В какой ткани животных содержится наибольшее количество атф
Ткань — сложившаяся в процессе развития совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих сходное строение, происхождение и функции.
Ткани животных, в отличие от тканей растений, содержат много межклеточного вещества.
Существуют 4 основных типа животных тканей: эпителиальная (покровная), мышечная, соединительная, нервная.
эпителиальная ткань (эпителий)
Клетки эпителия — эпителиоциты — лежат на тонкой базальной мембране, они лишены кровеносных сосудов, их питание осуществляется за счет лежащей под базальной мембраной соединительной ткани.
В покровном эпителии много нервных окончаний, передающих в центральную нервную систему сигналы о различных раздражениях.
| виды | особенности | функции | нахождение |
покровный | клетки мелкие, постоянно делятся – высокая способность к регенерации; клетка соединены с помощью плотных контактов; очень мало межклеточного вещества клетки ориентированы в пространстве (есть базальная и апекальная часть) | отделяет внутреннюю среду от внешней; защитная; всасывание и выделение продуктов обмена; регенерация | кожные покровы; слизистые оболочки полостей, сосудов и внутренних органов; серозные оболочки |
железистый | секреторные клетки — гландулоциты: экзокринные — выделяют свой секрет во внешнюю среду или просвет органа; эндокринные — выделяют свой секрет непосредственно в кровоток. | секреторная | в железах кожи, кишечнике, слюнных железах, железах внутренней секреции и др. |
Классификация по строению:
Однослойный эпителий: один слой клеток, прикрепленных к базальной мембране.
однорядный: клетки одинаковой формы, ядра всех клеток лежат на одном уровне;
многорядный: клетки разной формы, ядра клеток лежат на разных уровнях.
Однослойный плоский эпителий (эндотелий и мезотелий).
Эндотелий выстилает изнутри кровеносные, лимфатические сосуды, полости сердца.
Эндотелиальные клетки плоские, бедны органеллами.
Функция:
обменная функция (обмен веществ и транспорт веществ)
создают условия для кровотока.
При нарушении эпителия образуются тромбы.
Мезотелий выстилает все серозные оболочки.
Клетки плоские, многогранные, связанных между собой неровными краями; имеют одно, реже два уплощенных ядра. На поверхности клеток — короткие микроворсинки (функция: выделение, всасывание, разграничение).
Функция:
обеспечивает свободное скольжение внутренних органов относительно друг друга;
выделяет на свою поверхность слизистый секрет;
предотвращает образование соединительнотканных спаек;
хорошо регенерируют за счет митоза.
реснитчатый (мерцательный) эпителий
Однослойный многорядный реснитчатый эпителий выстилает воздухоносные пути. Под базальной мембраной лежит соединительная ткань, богатая кровеносными сосудами.
Включает несколько видов клеток:
клетки с мерцательными ресничками, которые полностью погружены в слизь.
бокаловидные клетки — это одноклеточные слизистые железы (вырабатывают слизистый секрет на поверхность эпителия)
эндокринные клетки (вырабатывают гормоны)
стволовые (вставочные) клетки
Мерцательные реснички совершают колебательные движения и перемещают слизистую плёнку по воздухоносным путям к внешней среде.
Многорядный реснитчатый эпителий:
1 — мерцательная клетка, 2 — реснички, 3 — базальные зерна, образующие сплошную линию, 4 — секрет в бокаловидной клетке, 5 — ядро бокаловидной клетки, 6 — вставочная клетка, 7 — базальная мембрана.
Многослойный эпителий: несколько слоев клеток, к базальной мембране прикреплен только самый глубокий слой.
ороговевающий: образует наружный слой кожи (эпидермис)
неороговевающий
переходный (уроэпителий): в органах, которые меняют форму — мочевой пузырь, аллантоис и др. При изменении объёма органа толщина и строение эпителия также изменяется. Эпителий способен выделять секрет, защищающий его клетки от воздействия мочи.
многослойный плоский неороговевающий эпителий
Развивается из эктодермы.
Выстилает роговицу, ротовую полость, преддверие анального отверстия и влагалище.
Клетки располагаются в несколько слоёв:
Слой стволовых клеток — на базальной мембране. Они делятся и превращаются в шиповатые клетки.
Слой шиповатых клеток (полигональной формы с выростами и шипами). Они постепенно уплощаются.
Поверхностный слой плоских клеток, которые с поверхности отторгаются во внешнюю среду.
Многослойный плоский ороговевающий эпителий — эпидермис кожных покровов.
В толстой коже (ладонные поверхности), которая постоянно испытывает нагрузку, эпидермис содержит 5 слоёв:
1 — базальный слой — содержит стволовые клетки, дифференцированные цилиндрические и пигментные клетки (меланоциты).
2 — шиповатый слой — клетки неправильной формы с многочисленными выростами; содержат тонофибриллы — нитчатые образования, придающее коже механическую прочность;
3 — зернистый слой — клетки ромбовидной формы; в них начинается процесс ороговения;
4 — блестящий слой — клетки становятся плоскими, они постепенно утрачивают внутриклеточную структуру;
5 — роговой слой — содержит роговые чешуйки, которые полностью утратили строение клеток, содержат белок кератин.
В тонкой коже, которая не испытывает нагрузки, отсутствует блестящий слой.
По форме эпителиоциты бывают плоские, кубические, призматические, цилиндрические и т.п.
Строение покровного эпителия
А – однослойный плоский эпителий;
Б – однослойный кубический эпителий;
В – однослойный столбчатый эпителий;
Г – реснитчатый эпителий;
Д – переходный эпителий;
Е – неороговевающий многослойный плоский эпителий.
мышечная ткань
Виды мышечной ткани:
Гладкая мышечная ткань
Состоит из одноядерных клеток — миоцитов веретеновидной формы.
Свойства: сокращается ритмично, медленно и на протяжении длительного времени, способна при этом развивать большую силу без значительных затрат энергии и без утомления. Является непроизвольной (то есть ее деятельность не управляется по воле человека).
Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).
Эти клетки имеют тонкие миофибриллы, которые тянутся от одного конца клетки к другому. Гладкие мышечные клетки объединяются в пучки, состоящие из 10 — 12 клеток. Это объединение возникает благодаря особенностям иннервации гладкой мускулатуры и облегчает прохождение нервного импульса на всю группу гладких мышечных клеток.
У низших многоклеточных животных из гладкой мышечной ткани состоят все мышцы. У позвоночных животных гладкая мышечная ткань входит в состав внутренних органов (кроме сердца).
Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань
Состоит из длинных нитевидных многоядерных миоцитов.
Свойства: высокая скорость сокращения и расслабления; характеризуется произвольным сокращением (сокращение в ответ на импульсы, идущие из коры больших полушарий). Скорость сокращения этой ткани в 10 — 25 раз выше, чем в гладкой мышечной ткани.
Входит в состав скелетных мышц, а также стенки глотки, верхней части пищевода, образует язык, глазодвигательные мышцы.
Мышечное волокно поперечно-полосатой ткани покрыто оболочкой — сарколеммой. Под оболочкой находится цитоплазма с большим количеством ядер, расположенных по периферии цитоплазмы, и сократительными нитями — миофибриллами. Миофибриллы состоят из белков: актина (тонкие нити) и миозина (толстые нити).
При сокращении мышечного волокна происходит возбуждение сократимых белков, тонкие протофибриллы скользят по толстым. Актин реагирует с миозином, и возникает единая актомиозиновая система.
Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань
Состоит из многоядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы. Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения — вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма.
Свойство: автоматия — способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках. Эта ткань является непроизвольной.
Образует миокард сердца.
соединительная ткань
Выполняет вспомогательная роль во всех органах.
Составляя 60-90 % от их массы.
Функция: опорная, защитная, трофическая, терморегуляция.
К соединительной ткани относят костную, хрящевую, жировую, кровь и лимфу. Поэтому соединительная ткань — единственная ткань, которая присутствует в организме в 4-х видах — волокнистом (связки), твёрдом (кости), гелеобразном (хрящи) и жидком (кровь и лимфа).
Общими свойствами всех соединительных тканей является происхождение из мезенхимы, а также выполнение опорных функций и структурное сходство.
1 2 3 4 5
1 — рыхлая соединительная ткань, 2 — плотная соединительная ткань, 3 — хрящ, 4 — кость, 5 — кровь.
Состав соединительной ткани:
межклеточное вещество;
клетки различного типа (фибробласты, хондробласты, остеобласты, тучные клетки, макрофаги);
волокнистые структуры.
Соединительная ткань:
собственно соединительная ткань
рыхлую волокнистую соединительную ткань: во всех органах: рыхлая сеть волокон и клеток;
плотную неоформленную соединительную ткань: неправильно расположенные пучки волокон;
плотную оформленную соединительную ткань: параллельные пучки волокон (сухожилия, связки);скелетная ткань: костная, хрящевая, цемент и дентин зуба.
Костная ткань.
соединительная ткань со специфическими свойствами: жировая, слизистая, пигментная, ретикулярная.
Нервная ткань
Состоит из нейронов.
Нейрон — нервная клетка, структурно-функциональные единицы нервной системы.
В состав нейрона входят:
дендриты — отростки, воспринимающие раздражения
аксон — отросток, передающий нервные сигналы от тела другим клеткам.
Дендритов у нейрона может быть много, аксон только один.
Функция: осуществляет связь организма с окружающей средой; обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем органов организма.
Источник
О.В. ПЕТУНИН
Продолжение. См. № 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005
Расширенное планирование, 10 класс
Урок 19. Химическое строение и
биологическая роль АТФ
Оборудование: таблицы по общей
биологии, схема строения молекулы АТФ, схема
взаимосвязи пластического и энергетического
обменов.
I. Проверка знаний
Проведение биологического диктанта
«Органические соединения живой материи»
Учитель читает тезисы под номерами,
учащиеся записывают в тетрадь номера тех
тезисов, которые подходят по содержанию их
варианту.
Вариант 1 – белки.
Вариант 2 – углеводы.
Вариант 3 – липиды.
Вариант 4 – нуклеиновые кислоты.
1. В чистом виде состоят только из
атомов С, Н, О.
2. Кроме атомов С, Н, О содержат атомы N и
обычно S.
3. Кроме атомов С, Н, О содержат атомы N и
Р.
4. Обладают относительно небольшой
молекулярной массой.
5. Молекулярная масса может быть от
тысяч до нескольких десятков и сотен тысяч
дальтон.
6. Наиболее крупные органические
соединения с молекулярной массой до нескольких
десятков и сотен миллионов дальтон.
7. Обладают различными молекулярными
массами – от очень небольшой до весьма высокой, в
зависимости от того, является ли вещество
мономером или полимером.
8. Состоят из моносахаридов.
9. Состоят из аминокислот.
10. Состоят из нуклеотидов.
11. Являются сложными эфирами высших
жирных кислот.
12. Основная структурная единица:
«азотистое основание–пентоза–остаток
фосфорной кислоты».
13. Основная структурная единица:
«аминокислот».
14. Основная структурная единица:
«моносахарид».
15. Основная структурная единица:
«глицерин–жирная кислота».
16. Молекулы полимеров построены из
одинаковых мономеров.
17. Молекулы полимеров построены из
сходных, но не вполне одинаковых мономеров.
18. Не являются полимерами.
19. Выполняют почти исключительно
энергетическую, строительную и запасающую
функции, в некоторых случаях – защитную.
20. Помимо энергетической и
строительной выполняют каталитическую,
сигнальную, транспортную, двигательную и
защитную функции;
21. Осуществляют хранение и передачу
наследственных свойств клетки и организма.
Ответы
Вариант 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
Вариант 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
Вариант 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
Вариант 4 – 3; 6; 10; 12; 17; 21.
II. Изучение нового материала
1. Строение аденозинтрифосфорной
кислоты
Кроме белков, нуклеиновых кислот,
жиров и углеводов в живом веществе синтезируется
большое количество других органических
соединений. Среди них важнуую роль в
биоэнергетике клетки играет аденозинтрифосфорная
кислота (АТФ). АТФ содержится во всех клетках
растений и животных. В клетках чаще всего
аденозинтрифосфорная кислота присутствует в
виде солей, называемых аденозинтрифосфатами.
Количество АТФ колеблется и в среднем составляет
0,04% (в клетке в среднем находится около 1 млрд
молекул АТФ). Наибольшее количество АТФ
содержится в скелетных мышцах (0,2–0,5%).
Молекула АТФ состоит из азотистого
основания – аденина, пентозы – рибозы и трех
остатков фосфорной кислоты, т.е. АТФ – особый
адениловый нуклеотид. В отличие от других
нуклеотидов АТФ содержит не один, а три остатка
фосфорной кислоты. АТФ относится к
макроэргическим веществам – веществам,
содержащим в своих связях большое количество
энергии.
Пространственная модель (А) и
структурная формула (Б) молекулы АТФ
Из состава АТФ под действием ферментов
АТФаз отщепляется остаток фосфорной кислоты. АТФ
имеет устойчивую тенденцию к отделению своей
концевой фосфатной группы:
АТФ4– + Н2О ––> АДФ3–
+ 30,5 кДж + Фн,
т.к. это приводит к исчезновению
энергетически невыгодного электростатического
отталкивания между соседними отрицательными
зарядами. Образовавшийся фосфат стабилизируется
за счет образования энергетически выгодных
водородных связей с водой. Распределение заряда
в системе АДФ + Фн становится более устойчивым,
чем в АТФ. В результате этой реакции
высвобождается 30,5 кДж (при разрыве обычной
ковалентной связи высвобождается 12 кДж).
Для того, чтобы подчеркнуть высокую
энергетическую «стоимость»
фосфорно-кислородной связи в АТФ, ее принято
обозначать знаком ~ и называть
макроэнергетической связью. При отщеплении
одной молекулы фосфорной кислоты АТФ переходит в
АДФ (аденозиндифосфорная кислота), а если
отщепляются две молекулы фосфорной кислоты, то
АТФ переходит в АМФ (аденозинмонофосфорная
кислота). Отщепление третьего фосфата
сопровождается выделением всего 13,8 кДж, так что
собственно макроэргических связей в молекуле
АТФ только две.
2. Образование АТФ в клетке
Запас АТФ в клетке невелик. Например, в
мышце запасов АТФ хватает на 20–30 сокращений. Но
ведь мышца способна работать часами и
производить тысячи сокращений. Поэтому наряду с
распадом АТФ до АДФ в клетке должен непрерывно
идти обратный синтез. Существует несколько путей
синтеза АТФ в клетках. Познакомимся с ними.
1. Анаэробное фосфорилирование.
Фосфорилированием называют процесс синтеза АТФ
из АДФ и низкомолекулярного фосфата (Фн). В данном
случае речь идет о бескислородных процессах
окисления органических веществ (например,
гликолиз – процесс бескислородного окисления
глюкозы до пировиноградной кислоты). Примерно 40%
выделяемой в ходе этих процессов энергии (около
200 кДж/моль глюкозы), расходуется на синтез АТФ, а
остальная часть рассеивается в виде тепла:
С6Н12О6+ 2АДФ + 2Фн ––>
2С3Н4O3 + 2АТФ + 4Н.
2. Окислительное фосфорилирование
– это процесс синтеза АТФ за счет энергии
окисления органических веществ кислородом. Этот
процесс был открыт в начале 1930-х гг. XX в.
В.А. Энгельгардтом. Кислородные процессы
окисления органических веществ протекают в
митохондриях. Примерно 55% выделяющейся при этом
энергии (около 2600 кДж/моль глюкозы) превращается
в энергию химических связей АТФ, а 45%
рассеивается в виде тепла.
Окислительное фосфорилирование
значительно эффективнее анаэробных синтезов:
если в процессе гликолиза при распаде молекулы
глюкозы синтезируется всего 2 молекулы АТФ, то в
ходе окислительного фосфорилирования
образуется 36 молекул АТФ.
3. Фотофосфорилирование – процесс
синтеза АТФ за счет энергии солнечного света.
Этот путь синтеза АТФ характерен только для
клеток, способных к фотосинтезу (зеленые
растения, цианобактерии). Энергия квантов
солнечного света используется фотосинтетиками в
световую фазу фотосинтеза для синтеза АТФ.
3. Биологическое значение АТФ
АТФ находится в центре обменных
процессов в клетке, являясь связующим звеном
между реакциями биологического синтеза и
распада. Роль АТФ в клетке можно сравнить с ролью
аккумулятора, так как в ходе гидролиза АТФ
выделяется энергия, необходимая для различных
процессов жизнедеятельности («разрядка»), а в
процессе фосфорилирования («зарядка») АТФ вновь
аккумулирует в себе энергию.
Схема гидролиза АТФ
За счет выделяющейся при гидролизе АТФ
энергии происходят почти все процессы
жизнедеятельности в клетке и организме: передача
нервных импульсов, биосинтез веществ, мышечные
сокращения, транспорт веществ и др.
III. Закрепление знаний
Решение биологических задач
Задача 1. При быстром беге мы
часто дышим, происходит усиленное потоотделение.
Объясните эти явления.
Задача 2. Почему на морозе
замерзающие люди начинают притопывать и
подпрыгивать?
Задача 3. В известном
произведении И.Ильфа и Е.Петрова «Двенадцать
стульев» среди многих полезных советов можно
найти и такой: «Дышите глубже, вы взволнованы».
Попробуйте обосновать этот совет с точки зрения
происходящих в организме энергетических
процессов.
IV. Домашнее задание
Начать подготовку к зачету и
контрольной работе (продиктовать вопросы зачета
– см. урок 21).
Урок 20. Обобщение знаний по разделу
«Химическая организация жизни»
Оборудование: таблицы по общей
биологии.
I. Обобщение знаний раздела
Работа учащихся с вопросами
(индивидуально) с последующими проверкой и
обсуждением
1. Приведите примеры органических
соединений, в состав которых входят углерод,
сера, фосфор, азот, железо, марганец.
2. Как по ионному составу можно
отличить живую клетку от мертвой?
3. Какие вещества находятся в клетке в
нерастворенном виде? В какие органы и ткани они
входят?
4. Приведите примеры макроэлементов,
входящих в активные центры ферментов.
5. Какие гормоны содержат
микроэлементы?
6. Какова роль галогенов в организме
человека?
7. Чем белки отличаются от
искусственных полимеров?
8. Чем отличаются пептиды от белков?
9. Как называется белок, входящий в
состав гемоглобина? Из скольких субъединиц он
состоит?
10. Что такое рибонуклеаза? Сколько
аминокислот входит в ее состав? Когда она была
синтезирована искусственно?
11. Почему скорость химических реакций
без ферментов мала?
12. Какие вещества транспортируются
белками через клеточную мембрану?
13. Чем отличаются антитела от
антигенов? Содержат ли вакцины антитела?
14. На какие вещества распадаются белки
в организме? Сколько энергии выделяется при этом?
Где и как обезвреживается аммиак?
15. Приведите пример пептидных
гормонов: как они участвуют в регуляции
клеточного метаболизма?
16. Какова структура сахара, с которым
мы пьем чай? Какие еще три синонима этого
вещества вы знаете?
17. Почему жир в молоке не собирается на
поверхности, а находится в виде суспензии?
18. Какова масса ДНК в ядре соматической
и половой клеток?
19. Какое количество АТФ используется
человеком в сутки?
20. Из каких белков люди изготавливают
одежду?
Первичная структура панкреатической
рибонуклеазы (124 аминокислоты)
II. Домашнее задание.
Продолжить подготовку к зачету и
контрольной работе по разделу «Химическая
организация жизни».
Урок 21. Зачетный урок по разделу
«Химическая организация жизни»
I. Проведение устного зачета по
вопросам
1. Элементарный состав клетки.
2. Характеристика органогенных
элементов.
3. Структура молекулы воды. Водородная
связь и ее значение в «химии» жизни.
4. Свойства и биологические функции
воды.
5. Гидрофильные и гидрофобные вещества.
6. Катионы и их биологическое значение.
7. Анионы и их биологическое значение.
8. Полимеры. Биологические полимеры.
Отличия периодических и непериодических
полимеров.
9. Свойства липидов, их биологические
функции.
10. Группы углеводов, выделяемые по
особенностям строения.
11. Биологические функции углеводов.
12. Элементарный состав белков.
Аминокислоты. Образование пептидов.
13. Первичная, вторичная, третичная и
четвертичная структуры белков.
14. Биологические функция белков.
15. Отличия ферментов от
небиологических катализаторов.
16. Строение ферментов. Коферменты.
17. Механизм действия ферментов.
18. Нуклеиновые кислоты. Нуклеотиды и их
строение. Образование полинуклеотидов.
19. Правила Э.Чаргаффа. Принцип
комплементарности.
20. Образование двухцепочечной
молекулы ДНК и ее спирализация.
21. Классы клеточной РНК и их функции.
22. Отличия ДНК и РНК.
23. Репликация ДНК. Транскрипция.
24. Строение и биологическая роль АТФ.
25. Образование АТФ в клетке.
II. Домашнее задание
Продолжить подготовку к контрольной
работе по разделу «Химическая организация
жизни».
Урок 22. Контрольный урок по разделу
«Химическая организация жизни»
I. Проведение письменной контрольной
работы
Вариант 1
1. Имеются три вида аминокислот – А, В,
С. Сколько вариантов полипептидных цепей,
состоящих из пяти аминокислот, можно построить.
Укажите эти варианты. Будут ли эти полипептиды
обладать одинаковыми свойствами? Почему?
2. Все живое в основном состоит из
соединений углерода, а аналог углерода –
кремний, содержание которого в земной коре в 300
раз больше, чем углерода, встречается лишь в
очень немногих организмах. Объясните этот факт с
точки зрения строения и свойств атомов этих
элементов.
3. В одну клетку ввели молекулы АТФ,
меченные радиоактивным 32Р по последнему,
третьему остатку фосфорной кислоты, а в другую –
молекулы АТФ, меченные 32Р по первому, ближайшему
к рибозе остатку. Через 5 минут в обеих клетках
померили содержание неорганического
фосфат-иона, меченного 32Р. Где оно окажется
значительно выше?
4. Исследования показали, что 34% общего
числа нуклеотидов данной иРНК приходится на
гуанин, 18% – на урацил, 28% – на цитозин и 20% – на
аденин. Определите процентный состав азотистых
оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой
является указанная иРНК.
Вариант 2
1. Жиры составляют «первый резерв» в
энергетическом обмене и используются, когда
исчерпан резерв углеводов. Однако в скелетных
мышцах при наличии глюкозы и жирных кислот в
большей степени используются последние. Белки же
в качестве источника энергии всегда
используются лишь в крайнем случае, при
голодании организма. Объясните эти факты.
2. Ионы тяжелых металлов (ртути, свинца
и др.) и мышьяка легко связываются сульфидными
группировками белков. Зная свойства сульфидов
этих металлов, объясните, что произойдет с белком
при соединении с этими металлами. Почему тяжелые
металлы являются ядами для организма?
3. В реакции окисления вещества А в
вещество В освобождается 60 кДж энергии. Сколько
молекул АТФ может быть максимально
синтезировано в этой реакции? Как будет
израсходована остальная энергия?
4. Исследования показали, что 27% общего числа
нуклеотидов данной иРНК приходится на гуанин, 15%
– на урацил, 18% – на цитозин и 40% – на аденин.
Определите процентный состав азотистых
оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой
является указанная иРНК.
Продолжение следует
Источник