Клетка и органоиды. Фотосинтез и дыхание

Клетка и её органоиды

Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, у которых клеточного строения нет).

Прокариоты и эукариоты

• Прокариоты (бактерии, цианобактерии) – нет оформленного ядра, ДНК кольцевая, нет мембранных органоидов (митохондрий, пластид), рибосомы мелкие.
• Эукариоты (растения, грибы, животные) – есть ядро и мембранные органоиды.

Органоиды

• Ядро – хранит наследственную информацию (ДНК в хромосомах); в нём образуются и-РНК и субъединицы рибосом (в ядрышке).
• Рибосомы – синтез белка; немембранные.
• Эндоплазматическая сеть (ЭПС) – шероховатая (с рибосомами) синтезирует белки, гладкая – липиды и углеводы; транспорт веществ.
• Комплекс Гольджи – накопление, упаковка и вывод веществ, образование лизосом.
• Лизосомы – внутриклеточное переваривание.
• Митохондрии – две мембраны, внутренняя образует кристы; кислородный этап дыхания и синтез АТФ. Имеют свою кольцевую ДНК и рибосомы.
• Пластиды (у растений): хлоропласты (фотосинтез), хромопласты (окраска), лейкопласты (запас крахмала). Хлоропласт имеет две мембраны и внутреннюю мембранную систему – тилакоиды, собранные в граны; есть своя ДНК.
• Клеточный центр – участвует в делении (у высших растений центриолей нет).
• Вакуоль с клеточным соком – крупная у растений.
• Клеточная стенка: у растений из целлюлозы, у грибов из хитина; у животных её нет.

Запасной углевод: у растений – крахмал, у грибов и животных – гликоген.

Фотосинтез

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (на свету, в хлоропластах)

• Световая фаза – на мембранах тилакоидов: свет поглощается хлорофиллом, вода расщепляется (фотолиз), выделяется O₂, синтезируется АТФ.
• Темновая фаза – в строме хлоропласта: CO₂ превращается в глюкозу за счёт АТФ и водорода из световой фазы. Свет напрямую не нужен, но без продуктов световой фазы она не идёт.

Кислород при фотосинтезе образуется из воды, а не из CO₂.

Дыхание

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + энергия

Бескислородный этап (гликолиз) идёт в цитоплазме и даёт 2 АТФ; кислородный этап – в митохондриях, по школьному учебнику даёт 36 АТФ (всего 38 АТФ на молекулу глюкозы).

Растения и грибы дышат одинаково (аэробно, в митохондриях), а питаются по-разному: растения – автотрофы, грибы – гетеротрофы. В растении идут оба процесса – и фотосинтез, и дыхание.

Примеры в стиле ОРТ

Пример 1. Органоид имеет две мембраны, собственную ДНК, а на складках внутренней мембраны синтезируется АТФ при участии кислорода. Что это? Ответ: митохондрия.

Пример 2. Каких органоидов нет в клетке гриба по сравнению с клеткой листа? Ответ: хлоропластов (пластид); нет и целлюлозной стенки – у грибов стенка из хитина.

Пример 3. Растение поливали водой с «тяжёлым» изотопом кислорода. Где окажется этот изотоп после фотосинтеза? Ответ: в выделившемся кислороде O₂, потому что O₂ образуется при фотолизе воды.

Типичные ошибки

• Думать, что растения только фотосинтезируют, но не дышат. Дышат все живые клетки круглые сутки.
• Путать хлоропласт и митохондрию: обе имеют две мембраны и свою ДНК, но в хлоропласте синтез органических веществ зависит от света.