Поверхневий апарат клітин, його функції. Мета уроку: познайомитися з функціями поверхневого апарату клітин. Задачі уроку: вивчити будову та функції поверхневого апарату. Хід уроку
Взаємодія клітини із зовнішнім середовищем і навколишніми клітинами здійснюється за допомогою поверхневого апарату. Основу поверхневого апарату клітин (ПАК) складає зовнішня клітинна мембрана, або плазмалема. Окрім плазмалеми в ПАК є надмембранний комплекс, а у еукаріот - і субмембранний комплекс. Діти, подивіться на малюнок 1. Саме так виглядає поверхневий апарат клітини. Мал. 1 Поверхневий апарат клітини Основними біохімічними компонентами плазмалеми є ліпіди і білки. Їх кількісне співвідношення у більшості еукаріот складає 1:1, а у прокаріот в плазмалемі переважають білки. У зовнішній клітинній мембрані виявляється невелика кількість вуглеводів і можуть зустрічатися жироподібні з'єднання (у ссавців - холестерол, жиророзчинні вітаміни). Друзі, розгляньмо наступне відео, щоб побачити іззовні на плазмо лему.
Відео 1 «Життя клітини»
У 1925 р. Е. Гортер і Ф. Грендел (Голландія) припустили, що основу мембрани складає подвійний шар ліпідів - біліпідний шар. У 1935 р. Дж. Даніели і Г. Даусон запропонували першу просторову модель організації мембран, що дістала назву "сендвіч", або модель "бутерброда ". На їх думку, основою мембрани є біліпідний шар, а обидві поверхні шару покрито суцільними шарами білків. Учні, подивіться, будь ласка, на малюнок 2. З чого складається зовнішня поверхня плазматичної мембрани?
Мал.2 Зовнішня поверхня плазмалеми Подальше вивчення клітинних мембран, включаючи плазмалему, показало, що майже в усіх випадках вони мають схожу будову. У 1972 р. С. Зінгер і Г. Ніколсон (США) сформулювали уявлення про рідинно-мозаїчну будову клітинних мембран. Згідно цієї моделі, основу мембран складає біліпідний шар, але білки в ньому розташовані окремими молекулами і комплексами, тобто мозаїчно. Зокрема, молекули інтегральних білків можуть перетинати біліпідний шар, півінтегральних - частково занурюватися в нього, а периферічних - розташовуватися на його поверхні. Діти, давайте розглянемо цю модель будови плазмалеми на малюнку 3. Мал.3 Рідинно-мозаїчна модель будови плазмалеми. Сучасна молекулярна біологія підтвердила справедливість рідинно-мозаїчної моделі, хоча були виявлені і інші варіанти клітинних мембран. Зокрема, у архебактерій основу мембрани складає моношар складного по будові ліпіду, а деякі бактерії містять в цитоплазмі мембранні бульбашки, стінки яких представлені білковим моношаром. Діти, давайте уважно розглянемо наступне відео, щоб краще зрозуміти рідинно-мозаїчну модель плазма леми. Відео 2 «Мембрана»
Надмембранний комплекс поверхневого апарату клітин характеризується різноманіттям будови. У прокаріот надмембранний комплекс в більшості випадків представлений клітинною стінкою різної товщини, основу якої складає складний глікопротеїн муреїн (у архебактерій - псевдомуреїн). У цілого ряду еубактерій зовнішня частина надмембранного комплексу складається з ще однієї мембрани з великим змістом ліпополісахаридів. У еукаріот універсальним компонентом надмембранного комплексу є вуглеводи - компоненти гліколіпідів і глікопротеїнів плазмалеми. Завдяки цьому його початково називали глікокаликсом. Окрім вуглеводів, до складу глікокаликса відносять периферичні білки над біліпідним шаром. Складніші варіанти надмембранного комплексу зустрічаються у рослин (клітинна стінка з целюлози), грибів і членистоногих (зовнішній покрив з хітину). Друзі, давайте розглянемо глікокалікс на малюнку 4, на якому зображена детальна схема будови плазма леми. Мал. 4 Схема будови плазмалеми: 1 – молекула ліпіда; 2 – ліпідний біслой; 3 – інтегральні білки; 4 – півінтегральні білки; 5 – периферичні білки; 6 – глікокаликс; 7 – субмембранний слой; 8 – актинові мікрофіламенти; 9 – мікротрубочки; 10 – проміжні філаменти; 11 – вуглеводні частини молекул глікопротеїнів і гліколіпідів Субмембранний комплекс характерний тільки для еукаріотичних клітин. Він складається з різноманітних білкових ниткоподібних структур: тонкої волокнини (від латів. волокнина - волокно, нитка), мікрофібрил (від греч. микрос - малий), скелетної (від греч. скелетон - висушене) волокнини і мікротрубочок. Вони пов'язані один з одним білками і формують опорно-скорочувальний апарат клітини. Субмембранний комплекс взаємодіє з білками плазмалеми, які, у свою чергу, пов'язані з надмембранным комплексом. Учні, давайте уважно розглянемо малюнок 5, щоб зрозуміти описану взаємодію ниточного білкового субмемранного комплексу з білками плазматичної мембрани. В результаті ПАК є структурно цілісною системою. Це дозволяє йому виконувати важливі для клітини функції: ізолюючу, транспортну, каталітичну, рецепторно-сигнальну і контактну. Мал. 5 Взаємодія субмембранного комплексу з білками плазма леми. Його основні функції визначаються пограничним положенням і включають: 1) бар'єрну (розмежувальну) функцію; 2) функцію розпізнавання інших клітин і компонентів міжклітинної речовини; 3) рецепторну функцію, включаючи взаємодію з сигнальними молекулами (гормони, медіатори і тому подібне); 4) транспортну функцію; Учні, давайте розглянемо наступне відео, щоб засвоїти цю функцію ПАК.
Відео 3 «Активний транспорт»
5) функцію руху клітини за допомогою утворення псевдо-, філо- і ламеллоподій).
Контролюючий блок№1 1) З чого складається поверхневий апарат клітини? 2) Що таке глікокаликс? 3) Які функції має поверхневий апарат клітини?
Список використаної літератури 1) Урок на тему «Поверхневий апарат клітин» Мешков В.Д., вчителя біології, м. Львів, сш №2. 2) Урок на тему «Будова поверхневого апарату» Дягель Ю.В., вчителя біології, м. Керч, сш №4. 3) Урок на тему «Функції плазмалеми» Сірко А.І., вчителя біології, м. Донбас, сш №2. 4) Молекулярная биология клетки /Альбертс Б., Брей Д., Робертс К.,Уотсон Дж. - М.: Мир. В 3-х т.2-е изд. перераб. и доп. - 2008г. 5) Ченцов Ю.С. Общая цитология (Введение в биологию клетки): учебник. 3-е изд. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008.
Відредаговано та вислано Чепець Т.П.
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
