Отмирающий органический материал транспортируется в почвенные слои и в осадок водных потоков, морей и океанов. На пути к месту захоронения он разлагается химически, подвергается микробиальному воздействию, частично окисляется, растворяется, переходит в сложные органические кислоты, отлагается и накапливается.
Транспортировка органического материала осуществляется в основном в виде двух форм: детритной и растворенной. Детритная форма - это живые и отмершие организмы, их частички с размерностью обычно менее 1 мкм.
Растворенное вещество - это продукты химического и микробиального происхождения, жидкой субстанции или растворенные в воде, Размер отдельных органических компонентов обычно более 1 мкм. О соотношении форм переноса можно судить по продуктам выноса реки Амазонки, составляющим 20% мирового речного стока. В этом стоке содержится 10 10 т органического углерода в год, что в 100 раз больше всей ежегодной продукции Черного моря. Около 10 7 т общего органического углерода выносится в растворенной форме. Остальной органический углерод переносится в виде детритного вещества. Следовательно, для транспортировки органического материала гораздо большее значение имеют детритные формы.
Накопление органического вещества происходит в зонах высокой биологической продуктивности. А она контролируется солнечной и тепловой энергией, а также питательностью среды. Наибольшая биологическая продуктивность наблюдается в верхнем 60-80 метровом слое морской воды. Биологическая продуктивность прибрежных вод, ровная 100 г в год С орг /м 2 в среднем почти в 2 раза выше, чем вод открытых океанов. Наиболее продуктивны зоны апвеллинга (~300 г С орг /м 2 в год), и некоторые районы, где действуют господствующие ветры и силы Кориолиса. Однако, в субаэральных обстановках накопление значительных масс органического вещества не происходит, т.к. ОВ там легко разрушается в процессах химического и биохимического окисления.
Немаловажными факторами, определяющими накопление С орг, является климат и окружающая среда. Кроме того, накопление ОВ в осадках требует сбалансированного оптимального соотношения между динамической активностью водных масс и скоростью седиментации. Дело в том, что пелитовый материал легко адсорбирует растворённые органические частицы, захватывает взвешенные частицы детритного вещества и легко выносится из районов с высокой гидродинамической активностью в зоны распространения спокойных вод. Для тонкозернистых осадков, которые здесь накапливаются, характерен ограниченный доступ растворенного молекулярного кислорода, вследствие чего возрастает вероятность сохранения органического вещества. Если же скорость седиментации слишком высока, происходит разубоживание и формируются осадки с низким содержанием ОВ.
Для накопления осадков, обогащенных органическим материалом, благоприятные условия создаются на континентальных шельфах, в зонах со спокойными водами: лагунах, эстуариях и глубоких впадинах с ограниченной циркуляцией. Континентальные склоны также можно отнести к обстановкам, благоприятным для аккумуляции органического вещества.
1. Основным структурным и функциональным элементом организма человека является:
А. Орган
Б. Ткань
В. Клетка
2. Наследственная информация в клетке зашифрована в молекулах:
В. Белков
3. В ядре соматических клеток человека:
A. 46 хромосом
Б. 23 хромосомы
B. 44 хромосомы
4. Ядрышко участвует в образовании:
А. Рибосом
Б. Митохондрий
В. Пластид
5. Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в образовании:
А. Белков
Б. Жиров
В. Углеводов и жиров
6. Накопление и транспортировка веществ, синтезируемых в разных частях клетки, происходит в:
Б. КомплексеГольджи
В. Лизосомах
7. Основная функция митохондрий:
А. Синтез ДНК
Б. Синтез АТФ
В. Синтез углеводов
8. Распад отработанных веществ и органоидов происходит в:
А. Гиалоплазме
В. Лизосомах
9. Связь между клетками осуществляется через:
A. Клеточную мембрану
Б. Гиалоплазму
B. Эндоплазматическую сеть
10. Клеточная мембрана:
A. Обладает избирательной проницательностью для различных веществ
Б. Непроницаема
B. Полностью проницаема для любых веществ
Задание. Вставьте пропущенное слово.
1... – это основной структурный и функциональный элемент организма человека.
2. Большинство клеток состоит из... и..., покрытых снаружи...
3... несет наследственную информацию и регулирует синтез...
4... состоят из ДНК и хорошо видны в период... клетки.
5. Внутри ядра находятся..., в которых образуются..., синтезирующие...
6. Цитоплазма состоит из... и расположенных в ней...
7. В... эндоплазматической сети образуются белки, а в... синтезируются гликоген и жиры.
8. Многочисленные пузырьки и цистерны образуют..., в котором накапливаются вещества и синтезируются...
9. В митохондриях окисляются... вещества и синтезируется... – универсальный источник энергии.
10. Ненужные вещества и структуры клетки растворяются внутри... под действием...
11. Связь с внешней средой и соседними клетками осуществляется через...
Задание. Дайте краткий ответ из одного-двух предложений.
1. Перечислите основные жизненные функции клеток человеческого организма.
2. Какова структура и функции ядра клетки?
3. Что вы знаете о структуре и функциях хромосом?
4. Какая часть клетки выполняет защитную функцию?
5. Чем представлена транспортная система клетки?
6. Какие органоиды и каким образом обеспечивают клетку энергией для осуществления ее жизненных функций?
7. В каких органоидах происходит непрерывный синтез различных органических соединений?
8. В чем состоит функция лизосом?
9. Как осуществляется взаимодействие клеток друг с другом и органоидов внутри клетки?
10. Что такое регенерация клеток?
Задание. Дайте полный развернутый ответ.
1. Какая наука изучает клетки? Когда и кем впервые была открыта клетка?
2. О чем говорит тот факт, что клетки большинства живых существ устроены примерно одинаково?
3. При изучении клеток животных было выяснено, что аппарат Гольджи наиболее развит в клетках поджелудочной железы и слюнных желез, а митохондрии – в клетках сердца. Объясните этот факт.
4. Чем клетки человека и животных принципиально отличаются от клеток растений?
5. Ученые считают, что в процессе эволюции доклеточных форм в клеточные структуры очень важным моментом было образование мембраны. Объясните почему?
6. Каким образом осуществляется точная передача наследственной информации при делении клеток?
7. Почему клеточные структуры называют «органоидами», а не «органами»?
8. Какое универсальное свойство жизни обеспечивается работой ядра?
9. Какое еще вещество, кроме ДНК, содержится в ядре?
10. Как вы думаете, почему развитие современной медицины тесно связано с цитологическими исследованиями?
Задание.
Выберите один правильный ответ.
1. Основным структурным и функциональным элементом организма человека является:
А. Орган
Б. Ткань
В. Клетка
2. Наследственная информация в клетке зашифрована в молекулах:
А. АТФ
Б. ДНК
В. Белков
3. В ядре соматических клеток человека:
A. 46 хромосом
Б. 23 хромосомы
B. 44 хромосомы
4. Ядрышко участвует в образовании:
А. Рибосом
Б. Митохондрий
В. Пластид
5. Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в образовании:
А. Белков
Б. Жиров
В. Углеводов и жиров
6. Накопление и транспортировка веществ, синтезируемых в разных частях клетки, происходит в:
А. ЭПС
Б. Комплексе Гольджи
В. Лизосомах
7. Основная функция митохондрий:
А. Синтез ДНК
Б. Синтез АТФ
В. Синтез углеводов
8. Распад отработанных веществ и органоидов происходит в:
А. Гиалоплазме
Б. ЭПС
В. Лизосомах
9. Связь между клетками осуществляется через:
A. Клеточную мембрану
Б. Гиалоплазму
B. Эндоплазматическую сеть
10. Клеточная мембрана:
A. Обладает избирательной проницательностью для различных веществ
Б. Непроницаема
B. Полностью проницаема для любых веществ
Задание. Вставьте пропущенное слово.
1... – это основной структурный и функциональный элемент организма человека.
2. Большинство клеток состоит из... и..., покрытых снаружи...
3... несет наследственную информацию и регулирует синтез...
4... состоят из ДНК и хорошо видны в период... клетки.
5. Внутри ядра находятся..., в которых образуются..., синтезирующие...
6. Цитоплазма состоит из... и расположенных в ней...
7. В... эндоплазматической сети образуются белки, а в... синтезируются гликоген и жиры.
8. Многочисленные пузырьки и цистерны образуют..., в котором накапливаются вещества и синтезируются...
9. В митохондриях окисляются... вещества и синтезируется... – универсальный источник энергии.
10. Ненужные вещества и структуры клетки растворяются внутри... под действием...
11. Связь с внешней средой и соседними клетками осуществляется через...
Задание. Дайте краткий ответ из одного-двух предложений.
1. Перечислите основные жизненные функции клеток человеческого организма.
2. Какова структура и функции ядра клетки?
3. Что вы знаете о структуре и функциях хромосом?
4. Какая часть клетки выполняет защитную функцию?
5. Чем представлена транспортная система клетки?
6. Какие органоиды и каким образом обеспечивают клетку энергией для осуществления ее жизненных функций?
7. В каких органоидах происходит непрерывный синтез различных органических соединений?
8. В чем состоит функция лизосом?
9. Как осуществляется взаимодействие клеток друг с другом и органоидов внутри клетки?
10. Что такое регенерация клеток?
11. Чем клетки человека и животных принципиально отличаются от клеток растений?
Задание. Выберите один правильный ответ.
1. Основным структурным и функциональным элементом организма человека является:
В. Клетка
2. Наследственная информация в клетке зашифрована в молекулах:
В. Белков
3. В ядре соматических клеток человека:
A. 46 хромосом
Б. 23 хромосомы
B. 44 хромосомы
4. Ядрышко участвует в образовании:
А. Рибосом
Б. Митохондрий
В. Пластид
5. Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в образовании:
А. Белков
В. Углеводов и жиров
6. Накопление и транспортировка веществ, синтезируемых в разных частях клетки, происходит в:
Б. Комплексе Гольджи
В. Лизосомах
7. Основная функция митохондрий:
А. Синтез ДНК
Б. Синтез АТФ
В. Синтез углеводов
8. Распад отработанных веществ и органоидов происходит в:
А. Гиалоплазме
В. Лизосомах
9. Связь между клетками осуществляется через:
A. Клеточную мембрану
Б. Гиалоплазму
B. Эндоплазматическую сеть
10. Клеточная мембрана:
A. Обладает избирательной проницательностью для различных веществ
Б. Непроницаема
B. Полностью проницаема для любых веществ
Задание. Вставьте пропущенное слово.
1… – это основной структурный и функциональный элемент организма человека.
2. Большинство клеток состоит из… и…, покрытых снаружи…
3… несет наследственную информацию и регулирует синтез…
4… состоят из ДНК и хорошо видны в период… клетки.
5. Внутри ядра находятся…, в которых образуются…, синтезирующие…
6. Цитоплазма состоит из… и расположенных в ней…
7. В… эндоплазматической сети образуются белки, а в… синтезируются гликоген и жиры.
8. Многочисленные пузырьки и цистерны образуют…, в котором накапливаются вещества и синтезируются…
9. В митохондриях окисляются… вещества и синтезируется… – универсальный источник энергии.
10. Ненужные вещества и структуры клетки растворяются внутри… под действием…
11. Связь с внешней средой и соседними клетками осуществляется через…
Задание. Дайте краткий ответ из одного-двух предложений.
1. Перечислите основные жизненные функции клеток человеческого организма.
2. Какова структура и функции ядра клетки?
3. Что вы знаете о структуре и функциях хромосом?
4. Какая часть клетки выполняет защитную функцию?
5. Чем представлена транспортная система клетки?
6. Какие органоиды и каким образом обеспечивают клетку энергией для осуществления ее жизненных функций?
7. В каких органоидах происходит непрерывный синтез различных органических соединений?
8. В чем состоит функция лизосом?
9. Как осуществляется взаимодействие клеток друг с другом и органоидов внутри клетки?
10. Что такое регенерация клеток?
Задание. Дайте полный развернутый ответ.
1. Какая наука изучает клетки? Когда и кем впервые была открыта клетка?
2. О чем говорит тот факт, что клетки большинства живых существ устроены примерно одинаково?
3. При изучении клеток животных было выяснено, что аппарат Гольджи наиболее развит в клетках поджелудочной железы и слюнных желез, а митохондрии – в клетках сердца. Объясните этот факт.
4. Чем клетки человека и животных принципиально отличаются от клеток растений?
5. Ученые считают, что в процессе эволюции доклеточных форм в клеточные структуры очень важным моментом было образование мембраны. Объясните почему?
6. Каким образом осуществляется точная передача наследственной информации при делении клеток?
7. Почему клеточные структуры называют «органоидами», а не «органами»?
8. Какое универсальное свойство жизни обеспечивается работой ядра?
9. Какое еще вещество, кроме ДНК, содержится в ядре?
10. Как вы думаете, почему развитие современной медицины тесно связано с цитологическими исследованиями?
Синтез белка на грЭПС начинается на свободных полисомах, которые в дальнейшем связываются с мембранами ЭПС. На первом этапе взаимодейстия иРНК с рибосомами происходит образование особого сигнального пептида, связывающегося с рибонуклеопротеидным комплексом - сигнал-распознающею частицей (СРЧ). Присоединение СРЧ к сигнальному пептиду угнетает дальнейший синтез белка до тех пор, пока комплекс СРЧ-полисома не свяжется со специфическим рецептором на мембране ЭПС - причальным белком. После связывания с рецептором СРЧ отделяется от полисом, что разблокирует синтез белковой молекулы. В мембране грЭПС имеются интегральные ре-цепторные белки рибофорины, обеспечивающие прикрепление больших субъединиц рибосом. Эти белки не диффундируют в область аЭПС и формируют гидрофобные каналы в мембране, служащие для проникновения вновь синтезированной белковой цепочки в просвет грЭПС, что, наряду с рибофоринами, способствует удержанию рибосом на поверхности мембран грЭПС. В просвете грЭПС сигнальный пептид отщепляется особым ферментом сигнальной пептидазой, которая располагается на внутренней поверхности мембраны. В ходе продолжающейся трансляции внутри цистерны грЭПС накапливается белок, который приобретает вторичную и третичную структуру, а также подвергается начальным посттрансляционным изменениям - гидроксилированию, сульфатированию и фосфорилированию. Наиболее важным из этих изменений является гликозилирование - присоединение к белкам олигосахаридов с образованием гликопротеинов, которое происходит перед секрецией или транспортом большинства белков к другим участкам внутри клетки (комплексу Гольджи, лизосомам или плазмолемме). В отличие от них, растворимые белки гиалоплазмы не гликозилированы. Гликозилирование обеспечивается связанным с мембраной ферментом гликозилтрансферазой, переносящим олигосахарид. Хотя грЭПС присутствует во всех клетках, степень ее развития существенно варьирует. Она особенно хорошо развита в клетках, специализирующихся на белковом синтезе. Для этих клеток характерна выраженная базофилия цитоплазмы в области расположения элементов грЭПС.
Теория сигиальной последовательности.
Сигнальный пептид, или сигнальная последовательность - короткая (от 3 до 60 аминокислот) пептидная цепь в составе белка, которая обеспечивает пост-трансляционный транспорт белка в соответствующую органеллу (ядро, митохондрия, эндоплазматический ретикулум, хлоропласт, апопласт или пероксисома). После доставки белка в органеллу сигнальный пептид может отщепляться под действием специфич. сигнальной протеазы.
Существует несколько путей транспортировки идентичных полипептидов в различные компартменты клетки: 1) Несколько сигнальных последовательностей в одном полипептиде преднозначенные для разных компартментов. 2) Одна сигнальная последовательность узнается различными рецепторами на поверхности компартментов. 3) Сигнал может быть блокирован другим белком. 4) Сигнал может быть блокирован специфическим сворачиванием белка. 5) Сигнал может быть блокирован после модификации полипептида. 6) Одна РНК может иметь два сайта инициации трансляции при этом образуются два белка - один с сигнальной последовательностью, другой без нее, что определит различную локализацию белков в клетке.
Аппарат Гольджи.
Комплекс Гольджи - сложно организованная мембранная органелла, образованная тремя основными элементами - стопкой уплощенных мешочков (цистерн), пузырьками и вакуолями, или секреторными пузырьками.
1. Цистерны имеют вид изогнутых дисков и образуют стопку из 3-30 элементов, разделенных пространством; выпуклой стороной стопка обычно обращена к ядру, вогнутой - к плазмолемме. Каждая группа цистерн внутри стопки отличается особым составом ферментов, определяющим характер реакций белков. Периферические отделы цистерн несколько расширены, от них отщепляются пузырьки и вакуоли. Механизм, удерживающий стопку в виде единого образования, неизвестен.
2. Пузырьки - сферические окруженные мембраной элементы с содержимым умеренной плотности; образуются путем отщепления от цистерн.
3. Вакуоли – крупные, окруженные мембраной сферические образования, отделяющиеся от цистерны на зрелой поверхности комплекса Гольджи в некоторых железистых клетках. Они содержат секреторный продукт умеренной плотности, находящийся в процессе конденсации.
Полярность комплекса Гольджи. Комплекс Гольджи представляет собой поляризованную структуру, в которой выделяют две поверхности, обладающие структурными и функциональными различиями:
Цис- ,незрелую, формирующуюся -выпуклой формы, обращенную к ЭПС и связанную с системой мелких (транспортных) пузырьков, отщепляющихся от ЭПС;
Транс- , зрелую - вогнутой формы, обращенную к плазмолемме и связанную с отделяющимися от цистерн вакуолями. Между цистернами цис- и транс-поверхностей располагаются цистерны медиальной части комплекса Гольджи.
Белки проникают в стопку цистерн комплекса Гольджи из транспортных пузырьков с цис-поверхности, а выходят в вакуолях с транс-поверхности. Возможные пути этого транспорта описываются двумя моделями:
1) модель перемещения цистерн постулирует, что за счет слияния транспортных пузырьков на цис-поверхности непрерывно происходит новообразование цистерн, в дальнейшем смещающихся к транс-поверхности, по достижении которой они распадаются на вакуоли. Транспорт веществ из одной цистерны в другую, в соответствии с описанной моделью, отсутствует;
2) модель везикулярного транспорта предполагает, что цистерны не меняют своего расположения, а продукты синтеза переносятся от цис к транс-поверхности в пузырьках (везикулах), которые отпочковываются от предшествующей цистерны, сливаясь с последующей.
История открытия.
Камилло Гольджи – в 1898году обнаружил в нервных клетках вокруг ядра сетчатые структуры. Затем назвал - сетчатый аппарат. Сантьяго Рамон-Кахаль – Ноб. Премия 1906, «в знак признания их работы по изучению структуры нервной системы».
62. Локализация в клетке.
Обычно элементы аппарата Гольджи расположены около ядра, вблизи клеточного центра (центриоли). Участки аппарата Гольджи, четко выявляемые методом импрегнации, имели в некоторых клетках вид сложных сетей, где ячейки были связаны друг с другом или представлялись в виде отдельных темных участков, лежащих независимо друг от друга имеющих вид палочек, зерен, вогнутых дисков. Между сетчатой и диффузной формой аппарата Гольджи нет принципиального различия, так как часто в одних и тех же клетках наблюдается смена форм этого органоида. Элементы аппарата Гольджи часто связаны с вакуолями, что особенно характерно для секретирующих клеток.
В специализированных секреторных клетках комплекс Гольджи располагается надъядерно под апикальной частью клетки, через которую происходит выделение секрета механизмом экзоцитоза.
Похожая информация.
