Учебник подготовлен в соответствии с Типовой учебной программой по предмету «Биология» для 5-9 классов уровня основного среднего образования по обновленному содержании.

ВВЕДЕНИЕ

Дорогие ребята!

В этом учебном году вам предстоит изучать курс биологии для 9 клас­са ио обновленному содержанию уровня основного среднего образования Типовой учебной программы. Это третий год изучения биологии в школе. Базовое содержание учебного предмета «Биология» 9 класса включает те же разделы, с которыми вы познакомились в 7 и 8 классах. Именно поэтому вам необходимо будет постоянно вспоминать учебный материал прошлых лет обучения. Для облегчения этой работы перед каждым пара­графом приводятся вопросы, на которые нужно постараться ответить до изучения новой темы, и номера параграфов учебников «Атамұра» прош­лых лет.

Часть материала нового учебника посвящена изучению организма че­ловека, его строению и работе, а часть — вопросам общих биологических закономерностей.

В ходе выполнения лабораторных работ вы познакомитесь с особен­ностями различных живых объектов и лучше изучите работу своего ор­ганизма.

Внимательно читайте текст параграфов, обращая внимание на слова, выделенные курсивом или полужирным шрифтом. Все термины, исполь­зованные в параграфе, приводятся после основного текста. Проверьте, можете ли вы объяснить их значение после изучения темы. Если возник­нут затруднения, обратитесь к краткому толковому словарю терминов (глоссарий) в конце учебника.

Дополнительный текст, выделенный мелким шрифтом, дается для ознакомления, а не для запоминания.

Вопросы и задания после параграфов построены с учетом уровней сложности. Задания на знание и понимание, а также применение яв­ляются обязательными для всех учащихся. Вопросы на анализ, синтез и оценку могут выполняться выборочно и не всеми учениками. Дискуссии в классе проводятся по согласованию с учителем. Если форма проведения — командная конкурсная игра, то к ней надо подготовиться заранее.

Глава 1. КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ

§1. Клеточные структуры

Цель изучения этой темы объяснить основные функции компонентов растительной и животной клетки

Без каких двух клеточных структур не может существовать любая живая клетка? Какие мельчайшие органоиды встречаются во всех клетках?

Что нужно повторить для успешного изучения темы? § 12 — учебник для 7 класса: $1-учебник для 8 класса.

Клеточные структуры — понятие, объединяющее как мелкие органои­ды клетки, так и более крупные ее части. Как вы помните, части эукарио­тической клетки — это цитоплазма, оболочка и ядро (см. 1-й форзац).

Цитоплазма — вязкая жидкость — внутренняя среда клетки, ее со­держимое. Она заполняет пространство между ядром и оболочкой клет­ки. Без цитоплазмы существование клетки невозможно. В цитоплазме растворены разнообразные вещества. Здесь же находятся и ферменты, благодаря которым протекает большинство химических реакций, харак­терных для живой клетки.

Плазматическая мембрана отделяет цитоплазму клетки от окружаю­щей среды. Без нее существование клетки тоже невозможно. Напомним, что наружная, или плазматическая, мембрана — единственный компонент оболочки клеток животных. У клеток растений, бактерий и грибов это часть оболочки. Кроме того, у них снаружи мембраны есть еще и жесткая клеточная стенка. Мембрана защищает клетку от внешних воздействий, ограничивает ее от окружающей среды и пропускает определенные веще­ства. Это свойство поглощать нужные для клетки вещества и выпускать ненужные называется избирательной проницаемостью. Мембрана состоит из жироподобных и белковых веществ. Подробнее о ее особенностях вы узнаете в курсе 10 класса. Все мембраны органоидов, находящиеся внутри клетки, похожи по строению и свойствам на наружную мембрану.

Ядро — обязательная часть всех эукариотических клеток. Как вы пом­ните, ядро — важнейшая часть клетки. Безъядерные клетки не способны к размножению (эритроциты). Ядро отделяется от цитоплазмы двойной ядерной мембраной, в которой множество пор. Через поры происходит обмен веществ между цитоплазмой и ядерным соком (кариоплазмой) — жидкостью внутри ядра. В ядре также находятся хромосомы, состоящие из ДНК и отвечающие за наследственность, ядрышки и различные фер­менты, которые нужны для сохранения и реализации наследственной информации. Напомним, что биохимические процессы в клетке происходят с помощью белков-ферментов. Информация о составе этих и всех других белков хранится в ДНК хромосом, находящихся в ядре. Поэтому часто говорят, что «ядро управляет жизнью клетки». Ведь именно благода­ря процессам, происходящим в ядре, образуется определенный фермент. А уже ферменты направляют биохимические процессы в клетке. Это мо­гут быть процессы роста, старения, переваривания определенных веществ или даже самоуничтожения.

Эндоплазматическая сеть — ЭНС — это органоид, который представ­ляет собой трубку или канал внутри цитоплазмы. Стенкой ЭНС, отделяю­щей ее полость от цитоплазмы, является мембрана, сходная по строению с наружной мембраной клетки. ЭНС пронизывает цитоплазму и может занимать у некоторых клеток до 50% объема. Внутри канальцев ЭПС находятся и перемещаются вещества, которые не должны попасть в ци­топлазму. Либо это пищеварительные белки-ферменты, способные пере­варить (повредить) части самой клетки, либо иные вещества, которые необходимо сохранить от взаимодействия с веществами, находящимися в цитоплазме. Как вы помните, на мембране шероховатой ЭПС располо­жены рибосомы. Соответственно там происходит биосинтез белков клет­ки. В тех частях ЭПС, где нет рибосом, происходит биосинтез жиров и углеводов, и их принято называть гладкой ЭПС.

Рибосомы — мельчайшие немембранные органоиды, характерные для всех типов клеток. Вез рибосом невозможна жизнь. Ведь именно они син­тезируют — создают собственные белки из аминокислот по информа­ции, записанной в ДНК хромосом. Таким образом, рибосомы участвуют в реализации наследственной информации. Химически рибосомы со­стоят из РНК и белков. По форме они напоминают «неправильную» вось­мерку. «Неправильной» ее называют потому, что одна ее часть (шарик), непропорционально меньше другой. Также верно говорить, что рибосома состоит из двух субъединиц — большой и малой.

Комплекс Гольджи — органоид, похожий на ЭПС тем, что тоже пред­ставляет собой канальцы, или полости, отделенные от цитоплазмы одной мембраной. Также с ЭПС сходны и две функции этого органоида: 1) транс­порт веществ внутри клетки и 2) синтез собственных жиров и углеводов.

Особенности комплекса Гольджи:

Лизосомы (греч. lysis — «разложение, растворение, распад») — это мембранные пузырьки, заполненные литическими ферментами. Иными словами, это разрушение или переваривание. Таким образом, лизосомы — это разрушающие, растворяющие или переваривающие что-либо тель­ца. Лизосомы могут переваривать пищу, вредные частицы, устаревшие части клеток или сами клетки. Процесс самопереваривания клеток на­зывается автолизом.

Митохондрии — крупные органоиды, характерные для всех эукарио­тических клеток, состоящие из двух мембран. Как вы помните, именно в митохондриях образуется большая часть энергии, используемой клет­кой. На жизненные процессы, протекающие в клетках, в основном, ис­пользуется энергия АТФ. Синтез 94-95% этого энергоемкого вещества происходит именно в митохондриях. В ходе процесса дыхания энергия органических веществ — углеводов, жиров и белков — переходит в энер­гию АТФ, которая после и используется клеткой. Для этого необходим кислород, вещества (ферменты) и структуры самих митохондрий (крис­ты). Как побочные продукты выделяются углекислый газ и вода, а после белков еще азотсодержащие вещества.

Пластиды — двумембранные органоиды, характерные только для растений. Типы пластид и их роль вы изучали в 8 классе. Важнейшие пластиды — хлоропласты — осуществляют процесс фотосинтеза, так как содержат пигмент хлорофилл.

У пластид и митохондрий есть сходные черты:

• это органоиды, состоящие из двух мембран — гладкой наружной и внутренней со стопочками (граны хлоропластов) или выростами (кристы митохондрий);
• жидкая внутренняя среда пластид (строма) и митохондрий (матрикс) отделена от цитоплазмы, и в ней протекают собственные слож­ные реакции;
• там функционируют собственные мелкие рибосомы, собственная кольцевая ДНК. разные виды РНК и белков-ферментов;
• эти органоиды способны выжить в питательной среде, вне живых клеток, но не способны размножаться.

Клеточный центр — немембранный мелкий органоид, состоящий из двух триплетов микротрубочек (сократительных белков). Он отвечает за равномерное распределение хромосом но дочерним клеткам при размно­жении. По химическим компонентам и общему плану строения (микро­трубочки) клеточный центр похож на жгутики и реснички. Видимо, по­этому и те, и другие органоиды характерны только для животных (их нет в клетках растений и грибов).

Органоиды движения — немембранные органоиды — жгутики и рес­нички. Они пронизывают мембрану клетки, выходя на поверхность, и своими движениями позволяют одиночным клеткам плыть в жидкой сре­де. У многоклеточных организмов они обеспечивают продвижение час­тиц в определенном направлении. Строение жгутиков бактерий прин­ципиально отличается от строения таковых у эукариот. По реснички и жгутики эукариот имеют одинаковое внутреннее строение и отличают­ся длиной и количеством.

Клеточные включения — временные скопления каких-либо веществ в клетке, видимые в микроскоп. Так в цитоплазме клеток картофеля можно наблюдать глыбки крахмала, а в клетках семян масличных рас­тений — капельки жира.

Клеточные структуры, цитоплазма, плазматическая мембрана, ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, комплекс Голь­джи, лизосомы, митохондрии, пластиды, клеточный центр, ор ганоиды движения, клеточные включения.

№ Знание и понимание

1.  Перечислите органоиды клетки.
2. Выясните роль каждого из них,

Применение

1. Определите связь между количеством мембран и типом органоида, за­полнив таблицу.

2. Сравните ЭПС и комплекс Гольджи. Как они взаимосвязаны с рибосо­мами и лизосомами?

Анализ

1. Изобразите в виде схемы функции органоидов, условно поделив их на следующие группы: 1) транспортные; 2) защитные; 3) энергетические; 4) строительные синтетические; 5) разрушающие литические.

2. Выскажите ваше мнение о причинах того, что одни и те же органоиды могли оказаться в разных группах.

Синтез

1. Порассуждайте, как могли сформироваться пластиды и митохондрии.
2. Систематизируйте органоиды по различным критериям: 1) особенно­сти строения; 2) взаимосвязь во внутриклеточных процессах; 3) вы­полняемые функции.

Оценка

1. Считаете ли вы, что все органоиды клетки функционально взаимосвя­заны между собой?
2. Составьте схему, отражающую взаимосвязь различных органоидов в клетке.