Una célula es una parte elemental de un organismo, capaz de existir, autorreproducirse y desarrollarse de forma independiente. La célula es la base de la estructura y la actividad vital de todos los organismos y plantas vivos. Las células pueden existir como organismos independientes o como parte de organismos multicelulares (células de tejido). El término “célula” fue propuesto por el microscopista inglés R. Hooke (1665). La célula es objeto de estudio de una rama especial de la biología: la citología. En el siglo XIX se iniciaron estudios más sistemáticos de las células. Una de las teorías científicas más importantes de esa época fue la teoría celular, que afirmaba la unidad de la estructura de toda la naturaleza viviente. El estudio de toda la vida a nivel celular es el núcleo de la investigación biológica moderna. En la estructura y funciones de cada célula se encuentran signos comunes a todas las células, lo que refleja la unidad de su origen a partir de sustancias orgánicas primarias. Las características particulares de diversas células son el resultado de su especialización en el proceso de evolución. Así, todas las células regulan el metabolismo de la misma manera, duplican y utilizan su material hereditario, reciben y utilizan energía. Al mismo tiempo, los diferentes organismos unicelulares (amebas, pantuflas, ciliados, etc.) difieren bastante en tamaño, forma y comportamiento. Las células de los organismos multicelulares no difieren menos. Por lo tanto, una persona tiene células linfoides: células redondas pequeñas (de aproximadamente 10 micrones de diámetro) involucradas en reacciones inmunológicas y células nerviosas, algunas de las cuales tienen procesos de más de un metro de largo; Estas células llevan a cabo las principales funciones reguladoras del organismo.
Estructura celular.
Las células de todos los organismos tienen un plan estructural único, que muestra claramente los puntos en común de todos los procesos de la vida. Cada célula incluye dos partes indisolublemente unidas: el citoplasma y el núcleo. Tanto el citoplasma como el núcleo se caracterizan por su complejidad y estructura estrictamente ordenada y, a su vez, incluyen muchas unidades estructurales diferentes que realizan funciones muy específicas. Caparazón. Interactúa directamente con el entorno externo e interactúa con las células vecinas (en organismos multicelulares). La concha es la costumbre de la celda. Ella se asegura atentamente de que sustancias actualmente innecesarias no penetren en la célula; por el contrario, las sustancias que la célula necesita pueden contar con su máxima asistencia. La capa central es doble; Está formado por membranas nucleares interna y externa. Entre estas membranas se encuentra el espacio perinuclear. La membrana nuclear externa suele estar asociada con canales del retículo endoplásmico. La capa central contiene numerosos poros. Están formados por el cierre de las membranas exterior e interior y tienen diferentes diámetros. Algunos núcleos, como los de los huevos, tienen muchos poros y están ubicados a intervalos regulares en la superficie del núcleo. El número de poros de la envoltura nuclear varía. varios tipos células. Los poros están ubicados a la misma distancia entre sí. Dado que el diámetro del poro puede variar y, en algunos casos, sus paredes tienen una estructura bastante compleja, parece que los poros se contraen, se cierran o, por el contrario, se expanden. Gracias a los poros, el carioplasma entra en contacto directo con el citoplasma. Moléculas bastante grandes de nucleósidos, nucleótidos, aminoácidos y proteínas pasan fácilmente a través de los poros y, por tanto, se produce un intercambio activo entre el citoplasma y el núcleo.
La mayoría de los organismos vivos tienen estructura celular. Una célula es una unidad estructural y funcional de los seres vivos. Se caracteriza por todos los signos y funciones de los organismos vivos: metabolismo y energía, crecimiento, reproducción, autorregulación. Las células varían en forma, tamaño, funciones y tipo de metabolismo (Fig. 47).
Arroz. 47. Diversidad de células: 1 - euglena verde; 2 - bacterias; 3 - célula vegetal de la pulpa de la hoja; 4 - célula epitelial; 5 - célula nerviosa
Los tamaños de las celdas varían de 3 a 10 y 100 µm (1 µm = 0,001 m). Las células de tamaño inferior a 1-3 micrones son menos comunes. También hay células gigantes, cuyo tamaño alcanza varios centímetros. Las células también tienen formas muy diversas: esféricas, cilíndricas, ovaladas, fusiformes, estrelladas, etc. Sin embargo, todas las células tienen mucho en común. Tienen la misma composición química y plano general edificios.
composición química células. De todos los conocidos elementos quimicos Aproximadamente 20 se encuentran en los organismos vivos, y 4 de ellos: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno representan hasta el 95%. Estos elementos se llaman elementos biogénicos. De sustancias inorgánicas que forman parte de los organismos vivos, valor más alto tiene agua. Su contenido en la celda oscila entre el 60 y el 98%. Además de agua, la célula también contiene minerales, principalmente en forma de iones. Se trata de compuestos de hierro, yodo, cloro, fósforo, calcio, sodio, potasio, etc.
Además de sustancias inorgánicas, la célula también contiene materia organica: proteínas, lípidos (grasas), carbohidratos (azúcares), ácidos nucleicos (ADN, ARN). Constituyen la mayor parte de la célula. Las sustancias orgánicas más importantes son los ácidos nucleicos y las proteínas. Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) participan en la transmisión de información hereditaria, la síntesis de proteínas y la regulación de todos los procesos de la vida celular.
Ardillas Realizar una serie de funciones: constructiva, regulatoria, de transporte, contráctil, protectora, energética. Pero la más importante es la función enzimática de las proteínas.
enzimas- estos son catalizadores biológicos que aceleran y regulan toda la diversidad reacciones quimicas que ocurren en los organismos vivos. Ninguna reacción en una célula viva ocurre sin la participación de enzimas.
lípidos Y carbohidratos Realizan principalmente funciones constructivas y energéticas y son nutrientes de reserva para el organismo.
Entonces, fosfolípidos Junto con las proteínas construyen todas las estructuras de membrana de la célula. La celulosa, un carbohidrato de alto peso molecular, forma la membrana celular de plantas y hongos.
Grasas, almidón Y glucógeno Son nutrientes de reserva para la célula y el organismo en su conjunto. Glucosa, fructosa, sacarosa y otros. Sáhara Forman parte de las raíces, hojas y frutos de las plantas. Glucosa es un componente obligatorio del plasma sanguíneo de humanos y muchos animales. Cuando los carbohidratos y las grasas se descomponen en el cuerpo, se libera una gran cantidad de energía, necesaria para los procesos vitales.
Estructuras celulares. La célula consta de una membrana celular externa, un citoplasma con orgánulos y un núcleo (Fig. 48).
Arroz. 48. Diagrama combinado de la estructura de una célula animal (A) y vegetal (B): 1 - caparazón; 2 - membrana celular exterior; 3 - centro; 4 - cromatina; 5 - nucleolo; 6 - retículo endoplásmico(liso y granulado); 7 - mitocondrias; 8 - cloroplastos; 9 - aparato de Golgi; 10 - lisosoma; 11 - centro celular; 12 - ribosomas; 13 - vacuola; 14 - citoplasma
Membrana celular externa- esta es una sola membrana estructura celular, que limita el contenido vivo de la célula de todos los organismos. Al poseer permeabilidad selectiva, protege la célula, regula el flujo de sustancias y el intercambio con el entorno externo y mantiene una determinada forma de la célula. Las células de organismos vegetales y hongos, además de la membrana exterior, también tienen una cáscara. Esta estructura celular no viva está formada por celulosa en las plantas y quitina en los hongos, da fuerza a la célula, la protege y es el “esqueleto” de plantas y hongos.
EN citoplasma, El contenido semilíquido de la célula contiene todos los orgánulos.
Retículo endoplásmico Penetra en el citoplasma, proporcionando comunicación entre partes individuales de la célula y transporte de sustancias. Hay EPS lisos y granulares. El RE granular contiene ribosomas.
ribosomas- Son pequeños cuerpos con forma de hongo en los que se produce la síntesis de proteínas en la célula.
aparato de Golgi asegura el empaquetamiento y la eliminación de sustancias sintetizadas de la célula. Además, a partir de sus estructuras se forman lisosomas. Estos cuerpos esféricos contienen enzimas que descomponen las sustancias que ingresan a la célula. nutrientes, proporcionando digestión intracelular.
mitocondrias- Se trata de estructuras membranosas semiautónomas de forma alargada. Su número en las células varía y aumenta como resultado de la división. Las mitocondrias son las estaciones de energía de la célula. Durante el proceso de respiración se produce la oxidación final de sustancias con el oxígeno atmosférico. En este caso, la energía liberada se almacena en moléculas de ATP, cuya síntesis se produce en estas estructuras.
cloroplastos, semiautónomo organelos de membrana, son característicos únicamente de las células vegetales. Los cloroplastos son de color verde debido al pigmento clorofila que proporcionan el proceso de fotosíntesis.
Además de los cloroplastos, las células vegetales también tienen vacuolas, lleno de savia celular.
centro celular Participa en el proceso de división celular. Consta de dos centriolos y una centrosfera. Durante la división, forman filamentos del huso y proporcionan distribución uniforme cromosomas en una célula.
Centro- Este es el centro de regulación de la vida de la célula. El núcleo está separado del citoplasma por una membrana nuclear que tiene poros. En su interior está lleno de carioplasma, que contiene moléculas de ADN que aseguran la transmisión de información hereditaria. Aquí se produce la síntesis de ADN, ARN y ribosomas. A menudo se pueden ver una o más formaciones redondas oscuras en el núcleo: estos son nucléolos. Aquí se forman y acumulan los ribosomas. En el núcleo, las moléculas de ADN no son visibles, ya que se encuentran en forma de finas hebras de cromatina. Antes de la división, el ADN gira en espiral, se espesa, forma complejos con proteínas y se convierte en estructuras claramente visibles: los cromosomas (Fig. 49). Por lo general, los cromosomas de una célula están emparejados y son idénticos en forma, tamaño e información hereditaria. Los cromosomas apareados se llaman homólogo. Un conjunto de cromosomas de doble par se llama diploide. Algunas células y organismos contienen un único conjunto no apareado llamado haploide.
Arroz. 49. A - estructura cromosómica: 1 - centrómero; 2 - brazos cromosómicos; 3 - moléculas de ADN; 4 - cromátidas hermanas; B - tipos de cromosomas: 1 - con brazos iguales; 2 - hombros diferentes; 3 - un solo hombro
El número de cromosomas para cada tipo de organismo es constante. Así, en las células humanas hay 46 cromosomas (23 pares), en las de trigo, 28 (14 pares) y en las palomas, 80 (40 pares). Estos organismos contienen un conjunto diploide de cromosomas. Algunos organismos, como las algas, los musgos y los hongos, tienen un conjunto de cromosomas haploides. Las células sexuales de todos los organismos son haploides.
Además de los enumerados, algunas células tienen orgánulos específicos: cilios Y flagelos, Proporcionan movimiento principalmente en organismos unicelulares, pero también están presentes en algunas células. organismos multicelulares. Por ejemplo, los flagelos se encuentran en la verde Euglena, las Chlamydomonas y algunas bacterias, y los cilios se encuentran en los ciliados, las células del epitelio ciliado de los animales.
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§ 43. Criterios básicos para los seres vivos.§ 45. Características de la actividad celular.
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Los organismos de la naturaleza viva tienen principalmente una estructura celular. En este artículo le contaremos con más detalle sobre las características estructurales y el funcionamiento de las células, y les presentaremos su composición química y sus variedades.
Características estructurales
La célula es la unidad de estructura y actividad vital de todos los seres vivos de nuestro planeta. Pueden tener diferentes tamaños (de 3 a 100 micras) y formas (cilíndricas, esféricas, ovaladas), realizar diversas funciones y participar en todo tipo de procesos metabólicos.
De características comunes Se puede identificar la composición y estructura química.
Los principales elementos de la composición química son el carbono, el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno. Estos macroelementos constituyen la mayor parte de todos los componentes. Entre las sustancias inorgánicas, tienen especial importancia el agua y las sales minerales, que se presentan en forma de iones. Estos incluyen hierro, yodo, potasio, calcio, fósforo, cloro, etc.
Arroz. 1. Composición química.
También los elementos constituyentes son sustancias orgánicas: carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos, lípidos. La siguiente tabla te ayudará a entender las funciones de cada uno de ellos:
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Los elementos estructurales de una célula son la membrana celular, el núcleo y el citoplasma con orgánulos. Cada uno de los elementos constitutivos tiene sus propias características y funciones. Por ejemplo:
- centro contiene el código genético y regula todos los procesos que ocurren dentro del organismo celular;
- membrana celular protege contra la exposición ambiente, da forma;
La membrana celular de las plantas es mucho más densa que la de los animales. Esto es posible gracias a la presencia de celulosa en la composición.
- citoplasma Asegura la interconexión de todos los orgánulos dentro de la célula.
Entre los orgánulos de todas las células se encuentran los ribosomas, los lisosomas, el aparato de Golgi, las mitocondrias y el retículo endoplásmico.
Arroz. 2. Estructura celular.
Las células vegetales y animales son diferentes entre sí. Así, un organismo vegetal tiene vacuolas y plastidios, que los animales no tienen. Y el cuerpo animal contiene centriolos celulares, que participan en los procesos de división.
Características de la vida
Las principales manifestaciones de la vida celular son. procesos metabólicos y conversión de energía.
La formación de sustancias orgánicas, que va acompañada de un consumo de energía, se llama asimilación.
La descomposición o desintegración de sustancias orgánicas, que da como resultado la liberación de energía, se llama disimilación.
Arroz. 3. Actividad celular
El sol es la principal fuente de energía en la Tierra. Plantas bajo la influencia. rayos de sol producir moléculas de ATP. El trifosfato de adenosina (ATP) es una sustancia orgánica que actúa como una especie de batería en los organismos vivos.
La fotosíntesis, que ocurre en células vegetales, da oxígeno a la atmósfera. Gracias a él es posible la respiración y, por tanto, la existencia de toda la vida en el planeta.
En el interior de las plantas, bajo la influencia del sol, se forman sustancias orgánicas, que son consumidas por otras especies de la naturaleza viva (hongos, animales, bacterias).
Gracias a las plantas, todos los organismos vivos reciben no solo oxígeno, sino también nutrientes.
¿Qué hemos aprendido?
La célula, como todos los organismos vivos, tiene características propias en estructura y vida. Cada organismo celular Tiene caparazón, núcleo y citoplasma con orgánulos. La composición química de todas las células es la misma. Los componentes principales son carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Las principales manifestaciones de la vida celular son los procesos de asimilación y disimilación.
Prueba sobre el tema.
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Hola chicos, hoy les daré una lección de biología, mi nombre es Elena Vladimirovna, les pido que no sean tímidos y sean activos en la lección, siéntense.
Hoy en la lección no solo descubriremos nuevos conocimientos, sino que también rastrearemos nuestros estado emocional a través del color. Determinemos qué colores de la paleta tomaremos para la lección de hoy y qué significarán para nosotros. ¿Qué color te expresa? confianza, autosatisfacción, deleite - rojo.¿Qué color te expresa? buen humor, logro de objetivos, actividad – amarillo.¿De qué color está enrollado? tristeza, melancolía, hastío, tristeza – negro, gris.(escriba con anticipación en la pizarra para firmar solo colores). Chicos, en cierta etapa de la lección deben colorear el agua de los vasos de laboratorio con uno de estos colores, según su estado de ánimo. . (los vasos están numerados 1, 2, 3.) ¿De acuerdo? Bien.
Progreso de la lección.
Etapa teórica:
Chicos, miren la diapositiva, léanla. poema.
Hace miles de millones de años(diapositiva 1)
En el caos del Universo
Nació una gota de vida.
Tímidamente y tímidamente.
En los albores del universo viviente
Todo a su alrededor era extraño y peligroso.
Criatura diminuta y frágil
Comenzamos a construir una casa fuerte para la Vida.
La vida se ha vestido con una concha.
¿Qué hay alrededor? Hay agua, puedes beber.
Aire limpio, el sol calentaba.
Y el bebé decidió: "¡Viviremos!"
Y nos vamos. Ahora una célula viva
Comenzó a fortalecerse, multiplicarse, crecer,
Para que el planeta una vez salvaje
Todo podría florecer como jardines.
Entonces, ¿qué es? Idea principal este poema? Respectivamente,tema nuestra lección de hoy“La célula es la base de la estructura y funcionamiento de los organismos” (diapositiva 2) .
Chicos, ¿dónde se encuentran las células en la naturaleza viva? ¿Todos los organismos vivos están hechos de células? Mira la diapositiva (diapositiva 3) ¿Qué organismos vivos ves? ¿Están hechos de células? ¿A qué reinos pueden pertenecer estos organismos vivos? (bacterias, hongos, plantas y animales). (Diapositiva 4) Dime, ¿las células de plantas, animales, hongos y bacterias tienen una estructura similar? (No) . Entonces, ¿qué vamos a hacer hoy en clase? ¿Cuál es el propósito de la lección? demostrar la unidad del mundo animal identificando las características estructurales de las células de plantas, animales, hongos y bacterias. (diapositiva 5)
Hay hojas informativas en vuestras mesas, tómalas en tus manos. Verán una tabla que se convertirá en un recordatorio indispensable para cada uno de ustedes durante la lección de hoy. La primera, segunda y tercera columnas de la tabla están completas; debe familiarizarse con ellas. Comience.
Tipo,Consolidemos nuestro conocimiento sobre los orgánulos celulares y sus funciones completando la tarea en la pizarra. (diapositiva 7) Si comparamos una célula con una fábrica, entonces a qué orgánulos y partes de la célula se les pueden dar los siguientes nombres :
estación de energía (mitocondria), almacén de producto terminado (aparato de Golgi), planta de procesamiento de residuos (lisosoma), contenedor de ensamblaje (ribosoma), centro de información (núcleo), laboratorio fotoquímico (cloroplasto), autopista (EPS).
Chicos, díganme, ¿saben qué células se llaman procarióticas? (sin núcleo, por ejemplo, bacterias), y eucariotas (con núcleo, por ejemplo, plantas, animales, hongos).
Bien hecho. Chicos, les sugiero que descansen un poco y emprendan un viaje a través de la célula eucariota. Entonces, en el fondo de la película.
Pausa dinámica. En el centro de una célula eucariota se encuentra el núcleo, ( Nombre del niño) podemos pedirle que se vaya. Además del núcleo, ¿qué otros orgánulos existen en la célula? Imaginemos correctamente que están cerca del núcleo. Todos los orgánulos celulares se colocan en un líquido transparente y semiviscoso: el citoplasma. por favor deja ( Nombres de 4 chicos.) Tomados de la mano. El citoplasma está en movimiento constante. Muévete en círculo. Los orgánulos celulares inmersos en el citoplasma forman el contenido interno de la célula. Protege el contenido interno de la célula de ambiente externo membrana citoplasmática. Por favor, diga los nombres de 5 chicos.) Tome las manos, haga movimientos ondulatorios. La función principal de la membrana es conducir selectivamente sustancias hacia la célula y eliminar sustancias innecesarias. Si entran a la celda sustancias útiles, entonces hay que levantar las manos, hacemos lo mismo cuando liberamos sustancias de la célula. Si sustancias no deseadas quieren penetrar en la célula, la membrana se cierra y se presiona entre sí, bloqueando la entrada a la célula. Todavía tenemos (nombres de 2 niños) Ven a nosotros, te despertarás con sustancias, tu tarea es penetrar la celda. Chicos, estamos listos. A membrana celular las sustancias necesarias son adecuadas. La célula necesita deshacerse de sustancias que no necesita. Sustancias innecesarias ingresan a la célula. Las sustancias necesarias son liberadas por la célula. Bien hecho, tomen asiento.
Chicos, hemos demostrado con este ejercicio que la célula es única, integral, sistema abierto. Todos los procesos en una célula ocurren de forma natural; los orgánulos celulares intercambian sustancias no solo entre sí, sino también con el medio ambiente.
Chicos, cierren los ojos, relájense, recuerden todo lo que les pasó hasta este punto de la lección. Coge un pincel y pinta el agua del vaso número 1 con el color que vaya con tu estado de ánimo.
Etapa práctica:
Chicos, díganme, ¿podemos ver la jaula en cualquier momento? ¿Cómo podemos ver la estructura de una célula? (microscopio). Sí, para conocer la estructura de las células de plantas, hongos, animales y bacterias realizaremos trabajos de laboratorio. Dado que hay cuatro reinos de organismos vivos en cuestión, también hay cuatro laboratorios. Mire la línea superior de las hojas de información. Aquí todos tienen escrito un número de laboratorio. Tome un bolígrafo y una hoja de información y tome asiento en su laboratorio.
En las mesas ves instrucciones paso a paso cómo hacer trabajos de laboratorio. Mírala. leer el gol trabajo de laboratorio. (leer en voz alta uno por uno ). Para identificar las características estructurales de una celda en particular, es necesario distribuir tareas en el grupo. Una persona del grupo coloca un microscopio óptico, luego una imagen clara de la preparación, que levante la mano quien quiera realizar este trabajo. Y la segunda persona prepara el medicamento según las instrucciones y se lo entrega a un vecino del grupo para que lo examine bajo un microscopio, que esté interesado. Y el tercer miembro del grupo estudiará la teoría sobre la estructura de las células en cuestión. Y cada miembro del grupo debe examinar el fármaco en estudio bajo un microscopio. Tras realizar el trabajo de laboratorio, cada grupo nos contará el trabajo realizado y sacará conclusiones. Mientras haces el laboratorio, marca en tus hojas de información con un signo más o menos qué orgánulos están incluidos en la célula que estás estudiando. Comience.
Los chicos escuchan atentamente a los grupos que hablan y al mismo tiempo completan las columnas correspondientes de la tabla en las hojas de información.
Defensa grupal: El primer participante cuenta qué fármaco preparó y con un puntero muestra aquellas partes de las celdas (diapositiva 8) de las que hablará el participante 2 al contar la teoría. El tercer participante pronuncia la conclusión del trabajo y los 2 participantes restantes hablan. pizarra interactiva hacer tareas. Arrastra los orgánulos necesarios a la celda.
Vaso para colorear nº 2.
Fijación: prueba en la hoja de control. Calificación.
Tarea: Para elegir entre:
1. Texto del párrafo
2. Redacte un crucigrama sobre el tema “Planta y célula animal", "Célula bacteriana", "¿Hongos, plantas o animales?".
3. Haz un modelo (aplicación) de una celda. Puntuación en hojas de evaluación
Reflexión. Drene el líquido de los vasos No. 1 y No. 2 y vea de qué color resulta.
