Тест по биологии: Клетка — строение, химический состав и жизнедеятельность (8 класс)

Пояснение:

Цитология — это раздел биологии, предметом изучения которого являются клетки как структурные и функциональные единицы жизни. Название происходит от греческих слов «kytos» (клетка) и «logos» (учение, наука). Цитология исследует строение клеток, их органоиды, химический состав, функции, процессы размножения, старения и смерти. Эта наука является фундаментальной для понимания всех процессов, происходящих в живых организмах, от одноклеточных до человека. Гистология изучает ткани, анатомия — строение организма в целом, а генетика — законы наследственности и изменчивости.

Пояснение:

Английский учёный Роберт Гук в 1665 году, рассматривая под своим усовершенствованным микроскопом тонкий срез пробки, обнаружил, что она состоит из множества мелких ячеек. Эти ячейки напомнили ему пчелиные соты или монашеские кельи, поэтому он назвал их «cells» (по-английски «ячейка», «клетка»). Хотя Гук видел лишь мёртвые клеточные стенки, а не живое содержимое, именно он ввёл этот термин в науку и положил начало изучению клеточного строения организмов. Его открытие стало отправной точкой для развития цитологии и формирования клеточной теории.

Пояснение:

Митохондрии — это двумембранные органоиды, основной функцией которых является клеточное дыхание и синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). АТФ является универсальным источником энергии для всех биохимических процессов в клетке. Внутри митохондрий происходит окисление органических веществ (глюкозы, жирных кислот) с участием кислорода, в результате чего высвобождается большое количество энергии. Эта энергия запасается в химических связях молекул АТФ, которые затем используются клеткой для роста, движения, синтеза веществ и поддержания жизнедеятельности.

Пояснение:

Клеточная (плазматическая) мембрана — это тонкая эластичная плёнка, которая окружает содержимое каждой клетки. Её важнейшее свойство — избирательная проницаемость. Это означает, что мембрана пропускает внутрь клетки воду, ионы и небольшие молекулы, необходимые для её жизни, и выводит наружу продукты обмена, но при этом препятствует проникновению вредных или ненужных веществ. Это свойство обеспечивается её строением — двойным слоем липидов с встроенными в него белками, которые выполняют роль каналов и переносчиков, активно регулируя транспорт веществ.

Пояснение:

Рибосомы — это мельчайшие немембранные органоиды клетки, состоящие из рибосомной РНК (рРНК) и белков. Их основная и жизненно важная функция — биосинтез белка. Процесс синтеза происходит на основе информации, закодированной в молекуле информационной РНК (иРНК), которая, в свою очередь, является копией участка ДНК из ядра. Рибосомы считывают эту информацию и в соответствии с ней соединяют аминокислоты в правильной последовательности, создавая полипептидную цепь — основу будущей молекулы белка. Рибосомы могут находиться в цитоплазме свободно или быть прикреплёнными к эндоплазматической сети.

Пояснение:

Лизосома — это небольшой мембранный пузырёк (везикула), который содержит набор гидролитических (пищеварительных) ферментов. Эти ферменты способны расщеплять сложные органические молекулы — белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Основные функции лизосом: переваривание питательных веществ, поступающих в клетку путём фагоцитоза или пиноцитоза, а также уничтожение старых, повреждённых органоидов в процессе аутофагии («самопоедания»). Таким образом, лизосомы выполняют роль «санитаров» клетки, поддерживая её внутреннюю чистоту и порядок.

Пояснение:

Ядро — это важнейший и, как правило, самый крупный органоид эукариотической клетки. Оно выполняет две ключевые функции: хранение и передача наследственной информации, а также регуляция всех процессов жизнедеятельности клетки. Внутри ядра находятся хромосомы, состоящие из молекул ДНК. В ДНК закодирована вся генетическая информация об организме. Ядро контролирует синтез белков и других веществ, тем самым управляя ростом, развитием, обменом веществ и делением клетки. Оно отделено от цитоплазмы двойной ядерной оболочкой с порами для обмена веществами.

Пояснение:

Белки — это высокомолекулярные органические соединения, выполняющие в клетке огромное разнообразие функций. Ферментативная функция заключается в ускорении биохимических реакций (белки-ферменты). Строительная (структурная) функция означает, что белки входят в состав всех клеточных мембран, органоидов и цитоскелета (например, коллаген, кератин). Двигательная функция обеспечивается сократительными белками актином и миозином, которые входят в состав мышечных волокон и обеспечивают движение. Также белки выполняют транспортную, защитную, регуляторную и другие функции.

Пояснение:

Нуклеиновые кислоты, в первую очередь ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), являются материальными носителями генетической информации. В последовательности нуклеотидов ДНК закодированы инструкции для синтеза всех белков организма, которые, в свою очередь, определяют все его признаки и свойства. Функция ДНК — хранение этой информации и её точное копирование (репликация) для передачи дочерним клеткам при делении. Молекулы РНК (рибонуклеиновые кислоты) участвуют в процессе реализации этой информации, то есть в синтезе белка (транскрипция и трансляция).

Пояснение:

Вода (H₂O) составляет от 70 до 95% массы клетки и является её важнейшим неорганическим компонентом. Благодаря полярности своих молекул, вода является универсальным растворителем для многих веществ (солей, сахаров, аминокислот), создавая водную среду — цитоплазму, в которой протекают все биохимические реакции. Вода также непосредственно участвует во многих химических процессах (например, в реакциях гидролиза), обеспечивает транспорт веществ внутри клетки и организма, а также играет ключевую роль в поддержании температуры и объёма клетки.

Пояснение:

Клеточный центр — это немембранный органоид, который присутствует в клетках животных и низших растений. Он расположен обычно вблизи ядра и состоит из двух перпендикулярно расположенных цилиндрических телец — центриолей. Главная функция клеточного центра — образование веретена деления во время митоза и мейоза. Нити веретена деления прикрепляются к хромосомам и обеспечивают их равномерное расхождение к полюсам делящейся клетки, что гарантирует правильное распределение генетического материала между дочерними клетками.

Пояснение:

Железо (Fe) является жизненно важным микроэлементом. В организме человека оно входит в состав сложных белков, в том числе гемоглобина. Гемоглобин — это белок, содержащийся в эритроцитах (красных кровяных тельцах). В центре каждой из четырёх субъединиц гемоглобина находится структура, называемая гемом, которая содержит один ион железа (Fe²⁺). Именно этот ион способен обратимо связываться с молекулой кислорода в лёгких и транспортировать её с током крови ко всем тканям и органам, обеспечивая их дыхание. При недостатке железа развивается анемия.

Пояснение:

Клеточная теория была сформулирована в 1838–1839 годах немецкими учёными — ботаником Маттиасом Шлейденом и зоологом Теодором Шванном. Шлейден пришёл к выводу, что все растительные ткани состоят из клеток. Шванн, ознакомившись с его работами, нашёл сходство в строении клеток растений и животных и распространил этот вывод на животный мир. Он сформулировал основные положения теории: все организмы состоят из клеток, клетка является основной единицей строения и развития всех живых организмов. Это стало одним из величайших обобщений в биологии XIX века.

Пояснение:

Эндоплазматическая сеть (или эндоплазматический ретикулум) представляет собой сложную трёхмерную систему соединённых между собой мембранных канальцев, трубочек и цистерн. Она пронизывает всю цитоплазму, разделяя её на отдельные отсеки (компартменты) и связывая все органоиды. Различают гладкую ЭПС (участвует в синтезе липидов и углеводов) и шероховатую ЭПС (на её поверхности расположены рибосомы, синтезирующие белки). Главные функции ЭПС — синтез органических веществ и их транспорт по всей клетке.

Пояснение:

Фтор — важный микроэлемент, который в организме человека в основном концентрируется в костной ткани и зубной эмали. Он входит в состав фторапатита — соединения, придающего эмали особую прочность и устойчивость к действию кислот, вырабатываемых бактериями. При недостаточном поступлении фтора с водой и пищей прочность эмали снижается, что ведёт к развитию кариеса. Однако избыток фтора также вреден: он вызывает хроническое заболевание флюороз, при котором эмаль становится хрупкой, покрывается пятнами, а костная ткань может размягчаться.

Пояснение:

Ядрышко — это плотное, неограниченное мембраной тельце внутри ядра эукариотической клетки. Оно является местом синтеза рибосомной РНК (рРНК) и сборки рибосом. В ядрышке происходит транскрипция генов рРНК, после чего молекулы рРНК соединяются со специальными белками, которые поступают в ядро из цитоплазмы. В результате образуются большие и малые субъединицы рибосом. Затем эти субъединицы через ядерные поры выходят в цитоплазму, где объединяются в функциональные рибосомы, готовые к синтезу белка. Таким образом, ядрышко — это «фабрика» по производству рибосом.

Пояснение:

Энергетическая функция — одна из ключевых для органических веществ. Главным и наиболее быстрым источником энергии для клетки служат углеводы, в первую очередь глюкоза. При её расщеплении в процессе клеточного дыхания выделяется энергия, запасаемая в виде АТФ. Липиды (жиры) являются более мощным источником энергии. При их окислении выделяется примерно в два раза больше энергии, чем при расщеплении такого же количества углеводов или белков. Липиды используются организмом как стратегический запас энергии на длительный срок. Белки могут быть источником энергии, но используются для этого в последнюю очередь.

Пояснение:

Ионы натрия (Na⁺) и калия (K⁺) абсолютно необходимы для функционирования нервной системы. Нервные клетки (нейроны) поддерживают разность электрических потенциалов на своей мембране за счёт работы натрий-калиевого насоса, который выкачивает ионы натрия из клетки и закачивает ионы калия внутрь. Возникновение нервного импульса (потенциала действия) — это быстрый и кратковременный процесс, связанный с резким изменением проницаемости мембраны: сначала для ионов натрия (они устремляются в клетку), а затем для ионов калия (они выходят из клетки). Это и есть электрический сигнал, бегущий по нервному волокну.

Пояснение:

Антитела, или иммуноглобулины, — это особый класс белков, которые вырабатываются клетками иммунной системы (В-лимфоцитами) в ответ на попадание в организм чужеродных веществ или микроорганизмов, называемых антигенами. Каждое антитело обладает уникальной структурой, позволяющей ему специфически связываться только с определённым антигеном, как ключ к замку. Связываясь с бактерией или вирусом, антитела могут их нейтрализовать, пометить для уничтожения другими иммунными клетками (фагоцитами) или активировать другие защитные механизмы. Это основа гуморального иммунитета.

Пояснение:

Цитоплазма — это обязательная часть клетки, заключённая между плазматической мембраной и ядром. Она состоит из основного вещества — гиалоплазмы (или цитозоля), которая представляет собой вязкий водный раствор органических и неорганических веществ, и погружённых в неё органоидов и различных включений. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры в единую систему, является средой для протекания множества биохимических реакций метаболизма и обеспечивает транспорт веществ между органоидами. Она находится в постоянном движении (циклоз).