Клетка – единица жизни Учитель биологии МБОУ Нехаевская СОШ Сахаров Н.Н.

Цели урока Изучить динамические процессы, происходящие в клетке и их взаимосвязь во время жизнедеятельности клетки. Определить роль клетки в поддержании гомеостаза организма. Углубить и закрепить знания о взаимодействии систем организма и определить роль клетки в процессе регуляции функций.

Клетка сложная открытая динамическая система Внешние воздействия Воздействия неживой природы: температура, давление, свет, концентрация веществ Воздействия живой природы: микробы, вирусы, простейшие Кровеносный сосуд

Входы подсистемы жизнеобеспечения Функциональные входы Кислород Питательные вещества Медиаторы биоактивные вещества Подсистема жизнеобеспе чения Подсистема, обеспечивающая выполнение специфических функций Метаболизм, митоз Секреция, мышечное сокращение и др.

Подсистема жизнеобеспе чения Подсистема, обеспечивающая выполнение специфических функций Вода, СО 2, отработанные вещества Передача нервного импульса, выделение секрета, мышечное сокращение Выходы подсистемы жизнеобеспечения Функциональные выходы

Проблема урока Доказать, что клетка является единицей жизни и, что именно на уровне клетки выполняются основные функции организма.

Оперон Структурные гены Промотор аb c Этапы синтеза белка иРНК Белки Т р а н с л я ц и я Т р а н с к р и п ц и я ДНК РНК - полимераза

Единицы транскрипции Экзон Интрон Экзон Интрон Экзон Кэп-шапочка Поли-А Удаляются Зрелая иРНК Механизм процессинга и сплайсинг

Схема активирования аминокислоты + АТФ тРНК Аминокислота тРНК – аминоацил - синтетаза

Большаясубъединица Инициация АУГ УУА ААЦ ГЦГ УГА УУА ААЦ ЦЦУ мет УАЦ Малая субъединица

АП АУГ ААЦ ЦЦУ АУГ и РНК Трансляция (стадия элонгации) УАЦ ГГА УУГ

Схема модели реализации информации в клетке Синтез белка в на рибосомах Цитоплазмы ЭПР Митохондрии Ферменты клеточного дыхания Полость ЭПР - модификация Комплекс Гольджи - сортировка Первичная лизосома Секреторный пузырек

лизосома Образование первичной лизосомы Комплекс Гольджи Маннозо-6-фосфат Рецептор Н+Н+

Криста Матрикс Меж- мебранное простран- ство Н + - АТФ синтетаза Н+Н+ Н+Н+ Н+Н+ Н+Н+ НАДФ. Н НАДФ е ½ О 2 АДФ+Ф АТФ ½ Н 2 О Ферменты клеточного дыхания

Взаимосвязь органоидов клетки Первичная лизосома Фагоцитозный пузырек Вторичная лизосома Гидролиз белков Аминокислоты Митохондрии ЭПР Рибосомы Катаболические ферменты Комплекс Гольджи Первичная лизосома Секреторный пузырек

Выделение секрета

Мембрана клетки Инсулин Рецептор инсулина Канал открыт Мембранный канал И н с у л и н о в ы й к а н а л

Митохондрия Окислительное фосфорилирование Глюкоза ГликогенГликолиз Цикл Кребса Глюкоза в клетке 6 СО Н 2 О 38 АТФ Инсулин Гексакиназа

Ответ клетки на воздействие гормона адреналина Рецептор адреналина Адреналин Аденилатциклаза АТФ цАМФ Пк неактивная Пк активная Гликоген фосфорилаза г л и к е н г л ю к о з а Мембрана

Закрепление знаний Первая группа: составить словесную схему образования инсулина и его доставка до мышечной клетки; Вторая группа словесную схему образование адреналина и его влияние на энергетику клетки; третья группа словесную схему анаболизма и катаболизма в клетке. Четвертая группа связь внутриклеточных процессов и внешних регуляторов (инсулина и адреналина)

Образование и доставка инсулина Поджелудочная железа клетки Синтез инсулина Транскрипция Трансляция Комплекс Гольджи Секреторный пузырек Экзоцитоз Кровь Мембрана клетки Рецептор инсулина

Доставка адреналина к клетке Надпочечники Адреналин Кровь Мембрана клетки Рецептор адреналина

Схема анаболизма и катаболизма Транскрипция Трансляция Белки АТФ Ферменты Гликолиз Цикл Кребса Фосфорилирова ние

Связь внутриклеточных процессов и внешних регуляторов Инсулин Глюкоза в клетке Окислительное фосфорилирование Гексакиназа Адреналин Рецептор адреналина Аденалинатциклаза цАМФ Пк. активная Гликогенфосфорилаза Гликоген Глюкоза

Алгоритмы работы подсистем клетки Подсистема жизнеобеспечения Подсистема, обеспечивающая выполнение специфических функций Обеспечение постоянства внутренней среды (гомеостаза) Работа по выполнению функций обеспечивающих жизнедеятельность организма в целом Поддерживает на генетически заданном уровне параметры подсистемы жизнеобеспечения Изменяет оптимальным образом параметры, обеспечивающие выполнение специфических функций Генетически заданный параметр Сравнение заданного и текущего Функция состояния системы Текущее значение параметра

В мембранах клеток-мишеней имеются белки-каналы. Они предназначены для проникновения внутрь клеток глюкозы. Однако без инсулина они закрыты, и глюкоза проникнуть внутрь клетки не может.

Инсулин открывает белки-каналы в клеточных мембранах, и глюкоза поступает внутрь клетки, где утилизируется митохондриями..

Утилизация глюкозы внутри митохондрий также не может обойтись без инсулина. Она запускается ферментом гексиназой, а гексиназа активизируется инсулином

Поэтому без инсулина, даже если глюкоза и проникнет в клетку, она не может подвергнуться фосфорилированию.

Активация осуществляется с помощью аминоацил – тРНК – синтетаз в присуствии АТФСхема активирования аминокислоты

Синтез белка начинается с образования иницирующего комплекса. иРНК соединяется с малой субъединицей рибосомы. Первый кодон АУГ, взаимодействуя с тРНК – мет, формирует комплекс, который обеспечивает связь малой и большой субъединиц рибосомы и запускается синтез белка.