7. Клетка и организм: множественный выбор: строение и биохимия клетки

На рисунке показана молекула ДНК (двойная спираль). Ее мономеры — нуклеотиды (3), комплементарные азотистые основания (А–Т и Г–Ц) соединяются водородными связями (1), что обеспечивает принцип комплементарности (5). Пептидные связи, аминокислоты и дисульфидные мостики относятся к белкам, а не к ДНК.

Световая фаза фотосинтеза проходит в тилакоидах, где происходит фотолиз воды, выделение кислорода, образование АТФ и НАДФ·H₂.

• Признак 2 (выделяется энергия при разложении воды) некорректен — при фотолизе воды выделяются электроны, протоны и кислород, а энергия для этого берётся от света, а не выделяется из самой воды.
• Признак 4 (формируется глюкоза) относится к темновой фазе (цикл Кальвина), а не к световой.

На рисунке цифрой 7 обозначена плазматическая мембрана. Она состоит из белков и фосфолипидов и выполняет функцию транспорта веществ.

• Признак 4 (рибосомы) относится к синтезу белка и не связан со структурой мембраны.
• Признак 5 (целлюлозная оболочка) есть у растений, но не является частью плазматической мембраны.

• Митохондрии (1) — присутствуют во всех эукариотических клетках, включая животные, и отвечают за синтез АТФ.
• Хромосомы (2) — содержат ДНК, расположены в ядре животной клетки.
• Аппарат Гольджи (5) — участвует в модификации, сортировке и упаковке веществ, присутствует в животной клетке.

Не подходят:

• Клеточная стенка (3) — есть у растений, грибов и прокариот, но отсутствует у животных.
• Нуклеоид (4) — признак прокариот (у эукариот ДНК в ядре).
• Центральная вакуоль (6) — крупная вакуоль есть только у растительных клеток.

Трансляция — это процесс синтеза белка на рибосомах, в котором используются такие термины, как кодон, триплет, матрица (матричная иРНК).

• Фотолиз (1) — это расщепление воды в световой фазе фотосинтеза, не имеет отношения к трансляции.
• Репликация (5) — это удвоение ДНК, процесс, связанный с делением клетки, а не с синтезом белка.

На рисунке изображена прокариотическая клетка (бактерия). Ей свойственны:

• замкнутая (кольцевая) молекула ДНК — генетический материал,
• нуклеоид — область цитоплазмы с ДНК,
• рибосомы — для синтеза белка.

Не свойственно:

• митоз (2) — деление клеток у эукариот, прокариоты делятся бинарным делением,
• гаметы (3) — половые клетки, которых у прокариот нет.

Пластический обмен (анаболизм) — это процессы синтеза сложных органических веществ из простых (ассимиляция). К нему относятся:

• трансляция (1) — синтез белка,
• ассимиляция (4),
• фотосинтез (5) — синтез органических веществ из неорганических в хлоропластах.

Не подходят:

• диссимиляция (2) — процесс распада веществ с выделением энергии (катаболизм),
• гликолиз (3) — анаэробный этап энергетического обмена, — относится к энергетическому обмену, а не к пластическому.

На рисунке цифрой 2 обозначен клеточный центр (центриоль). Его функции:

• участие в организации веретена деления (5),
• состоит из микротрубочек, не имеет мембраны → не мембранный органоид (поэтому 1 — верно, он немембранный),
• содержит две перпендикулярные центриоли.

Не относится к этому органоиду репликация (2) — удвоение ДНК в ядре и расхождение хромосом (3) — это процесс, происходящий на стадии анафазы и обеспечиваемый веретеном деления, но само расхождение не является характеристикой органоида.

На рисунке изображены центриоли — органоиды, участвующие в организации веретена деления.

Верные признаки:

• 1) образуют веретено деления — центриоли формируют микротрубочки, из которых состоит веретено деления, необходимое для разделения хромосом.
• 3) состоят из белковых структур — микротрубочки центриолей построены из белка тубулина.
• 4) обеспечивают расхождение хромосом — за счёт работы микротрубочек веретена деления хромосомы расходятся к полюсам клетки.

«Выпадающие» признаки:

• 2) участвуют в синтезе РНК — это функция ядра и нуклеолуса, а не центриолей.
• 5) транспортируют аминокислоты к рибосомам — это функция тРНК, а не центриолей.

На рисунке изображена эукариотическая клетка (с ядром и органоидами).

Верные характеристики:

• 1) митохондрии — присутствуют в эукариотической клетке, отвечают за клеточное дыхание.
• 3) эукариоты — по строению клетка принадлежит к эукариотам, так как имеет ядро и мембранные органоиды.
• 5) микротрубочки — входят в состав цитоскелета и веретена деления.

«Выпадающие» признаки:

• 2) нуклеоид — характерен для прокариот, в эукариот нет нуклеоида, есть ядро.
• 4) хлоропласты — встречаются только в растительных клетках, а рисунок, судя по строению, изображает животную клетку (нет клеточной стенки, крупной вакуоли, хлоропластов).

Темновая фаза фотосинтеза протекает в строме хлоропласта, не требует света напрямую и включает фиксацию углекислого газа, восстановление его до углеводов с использованием АТФ и НАДФ·2Н, образованных в световой фазе.

Выпадающие признаки:

• 2) фотолиз — относится к световой фазе (разложение воды на кислород, протоны и электроны).
• 4) грана — место протекания световой фазы (скопления тилакоидов).

Правильные для темновой фазы: 1, 3, 5.

Лизосома — это одномембранный органоид, содержащий гидролитические ферменты, которые расщепляют (гидролизуют) биополимеры до мономеров.

Верные признаки:

• 1) гидролиз биополимеров — основная функция лизосомы.
• 3) одномембранный органоид — лизосома ограничена одной мембраной.
• 4) расщепление веществ — соответствует её функции.

Выпадающие признаки:

• 2) окислительное фосфорилирование — это функция митохондрий, а не лизосом.
• 5) репликация — процесс удвоения ДНК, в лизосомах не происходит.

Темновая фаза фотосинтеза (цикл Кальвина) проходит в строме хлоропластов и включает: фиксацию CO₂, использование энергии АТФ и НАДФ·2Н, синтез глюкозы. Она не требует света напрямую.

Разбор:

1. Образование кислорода — это световая фаза (фотолиз воды), в темновой не происходит.
2. Фиксация углекислого газа — да, ключевой этап цикла Кальвина.
3. Использование энергии АТФ — да, энергия нужна для синтеза углеводов.
4. Синтез глюкозы — да, конечный продукт темновой фазы.
5. Возбуждение хлорофилла — это световая фаза.

На рисунке изображен эндоплазматический ретикулум (гладкий ЭПР) — мембранный органоид, участвующий в синтезе липидов и транспорте веществ.

Разбор:

1. Расщепление биополимеров — не относится, это функция лизосом.
2. Одномембранный органоид — да, ЭПР имеет одну мембрану.
3. Транспорт веществ — да, основная функция ЭПР.
4. Синтез липидов — да, характерно для гладкого ЭПР, но в данном задании просят исключить два лишних признака, поэтому это правильная характеристика, а не исключение.
5. Наличие крист — нет, это особенность митохондрий.

Энергетический обмен — это процесс получения энергии в виде АТФ за счет расщепления органических веществ.

• 1) Митохондрия — главный органоид клеточного дыхания, место синтеза АТФ.
• 2) Полисома — комплекс рибосом для синтеза белка, относится к пластическому обмену.
• 3) Лизосома — переваривание веществ, не основной путь получения АТФ.
• 4) Ассимиляция — синоним пластического обмена, не энергетического.
• 5) Гликолиз — первый этап энергетического обмена (в цитоплазме).
• 6) Фотосинтез — процесс, включающий синтез органики (пластический обмен), но световая фаза даёт АТФ, однако в ЕГЭ это относят к пластическому обмену.

• 1) Митоз — у прокариот нет митоза, они делятся простым бинарным делением.
• 2) Спора — у некоторых прокариот (например, у бактерий рода Bacillus) есть способность образовывать споры.
• 3) Гамета — половые клетки у прокариот отсутствуют.
• 4) Нуклеоид — область цитоплазмы с кольцевой ДНК у прокариот.
• 5) Мезосома — впячивание мембраны, выполняет роль центра клеточного деления и места крепления ДНК.

Обоснование: митоз и гаметы — признаки эукариот, у прокариот они отсутствуют.

Это изображение прокариотической клетки (бактерии). Рассмотрим признаки:

1. Образует спору — верно для некоторых бактерий (например, бацилл и клостридий).
2. Размножается путем митоза — неверно, так как митоз характерен только для эукариот; прокариоты делятся бинарным делением.
3. Образует гаметы — неверно, т.к. бактерии не образуют половых клеток.
4. Содержит мелкие рибосомы — верно, у прокариот рибосомы 70S.
5. Содержит нуклеоид — верно, у прокариот нет ядра, и ДНК расположена в нуклеоиде.

• Белки состоят из аминокислот (1), могут выполнять роль ферментов (5) и подвергаться денатурации (3) — это всё характерно для них.
• Двойная спираль (2) и комплементарность (4) — это признаки нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), а не белков, поэтому они «выпадают» из описания.

На рисунке изображена растительная клетка. Для нее характерны:

• митоз (1) — способ деления,
• крахмал (3) — запасное питательное вещество растений,
• отсутствие фагоцитоза (2), так как питание автотрофное,
• отсутствие хитина (4) — он есть в клеточных стенках грибов, но у растений стенка целлюлозная,
• мейоз (5) возможен в репродуктивных органах растений.