческими генами с целью создания детей «на заказ».
И Ньюмен не одинок в своих опасениях.
Автор фото, Photos 12/Alamy
Подпись к фото,
В «Острове доктора Моро» животных превращали в «людей»
Джон Эванс, социолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, указывает на то, что сама дискуссия о гибридах человека и животных сосредоточена на их когнитивных способностях.
В этом контексте мы можем прийти к выводу, что с подобными химерами можно не обходиться как с людьми, если они не обладают человеческим рациональным мышлением или речью.
Но подобная логика может завести нас на скользкую дорожку дискуссий относительно того, как обращаться с представителями нашего собственного вида.
«Если общество начнет рассматривать человека как совокупность способностей, то станет относиться к собственным членам, обладающими меньшим набором этих способностей, как к людям второго сорта», — предупреждает Эванс.
Исписуа Бельмонте полагает, что многие из этих опасений, в особенности те, что находят отражение в сенсационных газетных заголовках, пока беспочвенны.
«СМИ и регулирующие органы думают, что мы начнем выращивать важные человеческие органы в организмах свиней едва ли не завтра. Это предположения из области научной фантастики. Пока мы находимся еще в самом начале пути».
И, как пишет журнал Nature, в дискуссию об этичности подобных исследований не стоит вовлекать эмоции.
Кому-то концепция межвидового химеризма может показаться отвратительной, но страдания людей с неизлечимыми заболеваниями ничуть не менее ужасны. Нельзя решать морально-этические проблемы лишь на основе инстинктивных реакций .
Каким бы ни было окончательное решение, необходимо иметь в виду, что его потенциальные последствия не ограничиваются научной сферой.
«То, как мы говорим о человеке в рамках данной дискуссии, может непреднамеренно изменить наш взгляд на самих себя», — пишет Эванс.
Ведь именно вопрос о том, что определяет человека, лежит и в основе романа Уэллса. После возвращения с острова доктора Моро Пендрик уединяется в английской провинции вдали от крупных городов, предпочитая человеческому общению наблюдение за звездным небом.
Став свидетелем насильственного нарушения естественного межвидового барьера, он больше не может смотреть на людей, не замечая в них животного начала: «Мне казалось, что даже я сам не разумное человеческое существо, а бедное больное животное, терзаемое какой-то странной болезнью, которая заставляет его бродить одного, подобно заблудшей овце.»
Кожа: строение и функции кожи человека
Что такое кожа
Кожа покрывает все наше тело и является самым крупным органом человека. У взрослого человека площадь кожи составляет около 2 квадратных метров. Вместе с подкожной жировой клетчаткой ее вес составляет в среднем 16-17% от общей массы тела [3].
Она защищает наш организм от окружающей среды, поддерживая его гомеостаз (саморегулирующийся процесс). Кожа обеспечивает естественную терморегуляцию: предотвращает перегрев или переохлаждение организма. Она участвует в дыхании и обменных процессах.
На коже, как в зеркале, отражаются наши эмоции и физическое состояние.
Строение кожи
Если говорить про строение кожи, то она состоит из трех основных слоя: эпидермис, дерма и гиподерма (подкожно-жировая клетчатка).
Рассмотрим строение кожи чуть детальнее.
Эпидермис
Epi переводится с греческого как “над”, dermis — кожа. Эпидермисом называют верхний слой кожи, его толщина около 0,05-0,1 мм [1].
В строении эпидермиса выделяют четыре слоя [2]:
• базальный
• шиповатый
• зернистый
• роговой (наружный слой)
Каждые 3-4 недели происходит обновление эпидермиса. Этот процесс начинается в базальном (зачатковом) слое. Клетки поднимаются к верхнему роговому слою, преобразуясь в другие виды клеток на этом пути.
Клетки на базальной мембране созревают и превращаются в кератиноциты. Кератиноциты делятся и перемещаются ближе к внешнему слою — роговому. По мере выталкивания клеток к поверхности, они становятся более плоскими. В конце они теряют свое ядро, отмирают и превращаются в чешуйки, из которых и состоит роговой слой. Таким образом создается барьер от внешней среды. Процесс обновления рогового слоя постоянен, мы теряем около 40 000 чешуек в минуту. Если кожа здорова этот процесс незаметен глазу. [1].
Дерма
Под эпидермисом находится более глубокий слой — дерма (dermis — кожа). Ее толщина составляет почти 2 мм. Она представлена соединительной тканью, основу которой составляют прочные белковые волокна-коллаген и эластин. Прочной нашу кожу делает коллаген, упругой — эластин.
В дерме расположена сложная сеть из кровеносных и лимфатических сосудов, нервных окончаний,также в дерме расположены волосяные фолликулы, потовые и сальные железы.
По строению дерму можно разделить на два уровня: поверхностная папиллярная дерма и глубокая ретикулярная дерма.
Гиподерма (подкожная жировая клетчатка)
Гиподерма ( или subcutis (sub — под, cutis — название дермы и верхнего слоя кожи))- это самый крупный и самый тяжелый слой, без него кожа бы весила 3 кг, а с ним может весить до 20 кг [3].
Благодаря гиподерме, тело человека обретает мягкие черты, без нее четко виднелись бы кости и суставы. В строении этого слоя участвуют рыхлая соединительная ткань и жир. Гиподерма пронизана кровеносными сосудами и нервными окончаниями, но более крупными, чем в дерме.
Конечно, строение кожи гораздо сложнее, но эти три слоя, из которых кожа состоит, представляют собой основные ее “этажи”.
Функции кожи
Функции кожи очень разнообразны и у каждого ее слоя есть свои задачи.
Эпидермис в первую очередь создает защитный барьер и обладает кислотной мантией. Он защищает от воздействия различных вредных веществ и аллергенов, а такжемеханических воздействий. Защитная функция кожи — одна из наиболее важных.
Кислоты на роговом слое понижают pH и связывают воду, сохраняя верхний слой кожи увлажненным. Уровень pH важен для микробиома кожи — совокупности микроорганизмов на поверхности кожи человека которые выполняют важные защитные и регуляторные функции.
В шиповатом слое находятся клетки Лангерганса, которые отвечают за иммунную защиту кожи. Клетки Меркеля тоже расположены в верхнем слое и среди их функций — обеспечение кожной чувствительности [2].
Еще в эпидермисе есть пигментные клетки меланоциты, определяющие цвет кожи и выполняющие функцию защиты от УФ лучей [2].
Дерма регулирует теплоотдачу тела. Чтобы снизить температуру тела, потовые железы выводят влагу на поверхность кожи. Чтобы согреть нас, она уменьшает приток крови к коже что способствует сохранению тепла внутри организма.
Благодаря дерме наша кожа прочная и эластичная. Здесь расположены волосяные фолликулы, из которых растут волосы.
Кровеносные сосуды дермы снабжают кожу кислородом и питательными веществами, поддерживают иммунную систему. Нервные окончания, расположенные в дерме, передают важную информацию мозгу, например о жаре или о боли.
В гиподерме накапливаются и хранятся питательные вещества. Подкожно-жировая клетчатка предотвращает переохлаждение организма. Она создает дополнительную защиту для внутренних органов.
Как видите, невозможно переоценить важность для человека функций кожи.
Уход за кожей
Лицо
Уход за кожей лица зависит от состояния вашей кожи (чувствительность, выделения сальных желез, возрастные изменения и др.) и лучше, чтобы его подобрал дерматолог. Базовый уход включает в себя очищение, увлажнение и защиту от солнца. Средства подбираются индивидуально.
Тело
Одним из основных правил по уходу за кожей является отказ от ежедневного купания с мылом. Каждый день принимать душ без вреда для кожи можно только используя воду, так как у нее нейтральное значение pH. Если вы хотите использовать моющее средство, оно должно быть без запаха, без цвета и почти не должно пениться. Используя мыло, с высоким pH, мы разрушаем защитный барьер, а для полного восстановления эпидермису требуется 4 недели.
Для кожи человека полезнее принимать душ, чем ванну. Так как при долгом лежании в пенной ванне кожа выщелачивается.
Будьте осторожны с различными маслами. Они являются агрессивными очищающими средствами и не подходят для ухода. Из-за частого использования масла на коже могут появиться сухие экземы. Гораздо лучше для выполнения функции увлажнения подходят жиросодержащие кремы, мази или липолосьоны [1].
Ноги
Не стоит агрессивно удалять ороговевший слой, так как он защищает мягкие ткани от сдавливания. Его избыток можно убрать пилкой .
На ороговевшем слое ног могут возникать трещины, и кожа может становится шершавой. Для того, чтобы опасные бактерии не проникали через трещины на коже, можно использовать жирную мазь. Нанесите ее перед сном и оберните стопы в непроницаемую для воздуха пленку.
Такая процедура позволит мази проникнуть даже в ороговевший слой [1].
Используемая литература:
1. Адлер Й. Что скрывает кожа. 2 квадратных метра, которые диктуют, как нам жить. М.: Издательство «Э», 2017, с. 13.
2. Быков В.Л. Частная гистология человека. 2 изд. СПб.: СОТИС, 1999, с. 215.
3. Медицинская энциклопедия. Кожа[Электронный ресурс] URL: dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/14590
4.1: Структура и функции ячеек
Цели обучения
- Определите клетку, определите основные общие компоненты клеток человека и проведите различие между внутриклеточной жидкостью и внеклеточной жидкостью
- Описать структуру и функции плазматической (клеточной) мембраны
- Опишите ядро и его функции
- Определить структуру и функцию цитоплазматических органелл
Клетка — это самая маленькая из живых существ в человеческом организме, и все живые структуры в человеческом теле состоят из клеток.В человеческом теле существуют сотни различных типов клеток, которые различаются по форме (например, круглые, плоские, длинные и тонкие, короткие и толстые) и размеру (например, маленькие гранулярные клетки мозжечка в головном мозге (от 4 микрометров) до к огромным ооцитам (яйцеклеткам), продуцируемым в женских репродуктивных органах (100 микрометров), и их функциям. Однако все клетки состоят из трех основных частей: плазматической мембраны , , цитоплазмы , и ядра. Плазматическая мембрана , (часто называемая клеточной мембраной) представляет собой тонкий гибкий барьер, который отделяет внутреннюю часть клетки от окружающей среды за ее пределами и регулирует то, что может входить и выходить из клетки.Внутренне клетка делится на цитоплазму и ядро. Цитоплазма ( цито — = клетка; — плазма = «нечто сформированное») — это место, где выполняется большинство функций клетки. Это немного похоже на смешанное фруктовое желе, где водянистое желе называется цитозолем ; и различные фрукты в нем называются органеллами . Цитозоль также содержит множество молекул и ионов, участвующих в функциях клетки. Различные органеллы также выполняют разные клеточные функции, и многие из них также отделены от цитозоля мембранами.Самая большая органелла, , ядро отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой (мембраной). Он содержит ДНК (гены), которые кодируют белки, необходимые для функционирования клетки.
Вообще говоря, внутренняя среда клетки называется внутриклеточной жидкостью (ICF) (внутри- = внутри; относится ко всей жидкости, содержащейся в цитозоле, органеллах и ядре), в то время как среда вне клетки называется внеклеточной жидкостью . жидкость (ECF) (extra- = за пределами; относится ко всей жидкости вне ячеек).Плазма, жидкая часть крови, является единственным отделением внеклеточной жидкости, которое связывает все клетки в организме.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) Трехмерное представление простой человеческой клетки. Удаляли верхнюю половину объема ячейки. Цифра 1 показывает ядро, цифры с 3 по 13 показывают различные органеллы, погруженные в цитозоль, а цифра 14 на поверхности клетки показывает плазматическую мембрану
Проверка понятий, терминов и фактов
Вопросы для изучения Напишите свой ответ в форме предложения (не отвечайте нечеткими словами)
1.Что такое клетка?
2. Что такое плазматическая мембрана?
3. Что такое цитоплазма?
4. Что такое внутриклеточная жидкость (ВКЖ)?
5. Что такое внеклеточная жидкость (ВКЖ)?
Плазматическая (клеточная) мембрана отделяет внутреннюю среду клетки от внеклеточной жидкости. Он состоит из жидкого бислоя фосфолипидов (два слоя фосфолипидов), как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \) ниже, и других молекул. Не многие вещества могут пересекать фосфолипидный бислой, поэтому он служит для отделения внутренней части клетки от внеклеточной жидкости.Другие молекулы, обнаруженные в мембране, включают холестерин , белки, гликолипиды и гликопротеины , некоторые из которых показаны на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) ниже. Холестерин, разновидность липидов, делает мембрану немного прочнее. Различные белки, пересекающие бислой (интегральные белки) или находящиеся на его поверхности (периферические белки), выполняют множество важных функций. Канал и белки-переносчики (переносчики) регулируют перемещение определенных молекул и ионов в клетки и из них.Рецепторные белки в мембране инициируют изменения активности клетки, связываясь и реагируя на химические сигналы, такие как гормоны (например, замок и ключ). Другие белки включают те, которые действуют как структурные якоря, связывая соседние клетки и ферменты. Гликопротеины и гликолипиды в мембране действуют как маркеры идентификации или метки на внеклеточной поверхности мембраны. Таким образом, плазматическая мембрана выполняет множество функций и работает как шлюз, так и селективный барьер.
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) Фосфолипиды образуют основную структуру клеточной мембраны.Гидрофобные хвосты фосфолипидов обращены к сердцевине мембраны, избегая контакта с внутренней и внешней водной средой. Гидрофильные головки обращены к поверхности мембраны в контакте с внутриклеточной жидкостью и внеклеточной жидкостью.
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \) Небольшая область плазматической мембраны, на которой показаны липиды (фосфолипиды и холестерин), различные белки, гликолипиды и гликопротеины.
Проверка понятий, терминов и фактов
Вопросы для изучения Напишите свой ответ в форме предложения (не отвечайте нечеткими словами)
1.Какова функция клеточной мембраны?
2. Какие три типа биомолекул образуют клеточную мембрану?
Почти все клетки человека содержат ядро, в котором находится ДНК, генетический материал, который в конечном итоге контролирует все клеточные процессы. Ядро — самая большая клеточная органелла, и единственная видимая в световой микроскоп. Подобно тому, как цитоплазма клетки окружена плазматической мембраной, ядро окружено ядерной оболочкой , которая отделяет содержимое ядра от содержимого цитоплазмы. Ядерные поры в оболочке — это небольшие отверстия, которые контролируют, какие ионы и молекулы (например, белки и РНК) могут входить и выходить из ядра. Помимо ДНК, ядро содержит множество ядерных белков. Вместе ДНК и эти белки называются хроматином . Область внутри ядра, называемая ядрышком , связана с производством молекул РНК, необходимых для передачи и выражения информации, закодированной в ДНК. См. Все эти структуры ниже на рисунке \ (\ PageIndex {4} \).
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \) Ядро клетки человека. Найдите ДНК, ядерную оболочку, ядрышко и ядерные поры. На рисунке также показано, как внешний слой ядерной оболочки продолжается как грубый эндоплазматический ретикулум, что будет обсуждаться в следующей задаче обучения.
Проверка понятий, терминов и фактов
Вопросы для изучения Напишите свой ответ в форме предложения (не отвечайте нечеткими словами)
1. Что такое ядерная оболочка?
2.Что такое ядерная пора?
3. Какова функция ядра?
Органелла — это любая структура внутри клетки, которая выполняет метаболическую функцию. Цитоплазма содержит множество различных органелл, каждая из которых выполняет свою функцию. (Обсуждаемое выше ядро является самой крупной клеточной органеллой, но не считается частью цитоплазмы). Многие органеллы представляют собой клеточные компартменты, отделенные от цитозоля одной или несколькими мембранами, очень похожими по структуре на клеточную мембрану, в то время как другие, такие как центриоли и свободные рибосомы, не имеют мембраны.См. Рисунок \ (\ PageIndex {5} \) и таблицу \ (\ PageIndex {1} \) ниже, чтобы узнать структуру и функции различных органелл, таких как митохондрии (которые специализируются на производстве клеточной энергии в форме АТФ) и рибосомы (которые синтезируют белки, необходимые для функционирования клетки). Мембраны грубого и гладкого эндоплазматического ретикулума образуют сеть взаимосвязанных трубок внутри клеток, которые являются продолжением ядерной оболочки. Эти органеллы также связаны с аппаратом Гольджи и плазматической мембраной посредством везикул.Разные клетки содержат разное количество разных органелл в зависимости от их функции. Например, мышечные клетки содержат множество митохондрий, а клетки поджелудочной железы, вырабатывающие пищеварительные ферменты, содержат множество рибосом и секреторных пузырьков.
Рисунок \ (\ PageIndex {5} \) Типичный пример клетки, содержащей первичные органеллы и внутренние структуры. В таблице \ (\ PageIndex {1} \) ниже описаны функции митохондрии, шероховатой и гладкой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, секреторных пузырьков, пероксисом, лизосом, микротрубочек и микрофиламентов (волокон цитоскелета)
Проверка понятий, терминов и фактов
Вопросы для изучения Напишите свой ответ в форме предложения (не отвечайте нечеткими словами)
1.Что такое органелла?
2. Какие органеллы перечислены в модуле?
Учебное пособие по анатомии и физиологии Структура и функции клеток
В Анатомия и физиология , A и P вам нужно будет знать, как маркировать клеточную структуру и помнить каждую функцию клеток. В этом учебном пособии я дам вам основные моменты функций органелл и несколько советов о том, как их запомнить.
Когда вы закончите читать учебное пособие, обязательно пройдите тест на структуру ячеек.Вы можете увидеть некоторые из этих вопросов на экзамене по анатомии и физиологии.
Учебное пособие по анатомии и физиологии Клеточная структура
Все живые организмы состоят из клеточной системы. Клетки — это самые маленькие живые единицы в нашем теле. По оценкам, человеческое тело содержит около от 50 до 100 триллионов клеток. Каждая клетка выполняет необходимые функции для поддержания жизни.
Функции ячейки включают:
- Удаление отходов
- Сохранение формы и целостности
- Самовоспроизводящиеся
Контрольный вопрос: Эти функции выполняются субъединицами клетки, называемыми ОРГАНЕЛЛЫ.
Кроме того, человеческая клетка состоит из трех основных частей :
- Плазменная мембрана : внешняя граница клетки
- Цитоплазма : находится внутри плазматической мембраны, которая является частью клетки и окружает ядро
- Ядро : контролирует активность клеток и находится рядом с центром клетки
Теперь давайте рассмотрим структуру ячеек и их функции:
Функция органелл клетки:
Хроматин: Отвечает за упаковку ДНК в меньший объем, чтобы поместиться в клетке, усиление митоза, предотвращение повреждения ДНК, контроль репликации ДНК.
Ядрышко: служит местом синтеза и сборки рибосом
Гликосомы: , также называемые «сахаросодержащими телами», хранят сахар в форме гликогена как основного источника энергии клетки.
Гладкая эндоплазматическая сеть: отвечает за метаболизм липидов, который производит и расщепляет жиры.
Цитозоль: цитоплазматический матрикс, который представляет собой жидкость, находящуюся внутри клеток
Лизосома : выполняет внутриклеточное пищеварение
Митохондрия: вызывает электростанцию клетки и генерирует энергию клетки, чтобы она могла выполнять свою работу.
Центриоли: находятся внутри матрикса центросомы (который представляет собой облако белка)… основная функция — производить звездочку и веретено во время деления клетки.
Матрица центросом: содержит центриоли и облако белка
Микроворсинки: крошечных пальцевидных отростков плазматической мембраны, которые увеличивают площадь поверхности клетки.
Микрофиламент : помогает формировать цитоскелет клетки, который помогает во внутриклеточном движении
Микрорастворимый: придает клетке опору и формирует центриоли
Промежуточные нити: элементов цитоскелета, которые помогают клетке сопротивляться растяжению.
Пероксисома: «пероксидные тела» содержат ферменты, такие как оксидаза и каталаза, для детоксикации клетки от свободных радикалов.
Аппарат Гольджи: стопка из трех-десяти дискообразных оболочек, связанных мембраной, которая сортирует, обрабатывает и упаковывает белки и мембраны.
Рибосомы: место синтеза белка, которое представляет собой небольшие темные гранулы, состоящие из белков и РНК (рибосомных).
Шероховатый эндоплазматический ретикулум: образует клеточную мембрану
Плазменная мембрана: тонкий гибкий слой, который определяет клетку и разделяет ее на два основных жидкостных отсека, называемых внутриклеточной жидкостью и внеклеточной жидкостью.
Ядро : центральное ядро или ядро, которое является центром управления клеткой. Это генетический материал — ДНК.
Ядерная оболочка: окружает ядро, регулирует переход веществ в ядро и из него.
Контрольные вопросы:
Какая часть субъединиц клетки отвечает за удаление отходов, поддержание их формы / целостности и самовоспроизводство?
- Плазменная мембрана
- Фермент
- Органеллы
- фагоцитоз
Внешняя граница клетки, составляющая три основные части клетки человека, — это?
- Плазменная мембрана
- цитоплазма
- ядро
- ферменты
Щелкните здесь, чтобы продолжить викторину.
Ответы: 3, 1
Анатомия и физиология Тест по структуре и функциям клеток
Этот тест по анатомии и физиологии (A&P) разработан для проверки ваших знаний об основной структуре и функциях клеток. Вам будут заданы вопросы, относящиеся к митохондриям, ядрышку, ядерной мембране, рибосомам, лизосомам и многому другому.
Этот практический тест на функцию и структуру клеток для анатомии и физиологии разработан, чтобы помочь вам при сдаче экзамена, сосредоточив внимание на важных фактах, которые вы можете снова увидеть на экзамене.Человеческое тело состоит из 50-100 триллионов клеток, и каждая клетка предназначена для выполнения множества функций, чтобы ваше тело функционировало в форме.
Наряду с викториной по анатомии и физиологии мы разработали множество других тестов, которые помогут вам в учебе. После того, как вы пройдете тест, страница обновится, и вам нужно будет прокрутить вниз, чтобы увидеть свои результаты с вашими ответами.
Обучающее видео по структуре клеток
Тест по анатомии и физиологии для определения структуры и функций клеток
Тест по структуре клеток
1.Какая часть субъединицы клетки отвечает за удаление отходов, поддержание ее формы / целостности и самовоспроизведение?
а. Органеллы
б. Ферменты
c. Плазменная мембрана
d. Фагоцитоз
Ответ: а. Органеллы.
2. Внешняя граница клетки, составляющая три основные части клетки человека, — это?
а. Плазменная мембрана
б. Цитоплазма
c. Ядро
г. Ферменты
Ответ: a. Плазматическая мембрана.
3. Ядро находится в центре клетки и контролирует клеточную активность.
Верно
Ложно
Ответ Верный.
4. Какая структура отвечает за хранение гликогена, являющегося основным источником энергии клетки?
а. Хроматин
б. Гликосомы
c. Ядро
г. Плазменная мембрана
Ответ: б. Гликосомы.
5. Какая структура клетки отвечает за упаковку ДНК, усиление митоза, предотвращение повреждения ДНК и контроль репликации ДНК?
а. Хроматин
б. Гликосома
c. Ядро
г. Плазменная мембрана
Ответ: a.Хроматин.
6. Гладкая эндоплазматическая сеть отвечает за метаболизм жиров.
Верно
Ложно
Ответ Верный.
7. Жидкость внутри ячейки?
а. Цитозоль
b. Центриоли
c. Матрица центросом
d. Микрофиламент
Ответ. Цитозоль.
8. Лизосомы выполняют внутриклеточную репликацию.
Неверно
Верно
Ответ неверный. Он выполняет внутриклеточное ПИЩЕВАРЕНИЕ.
9. Эту структуру называют электростанцией клетки, потому что она генерирует энергию клетки?
а.Рибосома
b. ATP
c. Митохондрии
г. Эндоплазматический ретикулум
Ответ: c. Митохондрии.
10. Центриоли находятся в цитоплазме.
Неверно
Верно
Ответ неверный. Они находятся в матриксе центросомы.
11. Какая структура клетки похожа на крошечные пальцеобразные отростки плазматической мембраны, увеличивающие площадь поверхности клетки?
а. Нити
б. Микрофиламент
c. Растворимый
г. Microvilli
Ответ — d.Микровиллы.
12. (______) помогает формировать цитоскелет клетки?
а. Хранилища
б. Митохондрии
c. Микрофиламенты
d. Ядерная оболочка
Ответ — гр. Микрофиламенты.
13. (______) отвечает за поддержку клетки и придание ей формы.
а. Микропробирки
б. Промежуточные волокна
c. Хроматин
d. Nuceloli
Ответ: a. Микропробирки.
14. Промежуточные филаменты — это элементы цитоскелета, которые помогают клетке сопротивляться растяжению.
Верно
Ложно
Ответ верный.
15. Пероксисомы используют оксидазы и каталазу для (_______) организма из (_______).
а. мобилизовать, цитокины
b. детоксикация, свободные радикалы
c. дестори, вода
д. расщепляются, липиды
Ответ — б. детоксикация, свободные радикалы.
16. Эта структура представляет собой стопку из трех-десяти дискообразных оболочек, связанных мембраной, которая сортирует, обрабатывает и упаковывает белки и мембраны?
а. экзоцитоз
б. рибосомы
c.Аппарат Гольджи
г. Лизосомы
Ответ: c. Аппарат Гольджи.
17. Рибосомы имеют вид _______ и состоят из _______?
а. Маленькие темные гранулы, РНК
b. большие темные гранулы, ДНК
c. удлинения в виде крошечных пальцев и лизосомы
d. Ничего из вышеперечисленного.
Ответ: a. Маленькие темные окрашивающие гранулы, РНК.
18. Эта область клетки представляет собой тонкий гибкий слой, разделяющий жидкость на внутриклеточную и внеклеточную?
а.Плазменная мембрана
б. Ядрышко
c. Хроматин
d. Пероксисома
Ответ: a. Плазматическая мембрана.
19. Этот сайт служит для синтеза и сборки рибосом?
а. Пероксисома
b. Плазменная мембрана
c. Хроматин
d. Nucleolus
Ответ: d. Ядрышко.
20. Эта структура является центральным ядром клетки, а ее генетическим материалом является ДНК?
а. Ядро
b. Гликосома
c. Митохондрии
г. Центросома
Ответ -.Ядро.
21. Эта область клетки окружает ядро и регулирует переход веществ в ядро и из него?
а. митохондрии
б. хроматин
c. микротрубочки
d. ядерная оболочка
Ответ: d. ядерная оболочка .
Не забудьте рассказать об этой викторине своим друзьям, поделившись ею в Facebook, Twitter и других социальных сетях. Вы также можете пройти более увлекательные медсестринские викторины.
* Заявление об ограничении ответственности: хотя мы делаем все возможное, чтобы предоставить учащимся точные и углубленные учебные викторины, эта викторина / тест предназначена только для образовательных и развлекательных целей.Пожалуйста, обратитесь к последним обзорным книгам NCLEX для получения последних обновлений по сестринскому делу. Авторские права на эту викторину принадлежат RegisteredNurseRn.com. Пожалуйста, не копируйте этот тест напрямую; однако, пожалуйста, поделитесь ссылкой на эту страницу с другом.
Урок по анатомии клетки | Учебный центр HST
Клетки — это «строительные блоки» жизни: все живые существа, будь то растения, животные, люди или крошечные микроскопические организмы, состоят из клеток.
Хотя ячейка составляет всего около 10 микрометров в поперечнике (один микрометр = одна миллионная метра!), В ней все еще есть удивительная сложность.
Анатомия клетки (начиная с внешней стороны)
Плазматическая мембрана вокруг клетки полупроницаема, что означает, что некоторые вещества могут проникать в клетку через нее, а некоторые — нет. Клетки растений и некоторые клетки бактерий и водорослей дополнительно имеют защитную клеточную стенку. Хотя клетки животных не имеют клеточной стенки, они защищены другими клетками, такими как белые кровяные тельца, которые борются с болезнями.
Внутри клетки находится желеобразная жидкость, называемая цитоплазмой , которая содержит органеллы клетки, особые структуры, которые выполняют определенные клеточные функции.Некоторые из основных органелл внутри клетки — это вакуоли, митохондрии, лизосомы, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и ядро клетки. Считайте органеллы подобными органам вашего тела: ваше сердце, печень и мозг — это органы, выполняющие определенные функции, заставляющие ваше тело работать.
Большинство этих органелл присутствует как в клетках животных, так и в клетках растений.
Эндоплазматический ретикулум (ER) играет важную роль в производстве или синтезе клеточных компонентов.Гладкий ER производит липиды и мембранные белки, в то время как грубый ER (так называемый, потому что он содержит рибосомы, продуцирующие белок) производит все другие белки, необходимые клетке.
Эти белки модифицируются аппаратом Гольджи , который также хранит и упаковывает их для экспорта из клетки. (Вы можете представить себе аппарат Гольджи как своего рода отдел транспортировки в камере.)
Вакуоли — это основные хранилища ячейки, в которых хранятся еда, вода или отходы до тех пор, пока их можно будет использовать или утилизировать.
Митохондрии — это «электростанции» клетки, превращающие питательные вещества в энергию. Клетки животных содержат лизосом и , которые отвечают за реакции, расщепляющие белки, поли- и дисахариды, а также некоторые липиды. Ваши лейкоциты используют лизосомы, чтобы «съесть» болезнь пищеварительными ферментами.
Ядро обеспечивает «мозг» для этой операции — без него клетка не могла бы ничего делать.
Ядро содержит дезоксирибонуклеиновой кислоты или ДНК , которая является генетическим материалом жизни. Рибонуклеиновая кислота , или РНК , также важна, поскольку она создает «негативную» копию (например, негатив фотографии) ДНК и переносит эту информацию за пределы ядра в рибосомы.
На рибосомах , РНК переноса «транслирует» код информационной РНК, позволяя рибосомам формировать белок.
Эукариотические клетки, которые включают клетки животных и растений, имеют ядро, заключенное в мембрану. Прокариотические клетки, такие как бактерии, не имеют ядерной мембраны; вместо этого генетический материал просто скапливается в центре клетки.
Митоз — это бесполое размножение (без объединения мужских и женских гамет), которое происходит в клетках.
Этот процесс состоит из четырех этапов. Проще говоря, реплицированная ДНК клетки разделяется на два набора идентичных хромосом во время профазы ; хромосомы выровнены по центру клетки во время метафазы ; дублирующие хромосомы разделяются во время анафазы ; а в телефазе две идентичные копии — или клоны — формируются из одной «материнской» клетки, каждая с идентичным набором хромосом.
Половое размножение в клетках, или мейоз , включает больше стадий и намного сложнее, приводя к новой уникальной комбинации генетического материала, а не к созданию идентичной копии.
Проектов ячеек:
3.2 Цитоплазма и клеточные органеллы — анатомия и физиология
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Описать структуру и функцию клеточных органелл, связанных с эндомембранной системой, включая эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и лизосомы
- Опишите структуру и функцию митохондрий и пероксисом
- Объясните три компонента цитоскелета, включая их состав и функции
Теперь, когда вы узнали, что клеточная мембрана окружает все клетки, вы можете погрузиться внутрь прототипной клетки человека, чтобы узнать о ее внутренних компонентах и их функциях.Все живые клетки в многоклеточных организмах содержат внутренний цитоплазматический компартмент и ядро внутри цитоплазмы. Цитозоль, желеобразное вещество внутри клетки, обеспечивает жидкую среду, необходимую для биохимических реакций. Эукариотические клетки, включая все клетки животных, также содержат различные клеточные органеллы. Органелла («маленький орган») — это один из нескольких различных типов мембранных тел в клетке, каждое из которых выполняет уникальную функцию. Подобно тому, как различные органы тела работают вместе в гармонии для выполнения всех функций человека, множество различных клеточных органелл работают вместе, чтобы поддерживать здоровье клетки и выполнять все ее важные функции.Органеллы и цитозоль вместе составляют цитоплазму клетки. Ядро — это центральная органелла клетки, содержащая ДНК клетки (рис. 3.13).
Рис. 3.13. Прототип клетки человека Хотя это изображение не указывает на какую-либо конкретную клетку человека, это прототип клетки, содержащей первичные органеллы и внутренние структуры.
Органеллы эндомембранной системы
Набор из трех основных органелл вместе формирует внутри клетки систему, называемую эндомембранной системой.Эти органеллы работают вместе для выполнения различных клеточных задач, включая задачу производства, упаковки и экспорта определенных клеточных продуктов. Органеллы эндомембранной системы включают эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и везикулы.
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматический ретикулум (ЭР) представляет собой систему каналов, которая является продолжением ядерной мембраны (или «оболочки»), покрывающей ядро, и состоит из того же материала липидного бислоя. ER можно рассматривать как серию извилистых магистралей, похожих на водные каналы Венеции.ER обеспечивает проходы через большую часть клетки, которые функционируют при транспортировке, синтезе и хранении материалов. Обмоточная структура ER приводит к большой площади мембранной поверхности, которая поддерживает его многие функции (рис. 3.14).
Рис. 3.14. Эндоплазматическая сеть (ER) (a) ER — это извилистая сеть тонких мембранных мешочков, находящихся в тесной связи с ядром клетки. Гладкая и шероховатая эндоплазматическая сеть очень различаются по внешнему виду и функциям (источник: ткань мыши).(b) Rough ER усеяна многочисленными рибосомами, которые являются участками синтеза белка (источник: ткань мыши). EM × 110000. (c) Smooth ER синтезирует фосфолипиды, стероидные гормоны, регулирует концентрацию клеточного Ca ++ , метаболизирует некоторые углеводы и расщепляет определенные токсины (источник: ткань мыши). EM × 110 510. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)
Эндоплазматический ретикулум может существовать в двух формах: грубая ER и гладкая ER.Эти два типа ER выполняют очень разные функции и могут быть найдены в очень разных количествах в зависимости от типа клетки. Грубый ER (RER) называется так, потому что его мембрана усеяна встроенными гранулами — органеллами, называемыми рибосомами, что придает RER неровный вид. Рибосома — это органелла, которая служит местом синтеза белка. Он состоит из двух субъединиц рибосомной РНК, которые оборачиваются вокруг мРНК, чтобы запустить процесс трансляции, за которым следует синтез белка. В гладком ER (SER) эти рибосомы отсутствуют.
Одна из основных функций гладкого ER — синтез липидов. Гладкий ER синтезирует фосфолипиды, основной компонент биологических мембран, а также стероидные гормоны. По этой причине клетки, вырабатывающие большое количество таких гормонов, например, женских яичников и мужских семенников, содержат большое количество гладкого ЭПР. В дополнение к синтезу липидов гладкий ER также секвестрирует (то есть накапливает) и регулирует концентрацию клеточного Ca ++ , функцию, чрезвычайно важную в клетках нервной системы, где Ca ++ является триггером высвобождения нейротрансмиттера. .Гладкий ER дополнительно метаболизирует некоторые углеводы и выполняет роль детоксикации, расщепляя определенные токсины.
В отличие от гладкого ER, основная работа грубого ER — это синтез и модификация белков, предназначенных для клеточной мембраны или для экспорта из клетки. Для этого синтеза белка многие рибосомы прикрепляются к ER (придавая ему вид грубого ER). Как правило, белок синтезируется внутри рибосомы и высвобождается в канале грубого ЭПР, где к нему могут быть добавлены сахара (посредством процесса, называемого гликозилированием), прежде чем он будет транспортирован внутри везикулы на следующий этап процесса упаковки и транспортировки. : аппарат Гольджи.
Аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи отвечает за сортировку, модификацию и отгрузку продуктов, поступающих из неотложной неотложной помощи, во многом как почтовое отделение. Аппарат Гольджи выглядит как сложенные стопкой плоские диски, почти как стопки блинов странной формы. Как и ER, эти диски являются перепончатыми. У аппарата Гольджи есть две разные стороны, каждая из которых играет свою роль. Одна сторона аппарата принимает продукты в виде пузырьков. Эти продукты сортируются в аппарате, а затем выпускаются с противоположной стороны после переупаковки в новые пузырьки.Если продукт должен быть экспортирован из клетки, везикула мигрирует на поверхность клетки и сливается с клеточной мембраной, и груз секретируется (рис. 3.15).
Рис. 3.15. Аппарат Гольджи (а) Аппарат Гольджи управляет продуктами грубого ER, а также производит новые органеллы, называемые лизосомами. Белки и другие продукты ER отправляются в аппарат Гольджи, который организует, модифицирует, упаковывает и маркирует их. Некоторые из этих продуктов транспортируются в другие области клетки, а некоторые выводятся из клетки посредством экзоцитоза.Ферментативные белки упаковываются как новые лизосомы (или упаковываются и отправляются для слияния с существующими лизосомами). (б) Электронная микрофотография аппарата Гольджи.
Лизосомы
Некоторые из белковых продуктов, упаковываемых аппаратом Гольджи, содержат пищеварительные ферменты, которые должны оставаться внутри клетки для использования в расщеплении определенных материалов. Везикулы, содержащие ферменты, высвобождаемые Гольджи, могут образовывать новые лизосомы или сливаться с существующими лизосомами. Лизосома — это органелла, содержащая ферменты, которые расщепляют и переваривают ненужные клеточные компоненты, такие как поврежденная органелла.(Лизосома похожа на разрушительную бригаду, которая сносит старые и ненадежные здания в районе.) Аутофагия («самопоедание») — это процесс переваривания клеткой собственных структур. Лизосомы также важны для расщепления инородного материала. Например, когда определенные клетки иммунной защиты (белые кровяные тельца) фагоцитируют бактерии, бактериальная клетка транспортируется в лизосому и переваривается находящимися внутри ферментами. Как можно догадаться, такие клетки фагоцитарной защиты содержат большое количество лизосом.
При определенных обстоятельствах лизосомы выполняют более грандиозную и ужасную функцию. В случае поврежденных или нездоровых клеток лизосомы могут открываться и высвобождать свои пищеварительные ферменты в цитоплазму клетки, убивая клетку. Этот механизм «самоуничтожения» называется автолизом и контролирует процесс гибели клеток (механизм, называемый «апоптоз»).
Интерактивная ссылка
Посмотрите это видео, чтобы узнать об эндомембранной системе, которая включает грубую и гладкую ER и тело Гольджи, а также лизосомы и везикулы.Какова основная роль эндомембранной системы?
Органеллы для производства энергии и детоксикации
Помимо функций, выполняемых эндомембранной системой, клетка выполняет множество других важных функций. Подобно тому, как вы должны потреблять питательные вещества, чтобы обеспечить себя энергией, каждая из ваших клеток должна принимать питательные вещества, некоторые из которых превращаются в химическую энергию, которая может использоваться для поддержания биохимических реакций. Еще одна важная функция клетки — детоксикация.Люди поглощают всевозможные токсины из окружающей среды, а также производят вредные химические вещества в качестве побочных продуктов клеточных процессов. Клетки печени, называемые гепатоцитами, выводят многие из этих токсинов.
Митохондрии
Митохондрия (множественное число = митохондрии) — это мембранная бобовидная органелла, которая является «преобразователем энергии» клетки. Митохондрии состоят из внешней двухслойной липидной мембраны, а также дополнительной внутренней двухслойной липидной мембраны (рис. 3.16). Внутренняя мембрана сильно сложена в извилистые структуры с большой площадью поверхности, называемые кристами.Именно вдоль этой внутренней мембраны ряд белков, ферментов и других молекул выполняет биохимические реакции клеточного дыхания. Эти реакции преобразуют энергию, хранящуюся в молекулах питательных веществ (таких как глюкоза), в аденозинтрифосфат (АТФ), который обеспечивает клетку полезной клеточной энергией. Клетки постоянно используют АТФ, поэтому митохондрии постоянно работают. Молекулы кислорода необходимы во время клеточного дыхания, поэтому вы должны постоянно вдыхать их. Одной из систем организма, которая использует огромное количество АТФ, является мышечная система, потому что АТФ требуется для поддержания мышечного сокращения.В результате мышечные клетки заполнены митохондриями. Нервным клеткам также требуется большое количество АТФ для работы своих натриево-калиевых насосов. Следовательно, отдельный нейрон будет загружен более чем тысячей митохондрий. С другой стороны, костная клетка, которая не так метаболически активна, может иметь всего пару сотен митохондрий.
Рис. 3.16. Митохондрии Митохондрии — это фабрики преобразования энергии клетки. (а) Митохондрия состоит из двух отдельных двухслойных липидных мембран.Вдоль внутренней мембраны расположены различные молекулы, которые вместе производят АТФ, главную энергетическую валюту клетки. (б) Электронная микрофотография митохондрий. EM × 236000. (Микрофотография предоставлена Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)
Пероксисомы
Как и лизосомы, пероксисома представляет собой мембранно-связанную клеточную органеллу, которая в основном содержит ферменты (рис. 3.17). Пероксисомы выполняют несколько различных функций, включая метаболизм липидов и химическую детоксикацию.В отличие от пищеварительных ферментов, содержащихся в лизосомах, ферменты в пероксисомах служат для переноса атомов водорода от различных молекул к кислороду, производя перекись водорода (H 2 O 2 ). Таким образом, пероксисомы нейтрализуют яды, такие как алкоголь. Чтобы понять важность пероксисом, необходимо понять концепцию активных форм кислорода.
Рис. 3.17 Пероксисомы Пероксисомы — это мембранные органеллы, которые содержат множество ферментов для детоксикации вредных веществ и метаболизма липидов.
Активные формы кислорода (АФК), такие как пероксиды и свободные радикалы, являются высокореактивными продуктами многих нормальных клеточных процессов, включая митохондриальные реакции, которые производят АТФ и метаболизм кислорода. Примеры ROS включают гидроксильный радикал ОН, H 2 O 2 и супероксид (O2-O2-). Некоторые АФК важны для определенных клеточных функций, таких как клеточные сигнальные процессы и иммунные ответы против чужеродных веществ. Свободные радикалы реактивны, потому что они содержат свободные неспаренные электроны; они могут легко окислять другие молекулы по всей клетке, вызывая клеточное повреждение и даже гибель клетки.Считается, что свободные радикалы играют роль во многих деструктивных процессах в организме, от рака до ишемической болезни сердца.
Пероксисомы, с другой стороны, контролируют реакции, которые нейтрализуют свободные радикалы. Пероксисомы производят большие количества токсичного H 2 O 2 в процессе, но пероксисомы содержат ферменты, которые превращают H 2 O 2 в воду и кислород. Эти побочные продукты безопасно попадают в цитоплазму. Подобно миниатюрным установкам для очистки сточных вод, пероксисомы нейтрализуют вредные токсины, чтобы они не наносили вред клеткам.Печень — это орган, который в первую очередь отвечает за детоксикацию крови перед ее распространением по телу, а клетки печени содержат исключительно большое количество пероксисом.
Защитные механизмы, такие как детоксикация внутри пероксисомы и некоторых клеточных антиоксидантов, служат для нейтрализации многих из этих молекул. Некоторые витамины и другие вещества, содержащиеся в основном во фруктах и овощах, обладают антиоксидантными свойствами. Антиоксиданты действуют, окисляясь сами, останавливая каскады деструктивных реакций, инициируемых свободными радикалами.Однако иногда АФК накапливаются за пределами возможностей такой защиты.
Окислительный стресс — это термин, используемый для описания повреждения клеточных компонентов, вызванного ROS. Из-за своих характерных неспаренных электронов АФК могут запускать цепные реакции, в которых они удаляют электроны из других молекул, которые затем становятся окисленными и реакционноспособными, и делают то же самое с другими молекулами, вызывая цепную реакцию. АФК могут вызвать необратимое повреждение клеточных липидов, белков, углеводов и нуклеиновых кислот.Поврежденная ДНК может привести к генетическим мутациям и даже к раку. Мутация — это изменение нуклеотидной последовательности в гене в ДНК клетки, потенциально изменяющее белок, кодируемый этим геном. Другие заболевания, которые, как считается, вызываются или обостряются ROS, включают болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания, диабет, болезнь Паркинсона, артрит, болезнь Хантингтона и шизофрению, среди многих других. Примечательно, что эти заболевания во многом связаны с возрастом. Многие ученые считают, что окислительный стресс является одним из основных факторов старения.
Старение и …
Клетка: теория свободных радикалов
Теория свободных радикалов о старении была первоначально предложена в 1950-х годах и до сих пор остается предметом дискуссий. Вообще говоря, теория старения со свободными радикалами предполагает, что накопленное повреждение клеток в результате окислительного стресса способствует физиологическим и анатомическим эффектам старения. Есть две существенно разные версии этой теории: одна утверждает, что сам процесс старения является результатом окислительного повреждения, а другая утверждает, что окислительное повреждение вызывает возрастные заболевания и расстройства.Последняя версия теории более широко принята, чем первая. Тем не менее, многие данные свидетельствуют о том, что окислительное повреждение действительно способствует процессу старения. Исследования показали, что уменьшение окислительного повреждения может привести к увеличению продолжительности жизни некоторых организмов, таких как дрожжи, черви и плодовые мухи. И наоборот, усиление окислительного повреждения может сократить продолжительность жизни мышей и червей. Интересно, что манипуляция, называемая ограничением калорий (умеренное ограничение потребления калорий), как было показано, увеличивает продолжительность жизни у некоторых лабораторных животных.Считается, что это увеличение, по крайней мере, частично связано с уменьшением окислительного стресса. Однако долгосрочное исследование приматов с ограничением калорийности не показало увеличения их продолжительности жизни. Потребуется множество дополнительных исследований, чтобы лучше понять связь между активными формами кислорода и старением.
Цитоскелет
Так же, как костный скелет структурно поддерживает человеческое тело, цитоскелет помогает клеткам сохранять свою структурную целостность.Цитоскелет — это группа волокнистых белков, которые обеспечивают структурную поддержку клеток, но это только одна из функций цитоскелета. Компоненты цитоскелета также имеют решающее значение для подвижности клеток, воспроизводства клеток и транспортировки веществ внутри клетки.
Цитоскелет образует сложную нитевидную сеть по всей клетке, состоящую из трех различных видов волокон на основе белков: микрофиламентов, промежуточных волокон и микротрубочек (рис. 3.18).Самая толстая из трех — микротрубочка, структурная нить, состоящая из субъединиц белка, называемого тубулином. Микротрубочки поддерживают форму и структуру клеток, помогают сопротивляться сжатию клетки и играют роль в расположении органелл внутри клетки. Микротрубочки также составляют два типа клеточных придатков, важных для движения: реснички и жгутики. Реснички находятся на многих клетках тела, включая эпителиальные клетки, выстилающие дыхательные пути дыхательной системы. Реснички движутся ритмично; они постоянно бьются, перемещая отходы, такие как пыль, слизь и бактерии, вверх по дыхательным путям, от легких к рту.Удары ресничек клеток в женских фаллопиевых трубах перемещают яйцеклетки из яичника в матку. Жгутик (множественное число = жгутик) — это придаток больше реснички и специализированный для передвижения клеток. Единственная жгутиковая клетка у человека — это сперматозоид, который должен продвигаться к женским яйцеклеткам.
Рис. 3.18 Три компонента цитоскелета Цитоскелет состоит из (а) микротрубочек, (б) микрофиламентов и (в) промежуточных филаментов. Цитоскелет играет важную роль в поддержании формы и структуры клеток, стимулировании клеточного движения и содействии делению клеток.
Очень важная функция микротрубочек — устанавливать пути (что-то вроде железнодорожных путей), по которым генетический материал может быть перемещен (процесс, требующий АТФ) во время деления клетки, так что каждая новая дочерняя клетка получает соответствующий набор хромосом. Две короткие идентичные структуры микротрубочек, называемые центриолями, находятся рядом с ядром клеток. Центриоль может служить точкой клеточного происхождения для микротрубочек, выходящих наружу в виде ресничек или жгутиков, или может способствовать разделению ДНК во время деления клетки.Микротрубочки вырастают из центриолей, добавляя больше субъединиц тубулина, например добавляя дополнительные звенья в цепь.
В отличие от микротрубочек, микрофиламент представляет собой более тонкий тип филаментов цитоскелета (см. Рис. 3.18 b ). Актин, белок, образующий цепи, является основным компонентом этих микрофиламентов. Волокна актина, скрученные цепочки актиновых нитей, составляют значительный компонент мышечной ткани и, наряду с белком миозином, ответственны за сокращение мышц.Как и микротрубочки, актиновые филаменты представляют собой длинные цепочки отдельных субъединиц (называемых субъединицами актина). В мышечных клетках эти длинные актиновые нити, называемые тонкими филаментами, «притягиваются» толстыми филаментами миозинового белка, чтобы сократить клетку.
Актин также играет важную роль во время деления клеток. Когда клетка собирается разделиться пополам во время деления клетки, филаменты актина работают с миозином, создавая борозду расщепления, которая в конечном итоге разделяет клетку посередине, образуя две новые клетки из исходной клетки.
Последний филамент цитоскелета — это промежуточный филамент. Как следует из названия, промежуточная нить — это нить, промежуточная по толщине между микротрубочками и микрофиламентами (см. Рис. 3.18 c ). Промежуточные волокна состоят из длинных волокнистых субъединиц белка, называемого кератином, которые намотаны вместе, как нити, составляющие веревку. Промежуточные филаменты вместе с микротрубочками важны для поддержания формы и структуры клеток.В отличие от микротрубочек, которые сопротивляются сжатию, промежуточные филаменты сопротивляются растяжению — силам, разрывающим клетки. Во многих случаях клетки склонны к растяжению, например, когда эпителиальные клетки кожи сжимаются, растягивая их в разных направлениях. Промежуточные филаменты помогают закрепить органеллы вместе внутри клетки, а также связывать клетки с другими клетками, образуя специальные межклеточные соединения.
Введение в человеческую клетку — анатомия
C ELL — это фундаментальная структурная и функциональная единица всего живого организма, и ничто, кроме полной клетки, не имеет независимого существования.
В 1665 году Роберт Гук наблюдал тонкий срез пробки под сложным микроскопом, заметил ячейки, похожие на соты. Он ввел термин «клетка».
В 1674 году Антон фон Левенгук впервые увидел и описал живую клетку.
Позже, в 1831 году, Роберт Браун обнаружил ядро в корневых клетках орхидей.
Изобретение микроскопа и его усовершенствование, приведшее к электронному микроскопу, позволило выявить все структурные детали клетки.
ТЕОРИЯ КЛЕТОК
В 1838 году Маттиас Шлейден обнаружил, что все клетки растений имеют практически одинаковую структуру и клеточную стенку.
В 1839 году Теодор Шванн изучил различные типы клеток животных и сообщил, что клетки имеют тонкий внешний слой, который сегодня известен как «плазматическая мембрана». Он также пришел к выводу, что наличие клеточной стенки является уникальным признаком растительных клеток. На основе этого Шванн выдвинул гипотезу о том, что тела животных и растений состоят из клеток и продуктов клеток.
Шлейден и Шванн вместе сформулировали клеточную теорию. Однако эта теория не объясняла, как образовывались новые клетки.
В 1855 году Рудольф Вирхов впервые объяснил, что клетки делятся, и новые клетки образуются из уже существующих клеток. Он модифицировал гипотезу Шлейдена и Шванна, чтобы придать клеточной теории окончательную форму.
Теория клеток в современном понимании: —
- Все живые организмы состоят из клеток и клеточных продуктов.
- Все ячейки возникают из уже существующих ячеек.
КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ
Эукариотическая клетка (растение и животное) состоит из следующих клеточных органелл: —
- Клеточная мембрана
- Стенка клетки
- Эндоплазматическая сеть
- Тела Гольджи
- Ядро
- Лизосомы
- Вакуоли
- Митохондрии
- Пластиды
- Рибосомы
- Реснички и жгутики
КЛЕТОЧНАЯ МЕМБРАНА — Это самая внешняя (в животной клетке, включая клетку человека) и внутренняя по отношению к клеточной стенке (в растительных клетках) тонкая, прозрачная, эластичная и полупроницаемая мембрана.Это помогает в обмене материалов между цитоплазмой и внеклеточной жидкостью.
КЛЕТОЧНАЯ СТЕНА — Это самый внешний слой, присутствующий в клетках растений, бактериях и водорослях. Он придает форму клетке, защищает клетку от механических повреждений и инфекций, помогает во взаимодействии между клетками и обеспечивает барьер для нежелательных макромолекул.
ЭНДОПЛАЗМИЧЕСКАЯ СЕТЬ — Эндоплазматическая сеть (ЭР) — это сеть крошечных трубчатых структур, разбросанных по цитоплазме.ER, несущий рибосомы на своей поверхности, называется Rough Endoplasmic Reticulum (RER). В отсутствие рибосом они выглядят гладкими и называются гладкой эндоплазматической сеткой (SER). RER активно участвует в синтезе и секреции белка. SER является основным местом синтеза липидов и липидоподобных стероидных гормонов.
GOLGI BODIES — Они состоят из множества плоских дискообразных мешочков или цистерн диаметром 0,5–1 микрон, установленных параллельно друг другу.Он участвует в секреции клеток, образовании гормонов, биосинтезе гликолипидов и гликопротеинов.
ЯДРО — Ядро, также называемое директором клетки, является наиболее важной частью клетки, которая направляет и контролирует все клеточные функции.
ЛИЗОСОМЫ — Это везикулярные структуры цитоплазмы, которые участвуют во внутриклеточной пищеварительной деятельности; содержат все типы гидролитических ферментов, также известные как суицидный мешок клетки.
ВАКУОЛЫ — Это связанное с мембраной пространство в цитоплазме, содержащее воду, сок, продукты выделения и другие материалы, не полезные для клетки. Он накапливает воду, питательные вещества и минералы, способствует росту и удлинению клеток.
MITOCHONDRIA — Это двойная мембраносвязанная структура с внешней и внутренней мембраной, разделяющими ее просвет на два отсека. Их называют электростанциями клетки, поскольку они являются местами образования АТФ.
ПЛАСТИДЫ — Находятся в клетках растений, бывают трех типов — хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Хлоропласт содержит хлорофилл, отвечающий за улавливание световой энергии для фотосинтеза. Хромопласты содержат каротин, ксантофиллы и другие пигменты. Лейкопласты — бесцветные пластиды. Их нет в клетке животного или человека
РИБОСОМЫ — Это гранулированные структуры, состоящие из РНК и белков и окруженные любой мембраной.Эукариотические рибосомы — это 80S, а прокариотические рибосомы — это 70S. Это места синтеза белка.
ЦИЛИИ И ФЛАГЕЛЛА — Реснички и жгутики представляют собой микроскопические волосковые или нитевидные подвижные структуры, присутствующие вне клеток, но берущие свое начало внутриклеточно и помогающие в передвижении, питании, кровообращении и т. Д.
Привет, я основатель и разработчик Paramedics World, блога, посвященного фельдшерам. Я техник в медицинской лаборатории, веб-разработчик и библиофил.Мое самое большое хобби — учить и мотивировать других людей делать то, что они хотят делать в жизни.
Клеточная мембрана · Анатомия и физиология
Клеточная мембрана · Анатомия и физиология
К концу этого раздела вы сможете:
- Опишите молекулярные компоненты, составляющие клеточную мембрану
- Объясните основные особенности и свойства клеточной мембраны
- Различать материалы, которые могут и не могут диффундировать через липидный бислой
- Сравните и сопоставьте различные типы пассивного транспорта с активным транспортом, предоставив примеры каждого
Несмотря на различия в структуре и функциях, все живые клетки в многоклеточных организмах имеют окружающую клеточную мембрану.Поскольку внешний слой вашей кожи отделяет ваше тело от окружающей среды, клеточная мембрана (также известная как плазматическая мембрана) отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Эта клеточная мембрана обеспечивает защитный барьер вокруг клетки и регулирует, какие материалы могут проходить внутрь или наружу.
Структура и состав клеточной мембраны
Клеточная мембрана представляет собой чрезвычайно гибкую структуру, состоящую в основном из взаимно расположенных фосфолипидов («бислой»).Также присутствует холестерин, который способствует текучести мембраны, и существуют различные белки, встроенные в мембрану, которые выполняют множество функций.
Одна молекула фосфолипида имеет фосфатную группу на одном конце, называемую «головкой», и две расположенные рядом друг с другом цепи жирных кислот, которые составляют липидные хвосты ([ссылка]). Фосфатная группа заряжена отрицательно, что делает голову полярной и гидрофильной — или «водолюбивой». Гидрофильная молекула (или область молекулы) притягивается к воде.Таким образом, фосфатные головки притягиваются к молекулам воды как внеклеточной, так и внутриклеточной среды. С другой стороны, липидные хвосты не заряжены или неполярны и являются гидрофобными или «водобоязненными». Гидрофобная молекула (или область молекулы) отталкивается и отталкивается водой. Некоторые липидные хвосты состоят из насыщенных жирных кислот, а некоторые содержат ненасыщенные жирные кислоты. Эта комбинация добавляет плавности хвостам, которые постоянно находятся в движении. Таким образом, фосфолипиды представляют собой амфипатические молекулы.Амфипатическая молекула — это молекула, которая содержит как гидрофильную, так и гидрофобную области. Фактически, мыло удаляет масляные и жирные пятна, потому что оно обладает амфипатическими свойствами. Гидрофильная часть может растворяться в воде, в то время как гидрофобная часть может улавливать жир в мицеллах, которые затем можно смыть.
Клеточная мембрана состоит из двух смежных слоев фосфолипидов. Липидные хвосты одного слоя обращены к липидным хвостам другого слоя, встречаясь на границе двух слоев.Головки фосфолипидов обращены наружу, один слой открыт для внутренней части клетки, а другой — снаружи ([ссылка]). Поскольку фосфатные группы полярны и гидрофильны, они притягиваются к воде во внутриклеточной жидкости. Внутриклеточная жидкость (ICF) — это жидкость внутри клетки. Фосфатные группы также притягиваются к внеклеточной жидкости. Внеклеточная жидкость (ECF) — это жидкая среда вне оболочки клеточной мембраны. Интерстициальная жидкость (IF) — это термин, обозначающий внеклеточную жидкость, не содержащуюся в кровеносных сосудах.Поскольку липидные хвосты гидрофобны, они встречаются во внутренней области мембраны, исключая водянистую внутриклеточную и внеклеточную жидкость из этого пространства. Клеточная мембрана содержит множество белков, а также другие липиды (например, холестерин), которые связаны с бислоем фосфолипидов. Важной особенностью мембраны является то, что она остается текучей; липиды и белки в клеточной мембране не закреплены жестко.
Мембранные белки
Липидный бислой составляет основу клеточной мембраны, но он полностью усеян различными белками.Два разных типа белков, которые обычно связаны с клеточной мембраной, — это интегральные белки и периферический белок ([ссылка]). Как следует из названия, интегральный белок — это белок, который встроен в мембрану. Канальный белок представляет собой пример интегрального белка, который избирательно позволяет определенным материалам, таким как определенные ионы, проходить внутрь или из клетки.
Другой важной группой интегральных белков являются белки распознавания клеток, которые служат для обозначения идентичности клетки, чтобы ее могли распознать другие клетки.Рецептор представляет собой тип белка распознавания, который может избирательно связывать определенную молекулу вне клетки, и это связывание вызывает химическую реакцию внутри клетки. Лиганд представляет собой специфическую молекулу, которая связывается с рецептором и активирует его. Некоторые интегральные белки выполняют двойную роль как рецептор, так и ионный канал. Одним из примеров взаимодействия рецептор-лиганд являются рецепторы нервных клеток, которые связывают нейротрансмиттеры, такие как дофамин. Когда молекула дофамина связывается с белком рецептора дофамина, канал в трансмембранном белке открывается, позволяя определенным ионам проникать в клетку.
Некоторые интегральные мембранные белки являются гликопротеинами. Гликопротеин — это белок, к которому прикреплены молекулы углеводов, которые распространяются во внеклеточный матрикс. Прикрепленные углеводные метки на гликопротеинах помогают в распознавании клеток. Углеводы, которые происходят из мембранных белков и даже из некоторых мембранных липидов, вместе образуют гликокаликс. Гликокаликс представляет собой нечеткое покрытие вокруг клетки, образованное из гликопротеинов и других углеводов, прикрепленных к клеточной мембране.Гликокаликс может выполнять различные роли. Например, он может иметь молекулы, которые позволяют клетке связываться с другой клеткой, он может содержать рецепторы гормонов или может содержать ферменты, расщепляющие питательные вещества. Гликокализы, обнаруженные в организме человека, являются продуктами его генетической структуры. Они придают каждой из триллионов клеток человека «идентичность» принадлежности к его телу. Эта идентичность — основной способ, которым клетки иммунной защиты человека «знают» не атаковать клетки собственного тела человека, но это также причина, по которой органы, пожертвованные другим человеком, могут быть отвергнуты.
Периферические белки обычно находятся на внутренней или внешней поверхности липидного бислоя, но также могут быть прикреплены к внутренней или внешней поверхности интегрального белка. Эти белки обычно выполняют определенную функцию для клетки. Например, некоторые периферические белки на поверхности клеток кишечника действуют как пищеварительные ферменты, расщепляя питательные вещества до размеров, которые могут проходить через клетки в кровоток.
Транспорт через клеточную мембрану
Одно из величайших чудес клеточной мембраны — это ее способность регулировать концентрацию веществ внутри клетки.Эти вещества включают ионы, такие как Ca ++ , Na + , K + и Cl — ; питательные вещества, включая сахара, жирные кислоты и аминокислоты; и продукты жизнедеятельности, в частности, двуокись углерода (CO 2 ), которая должна покинуть ячейку.
Двухслойная липидная структура мембраны обеспечивает первый уровень контроля. Фосфолипиды плотно упакованы вместе, и мембрана имеет гидрофобную внутреннюю часть. Эта структура делает мембрану избирательно проницаемой.Мембрана с селективной проницаемостью позволяет только веществам, отвечающим определенным критериям, проходить через нее без посторонней помощи. В случае клеточной мембраны только относительно небольшие неполярные материалы могут перемещаться через липидный бислой (помните, липидные хвосты мембраны неполярны). Некоторыми примерами этого являются другие липиды, кислород и углекислый газ, а также спирт. Однако водорастворимые материалы, такие как глюкоза, аминокислоты и электролиты, нуждаются в некоторой помощи для прохождения через мембрану, потому что они отталкиваются гидрофобными хвостами фосфолипидного бислоя.Все вещества, которые проходят через мембрану, делают это одним из двух общих методов, которые подразделяются на категории в зависимости от того, требуется ли энергия. Пассивный транспорт — это движение веществ через мембрану без затрат клеточной энергии. Напротив, активный транспорт , — это перемещение веществ через мембрану с использованием энергии аденозинтрифосфата (АТФ).
Пассивный транспорт
Чтобы понять , как вещества пассивно перемещаются через клеточную мембрану, необходимо понимать градиенты концентрации и диффузию.Градиент концентрации — это разница в концентрации вещества в пространстве. Молекулы (или ионы) будут распространяться / диффундировать от того места, где они более сконцентрированы, к месту, где они менее сконцентрированы, до тех пор, пока они не будут равномерно распределены в этом пространстве. (Когда молекулы движутся таким образом, они, как говорят, перемещаются на вниз, на их градиент концентрации.) Диффузия — это перемещение частиц из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Несколько общих примеров помогут проиллюстрировать эту концепцию.Представьте, что вы находитесь в закрытой ванной. Если распылить флакон духов, молекулы аромата естественным образом распространятся из места, где они оставили флакон, во все углы ванной комнаты, и это распространение будет продолжаться до тех пор, пока градиент концентрации не исчезнет. Другой пример — ложка сахара, помещенная в чашку чая. В конце концов сахар будет распространяться по всему чаю, пока не исчезнет градиент концентрации. В обоих случаях, если в комнате теплее или чай горячее, диффузия происходит еще быстрее, поскольку молекулы сталкиваются друг с другом и распространяются быстрее, чем при более низких температурах.Таким образом, внутренняя температура тела около 98,6 ° F также способствует диффузии частиц внутри тела.
Посетите эту ссылку, чтобы увидеть диффузию и то, как она приводится в движение кинетической энергией молекул в растворе. Как температура влияет на скорость диффузии и почему?
Когда какое-либо вещество существует в большей концентрации на одной стороне полупроницаемой мембраны, такой как клеточные мембраны, любое вещество, которое может двигаться вниз по градиенту своей концентрации через мембрану, будет делать это.Рассмотрим вещества, которые могут легко диффундировать через липидный бислой клеточной мембраны, такие как газы кислород (O 2 ) и CO 2 . O 2 обычно диффундирует в клетки, потому что он более сконцентрирован вне них, а CO 2 обычно диффундирует из клеток, потому что он более сконцентрирован внутри них. Ни один из этих примеров не требует энергии со стороны клетки, и поэтому они используют пассивный транспорт для перемещения через мембрану.
Прежде чем двигаться дальше, необходимо рассмотреть газы, которые могут диффундировать через клеточную мембрану.Поскольку клетки быстро потребляют кислород во время метаболизма, обычно внутри клетки концентрация O 2 ниже, чем снаружи. В результате кислород будет диффундировать из межклеточной жидкости непосредственно через липидный бислой мембраны в цитоплазму внутри клетки. С другой стороны, поскольку клетки продуцируют CO 2 в качестве побочного продукта метаболизма, концентрации CO 2 повышаются в цитоплазме; следовательно, CO 2 будет перемещаться из клетки через липидный бислой в интерстициальную жидкость, где его концентрация ниже.Этот механизм движения молекул через клеточную мембрану со стороны, где они более сконцентрированы, в сторону, где они менее сконцентрированы, представляет собой форму пассивного транспорта, называемого простой диффузией ([ссылка]).
Большие полярные или ионные молекулы, которые являются гидрофильными, не могут легко пересечь фосфолипидный бислой. Очень маленькие полярные молекулы, такие как вода, могут пересекаться посредством простой диффузии из-за своего небольшого размера. Заряженные атомы или молекулы любого размера не могут пересечь клеточную мембрану посредством простой диффузии, поскольку заряды отталкиваются гидрофобными хвостами внутри бислоя фосфолипидов.Растворенные вещества, растворенные в воде по обе стороны от клеточной мембраны, будут стремиться диффундировать вниз по градиенту их концентрации, но поскольку большинство веществ не могут свободно проходить через липидный бислой клеточной мембраны, их движение ограничивается белковыми каналами и специализированными транспортными механизмами в мембране. . Облегченная диффузия — это процесс диффузии, используемый для тех веществ, которые не могут пересекать липидный бислой из-за своего размера, заряда и / или полярности ([ссылка]). Типичным примером облегченной диффузии является перемещение глюкозы в клетку, где она используется для производства АТФ.Хотя глюкоза может быть более концентрированной вне клетки, она не может пересекать липидный бислой посредством простой диффузии, потому что он является одновременно большим и полярным. Чтобы решить эту проблему, специальный белок-носитель, называемый переносчиком глюкозы, будет переносить молекулы глюкозы в клетку, чтобы облегчить ее внутреннюю диффузию.
В качестве примера, хотя ионы натрия (Na + ) сильно сконцентрированы вне клеток, эти электролиты заряжены и не могут проходить через неполярный липидный бислой мембраны.Их диффузии способствуют мембранные белки, которые образуют натриевые каналы (или «поры»), так что ионы Na + могут перемещаться вниз по градиенту их концентрации из-за пределов клеток внутрь клеток. Есть много других растворенных веществ, которые должны пройти через облегченную диффузию, чтобы попасть в клетку, например, аминокислоты, или выйти из клетки, например, отходы. Поскольку облегченная диффузия — это пассивный процесс, он не требует затрат энергии клеткой.
Вода также может свободно перемещаться через клеточную мембрану всех клеток либо через белковые каналы, либо скользя между липидными хвостами самой мембраны. Осмос — это диффузия воды через полупроницаемую мембрану ([ссылка]).
Движение молекул воды само по себе не регулируется клетками, поэтому важно, чтобы клетки подвергались воздействию среды, в которой концентрация растворенных веществ вне клеток (во внеклеточной жидкости) равна концентрации растворенных веществ внутри клеток. (в цитоплазме). Два раствора с одинаковой концентрацией растворенных веществ называются изотоническими, (равное натяжение).Когда клетки и их внеклеточная среда изотоничны, концентрация молекул воды одинакова снаружи и внутри клеток, и клетки сохраняют свою нормальную форму (и функцию).
Осмос возникает, когда существует дисбаланс растворенных веществ вне клетки по сравнению с внутри клетки. Раствор, который имеет более высокую концентрацию растворенных веществ, чем другой раствор, называется гипертоническим , а молекулы воды имеют тенденцию диффундировать в гипертонический раствор ([ссылка]). Клетки в гипертоническом растворе будут сморщиваться, когда вода покидает клетки через осмос.Напротив, раствор, который имеет более низкую концентрацию растворенных веществ, чем другой раствор, называется гипотоническим , и молекулы воды имеют тенденцию диффундировать из гипотонического раствора. Клетки в гипотоническом растворе будут поглощать слишком много воды и набухать, что в конечном итоге может привести к разрыву. Важнейшим аспектом гомеостаза живых существ является создание внутренней среды, в которой все клетки тела находятся в изотоническом растворе. Различные системы органов, особенно почки, работают над поддержанием этого гомеостаза.
Другой механизм помимо диффузии для пассивной транспортировки материалов между отсеками — фильтрация. В отличие от диффузии вещества от более концентрированного к менее концентрированному, фильтрация использует градиент гидростатического давления, который выталкивает жидкость — и растворенные в ней вещества — из области с более высоким давлением в область с более низким давлением. Фильтрация — чрезвычайно важный процесс в организме. Например, кровеносная система использует фильтрацию для перемещения плазмы и веществ через эндотелиальную выстилку капилляров в окружающие ткани, снабжая клетки питательными веществами.Давление фильтрации в почках обеспечивает механизм удаления отходов из кровотока.
Активный транспорт
Для всех способов транспортировки, описанных выше, ячейка не расходует энергию. Мембранные белки, которые помогают в пассивном переносе веществ, делают это без использования АТФ. Во время активного транспорта АТФ требуется для перемещения вещества через мембрану, часто с помощью белков-переносчиков, и обычно против его градиента концентрации.
Один из наиболее распространенных типов активного транспорта включает белки, которые служат насосами. Слово «насос», вероятно, вызывает в воображении мысли об использовании энергии для накачки шины велосипеда или баскетбольного мяча. Точно так же энергия АТФ требуется этим мембранным белкам для переноса веществ — молекул или ионов — через мембрану, обычно против градиентов их концентрации (из области низкой концентрации в область высокой концентрации).
Натрий-калиевый насос , который также называется Na + / K + АТФаза, транспортирует натрий из клетки, одновременно перемещая калий в клетку.Насос Na + / K + — это важный ионный насос, обнаруженный в мембранах многих типов клеток. Эти насосы особенно распространены в нервных клетках, которые постоянно выкачивают ионы натрия и втягивают ионы калия для поддержания электрического градиента через клеточные мембраны. Электрический градиент — это разница в электрическом заряде в пространстве. В случае нервных клеток, например, существует электрический градиент между внутренней и внешней частью клетки, при этом внутренняя часть заряжена отрицательно (около -70 мВ) относительно внешней стороны.Отрицательный электрический градиент сохраняется, потому что каждый насос Na + / K + перемещает три иона Na + из клетки и два иона K + в клетку для каждой используемой молекулы АТФ ([ссылка] ). Этот процесс настолько важен для нервных клеток, что на него приходится большая часть использования ими АТФ.
Активные транспортные насосы могут также работать вместе с другими активными или пассивными транспортными системами для перемещения веществ через мембрану.Например, натрий-калиевый насос поддерживает высокую концентрацию ионов натрия вне клетки. Следовательно, если клетке нужны ионы натрия, все, что ей нужно сделать, это открыть пассивный натриевый канал, поскольку градиент концентрации ионов натрия заставит их диффундировать в клетку. Таким образом, действие активного транспортного насоса (натрий-калиевый насос) обеспечивает пассивный транспорт ионов натрия, создавая градиент концентрации. Когда активный транспорт обеспечивает перенос другого вещества таким образом, это называется вторичным активным транспортом.
Симпортеры — это вторичные активные переносчики, которые перемещают два вещества в одном направлении. Например, симпортер натрий-глюкоза использует ионы натрия, чтобы «втягивать» молекулы глюкозы в клетку. Поскольку клетки запасают глюкозу для получения энергии, глюкоза обычно находится в более высокой концентрации внутри клетки, чем снаружи. Однако из-за действия натрий-калиевого насоса ионы натрия легко диффундируют в клетку при открытии симпортера. Поток ионов натрия через симпортер обеспечивает энергию, которая позволяет глюкозе перемещаться через симпортер в клетку против градиента ее концентрации.
И наоборот, антипортеры — это вторичные активные транспортные системы, которые транспортируют вещества в противоположных направлениях. Например, антипортер ионов натрия-водорода использует энергию поступающего внутрь потока ионов натрия для перемещения ионов водорода (H +) из клетки. Натрий-водородный антипортер используется для поддержания pH внутри клетки.
Другие формы активного транспорта не связаны с мембранными переносчиками. Эндоцитоз (внесение «в клетку») — это процесс поглощения клеткой материала путем охвата его частью своей клеточной мембраны с последующим отщипыванием этой части мембраны ([ссылка]).После защемления часть мембраны и ее содержимое становятся независимыми внутриклеточными пузырьками. Везикула представляет собой мембранный мешок — сферическую полую органеллу, ограниченную двухслойной липидной мембраной. Эндоцитоз часто приносит в клетку материалы, которые необходимо расщепить или переварить. Фагоцитоз («поедание клеток») — это эндоцитоз крупных частиц. Многие иммунные клетки участвуют в фагоцитозе вторгающихся патогенов. Как и маленькие пакмены, их работа — патрулировать ткани тела на предмет нежелательных веществ, таких как вторжение в бактериальные клетки, фагоцитировать и переваривать их.В отличие от фагоцитоза, пиноцитоз («питье клетки») переносит жидкость, содержащую растворенные вещества, в клетку через мембранные везикулы.
Фагоцитоз и пиноцитоз захватывают большие части внеклеточного материала, и они, как правило, не обладают высокой селективностью в отношении веществ, которые они вносят. Клетки регулируют эндоцитоз определенных веществ через рецептор-опосредованный эндоцитоз. Рецептор-опосредованный эндоцитоз — это эндоцитоз части клеточной мембраны, содержащей множество рецепторов, специфичных для определенного вещества.Как только поверхностные рецепторы свяжут достаточное количество специфического вещества (лиганда рецептора), клетка будет эндоцитозировать часть клеточной мембраны, содержащую комплексы рецептор-лиганд. Таким образом, эритроциты эндоцитируют железо, необходимый компонент гемоглобина. Железо связано с белком, который называется трансферрином в крови. Специфические рецепторы трансферрина на поверхности эритроцитов связывают молекулы железо-трансферрин, и клетка эндоцитирует комплексы рецептор-лиганд.
В отличие от эндоцитоза, экзоцитоз (извлечение «из клетки») — это процесс экспорта материала клеткой с использованием везикулярного транспорта ([ссылка]). Многие клетки производят вещества, которые необходимо секретировать, как фабрика, производящая продукт на экспорт. Эти вещества обычно упакованы в мембраносвязанные везикулы внутри клетки. Когда мембрана везикулы сливается с клеточной мембраной, везикула высвобождает свое содержимое в интерстициальную жидкость. Затем везикулярная мембрана становится частью клеточной мембраны.Клетки желудка и поджелудочной железы производят и секретируют пищеварительные ферменты посредством экзоцитоза ([ссылка]). Эндокринные клетки производят и секретируют гормоны, которые разносятся по всему телу, а определенные иммунные клетки производят и секретируют большое количество гистамина, химического вещества, важного для иммунных реакций.
Заболевания…
Клетка
: Муковисцидоз Муковисцидоз (МВ) поражает примерно 30 000 человек в Соединенных Штатах, при этом ежегодно регистрируется около 1000 новых случаев.Это генетическое заболевание наиболее известно своим поражением легких, вызывающим затруднения дыхания и хронические легочные инфекции, но оно также поражает печень, поджелудочную железу и кишечник. Всего около 50 лет назад прогноз для детей, рожденных с МВ, был очень мрачным — ожидаемая продолжительность жизни редко превышала 10 лет. Сегодня, с развитием медицины, многие пациенты с МВ доживают до 30 лет.
Симптомы CF являются результатом неисправности мембранного ионного канала, называемого регулятором трансмембранной проводимости при муковисцидозе, или CFTR.У здоровых людей белок CFTR является интегральным мембранным белком, который переносит ионы Cl – из клетки. У человека с CF ген CFTR мутирован, таким образом, клетка вырабатывает дефектный белок канала, который обычно не включается в мембрану, а вместо этого разрушается клеткой.
CFTR требует АТФ для работы, что делает его транспортным средством Cl — вид активного транспорта. Эта характеристика долгое время озадачивала исследователей, потому что ионы Cl — фактически текут на вниз по градиенту их концентрации при выходе из клеток.Активный транспорт обычно перекачивает ионы против их градиента концентрации, но CFTR представляет собой исключение из этого правила.
В нормальной легочной ткани движение Cl – из клетки поддерживает обогащенную Cl – отрицательно заряженную среду непосредственно за пределами клетки. Это особенно важно в эпителиальной выстилке дыхательной системы. Клетки респираторного эпителия выделяют слизь, которая улавливает пыль, бактерии и другой мусор.Реснички (множественное число = реснички) — это один из волосковидных придатков, обнаруженных на определенных клетках. Реснички на эпителиальных клетках перемещают слизь и ее захваченные частицы по дыхательным путям от легких к внешней стороне. Для эффективного продвижения вверх слизь не может быть слишком вязкой; скорее, он должен иметь жидкую водянистую консистенцию. Транспорт Cl — и поддержание электроотрицательной среды вне клетки привлекают положительные ионы, такие как Na + , во внеклеточное пространство.Накопление ионов Cl — и Na + во внеклеточном пространстве создает богатую растворенными веществами слизь с низкой концентрацией молекул воды. В результате через осмос вода перемещается из клеток и внеклеточного матрикса в слизь, «разжижая» ее. Вот как в нормальной дыхательной системе слизь остается достаточно разбавленной, чтобы ее можно было вытолкнуть из дыхательной системы.
Если канал CFTR отсутствует, ионы Cl — не выводятся из клетки в достаточном количестве, что препятствует захвату ими положительных ионов.Отсутствие ионов в секретируемой слизи приводит к отсутствию нормального градиента концентрации воды. Таким образом, отсутствует осмотическое давление, втягивающее воду в слизь. Образующаяся слизь густая и липкая, и мерцательный эпителий не может эффективно удалить ее из дыхательной системы. Проходы в легких блокируются слизью вместе с мусором, который она переносит. Бактериальные инфекции возникают легче, потому что бактериальные клетки не выводятся из легких эффективно.
Обзор главы
Клеточная мембрана обеспечивает барьер вокруг клетки, отделяя ее внутренние компоненты от внеклеточной среды.Он состоит из фосфолипидного бислоя с гидрофобными внутренними липидными «хвостами» и гидрофильными внешними фосфатными «головками». По всему бислою разбросаны различные мембранные белки, вставленные в него и прикрепленные к нему на периферии. Клеточная мембрана избирательно проницаема, позволяя лишь ограниченному количеству материалов диффундировать через ее липидный бислой. Все материалы, которые проходят через мембрану, делают это с использованием пассивных (не требующих энергии) или активных (энергозатратных) процессов переноса.Во время пассивного транспорта материалы перемещаются за счет простой диффузии или облегченной диффузии через мембрану вниз по градиенту их концентрации. Вода проходит через мембрану в процессе диффузии, называемом осмосом. Во время активного переноса энергия расходуется на содействие движению материала через мембрану в направлении против градиента их концентрации. Активный транспорт может происходить с помощью протеиновых насосов или везикул.
Вопросы по интерактивной ссылке
Посетите эту ссылку, чтобы увидеть диффузию и то, как она приводится в движение кинетической энергией молекул в растворе.Как температура влияет на скорость диффузии и почему?
Более высокие температуры ускоряют диффузию, потому что молекулы обладают большей кинетической энергией при более высоких температурах.
Обзорные вопросы
Поскольку они встроены в мембрану, ионные каналы являются примерами ________.
- рецепторные белки
- интегральных белков
- периферические белки
- гликопротеинов
Распространение веществ в растворе имеет тенденцию перемещать эти вещества на ________ их ________ градиента.
- вверх; электрический
- up; электрохимический
- вниз; давление
- вниз; концентрация
Ионные насосы и фагоцитоз являются примерами ________.
- эндоцитоз
- пассивный транспорт
- активный транспорт
- облегченная диффузия
Выберите ответ, который лучше всего завершает следующую аналогию: Распространение — к ________, как эндоцитоз — к ________.
- фильтрация; фагоцитоз
- ; пиноцитоз
- растворенных веществ; жидкость
- градиент; химическая энергия
Осмос
Вопросы о критическом мышлении
Какие материалы могут легко диффундировать через липидный бислой и почему?
Только материалы, которые относительно малы и неполярны, могут легко диффундировать через липидный бислой. Крупные частицы не могут поместиться между отдельными фосфолипидами, которые упакованы вместе, а полярные молекулы отталкиваются гидрофобными / неполярными липидами, выстилающими внутреннюю часть бислоя.
Почему рецептор-опосредованный эндоцитоз считается более избирательным, чем фагоцитоз или пиноцитоз?
Эндоцитоз, опосредованный рецепторами
, более селективен, поскольку вещества, которые попадают в клетку, являются специфическими лигандами, которые могут связываться с рецепторами, подвергающимися эндоцитозу. С другой стороны, фагоцитоз или пиноцитоз не обладают такой рецепторно-лигандной специфичностью и приносят любые материалы, которые оказываются близко к мембране, когда она покрывается оболочкой.
Что общего между осмосом, диффузией, фильтрацией и движением ионов от одного заряда? Чем они отличаются?
Эти четыре явления похожи в том смысле, что они описывают движение веществ по определенному типу градиента. Осмос и диффузия включают движение воды и других веществ вниз по градиенту их концентрации, соответственно. Фильтрация описывает движение частиц вниз по градиенту давления, а движение ионов от одинакового заряда описывает их движение вниз по их электрическому градиенту.
Глоссарий
- активный транспорт
- вид транспорта через клеточную мембрану, требующий ввода клеточной энергии
- амфипатический
- описывает молекулу, которая демонстрирует различную полярность между двумя своими концами, что приводит к разнице в растворимости в воде.
- клеточная мембрана
- мембрана, окружающая все клетки животных, состоящая из липидного бислоя с вкраплениями различных молекул; также известна как плазматическая мембрана
- канальный белок
- мембранный белок, имеющий внутреннюю пору, которая позволяет проходить одному или нескольким веществам
- градиент концентрации
- разница в концентрации вещества между двумя регионами
- диффузия
- Перемещение вещества из зоны с более высокой концентрацией в зону с более низкой концентрацией
- электрический градиент
- Разница в электрическом заряде (потенциале) между двумя областями
- эндоцитоз
- импорт материала в клетку путем образования мембраносвязанной везикулы
- экзоцитоз
- экспорт вещества из клетки путем образования мембраносвязанной везикулы
- внеклеточная жидкость (ECF)
- жидкость снаружи клеток; включает интерстициальную жидкость, плазму крови и жидкость, обнаруженную в других резервуарах тела
- облегченная диффузия
- диффузия вещества с помощью мембранного белка
- гликокаликс
- покрытие из молекул сахара, окружающее клеточную мембрану
- гликопротеин
- белок, к которому присоединен один или несколько углеводов
- гидрофильный
- описывает вещество или структуру, притягиваемую водой.
- гидрофобный
- описывает вещество или структуру, отталкиваемую водой.
- гипертонический
- описывает концентрацию раствора, превышающую стандартную концентрацию
- гипотонический
- описывает концентрацию раствора ниже эталонной концентрации
- интегральный белок
- ассоциированный с мембраной белок, который охватывает всю ширину липидного бислоя
- межклеточная жидкость (IF)
- жидкость в небольших промежутках между клетками, не содержащаяся внутри кровеносных сосудов
- внутриклеточная жидкость (ICF)
- жидкость в цитозоле клеток
- изотонический
- описывает концентрацию раствора, которая совпадает с эталонной концентрацией
- лиганд
- молекула, которая специфично связывается с конкретной молекулой рецептора
- осмос
- диффузия молекул воды вниз по градиенту их концентрации через избирательно проницаемую мембрану
- пассивный транспорт
- вид транспорта через клеточную мембрану, не требующий ввода клеточной энергии
- периферический белок
- ассоциированный с мембраной белок, который не охватывает ширину липидного бислоя, но прикреплен периферически к интегральным белкам, мембранным липидам или другим компонентам мембраны
- фагоцитоз
- эндоцитоз крупных частиц
- пиноцитоз
- эндоцитоз жидкости
- рецептор
- белковая молекула, которая содержит сайт связывания для другой конкретной молекулы (называемой лигандом)
- рецептор-опосредованный эндоцитоз
- эндоцитоз лигандов, прикрепленных к мембраносвязанным рецепторам
- селективная проницаемость
- особенность любого барьера, которая позволяет одним веществам пересекать, но исключает другие
- натрий-калиевый насос
- (также Na + / K + АТФ-аза) встроенный в мембрану протеиновый насос, который использует АТФ для перемещения Na + из клетки и K + в клетку
- пузырек
- мембраносвязанная структура, содержащая материалы внутри или вне клетки
Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.