Что не открыл Роберт Броун?

Авторы: Пашина Маргарита

Косенков Алексей

10 А класс

МОУ СОШ № 23

Гипотеза:

Если в клетке разрушить ядро, то другие ее части возьмут на себя выполнение его функций.

Цель исследования:

Доказать необходимость наличия ядра в эукариотической клетке.

Задачи:

• Выяснить особенности строения ядра

• Установить функции ядра в клетке

• Доказать связь строения ядра с его функциями

• Доказать, что ядро является центром управления клетки

Ход исследования:

• С помощью источников информации выяснить особенности строения ядра эукариотической клетки в связи с его функциями.

• Составить таблицу «Строение и функции ядра».

• Изучить описания экспериментов, доказывающих роль ядра в клетке.

• Выяснить возможность выполнения функций ядра другими органоидами клетки.

Результаты исследования.

1. Прокариотические и эукариотические клетки

Различают два типа клеток. Клетки, изначально не имеющие ядра, называются прокариотическими. Такие клетки имеют бактерии и сине-зеленые водоросли.

Клетки, имеющие ядро, называются эукариотическими. Они присутствуют в организмах растений, животных и грибов.

Оказывается, эритроциты млекопитающих и клетки ситовидных трубок цветковых растений ядра не имеют, но при этом остаются эукариотическими, т.к. на ранних стадиях развития ядро в них присутствует.

2. Строение ядра.Изучив разные источники

информации,

мы выяснили, что ядро

эукариотической клетки

обязательно имеет

следующие структуры:

1. Оболочка ядра

2. Ядерные поры

3. Кариоплазма

4. Хроматин

5. Ядрышко

Роберт Броун, открывший в 1831 году клеточное ядро, не мог видеть этих структур из-за несовершенства увеличительных приборов.

21

3

5

4

3. Функции ядра.Строение ядра связано с его функциями:

Обнаружено, что количество ядрышек в ядре совпадает с числом хромосом и является таким же характерным признаком вида, как и хромосомный набор клетки.

Структуры ядра Функции Особенности строения

Оболочка ядра Обеспечивает связь ядра с цитоплазмой

Образована двумя мембранами, имеет крупные поры, связана с мембраной ЭПС

Кариоплазма Обеспечивает обменные процессы в ядре

Представляет собой коллоидный раствор белков, нуклеотидов и ионов

Ядрышко Синтез р-РНК и сборка субъединиц рибосом

Плотное округлое тельце, состоящее из р-РНК

Хроматин Обеспечивает хранение, реализацию и передачу наследственной информации

Представляет собой комплекс ДНК и особых белков.

4. Реализация функция ядра в клетке.Выполнение ядром основных своих функций в клетке – хранения и передачи наследственной информации – обеспечивается особым веществом, хроматином.

Хроматин образован молекулой ДНК (1)

и особыми белками – гистонами (2).

ДНК накручивается на комплекс

из 6-ти гистонов, образуя особую

структуру – нуклеосому (3).

Благодаря нуклеосомам, обеспечивается

компактное расположение длинной

молекулы ДНК в ядре клетки.В неделящейся клетке хроматин имеет вид нитей, которые плохо видны под микроскопом. В это время на участках молекулы ДНК происходит транскрипция и образование молекул и-РНК для синтеза белков, необходимых клетке в данный момент времени. Молекулы и-РНК через крупные поры ядерной оболочки уходят в цитоплазму клетки к рибосомам, которые собирают белковые молекулы. Таким образом, предоставляя информацию о первичной структуре белков, ядро регулирует процессы жизнедеятельности в клетке.

3

1

2

Во время деления происходит его спирализация, в результате чего образуются плотные тельца – хромосомы.

Каждая хромосома имеет

определенное строение.

В ходе деления клетки ДНК удваивается, что обеспечивает передачу ядром наследственной информации.

В многоклеточном организме различают соматические клетки и гаметы. Соматические клетки обеспечивают строение и функционирование организма, а гаметы – его половое размножение. В соматических клетках каждая хромосома имеет себе пару, поэтому в таких клетках содержится двойной, диплоидный набор хромосом. Хромосомы из одной пары называются гомологичными.

В гаметах хромосомный набор гаплоидный (одинарный).

Для каждого вида организмов на нашей планете характерно определенное количество хромосом. Оно называется хромосомным набором. Так хромосомный набор соматических клеток человека включает 46 хромосом.

5. Может ли клетка жить без ядра?Изучив литературу, мы выяснили, что для выяснения роли ядра в клетке проводились опыты с одноклеточными водорослями ацетабуляриями.

При удалении ядра из клетки одного вида этих водорослей

и пересаживании в нее ядра другого вида клетка

развивалась как особь второго вида.

Проанализировав функции всех органоидов клетки, мы убедились в том, что ни один органоид не сможет компенсировать работу ядра при его разрушении. Это связано с тем, что вся наследственная информация о первичной структуре белков хранится только в ядре.

Выводы:

• Ядро хранит наследственную информацию о признаках всего организма и об особенностях строения и функционирования самой клетки.

•В клетке нет органоидов, которые смогли бы обеспечить хранение, реализацию и передачу наследственной информации в случае разрушения в клетке ядра.

•Эукариотическая клетка не может существовать без ядра (исключение составляют только высокоспециализированные клетки на последних этапах своего развития).

Информационные ресурсы:• Беркинблит М.Б., Глаголев С.М. Общая биология для 10 класса средней школы.- В 2 ч.- М.: МИРОС, 1999.

• Высоцкая Л.В., Глаголев С.М. Общая биология: Учебник для 10-11 кл. шк. с углубл. изуч. биологии. – М.: Просвещение, 2006.

• Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т.- М.: Мир, 1990.

• Дудель Й., Рюэгг Й. Физиология человека: В 3-х томах.- М.: Мир, 1996.

• Каменский А.А. Общая биология. 10-11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа, 2005.

• Общая биология : Учебник для 10-11 класса общеобразовательных учреждений / Д.К. Беляев.- М.: Просвещение, 2004.

• www/narod.ru

• school-collection.edu.ru