Organelle komórkowe. mgr Zofia Ostrowska

Transkrypt

1 Organelle komórkowe mgr Zofia Ostrowska

2 1. Wyróżniamy dwa typy komórek

3 2. Eucaryota

4 Zadanie 34. (2 pkt) Matura 2006 p.r. Komórki żywych organizmów są bardzo różnorodne. Poniższe rysunki przedstawiają komórkę bakteryjną (A) oraz roślinną (B). Podaj nazwy dwóch widocznych na rysunkach struktur wspólnych dla obu komórek i zaznacz je na rysunkach.

5 Poprawne odpowiedzi ściana komórkowa 2. cytoplazma

6 3. Jak powstały kompartmenty w komórce Eukariotycznej Endosymbioza - wyjaśnia pochodzenie mitochondriów i chloroplastów Inwaginacja błony komórkowek wytworzyła wewnętrzny system membran

7 Zadanie 53. (2 pkt) Matura 2010 p.r. Teoria endosymbiozy zakłada, że mitochondria i plastydy są przekształconymi w procesie ewolucji mikroorganizmami, które dostały się do wnętrza komórki praeukariotycznej drogą fagocytozy, przy czym nie uległy strawieniu, lecz przekształciły się w wymienione wcześniej organella.

8 Spośród podanych niżej zdań zaznacz dwa, które stanowią argumenty przemawiające za teorią endosymbiozy. 1. Plastydy są spotykane w komórkach roślinnych i bakteryjnych. 2. Mitochondria są spotykane we wszystkich komórkach oddychających tlenowo. 3. Mitochondria i plastydy zawierają własną informację genetyczną w postaci DNA. 4. Jedynie mitochondria zawierają enzymy umożliwiające przeprowadzanie oddychania tlenowego. 5. Komórka eukariotyczna potrafi sama wytwarzać nowe mitochondria na drodze syntez potrzebnych składników. 6. Niektóre formy plastydów mogą być bezbarwne. 7. Analiza sekwencyjna białek mitochondrialnych i plastydowych wskazuje na ich bliskie pokrewieństwo z prokariontami.

9 Przedziały komórkowe

10 4. Organelle zawierające DNA Jądro komórkowe zawiera większość komórkowego DNA. Kontroluje ono przebieg całego metabolizmu komórkowego, a także wzrost, podział i różnicowanie komórek.

11 Matura 2013 p.r. Zadanie 4. (2 pkt) W otoczce jądrowej obecne są pory, jakich nie mają błony innych organelli komórkowych. Przez te niewielkie otwory transportowane są różnego rodzaju substancje z jądra komórkowego do cytoplazmy i z cytoplazmy do jądra. Liczba porów w otoczce jądrowej jest różna w różnych rodzajach komórek i zależy od ich aktywności metabolicznej. a) Podaj po jednym przykładzie substancji, które przenikają z jądra komórkowego do cytoplazmy..., z cytoplazmy do jądra komórkowego.... b) Wykaż związek pomiędzy aktywnością metaboliczną komórki a zwiększoną liczbą porów w otoczce jej jądra.

12 Przykład poprawnej odpowiedzi a) Substancje, które przenikają z jądra komórkowego do cytoplazmy: RNA / mrna / trna / kompleks białko-rrna / podjednostki rybosomów / nukleotydy z cytoplazmy do jądra: białka / histony / enzymy / nukleotydy / ATP / kompleks białko-hormon steroidowy B) Im większa aktywność metaboliczna komórki, tym większa jest liczba porów w jej otoczce jądrowej, ponieważ do przebiegu procesów metabolicznych niezbędne są enzymy wytwarzane w cytoplazmie w procesie biosyntezy białka, a do tego procesu konieczne są cząsteczki mrna powstające w jądrze komórkowym.

13 Matura 2011 p.r. Zadanie 4. (1 pkt) Jądro komórkowe zawiera jąderko, którego funkcją jest synteza rrna i formowanie podjednostek tworzących rybosomy. Dojrzałe plemniki mają haploidalne jądro komórkowe, bez jąderka, z silnie skondensowaną chromatyną. Uwzględniając funkcję plemników, wyjaśnij, dlaczego w ich jądrach komórkowych nie występują jąderka.

14 Przykład poprawnej odpowiedzi Funkcją plemników jest przeniesienie materiału genetycznego (zapłodnienie) i dlatego w jądrach komórkowych dojrzałych plemników nie ma jąderek, w obrębie których są wytwarzane rybosomy, na których zachodzi synteza białka.

15 Podział komórki roślinnej

16 Podział komórki zwierzęcej

17 Zadanie 2. Schematy przedstawiają podział mitotyczny komórki. a) Uporządkuj schematy tak, aby przedstawiały kolejne fazy podziału (1pkt). 3, 2, 4, 5, 1 b) Cyfrom od 1 do 5 przyporządkuj właściwe nazwy faz mitozy (2 pkt). Interfaza metafaza profaza anafaza telofaza

18 4. Organelle zawierające DNA Otoczone podwójną błoną białkowo-lipidową organellum komórkowe występujące u roślin i glonów eukariotycznych. Są rodzajem plastydów. Zawierają zielone barwniki chlorofile pochłaniające energię światła słonecznego potrzebną do fotosyntezy.

19 Matura 2011 p.r. Zadanie 11. (2 pkt) Na uproszczonym schemacie przedstawiono struktury A i B występujące w komórce roślinnej oraz procesy zachodzące w tych strukturach. Podaj nazwy tych struktur oraz nazwy procesów, które nich zachodzą. Poprawne odpowiedzi A. Struktura chloroplast Proces fotosynteza B. Struktura mitochondrium Proces oddychanie tlenowe

20 4. Organelle zawierające DNA Genom mitochondrialny jest nieduży koduje tylko od kilkunastu do kilkudziesięciu białek z kilkuset białek niezbędnych do funkcjonowania mitochondrium. Wykazuje on podobieństwo do genomu bakterii.

21 Zadanie 4. Matura 2009 p.r. Mitochondrium otoczone jest dwiema błonami. Błona wewnętrzna jest pofałdowana i tworzy grzebienie. Liczba grzebieni i ich rozmiary zwiększają się w mitochondriach występujących w komórkach narządów o intensywnym metabolizmie. Na rysunkach przedstawiono schematycznie mitochondria pochodzące z dwóch różnych narządów.

22 Podaj, który schemat przedstawia mitochondrium pochodzące najprawdopodobniej z mięśnia szkieletowego. Wybór uzasadnij jednym argumentem, uwzględniając funkcję mięśni i mitochondriów. Poprawna odpowiedź: B - mięśnie umożliwiają ruch, który z kolei wymaga dostarczenia energii. Energia ta w postaci ATP wytwarzana jest w mitochondriach w procesie oddychania komórkowego.

23 Matura 2006 p.r. Zadanie 31. (2 pkt) Poniższy rysunek przedstawia schematycznie budowę mitochondrium, w którym zachodzi m.in. proces oddychania wewnątrzkomórkowego. Podaj nazwy struktur oznaczonych na schemacie jako X oraz Y i podaj, jakie etapy oddychania komórkowego zachodzą w ich obrębie.

24 Poprawne odpowiedzi X. Struktura Proces Y. Struktura Proces grzebień mitochondrialny łańcuch oddechowy Matrix mitochondrialna cykl Krebsa

25 Ogranelle nie zawierające DNA 5. System Gerl System GERL - zespół bezpośrednio zależnych od siebie, jednobłonnych organelli komórkowych; w komórkach eukariotycznych stanowi część protoplastu złożoną z siateczki wewnątrzplazmatycznej. Na system GERL składają się: Aparat Golgiego ( G ) Retikulum endoplazmatyczne ( ER ) Lizosom ( L )

26 5. Aparat Golgiego Organellum występujące niemal we wszystkich komórkach (prócz bakterii), służące chemicznym modyfikacjom substancji zużywanych przez komórkę, bądź wydzielanych poza nią. W strukturach Golgiego odbywa się: * sortowanie i dojrzewanie białek i lipidów; * modyfikacje reszt cukrowych; * synteza polisacharydów oraz mukopolisacharydów: glikozoaminoglikanów, hemicelulozy, pektyny.

27

28

29 Matura 2009 p.r. Zadanie 5. Komórki nabłonka jelita szczura wytwarzają śluz (glikoproteinę). Przeprowadzono następujące doświadczenie. Najpierw do komórek nabłonka jelita szczura wprowadzono radioaktywnie oznakowane aminokwasy. Ustalono, że zostały one wbudowane w białka, które pojawiały się najpierw w siateczce wewnątrzplazmatycznej, a potem w cysternach aparatu Golgiego. Następnie do tych samych komórek wprowadzono oznakowaną radioaktywnie glukozę i zaobserwowano, że trafiała ona od razu do cystern aparatu Golgiego z pominięciem siateczki wewnątrzplazmatycznej. Na koniec stwierdzono, że wytwarzany przez badane komórki śluz jest radioaktywny. Na podstawie opisu powyższego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący funkcji aparatów Golgiego w komórkach nabłonkowych jelita szczura. Odpowiedź: Aparat Golgiego - pakuje i przekazuje związki chemiczne.

30 5. Retikulum endoplazmatyczne Błony retikulum endoplazmatycznego (RE) tworzą trójwymiarowy system kanalików i pęcherzyków, dzięki czemu zwiększona jest powierzchnia wewnętrzna komórki, a cytozol podzielony na wiele przedziałów. W zależności od budowy i pełnionej funkcji retikulum endoplazmatyczne dzieli się na szorstkie i gładkie. RE szorstkie pokryte jest rybosomami, których brak jest w RE gładkim.

31

32 Matura - przykładowe pytania Podaj nazwy widocznych na rysunku struktur oraz podaj jakie pełnią funkcje w komórce. A B C A. Struktura Proces synteza białek w komórce, transport wewnątrzkomórkowy pomiędzy tą ER a aparatami Golgiego B. Struktura ER gładkie Proces C. Struktura Proces ER szorstkie detoksykacja, synteza lipidów rybosomy synteza białek w komórce

33 Lizosomy - drobne pęcherzyki zawierające enzymy trawienne. Rodzaje lizosomów: Trawienne - rozkład substancji Magazynujące - magazynują substancje Grabarze rozkład obumarłych składników cytoplazmy. Enzymy w lizosomach są nieczynne do momentu naruszenia pęcherzyka. 5. Lizosom

34 Matura p.r Zadanie 4 Na schemacie przedstawiono lizosom a) Wyjaśnij, na czym polega rola przedstawionego tu lizosomu w komórce zwierzęcej. Lizosom ten prowadzi wewnątrzkomórkowe trawienie pobranego pokarmu, dzięki zawartym w nim enzymom hydrolitycznym, aktywnych w środowisku kwaśnym. b) Określ, jaki mechanizm utrzymuje niskie ph wewnątrz lizosomu. Jest to aktywny (przy udziale ATP) transport jonów wodorowych z cytozolu do wnętrza lizosomów.

35 Matura - przykładowe pytania Zadanie 4. (2 pkt) Każdej organelli komórkowej przyporządkuj jedną pełnioną przez nią funkcję spośród wymienionych: biosynteza białka, modyfikacja białek, oddychanie komórkowe, trawienie, sterowanie metabolizmem komórki A. mitochondrium: B. jądro: C. rybosom: D. aparat Golgiego: oddychanie komórkowe sterowanie metabolizmem komórki biosynteza białka modyfikacja białek

36 Zadanie 2. (2 pkt) Matura 2008 p.r. W komórkach eukariotycznych występują następujące rodzaje błon: I. błona otaczająca komórkę, II. błony znajdujące się wewnątrz komórki. Podaj po jednej funkcji błony I i błon II. I. Oddziela wnętrze komórki od środowiska zewnętrznego. II. Tworzą wewnątrz komórki przedziały pełniące wyspecjalizowane funkcje np. wnętrze cystern ER szorstkiej, jądro komórkowe itp

37 Matura 2013 p.r. Zadanie 2. (2 pkt) Płynność błony to zdolność lipidów i białek błonowych do przemieszczania się w obrębie płaszczyzny dwuwarstwy. Stopień płynności jest czynnikiem istotnym dla funkcji błony i musi być utrzymany w określonych granicach. Na schemacie przedstawiono model budowy błony komórkowej komórki zwierzęcej.

38 Poprawne odpowiedzi a) Określ, którą cyfrą (1 czy 2) oznaczono na schemacie zewnętrzną przestrzeń komórki. Odpowiedź uzasadnij. Zewnętrzną przestrzeń komórki oznaczono cyfrą 1, ponieważ na zewnętrznej powierzchni błony / dwuwarstwy występują łańcuchy oligosacharydowe / cukrowe (których brak na powierzchni wewnętrznej). na zewnętrznej powierzchni błony występują glikoproteiny/ glikolipidy / grupy cukrowe (których brak na wewnętrznej powierzchni). w zewnętrznej warstwie błony jest więcej rozmieszczonego cholesterolu niż w warstwie wewnętrznej. b) Podaj, który ze związków chemicznych budujących błonę komórkową, poza obecnymi w fosfolipidach kwasami tłuszczowymi, powoduje zmniejszenie jej płynności. cholesterol

39 Organelle nieobłonione 6. Rybosomy Struktury o średnicy nm. Ich liczba w komórce wynosi od kilku tysięcy do kilku milionów. Rozmieszczone są w cytoplazmie. Występują w stanie wolnym lub są połączone nicią mrna w polirybosom (polisom), lub też są osadzone na błonach ER. W komórkach eukariotycznych znajdują się także w plastydach i mitochondriach. Są zbudowane z rybosomowego RNA i białek.

40 Zadanie 5. (1 pkt) Matura 2012 p.r. Poniższy tekst zawiera informacje dotyczące rybosomów, z których część jest nieprawdziwa. Dokonaj korekty przedstawionych informacji, wykreślając w każdej z nich określenie nieprawdziwe. 1. Rybosomy to organelle otoczone pojedynczą błoną śródkomórkową / nie otoczone błoną śródkomórkową. 2. Na rybosom składają się dwie podjednostki mała i duża / dwie podjednostki jednakowej wielkości. 3. Podjednostki rybosomów nie rozdzielają się po procesie translacji / rozdzielają się po procesie translacji. 4. Podjednostki rybosomów nie łączą się w nowych konfiguracjach / łączą się w nowych konfiguracjach.

41 7. System wakuolarny Wakuola jest przestrzenią w cytoplazmie komórki otoczoną pojedynczą błoną komórkową zwaną tonoplastem, zawierającą sok komórkowy. Podstawowym składnikiem soku komórkowego (wakuolarnego) jest woda w której rozpuszczone są składniki mineralne i organiczne, mogą się tam znajdować ciała stałe - kryształy szczawianu wapnia. (Wyżej opisane wakuole występują jedynie w komórkach roślinnych).

42 Matura 2005 p.r. Zadanie 39. (1 pkt) Wodniczka pokarmowa i tętniąca to organelle komórkowe występujące między innymi u pierwotniaków. Które z wymienionych poniżej zdań prawidłowo określa ich funkcje. A. Wodniczka pokarmowa i tętniąca pełnią te same funkcje w komórce pierwotniaka. B. Wodniczka pokarmowa trawi pokarm, a wodniczka tętniąca usuwa niestrawione resztki pokarmu. C. W wodniczce pokarmowej odbywa się trawienie pokarmu, a wodniczka tętniąca usuwa produkty przemiany materii. D. Wodniczka pokarmowa usuwa niestrawione resztki pokarmu, a w wodniczce tętniącej trawiony jest pokarm.

43 Matura 2012 p.r. Zadanie 6. (2 pkt) Wakuola komórek roślinnych to struktura otoczona błoną cytoplazmatyczną tonoplastem, wypełniona sokiem komórkowym. W skład soku komórkowego wchodzą: woda, jony oraz rozpuszczalne i nierozpuszczalne związki mineralne i organiczne. Stwierdzono też obecność w nim różnych enzymów hydrolitycznych, np. peptydaz, glikozydaz. Na podstawie tekstu podaj dwie funkcje wakuoli. 1. Funkcja magazynująca 2. Funkcja trawienna

44 Matura 2012 p.r. Zadanie 4. (2 pkt) Przy użyciu mikroskopu świetlnego przeprowadzono obserwacje przyżyciowe dwóch preparatów mikroskopowych w celu zaobserwowania zjawiska plazmolizy. Na szkiełku podstawowym umieszczono fragment skórki liścia spichrzowego cebuli, dodano kilka kropli wody i całość nakryto szkiełkiem nakrywkowym. Preparat umieszczono pod mikroskopem i wynik obserwacji jednej z komórek przedstawiono na rysunku 1. Następnie wykonano podobny preparat, ale zamiast wody użyto 10% roztworu chlorku sodu. Zaobserwowane zmiany przedstawiono na rysunku 2.

45 Wybierz literę (A E), którą oznaczono zdanie opisujące prawidłowy: a) problem badawczy do przeprowadzonych obserwacji b) opis wyników przeprowadzonych obserwacji A. Plazmoliza w komórkach skórki liścia cebuli następuje zawsze na skutek odwodnienia jej protoplastu. B. Czy pod wpływem 10% roztworu chlorku sodu nastąpi plazmoliza w komórkach skórki liścia spichrzowego cebuli? C. W jaki sposób różne stężenia roztworu chlorku sodu wpływają na protoplasty komórek skórki liścia spichrzowego cebuli? D. Plazmoliza jest to zjawisko odstawania protoplastu od ściany komórkowej w komórce roślinnej pod wpływem roztworu hipertonicznego. E. Protoplasty komórek skórki liścia spichrzowego cebuli skurczyły się po ich umieszczeniu w 10% roztworze chlorku sodu, a więc nastąpiła w nich plazmoliza.

46

47 W przyszłym tygodniu METABOLIZM prof. nadzw. UKW Joanna Moraczewska

48 Zdjęcia pobrano ze stron orka/aparat_golgiego.html