- Преподавателю
- Биология
- Конспект уроку з біології у 10 класі Цитоселет. Клітинний центр (центросома)
Конспект уроку з біології у 10 класі Цитоселет. Клітинний центр (центросома)
Раздел | Биология |
Класс | 10 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Бабенко І.А. |
Дата | 30.12.2015 |
Формат | doc |
Изображения | Есть |
Тема. Цитоскелет. Клітинний центр(центросома)
Мета: формулювати поняття про цитоскелет клітини, розглянути його складові частини, дослідити значення цитоскелета для тваринної клітини; встановити місцеположення в клітині та функції клітинного центру.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Обладнання та матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», довідкова література, підручники.
Хід уроку
І. Організаційний етап
ІІ. Мотивація навчальної діяльності
Проблемні питання:
Чи є у тваринної клітини скелет?
Яку роль у клітині виконує центросома?
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
Цитоскелет (від грец. суtos- клітина і skeletоп - скелет). У цитоплазмі клітини міститься цитоскелет - тривимірна сітка, яка має зв'язки з різними компонентами клітини. До складу цитоскелету еукаріотичних клітин входять мікротубу-ли і два види фібрилярних компонентів: мікрофіламенти і проміжні філаменти, або мікрофібрили (рис. 2.23).
Мікротубули (мікротрубочки) побудовані з протофіламентів, які мають вигляд волоконець із потовщеннями (детальніше описані у підрозділі 2.1.3, рис. 2.12). Вони беруть участь у переміщенні мітохондрій, лізосом і вакуолей у клітині.
Рис. 2.23. Розміщення компонентів цитоскелету в клітині (фібробласті): І - мікротрубочки, ІҐ- актинові мікрофіламенти, III- проміжні філаменти
Мікрофіламенти - білкові нитки, діаметром 5-7 нм, розміщені в цитоплазмі поодиноко, у вигляді сітки або впорядкованими пучками. Основним білком мікрофіламентів є актин, який може виступати в мономерній формі (глобулярний актин), або може полімеризуватися в довгі ланцюги (фібриляр-ний актин). Зазвичай актин має вигляд двох спірально скручених ниток. У нем'язових клітинах актин становить 5-10% від маси білка, а лише половина з нього організована у філаменти. У м'язових клітинах актин входить до складу міофібрил.
На периферії цитоплазми мікрофіламенти формують згущену зону - кортикальну сітку, яку часто відносять до субмембранної опорно-скоротливої системи плазмолеми. Прикріплюються мікрофіламенти до плазмолеми завдяки їхньому зв'язку з інтегральними білками мембрани (інтегринами, або якірними білками). Кортикальна сітка перешкоджає різкій деформації клітини і забезпечує плавну зміну її форми завдяки актинрозчинним ферментам.
Деякі з філаментів - тонофіламенти - зв'язані з десмосомами. Різного типу філаменти можуть міститися в певних ділянках клітини в такій концентрації, що іншим органелам у цих ділянках місця немає, тому таку частину цитоплазми називають термінального сіткою, наприклад, в епітелії тонкої кишки під щітковою облямівкою.
Функції мікрофіламентів, в основному структурні і скоротливо-рухові. (1) Мікрофіламенти беруть участь у функціях плазмолеми: екзо- й ендоцитозі, рухові псевдоподій і переміщення клітин (наприклад, лейкоцитів). (2) Здійснюють внутрішньоклітинні переміщення цитоплазматичних структур (органел, транспортних міхурців тощо) завдяки взаємодії з особливими білками (мініміозином) на поверхні цих структур. (3) Мікрофіламенти підтримують форму клітини і забезпечують її зміни. (4) Беруть участь у формуванні скоротливої перетяжки при цитотомії на завершальному етапі мітозу. (5) Входять до складу спеціальних органел: міофібрил, мікроворсинок. (6) Беруть участь у формуванні деяких міжклітинних зв'язків (наприклад, опоясуючих десмосом).
Проміжні філаменти названі так тому, що мають товщину середню між товщиною мікрофіламентів і мікротубул (близько 10 нм). Утворені білковими нитками, сплетеними подібно до каната. Трапляються в різних типах клітин і розміщуються у вигляді тривимірних сіток у різних ділянках цитоплазми: навколо ядра, на периферії цитоплазми, беруть участь у формуванні десмосом і гемідесмосом, лежать уздовж відростків нейронів і клітин нейроглії.
Розрізняють 6 основних класів проміжних філаментів залежно від їх хімічної природи. Вони містяться в різних клітинних утворах.
-
Ламіни характерні для всіх видів клітин - утворюють скелет ядра (каріоскелет).
-
Кератинові (тонофіламенти) містяться в епітеліальних клітинах.
-
Десмінові - містяться в гладких і поперечносмугастих м'язах.
-
Віментинові - містяться в клітинах мезенхімного походження (фібробластах, макрофагах, хондробластах, остеобластах, ендотеліоцитах).
-
Нейрофіламенти - в нейронах.
-
Гліальні - містяться в гліальних клітинах (астроцитах, олігодендроцитах).
Функції проміжних філаментів недостатньо вивчені, однак встановлено, що вони не впливають на рух і на поділ клітин. Основні їхні функції переважно опорно-механічні, зокрема, це (1) внутрішньоклітинна опора і розподіл органел у цитоплазмі, особливо підтримування форми відростків нейронів і клітин нейроглії; (2) забезпечення (разом з іншими білками) рівномірного розподілу сил деформації в клітині, що оберігає клітину від пошкодження окремих її частин; (3) участь в утворенні кератинових лусочок в епітелії шкіри, формуванні нігтів і волосся; (4) участь у прикріпленні міофібрил м'язової тканини до плазмолеми, що забезпечує їхню скоротливу функцію.
При пошкодженні клітин сітка проміжних філаментів руйнується і концентрує ушкоджені компоненти, які при загибелі клітини підлягають самоперетравленню. При відновленні (регенерації) клітини сітка розгортається і структури клітини відповідно розподіляються. Виходячи з того, що за хімічною природою проміжні філаменти є специфічними для різних клітин, ідентифікація білків цих філаментів може використовуватися для виявлення належності клітин до тієї чи іншої тканини. Це має значення для визначення природи тканини, з якої виникла злоякісна пухлина, а за ступенем диференціації білків проміжних філаментів можна встановити ранні передракові стани клітин.
Центросома
Центросома (від лат. сепtrym - центр і грец. sота - тіло) - органела, що забезпечує розходження хромосом при поділі клітини; належить до органел, побудованих за мікротубулярним типом. Центросома виявлена в усіх клітинах тварин, за винятком яйцеклітин, у вищих рослинах вона відсутня. У клітині, яка не готується до поділу, центросома розташована біля ядра і складається із двох сформованих центріолей, які називаються диплосомою (від грец, dірlооs - подвійний і soта - тіло). Диплосома оточена безструктурним або тонковолокнистим матриксом - центросферою. Під світловим мікроскопом центріоля має вигляд порожнистого циліндра діаметром близько 200 нм і завдовжки 500 нм. Побудована з білків з незначною кількістю ДНК і РНК.
Стінку центріолі формує віночок мікротрубочок (мікротубул), 9 груп по З мікротрубочки (9 триплетів), розміщених по колу і занурених у тонковолокнисту речовину. У триплеті мікротубула А має 13 протофіламентів, В - 11 (два спільні з попередньою мікротрубочкою), С-мікротрубочка має також 11 протофіламентів при двох спільних з В-мікротубулою. Систему мікротрубочок можна описати формулою (9хЗ)+0, підкреслюючи відсутність мікротубул у центральній частині центріолі, як це завжди буває у війках чи джгутиках. Крім мікротубул, до складу центріолі входять ще ручки, які з'єднують триплети (рис. 2.29.). Ручки побудовані з білка динеїну, який має аденозинтрифосфатазну активність і виконує функцію забезпечення рухової діяльності центріолей. Навколо ценріолі розміщені перицентріолярні тільця (сателіти).
Рис. 2.29. Центросоми (диплосоми) і будова центріолі. Центросома (а) утворена парою центріолей, розташованих у взаємно-перпендикулярних площинах. Кожна центріоля (б) складається з 9 триплетів мікротубул, зв'язаних одна з одною. З кожним триплетом за допомогою ніжок з'єднані сателіти, від яких відходять мікротубули
Зміни центросоми під час клітинного циклу. Центросома міняється в зв'язку з функцією та підготовкою до її виконання. У постмітотичному, або пресинтетичному (G1), періоді інтерфази (після поділу клітин) клітина містить дві центріолі (диплосому), в синтетичному періоді (S) настає реплікація ценріолей: біля кожної материнської з'являється по одній процентріолі, які різко відрізняються від «зрілої». У постсинтетичному, або премітотичному періоді (G2) зникають перицентріолярні сателіти і навколо двох материнських центріолей починає формуватися фібрилярне гало. Так, у премітотичному періоді біля кожної материнської утворюється дочірня центріоля, дещо коротша, розміщена перпендикулярно до материнської. Таким чином, перед мітозом (у G2 періоді) клітина містить дві пари центріолей.
Від метафази до телофази структура обох центріолей не змінюється значним чином. Материнська центріоля з усіх боків оточена фібрилярним гало, яке є центром сходження мікротубул веретена поділу. Біля проксимального кінця материнської центріолі розташована дочірня, коротша. На дистальному кінці материнської центріолі є аморфна речовина, яка після обробки детергентом має вигляд втулки. На поверхні дистального кінця материнської центріолі знаходиться 9 придатків (перицентріолярних тілець). Дочірня центріоля не має придатків, а лише вирости, в її просвіті міститься структура, яку називають «вісь зі шпицями».
При переході в інтерфазу фібрилярне гало зникає, материнська і дочірня центріолі втрачають взаємну перпендикулярну орієнтацію і розходяться на незначну відстань. На проксимальному кінці дочірньої центріолі зникає вісь зі спицями, а на дистальному з'являється втулка. Так вона перетворюється у зрілу центріолю і разом із материнською формують диплосому (описана вище).
Функції центросоми - це утвореная мітотичного веретена (веретена поділу), побудованого з мікротрубочок. Поблизу пари центріолей лежить маленька структура - центр організації мікротрубочок, звідки відходять у метафазі мікротрубочки мітотичного веретена. За іншими даними, фібрилярне гало індукує під час мітозу полімеризацію мікротрубочок з екзогенного тубуліну і є мікротубулоутворювальним центром.
IV. Рефлексія
Давайте повернемося до питань, що були поставлені на початку нашого уроку. Отже, чи є у тваринної клітини скелет?
(Інтерактивна вправа «Мікрофон»)
І друге питання. Яку роль в клітині виконує центросома?
(Діти дають відповідь на поставлене питання, починаючи свою відповідь словами: «Я вважаю, що…, тому, що… Отже, …»)
V. Підсумки уроку
VІ. Домашнє завдання.
Опрацювати параграф
Вивчити конспект в зошиті.
4