Odpowiedzi na niektóre pytania uczniów

„Czy istnieją rośliny, które odżywiają się promieniami słonecznymi lub powietrzem?”

Prawie wszystkie rośliny ( z wyjątkiem niektórych roślin – pasożytów) odżywiają się dwutlenkiem węgla z powietrza, wodą i energią promieni słonecznych. Odżywiać się wyłącznie promieniami słonecznymi lub powietrzem rośliny nie mogą.

„Z czego rośliny produkują tlen?”

Tlen, którego cząsteczki składają się z dwóch atomów tlenu jest wydzielany przez rośliny jako jeden z produktów fotosyntezy. Do chloroplastu, gdzie zachodzi proces fotosyntezy, tlen nadchodzi w związanej postaci w składzie cząsteczki wody. Podczas okresowych reakcji fotosyntezy pod wpływem światła, chlorofilu i niektórych innych substancji tlen uwalnia się i wydala się z komórki w składzie wolnego tlenu. W taki sposób wyjściowym źródłem tlenu jest woda.

„Jakie pożywne substancje rośliny otrzymują od promieni słonecznych?”

Rośliny nie otrzymują substancji pożywnych od promieni słonecznych. Promienie słoneczne – to źródło energii. Światło uaktywnia cząsteczkę chlorofilu, która z kolei zaczyna przekształcać dwutlenek węgla i wodę na cząsteczkę cukru. Jeśli wyobrazimy sobie, że chlorofil jest młotkiem, woda i dwutlenek węgla – gwoździem i deską, a produkt końcowy – drewnianą skrzynią – cukrem, to promień słoneczny - to ta ręka, która wprawia w ruch młotek. Zrozumiałe jest, że żadnych substancji skrzynia od ręki nie otrzymuje.

„Czy to prawda, że rośliny oczyszczają powietrze?”

Zależy to od tego, co rozumiemy pod brudem powietrznym... Jeśli dwutlenek węgla, to prawda. Przecież właśnie jego rośliny pochłaniają w procesie fotosyntezy. Jednak od innych substancji, które zanieczyszczają powietrze ( dwutlenku siarki, czadu, mikroskopijnych cząsteczek sadzy i in.) rośliny nie oczyszczają powietrza i tak samo są przez nie uszkadzane, jak i inne organizmy.

§10. Podział komórki

Dowiesz się, jak komórka przygotowuje się do najważniejszego wydarzenia swego życia – podziału i co z nią odbywa się podczas tego wydarzenia.

Dlaczego DNA posiada każdy człowiek? Z czego wynika niebezpieczna choroba – „rak”?

Wzrost komórki i wszystkie procesy, które go zapewniają (odżywianie, fotosynteza lub trawienie wewnątrzkomórkowe, wydalanie, oddychanie), są przygotowaniem komórki do najważniejszego wydarzenia w jej życiu – podziału komórkowego. Podczas podziału z jednej

Stadium wzrostu

Podział DNA między potomkami

Podział cytoplazmy Stadium podziału

Ryc.15. Cykl komórkowy

komórki powstaje dwie „nowe” – potomne. A wiec, biologiczne znaczenie podziału komórek polega na przekazaniu życia nowym pokoleniom komórek.

Rozwój komórki od jej powstania ( po podziale komórki macierzystej) do zakończenia własnego podziału – nazywa się cyklem komórkowym. On składa się z dwóch stadiów: stadium wzrostu i stadium podziału (ryc.15). W ciągu większej części cyklu komórkowego komórka znajduje się w stadium wzrostu. To stadium w zależności od typu komórki może trwać od kilku godzin do kilku miesięcy. Stadium podziału jest krótkotrwałe – od 30minut do 2 godzin.

W stadium wzrostu komórka syntezuje złożone substancje organiczne, wskutek czego ona się zwiększa.

Następnie w jądrze podwaja się ilość cząsteczek DNA, które są nosicielami informacji dziedzicznej. (ryc.16)

Ryc.16. Na stadium wzrostu cząsteczki DNA podwajają się.

Cząsteczka DNA ma postać cienkiej, ale bardzo długiej nici. Ona składa się z dwóch spiralnie skręconych łańcuszków. Jedna cząsteczka DNA upakowana za pomocą specjalnych białek, nazywa się chromosomem (ryc.17) Przed początkiem podziału komórki chromosomy znajdują się w jądrze w postaci splątanych niteczek. Oddzielna taka nić pod mikroskopem optycznym nie jest widoczna.

Jeśli wyciągniemy w jedną linię cząsteczki DNA, mieszczące się w

To ciekawe chromosomach jednej komórki człowieka, to jej długość przekroczy 2 m;

przy tym średnica jądra, gdzie znajdują się cząsteczki DNA, wynosi średnio

5mm. Jeśli zaś wyciągnąć na długość wszystkie cząsteczki DNA, które

znajdują się w komórkach organizmu jednego dorosłego człowieka

(około jednego kwadryliona komórek), to ta odległość będzie 10 tys. razy większa od odległości od Ziemi do Słońca.

Każda cząsteczka DNA podwaja się drogą kopiowania, wskutek czego zamiast jednej macierzystej cząsteczki DNA w chromosomie powstają dwie jej kopie.

Ilość cząsteczek DNA w komórce jest różna dla różnych gatunków roślin. Na przykład komórki ciała człowieka zawierają w jądrze 46 chromosomów, czyli 46 cząsteczek upakowanego DNA. Jednak pod koniec fazy wzrostu ilość cząsteczek DNA w chromosomie podwaja się i 46 chromosomów zawiera już 92 cząsteczki DNA.

Stadium podziału zaczyna się po ukończeniu procesu wzrostu komórki oraz podwojeniu się jej DNA i kończy się powstaniem dwóch komórek potomnych. Z początku chromosomy coraz silniej skręcają się i stają się widoczne pod mikroskopem optycznym.

Bez upakowania chromosomów podział kopii DNA między komórkami potomnymi przypominałby próbę rozdzielenia dwóch bezładnie splecionych w kłębek nitek w taki sposób, by nitki się nie porwały i nie powstały węzły. Rola szczelnie upakowanych chromosomów podczas podziału komórki polega na zapewnieniu podziału kopii DNA.

Na stadium podziału chromosom ma dwie pałeczkopodobne części, połączone wspólnym odcinkiem- to dwie połączone między sobą kopie macierzystej cząsteczki DNA. Chromosom dzieli się na wspólnym odcinku i każda cząstka staje się samodzielnym chromosomem potomnym.

Komórka Chromosom DNA

Białka

Ryc.17. W jądrze cząsteczka DNA upakowana jest za pomocą specjalnych białek i tworzy strukturę , która nazywa się chromosomem.

Chromosomy

Podział DNA Podział cytoplazmy

Stadium wzrostu Stadium podziału

Ryc.18. Podział komórki

One rozchodzą się do przeciwległych biegunów komórki. Tak więc przy podziale jądra kopie DNA rozdzielają się między dwiema przyszłymi komórkami potomnymi (ryc.18.).

Następnie błona komórkowa dzieli cytoplazmę na dwie części. Na tym podział się kończy i każda komórka potomna rozpoczyna swój własny cykl komórkowy.

Los komórek potomnych. Wszystkie komórki „rodzą się” wskutek podziału komórki macierzystej. Jednak nie wszystkie komórki potomne swój własny cykl komórkowy kończą podziałem.

Wiele komórek organizmów wielokomórkowych, szczególnie tych, które mają złożoną budowę i są dobrze widoczne nawet bez pomocy przyrządów powiększających,w ciągu swego życia pozostaje na stadium wzrostu i pracuje na korzyść innych komórek swego organizmu. Na przykład nie są zdolne do podziału czerwone ciałka krwi – erytrocyty , nie dzieli się większość komórek kości, mózgu, mięśni. Takie komórki są wyspecjalizowane do wykonywania określonych funkcji. One już nie mogą się dzielić i tworzyć komórek potomnych. Życie komórek wyspecjalizowanych kończy się nie podziałem, a obumieraniem. Natomiast nowe komórki w organizmach powstają na skutek podziału osobliwych komórek, które u ludzi i zwierząt nazywają się komórkami macierzystymi.

WNIOSKI 1. Podział komórek zapewnia nieprzerwany ciąg przekazywania życia następnym pokoleniom.

2.Na skutek podziału komórki potomne dzięki chromosomom dziedziczą program wzrostu i rozwoju – cząsteczki DNA.

3. Na skutek podziału cytoplazmy komórki potomne dziedziczą wszystkie organelle i struktury, które są niezbędne do wykonania programu zapisanego w cząsteczce DNA.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘTANIA

Cykl komórkowy, stadium wzrostu, stadium podziału , chromosom.

PYTANIA KONTROLNE

1. Jakie podstawowe procesy zachodzą w komórce na stadium wzrostu?

2. Jakie podstawowe procesy zachodzą w komórce na stadium podziału?

3. Jaką rolę odgrywają chromosomy w podziale komórki?

4. W jakiej kolejności odbywają się wydarzenia w ciągu cyklu komórkowego: podział cytoplazmy, podwojenie się DNA, wzrost, podział jądra?

5. Na czym polega biologiczne znaczenie podziału komórek?

ZADANIA

W środkach masowego przekazu często wykorzystuje się wypowiedzi:„Ziemia – to żywa planeta”, „żywy ocean”, „żywa istota”, „żywa woda”, „żywa roślina”. Które z tych wypowiedzeń z punktu widzenia biologii są prawdziwe, a które – nie? Odpowiedź uzasadnij.

DLA DOCIEKLIWYCH