Основные функции органоидов клетки

Задача 16.
Функционирование слюнных желез неизбежно сопровождается частичным разрушением железистых эпителиальных клеток и образование новых. Какой процесс лежит в основе этого явления? Какие органоиды играют важную роль в разрушении железистых эпителиальных клеток?
Решение:
В процессе функционирования слюнных желёз запрограммирован апоптоз – генетически запрограммированная гибель клетки. В слюнных железах запрограммированная гибель клеток происходит в результате разрушения мембранной оболочки лизосом. Выделившиеся в цитоплазму гидролитические ферменты растворяют органеллы клетки, что приводит клетку к её гибели. Гидролитические ферменты разрушают мембраны ЭПС и аппарата Гольджи, что приводит к высвобождению ферментов слюны, которые способствуют дополнительному разрушению (лизису) полисахаридов клетки. Таким образом, в апоптозе клеток слюнных желёз участвуют гидролитические ферменты лизосом и ферменты, секретируемые агранулярной эндоплазматической сетью. Главная роль в аутолизисе клеток слюнных желёз принадлежит лизосомам.

Задача 17.
В ядре первой секреторной клетки — три крупных рыхлых ядрышка, во второй — три плотных ядрышка. Что можно сказать об активности этих клеток? Какова природа секрета этих клеток? Почему?
Решение:
В ядрышках происходит синтез р-РНК, т-РНК и сборка большой и малой субъединиц рибосомы. Рыхлость ядрышка указывает на его активность. В клетке с крупными рыхлыми ядрышками идет активное образование рибосом. Если эта клетка секреторная, то секрет у нее белковой природы, потому что на рибосомах синтезируется первичная структура белка.

Задача 18.
На поверхности клеток идет активный фагоцитоз. Такие органоиды должны быть задействованы для успешности процесса?
Решение:
Фагоцитоз – (греч. рhagos – пожирать, cytos – вместилище) – это захват и поглощение клеткой крупных частиц (иногда целых клеток и их частиц). При этом плазматическая мембрана образует выросты, окружает частицы и в виде вакуолей перемещает их внутрь клетки. Этот процесс связан с затратами мембраны и энергии АТФ. Значит, для успешности процесса должны быть задействованы плазматическая мембрана и митохондрии. Фагоцитоз был впервые описан И.И. Мечниковым при изучении деятельности лейкоцитов и макрофагов, которые защищают организм от патогенных микроорганизмов и других нежелательных частиц.

Задача 19.
Лаборант перепутал электроннограммы мышечных волокон мышцы поднимающей крыло стрижа и страуса. На первой электроннограмме митохондрии имели хорошо развитые кристы, плотно прилежащие друг к другу, на второй электроннограмме митохондрии имели хуже развитые кристы и более развитую зону матрикса. Разберитесь в видовой принадлежности электоннограммы.
Решение:
Митохондрии – органеллы общего типа, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя – образует различной формы выросты — кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) между кристами находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК, которые участвуют в синтезе митохондриальных белков. На внутренней мембране видны грибовидные тела – АТФ-сомы, которые являются ферментами, образующими молекулы АТФ. На внутренней мембране – кристах – идут процессы, связанные с окислительным циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью переноса электронов, т. е. клеточное дыхание, в результате которого синтезируются АТФ. На наружной мембране и рядом в гиалоплазме идёт анаэробное окисление (гликолиз). Поэтому для клеток мышц, поднимающих крыло, необходимо много энергии. Птицы, активно летающие, нуждаются в большом количестве энергии, поэтому клетки их грудных мышц содержат митохондрии с плотно прилегающими кристами друг к другу, чем в таких же клетках птиц, утративших способность к полёту. Таким образом, первая электроннограмма мышц приинадлежит стрижу, а вторя – страусу.

Задача 20.
При голокриновой секреции апикальная часть секреторных клеток разрушается и в просвет канальца выходит большое количество секрета, упакованного в мембраны. Какой органоид хорошо развит в клетках такого типа?
Решение:
Концентрация и упаковка веществ в мембраны, в том числе, сборка и «рост» мембран, которые затем окружают продукты секреции, происходят в аппарате Гольджи. Поэтому аппарат Гольджи хорошо развит в секреторных клетках.

Задача 21.
В зеленых клетках листа (столбчатом мезофилле) идет активный синтез крахмала, а в белых клетках клубня картофеля нет. Какие органоиды присутствуют только в зеленых клетках листа и в белых клетках клубня?
Решение:
В зелёных клетках листа (столбчатом мезофилле) присутствуют пластиды – хлоропласты. Хлоропласты – микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Основная функция хлоропластов – это фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл – пигмент зелёного цвета, благодаря которому возможно протекание фотосинтеза в растительной клетке. На гранах – стопках талакоидов идёт световая фаза фотосинтеза, в стромах – темновая фаза.
Лейкопласты – микроскопические органеллы растительных клеток общего типа, имеющие двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2-3 выроста. Форма округлая. Бесцветны. Функции: центр накопления крахмала и других веществ. На свету преобразуются в хлоропласты. Поэтому в клетках клубня картофеля, где накапливаются питательные вещества про запас, присутствуют только белые пластиды – лейкопласты.

Задача 22.
Представлены три клетки. У одной – хорошо развиты микроворсинки, у другой реснички, третья имеет длинные отростки. Какая из клеток специализирована на процессе всасывания?
Решение:
Микроворсинки – многочисленные выросты цитоплазмы, ограниченные плазматической мембраной. Они увеличивают площадь контакта с субстратом и средой.
Реснички – многочисленные поверхностные структуры плазматической мембраны с функцией перемещения клеток в пространстве и их питания (реснички на поверхности клеток инфузорий, коловраток, а также ресничный эпителий дыхательных путей).
Жгутики – длинные отростки – малочисленные поверхностные структуры клетки, обеспечивающие движение клетки или организма в жидкой среде (жгутиковые одноклеточные, некоторые бактерии, сперматозоиды).
Следовательно, клетка с хорошо развитыми микроворсинками специализирована на процессе всасывания.

Задача 23.
При электронномикроскопическом исследовании изолированой клетки на одной её поверхности были обнаружены мерцательные реснички, на другой – десмосомы. Какая из них свободная, а какая из них контактирует с другими клетками?
Решение:
Мерцательные реснички – многочисленные поверхностные структуры плазматической мембраны с функцией перемещения клеток в пространстве и их питания.
Десмосомы – вид промежуточного контакта, когда мембраны соседних клеток «сшиты» пучками поперечных фибрилл, проникающих глубоко в цитоплазму, что создаёт механическую прочность между клетками покровного эпителия (жёсткость и эластичность), гладкими мышечными клетками, между клетками мышц сердца, между фибробластами. Поэтому можно предположить, что поверхность данной клетки со стороны мерцательных ресничек свободна, а со стороны десмосомы – контактирует с другими клетками. Следовательно, можно считать, что это клетка ресничного эпителия дыхательных путей животного.

Задача 24.
При длительной работе в горячих цехах и вследствие нарушения охраны труда у мужчин наблюдается нарушение в строении сперматозоидов – появление без жгутиковых форм. К чему влечет появление без жгутиковых сперматозоидов?
Решение:
Главная роль жгутика сперматозоида – это поступательное и вращательное движение сперматозоида в период оплодотворения. Появление без жгутиковых сперматозоидов приводит к неспособности их к оплодотворению, так как теряется их способность к подвижности.

Задача 25.
Клетки, выстилающие кишечник, имеют щеточную каемку. При некоторых болезнях она разрушается. Какая функция клеток при этом пострадает?
Решение:
В клеточном эпителии, в зоне щёточной каёмки всасывающего эпителия обнаруживается большое количество разнообразных ферментов (амилаза, липаза, различные протеиназы, экзогидролазы и др.), т.е. осуществляется пристеночное пищеварение. Поэтому при разрушении щёточной каёмки кишечника клетки её утрачивают функцию синтеза и катализа, в частности будет нарушено гидролитическое расщепление биополимеров и органических молекул, т. е. будет нарушено примембранное или внеклеточное расщепление.

Задача 26.
Какая часть сперматозоида и яйцеклетки является носителем генетической информации?
Решение:
Носителем генетической информации являются молекулы ДНК, в которых эта информация хранится. Хромосома прокариотической клетки представляет собой одну длинную двухцепочечную молекулу ДНК, собранную в компактное образование – нуклеоид. Эукариотические клетки содержат большое число молекул ДНК, которая неравномерно распределена по нескольким хромосомам в виде комплексов с многочисленными белками. Сами хромосомы локализованы в ядре клетки. Поэтому носителем генетической информации сперматозоида и яйцеклетки являются ядра – основные органоиды клетки. В сперматозоиде ядро расположено в головке сперматозоида. В яйцеклетке ядро расположено в центре клетки.