1. (max. 2,5 Punkte)
Arten der Blattspreite | |||||
Pflanzen |
2. (max. 2,5 Punkte)
Insekten | |||||
oraler Apparat |
3. (max. 2,5 Punkte)
Folge | |||||
Stufen |
4. (max. 2,5 Punkte)
Zahlen | |||||
Strukturen |
AUFGABEN
Theoretischer Rundgang durch die Städtische Bühne XXVIIIGesamtrussische Olympiade für Schulkinder in Biologie. Studienjahr 2011-12 Jahr.
Hallo Leute!
Herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Teilnahme an der kommunalen Etappe der Allrussischen Olympiade für Schulkinder in Biologie! Wenn Sie Fragen beantworten und Aufgaben erledigen, sollten Sie sich nicht beeilen, da die Antworten nicht immer offensichtlich sind und nicht nur biologisches Wissen, sondern auch allgemeine Gelehrsamkeit, Logik und Kreativität erfordern. Viel Glück bei Ihrer Arbeit!
a) vor 50 Millionen Jahren;
b) vor 90 Millionen Jahren;
c) vor 130 Millionen Jahren;
d) vor 170 Millionen Jahren.
2. Keimblätter im Weizen:
a) das Endosperm vom Embryo trennt;
b) enthält essentielle Nährstoffe;
c) abwesend;
d) umgibt den Embryo.
3. Salze sind für Pflanzen am wichtigsten:
b) Phosphor;
d) alles ungefähr gleich.
4. Die Niere ist:
a) das Rudiment eines Stammes mit einer Wurzel;
b) das Rudiment eines zusammengesetzten Blattes;
c) Beginn des Shootings;
d) Keine der Antworten ist richtig.
5. Blattscheide ist inhärent in:
a) Weizen
b) Kastanie;
d) Nelken.
6. Gefiederte Blattadern sind normalerweise inhärent in:
a) einkeimblättrig;
b) zweikeimblättrig;
7. Pflanzen mit Schwimmblättern haben Spaltöffnungen:
a) fehlen;
b) hauptsächlich auf der Unterseite des Blechs angeordnet;
c) hauptsächlich auf der Oberseite des Blechs angeordnet;
d) gleichmäßig auf beiden Seiten des Blattes verteilt sind.
8. Schichten können sich vermehren:
a) Johannisbeere;
b) Karotten;
9. Gestreifte Blüten sind typisch für:
a) Apfelbäume
b) Flieder;
c) Dill;
d) Wegerich.
10. Der Korb ist typisch für:
a) Traubenkirsche;
d) Löwenzahn.
11. Beere ist typisch für:
d) all diese Pflanzen.
12. Chlorophyll in Spirogyra-Zellen befindet sich in:
a) zahlreiche Plastiden;
b) sphärisches Chromatophor;
c) Bandchromatophor;
d) Zytoplasma in gelöster Form.
13. Das Ei im Kuckuckslein reift:
a) auf der Unterseite der Blätter einer weiblichen Pflanze;
b) an der Spitze der weiblichen Pflanze;
c) an der Basis der Rhizoide der weiblichen Pflanze;
d) auf dem Auswuchs.
14. Schachtelhalmblätter:
a) fehlen;
b) sind quirlig;
c) abwechselnd angeordnet sind;
d) sind entgegengesetzt.
15. Bei der Zucht von Ciliaten - Schuhen:
a) der kleine Kern teilt sich zuerst;
b) der große Kern teilt sich zuerst;
c) nur der kleine Kern teilt sich;
d) nur der große Kern teilt sich.
16. Anemonen bewegen sich mit Hilfe von:
a) Sohlen;
b) Tentakel;
c) Sohlen und Tentakel;
d) einen anhänglichen Lebensstil führen.
17. Plattwürmer sind:
a) primitive Tiere;
b) sekundäre Hohlräume;
c) zölomische Tiere;
d) Parenchymtiere.
18. Der Körper von Spulwürmern ist unterteilt in:
a) Segmente
b) Segmente;
c) Ringe;
d) D. Lederberg.
20. Echinococcus ist:
a) Bandwurm
b) Spulwurm;
c) Grünalgen;
d) Larve eines Korallenpolypen.
21. Kopffüßer bewegen sich:
a) mit Hilfe eines muskulösen Beines;
b) mit Hilfe eines muskulösen Beins und Tentakeln;
c) nur mit Hilfe von Tentakeln;
d) aufgrund von aus dem Mantelhohlraum ausgestoßenem Wasser.
22. Die Anzahl der Arten von Krebstieren beträgt ungefähr:
23. Bodenmilbenarten können sich ernähren von:
a) Pilze
b) Algen;
c) Tiere;
d) alle Antworten sind richtig.
24. Halteres in zweiflügeligen Insekten sind:
a) spezielle Anhängsel an den Hinterbeinen;
b) modifizierte Hinterflügel;
c) spezialisierte Mundharmonikas;
d) Anhängsel am Bauch.
25. Riesenhai frisst:
a) große Tiere
b) kann eine Person angreifen;
c) kleine Krebstiere;
d) Keine der Antworten ist richtig.
26. Das erste sensorische Neuron befindet sich in:
c) seitliche Hörner;
27. Glykogen ist:
a) das Hormon der vorderen Hypophyse;
b) Pankreasenzym;
c) roter Blutfarbstoff;
d) Glucosepolymer.
28. Das Motoneuron des Patellareflexbogens befindet sich in:
a) Vorderhörner des Rückenmarks;
b) Hinterhörner des Rückenmarks;
c) seitliche Hörner;
d) in den Knoten auf beiden Seiten des Rückenmarks.
29. Die Magenhöhle ist ausgekleidet mit:
a) Muskelgewebe
b) Bindegewebe;
c) Epithelgewebe;
d) Nervengewebe.
30. Nur auf humorale Weise wird geregelt:
a) das Fortpflanzungssystem;
b) Stoffwechsel;
c) Ausscheidungssystem;
d) Alle Antworten sind falsch.
31. Der Vagusnerv ist Teil des Systems:
a) Parasympathikus;
b) sympathisch;
c) visuell;
d) olfaktorisch.
32. Blutgerinnung erfordert das Vorhandensein von:
a) Natrium;
c) Eisen;
d) Kalzium.
33. Die dicksten Wände des Herzens sind in:
a) linker Vorhof;
b) linker Ventrikel;
c) rechter Vorhof;
d) rechter Ventrikel.
34. Das Atemzentrum befindet sich in:
a) die Verzweigung der Luftröhre in die Bronchien;
b) Medulla oblongata;
c) Zwischenhirn;
d) die Großhirnrinde.
35. Die Sperrfunktion wird erfüllt durch:
a) Leber;
b) Milz;
c) Magen;
d) die Wand des Dickdarms.
36. Skorbut tritt bei Vitaminmangel auf:
37. Die menschliche Wirbelsäule hat:
a) 3 Biegungen;
b) 4 Biegungen;
c) 5 Biegungen;
d) 6 Biegungen.
38. Die Pupille ist ein Loch in:
a) Netzhaut;
b) Aderhaut;
c) Hornhaut;
d) Lederhaut.
39. Die Verwendung doppelter lateinischer Namen für Arten wurde eingeführt:
b) K. Linné;
c) Ch. Darwin;
40. Zu den Prokaryoten gehören:
a) Pflanzen;
b) Tiere;
d) Bakterien und Cyanobakterien.
41. Die Anzahl der Nukleotide, die in ein Ribosom passen, ist:
42. Die Aromorphose sollte beinhalten:
a) leuchtende Farben in insektenbestäubten Pflanzen;
b) das Auftreten einer Schutzfarbe;
c) Lebendgeburt bei Säugetieren;
d) das Auftreten von Haut-Lungen-Atmung bei Amphibien.
43. Enzyme sind notwendig:
a) für die DNA-Synthese;
b) für die RNA-Synthese;
c) Aminosäuren mit t-RNA zu verbinden;
d) alle Antworten sind richtig.
44. Glykolyse geht:
a) auf den Membranen des endoplasmatischen Retikulums;
b) auf mitochondrialen Membranen;
c) im Hyaloplasma;
d) im Golgi-Apparat.
45. In der Dunkelphase der Photosynthese findet folgender Prozess statt:
a) Photophosphorylierung;
b) Freisetzung von Sauerstoff aus Kohlendioxid;
c) Kohlenhydratsynthese;
d) alle Antworten sind richtig.
46. Viren enthalten:
a) nur DNA;
b) nur RNA;
c) entweder DNA oder RNA;
d) zusammen DNA und RNA.
47. Chromosomenkonjugation wird beobachtet bei:
a) Prophase der Mitose;
b) Metaphase der Mitose;
c) in der ersten Prophase der Meiose;
d) in der zweiten Prophase der Meiose.
48. Einstülpung der Blastulawand in die Magenhöhle heißt:
a) Neurulation;
b) Einwanderung;
c) Einstülpung;
d) Induktion.
49. Genotyp ist:
a) die Gesamtheit aller Gene eines Organismus;
b) die Gesamtheit aller Gene der Population;
c) haploider Chromosomensatz;
d) die Gesamtheit aller Gene und Merkmale eines Organismus.
50. Autosomen:
a) kommen nur bei Männern vor;
b) kommen nur bei Frauen vor;
c) unterscheiden sich in Männchen und Weibchen;
d) das gleiche für Männer und Frauen.
51. Mutation manifestiert sich phänotypisch:
a) in allen Fällen;
b) nur in einem homozygoten Organismus;
c) nur in einem heterozygoten Organismus;
d) Keine der Antworten ist richtig.
52. Im Falle einer Dihybrid-Kreuzung ist die Anzahl der Klassen nach Genotyp gleich:
d) Keine der Antworten ist richtig.
53. Chromatiden heißen:
a) entspiralisierte Chromosomen;
b) Verengungen in Chromosomen;
c) Chromosomenhälften, die während der Mitose divergieren;
d) fusionierte homologe Chromosomen.
54. Polyploidie tritt in der Regel auf bei:
a) Tiere;
b) eine Person;
c) Pflanzen;
d) alle Antworten sind richtig.
55. In der Gentechnik verwendete Plasmide sind:
a) Teile von Chromosomen;
b) autonome Moleküle linearer DNA;
c) zirkuläre Moleküle doppelsträngiger DNA;
d) Teile des i-RNA-Moleküls.
56. Virusfreie Pflanzen in der Biotechnologie erhalten:
a) Selektion unter der Bevölkerung;
b) Zellhybridisierung;
d) Inzucht.
57. Entspiralisierung von Chromosomen tritt auf bei:
a) Zwischenphase;
b) Prophase;
c) Metaphase;
d) Telophase.
58. Typischerweise manifestiert sich ein geschlechtsbezogenes rezessives Merkmal:
a) häufiger bei Männern als bei Frauen;
b) häufiger bei Frauen als bei Männern;
c) nur bei Männern;
d) nur Frauen.
59. Heterosis führt zu:
a) eine Erhöhung der Variabilität bei Hybriden;
b) Abnahme der Produktivität;
c) Aufrechterhaltung der Produktivität;
d) Steigerung der Produktivität.
60. Träger „fremder“ Gene in der Gentechnik sind:
b) Plasmide;
c) Bakteriophagen;
d) alle Antworten sind richtig.
TeilII. Ihnen werden Testaufgaben mit einer von vier möglichen Antwortmöglichkeiten angeboten, die jedoch eine vorläufige Multiple-Choice-Auswahl erfordern. Es können maximal 30 Punkte erreicht werden (2 Punkte für jede Testaufgabe). Den Index der Antwort, die Sie für die vollständigste und richtigste halten, geben Sie in der Antwortmatrix an.
1. Mehrzellige Algen sind:
ich. Chlorella;
II. Ulotrix;
III. Pleurococcus;
IV. Spirogyra;
v. Chlamydomonas.
c) II, III, IV;
2. Das Rhizom ist inhärent in:
ich. Nessel;
II. Kartoffeln;
III. Weizengrass;
IV. Knoblauch;
v. Maiglöckchen
3. Die Wurzel führt die folgenden Funktionen aus:
ich. verbindet alle Organe der Pflanze
II. sorgt für auf- und absteigende Stoffströme
III. Nährstoffe speichern und lagern
IV. verankert die Pflanze im Boden
v. symbiotisch mit anderen Organismen
4. Typ Spulwürmer umfassen Sorten:
ich. Gastrotrich
II. Zestoden
III. Hydroid
IV. Trematoden
v. Nematoden
5. Die Zusammensetzung des Gesichtsteils des Schädels umfasst:
ich. Scheitelbein;
II. Jochbein;
III. Schar;
IV. tränen;
v. keilförmig.
b) II, III, IV;
6. Amylasen umfassen:
ich. Pepsin;
II. Gelatinase;
III. Trypsin;
IV. Ptyalin;
v. Maltase.
c) II, III, IV;
7. Fettlösliche Vitamine sind:
ich. MIT;
II. D;
III. BEIM1 ;
IV. SONDERN;
v. BEIM12
8. Charakteristische Merkmale einer eukaryontischen Zelle:
ich. Atomhülle;
II. zytoplasmatische Membran;
III. Lysosomen;
IV. Mesosomen;
v. direkte Teilung.
9. Zu den Mikroelementen gehören:
ich. Natrium;
II. Fluor;
III. Brom;
IV. Gold;
v. Nickel.
10. Disaccharide sind:
ich. Saccharose;
II. Ribose;
III. Glucose;
IV. Fruktose;
v. Laktose.
b) II, III, IV;
11. identifiziert die Herkunftszentren von Kulturpflanzen:
ich. Süd asiatisch;
II. Mittelmeer;
III. Nordamerikanisch;
IV. Europäisch;
v. Abessinier.
b) II, III, IV;
d) I, II, III, IV.
12. Der Zustand der organischen Welt im Paläozoikum war gekennzeichnet durch:
ich. eine starke Verringerung der Anzahl der Farne;
II. die Entstehung und Entwicklung des Menschen;
III. der Beginn der Blüte von Reptilien;
IV. das Erscheinen der ersten Akkorde;
v. die Entstehung von Pflanzen an Land.
13. Atavismen beim Menschen sind:
ich. durchgehend dichter Haaransatz;
II. Steißbein;
III. Weisheitszähne;
v. zusätzliche Brustwarzen.
b) II, III, IV;
vierzehn . Zu den Typkriterien gehören:
ich. körperlich;
III. Änderung;
IV. genetisch;
v. geographisch.
fünfzehn . Einschlüsse in einem Käfig werden klassifiziert in:
ich. chemisch;
II. Sekretariat;
III. trophisch;
IV. mechanisch;
v. Ausscheidung.
TeilIII. Ihnen werden Testaufgaben in Form von Urteilen angeboten, denen Sie jeweils entweder zustimmen oder ablehnen müssen. Geben Sie in der Antwortmatrix die Antwortmöglichkeit „ja“ oder „nein“ an. Es können maximal 25 Punkte erzielt werden.
16. Seitenwurzeln weichen von der Hauptwurzel in der Wachstumszone ab.
17. Blattmosaik ist eine Abwechslung von Chlorophyllflecken auf einem Blatt.
18. Rhizome sind Erbsen eigen.
19. Pflanzen an trockenen, heißen Orten haben oft keine Blätter.
20. Doppeldüngung ist typisch für Blütenpflanzen.
21. Die Frucht einer Beere ist typisch für Kirschen.
22. Spirogyra gehört zu den Braunalgen.
23. Nervensystem bei Planarien des Netzwerktyps.
24. Magenkrebs hat einen Abschnitt.
25. Spinnenkreuz webt ein Netz mit Hilfe eines Paares hinterer Gliedmaßen.
26. Einer Bakterienzelle fehlt ein Zellkern.
27. Fliegenpilze werden als Agaric-Pilze klassifiziert.
28. Anemonen sind Vertreter des Schwammtyps.
29. Der Körper eines Regenwurms hat etwa 500 Segmente.
30. Ketu wird als Wanderfisch bezeichnet.
31. Die Semilunarklappen befinden sich zwischen dem linken Vorhof und dem rechten Ventrikel.
32. Das Hauptenzym des Magensaftes ist Trypsin.
33. Proteine enthalten etwa 20 Aminosäuren.
34. Rachitis ist eine frühe Manifestation von Beriberi A.
35. Harnstoff entsteht in unserem Körper beim Abbau von Proteinen.
36. Das Knochenwachstum in der Dicke erfolgt aufgrund der Teilung von Knorpelgewebezellen.
37. Divergenz ist die Konvergenz von Merkmalen im Evolutionsprozess.
38. Die ersten Organismen auf der Erde waren Prokaryoten.
39. Gibbons und Orang-Utans stammen von Parapithecus ab.
40. Der Salzgehalt ist der Hauptfaktor im Wasser.
TeilIV. Ihnen werden Testaufgaben angeboten, die eine Konformität erfordern. Es können maximal 13 Punkte erreicht werden. Füllen Sie die Antwortmatrizen entsprechend den Anforderungen der Aufgaben aus.
1. (max. 2,5 Punkte) Ordnen Sie die Zugehörigkeit der Tiere (1 - Arcella, 2 - Malaria Plasmodium, 3 - Balantidia, 4 - Hydra, 5 - Ascaris) in Bezug auf die Arten: A - Spulwürmer, B - Ciliaten, C - Darm, D - Sarkomastigophoren, D - Apikomplexe.
2. (max. 2,5 Punkte) Geben Sie die Übereinstimmung zwischen dem Blütenstand (1 - Busch, 2 - Ähre, 3 - Korb, 4 - zusammengesetzter Schirm, 5 - zusammengesetzte Ähre) und der Pflanze an: A - Löwenzahn, B - Petersilie, C - Gerste, G - Hyazinthe, D - Wegerich.
3. (max. 2,5 Punkte) Geben Sie die Entsprechung zwischen den Substanzen an, aus denen das Blutplasma besteht (1 - Wasser, 2 - Proteine, 3 - Glukose, 4 - Fette, 5 - Salze) und deren Prozentsatz: A - 7- 8 %, B - 0,9 %, C - 90-92 %, D - 0,12 %, D - 0,7 - 0,8 %.
4. (max. 2,5 Punkte). Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Entwicklungsstadien des Chordatenembryos (A - Zygote, B - Gastrula, C - Neurula, D - Blastula, D - Morula) und ihrer Sequenz (Zahlen) her.
5. (max. 3 Punkte). Ordnen Sie die Hauptstrukturen des leitenden Kartoffelbündels (A–D) ihren Bezeichnungen in der Abbildung zu (Zahlen).
A - das Hauptparenchym;
B - äußeres Phloem;
B - Kambium;
G - Xylem;
D - inneres Phloem.
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Alles Leben auf dem Planeten besteht aus vielen Zellen, die aufgrund der im Zellkern enthaltenen genetischen Information die Ordnung ihrer Organisation aufrechterhalten. Es wird von komplexen hochmolekularen Verbindungen gespeichert, umgesetzt und übertragen - Nukleinsäuren, bestehend aus Monomereinheiten - Nukleotiden. Die Rolle von Nukleinsäuren kann nicht überschätzt werden. Die Stabilität ihrer Struktur bestimmt die normale Vitalaktivität des Organismus, und jede Abweichung in der Struktur führt zwangsläufig zu einer Veränderung der Zellorganisation, der Aktivität physiologischer Prozesse und der Lebensfähigkeit der Zellen als Ganzes.
Das Konzept eines Nukleotids und seine Eigenschaften
Jede oder RNA wird aus kleineren monomeren Verbindungen – Nukleotiden – zusammengesetzt. Mit anderen Worten, ein Nukleotid ist ein Baustoff für Nukleinsäuren, Coenzyme und viele andere biologische Verbindungen, die für eine Zelle im Laufe ihres Lebens essentiell sind.
Zu den Haupteigenschaften dieser unersetzlichen Substanzen gehören:
Speicherung von Informationen über und vererbte Eigenschaften;
. Kontrolle über Wachstum und Fortpflanzung ausüben;
. Teilnahme am Stoffwechsel und vielen anderen physiologischen Prozessen, die in der Zelle ablaufen.
Wenn man von Nukleotiden spricht, kann man nicht umhin, auf ein so wichtiges Thema wie ihre Struktur und Zusammensetzung einzugehen.
Jedes Nukleotid besteht aus:
Zuckerrückstände;
. Stickstoffbase;
. eine Phosphatgruppe oder ein Phosphorsäurerest.
Wir können sagen, dass ein Nukleotid eine komplexe organische Verbindung ist. Abhängig von der Spezieszusammensetzung der stickstoffhaltigen Basen und der Art der Pentose in der Nukleotidstruktur werden Nukleinsäuren unterteilt in:
Desoxyribonukleinsäure oder DNA;
. Ribonukleinsäure oder RNA.
Zusammensetzung von Nukleinsäuren
In Nukleinsäuren wird Zucker durch Pentose dargestellt. Dies ist ein Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, in der DNA heißt er Desoxyribose, in der RNA heißt er Ribose. Jedes Pentosemolekül hat fünf Kohlenstoffatome, von denen vier zusammen mit einem Sauerstoffatom einen fünfgliedrigen Ring bilden und das fünfte in der Gruppe HO-CH2 enthalten ist.
Die Position jedes Kohlenstoffatoms in einem Pentosemolekül wird durch eine arabische Ziffer mit einem Strich (1C´, 2C´, 3C´, 4C´, 5C´) angegeben. Da alle Ablesevorgänge von einem Nukleinsäuremolekül eine strikte Richtung haben, dient die Nummerierung der Kohlenstoffatome und ihre Anordnung im Ring als eine Art Indikator für die richtige Richtung.
An der Hydroxylgruppe ist an das dritte und fünfte Kohlenstoffatom (3С´ und 5С´) ein Phosphorsäurerest gebunden. Es bestimmt die chemische Zugehörigkeit von DNA und RNA zu einer Gruppe von Säuren.
An das erste Kohlenstoffatom (1C´) des Zuckermoleküls ist eine stickstoffhaltige Base gebunden.
Spezieszusammensetzung stickstoffhaltiger Basen
DNA-Nukleotide gemäß der stickstoffhaltigen Base werden durch vier Typen dargestellt:
Adenin (A);
. Guanin (G);
. Cytosin (C);
. Thymin (T).
Die ersten beiden gehören zur Klasse der Purine, die letzten beiden sind Pyrimidine. Vom Molekulargewicht her sind Purine immer schwerer als Pyrimidine.
RNA-Nukleotide nach stickstoffhaltiger Base werden dargestellt durch:
Adenin (A);
. Guanin (G);
. Cytosin (C);
. Uracil (U).
Uracil ist wie Thymin eine Pyrimidinbase.
In der wissenschaftlichen Literatur findet man oft eine andere Bezeichnung für stickstoffhaltige Basen - in lateinischen Buchstaben (A, T, C, G, U).
Lassen Sie uns näher auf die chemische Struktur von Purinen und Pyrimidinen eingehen.
Pyrimidine, nämlich Cytosin, Thymin und Uracil, werden in ihrer Zusammensetzung durch zwei Stickstoffatome und vier Kohlenstoffatome dargestellt, die einen sechsgliedrigen Ring bilden. Jedes Atom hat seine eigene Nummer von 1 bis 6.
Purine (Adenin und Guanin) bestehen aus Pyrimidin und Imidazol oder zwei Heterocyclen. Das Purin-Basismolekül wird durch vier Stickstoffatome und fünf Kohlenstoffatome dargestellt. Jedes Atom ist von 1 bis 9 nummeriert.
Als Ergebnis der Kombination einer stickstoffhaltigen Base und eines Pentoserests wird ein Nucleosid gebildet. Ein Nukleotid ist eine Verbindung aus einem Nukleosid und einer Phosphatgruppe.
Bildung von Phosphodiesterbindungen
Es ist wichtig, die Frage zu verstehen, wie Nukleotide zu einer Polypeptidkette verbunden sind und ein Nukleinsäuremolekül bilden. Dies geschieht aufgrund der sogenannten Phosphodiesterbindungen.
Die Wechselwirkung zweier Nukleotide ergibt ein Dinukleotid. Die Bildung einer neuen Verbindung erfolgt durch Kondensation, wenn eine Phosphodiesterbindung zwischen dem Phosphatrest eines Monomers und der Hydroxygruppe der Pentose eines anderen auftritt.
Die Synthese eines Polynukleotids ist die wiederholte Wiederholung dieser Reaktion (mehrere Millionen Mal). Die Polynukleotidkette wird durch die Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen dem dritten und fünften Kohlenstoff von Zuckern (3C' und 5C') aufgebaut.
Die Polynukleotidmontage ist ein komplexer Prozess, der unter Beteiligung des Enzyms DNA-Polymerase abläuft, das das Wachstum der Kette von nur einem Ende (3´) mit einer freien Hydroxylgruppe gewährleistet.
DNA-Molekülstruktur
Ein DNA-Molekül kann wie ein Protein eine Primär-, Sekundär- und Tertiärstruktur haben.
Die Reihenfolge der Nukleotide in der DNA-Kette bestimmt ihre primäre Bildung aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen, die auf dem Prinzip der Komplementarität beruhen. Mit anderen Worten, während der Synthese eines Doppels funktioniert ein bestimmtes Muster: Adenin der einen Kette entspricht dem Thymin der anderen, Guanin dem Cytosin und umgekehrt. Paare von Adenin und Thymin oder Guanin und Cytosin werden aufgrund von zwei im ersten und drei im letzten Fall Wasserstoffbrückenbindungen gebildet. Eine solche Verbindung von Nukleotiden sorgt für eine starke Bindung zwischen den Ketten und einen gleichen Abstand zwischen ihnen.
Wenn Sie die Nukleotidsequenz eines DNA-Strangs kennen, können Sie nach dem Prinzip der Komplementarität oder Addition den zweiten vervollständigen.
Die Tertiärstruktur der DNA wird durch komplexe dreidimensionale Bindungen gebildet, wodurch ihr Molekül kompakter wird und in ein kleines Zellvolumen passt. So beträgt beispielsweise die Länge der E. coli-DNA mehr als 1 mm, während die Länge der Zelle weniger als 5 Mikrometer beträgt.
Die Anzahl der Nukleotide in der DNA, nämlich ihr quantitatives Verhältnis, gehorcht der Chergaff-Regel (die Anzahl der Purinbasen ist immer gleich der Anzahl der Pyrimidinbasen). Der Abstand zwischen Nukleotiden ist ein konstanter Wert von 0,34 nm, ebenso wie ihr Molekulargewicht.
Struktur des RNA-Moleküls
RNA wird durch eine einzelne Polynukleotidkette dargestellt, die zwischen der Pentose (in diesem Fall Ribose) und dem Phosphatrest gebildet wird. Es ist viel kürzer als DNA in der Länge. Es gibt auch Unterschiede in der Artenzusammensetzung von stickstoffhaltigen Basen im Nukleotid. In RNA wird Uracil anstelle der Pyrimidinbase von Thymin verwendet. Abhängig von den im Körper ausgeführten Funktionen kann es drei Arten von RNA geben.
Ribosomal (rRNA) – enthält normalerweise 3000 bis 5000 Nukleotide. Als notwendiger Strukturbestandteil ist es an der Bildung des aktiven Zentrums von Ribosomen beteiligt, dem Ort eines der wichtigsten Prozesse in der Zelle - der Proteinbiosynthese.
. Transport (tRNA) - besteht aus durchschnittlich 75 - 95 Nukleotiden, führt den Transfer der gewünschten Aminosäure zum Ort der Polypeptidsynthese im Ribosom durch. Jede Art von tRNA (mindestens 40) hat ihre eigene einzigartige Sequenz von Monomeren oder Nukleotiden.
. Information (mRNA) - die Nukleotidzusammensetzung ist sehr vielfältig. Überträgt genetische Informationen von der DNA auf Ribosomen und fungiert als Matrix für die Synthese eines Proteinmoleküls.
Die Rolle der Nukleotide im Körper
Nukleotide in der Zelle erfüllen eine Reihe wichtiger Funktionen:
Sie dienen als Bausteine für Nukleinsäuren (Nukleotide der Purin- und Pyrimidinreihe);
. an vielen Stoffwechselprozessen in der Zelle teilnehmen;
. sind Teil von ATP - der Hauptenergiequelle in Zellen;
. fungieren als Träger von Reduktionsäquivalenten in Zellen (NAD+, NADP+, FAD, FMN);
. die Funktion von Bioregulatoren erfüllen;
. können als sekundäre Botenstoffe der extrazellulären regulären Synthese betrachtet werden (zB cAMP oder cGMP).
Ein Nukleotid ist eine monomere Einheit, die komplexere Verbindungen bildet - Nukleinsäuren, ohne die die Übertragung genetischer Informationen, ihre Speicherung und Reproduktion unmöglich ist. Freie Nukleotide sind die Hauptkomponenten, die an Signal- und Energieprozessen beteiligt sind, die die normale Funktion der Zellen und des Körpers als Ganzes unterstützen.
Proteinbiosynthese
Variante 1
1. Die Prozesse der Proteinbiosynthese finden in allen Körperzellen statt, mit Ausnahme von:
A) Zellen der Aderhaut des Darms; b) Leukozyten; c) reife Erythrozyten. .
2. Die Matrix im Transkriptionsprozess ist:
A) i-RNA b) t-RNA c) DNA.
3. Es entstehen komplexe Proteinstrukturen:
A) auf Ribosomen b) im Golgi-Komplex c) in EPS-Kanälen.
4. Die Funktionen der DNA bei der Proteinsynthese sind:
SONDERN) in Selbstverdopplung b) Entspiralisierung
C) bei der Synthese von t-RNA und r-RNA.
^ 5. Der Transfer von Aminosäuren zum Ort der Proteinsynthese erfolgt:
A) t-RNA b) i-RNA c) r-RNA.
6. Das CUA-Codon auf der mRNA entspricht dem tRNA-Anticodon:
a) GTT b) GAT c) GAU.
^ 7. Die Nukleotidsequenz der i-RNA ist komplementär zur Nukleotidsequenz:
A) in zwei Ketten eines DNA-Moleküls;
B) in einer Kette des DNA-Moleküls;
C) in einem t-RNA-Molekül.
^ 8. t-RNA ist gekennzeichnet durch:
B) Zugabe von Aminosäuren und deren Transport zum Ort der Proteinsynthese;
C) Teilnahme an der Übertragung von Erbinformationen vom Zellkern zum Zytoplasma.
^ 9. An der Proteinsynthese beteiligte Zellorganellen:
A) Lysosomen b) Golgi-Apparat c) Zellkern.
Proteinbiosynthese
Option 2
1. Der genetische Code ist für alle auf der Erde lebenden Lebewesen gleich und lautet:
A) die Fähigkeit, ihre eigene Art zu reproduzieren;
B) ein System von Aufzeichnungen von Erbinformationen in DNA-Molekülen.;
C) der Prozess der Bildung organischer Moleküle aus anorganischen durch lebende Organismen.
^ 2. Die Bildung aller Arten von RNA ist verbunden mit:
A) mit einer Kernmembran b) mit einem Nukleolus c) mit einem Chromosom.
3. Die Anzahl der Nukleotide, die „in ein Ribosom passen“, ist:
a) 1 b) 3 c) 6
4. Die Matrix im Übersetzungsprozess ist:
A) DNA b) mRNA c) Protein.
^ 5. Das Gen enthält Informationen:
a) über den Aufbau von Aminosäuren b) über den Aufbau von Proteinen c) über den Aufbau von Kohlenhydraten.
6. Im Ribosom wird im Prozess der Proteinbiosynthese Folgendes gebildet:
A) Polypeptidkette; b) Sekundärstrukturprotein;
C) Protein der Tertiärstruktur.
^ 7. Das ATC-Codon auf DNA entspricht dem Codon auf mRNA:
a) UAG b) TAG c) TAC.
8. Für i-RNA ist charakteristisch:
A) in der Zusammensetzung von Ribosomen;
B) Teilnahme an der Übertragung von Erbinformationen vom Kern zum Zytoplasma und als Matrix im Prozess der Synthese der Polypeptidkette;
C) im Zytoplasma der Zelle hauptsächlich in freiem Zustand vorliegen.
^ 9. Was passiert mit Transportnukleinsäuren, die mit der Nahrung in einen anderen Organismus gelangen?
A) werden von den Körperzellen unverändert in die Proteinsynthese einbezogen, weil sie identisch sind und die gleichen Aminosäuren transportieren;
B) ist unbekannt;
c) Sie werden wie andere Biopolymere enzymatisch in einfache Verbindungen zerlegt und vom Körper aufgenommen.
^ 1. Konzeptionelles Diktat
Möglichkeit I
Geben Sie Definitionen zu den Begriffen: „Autotrophe“; "Chemotrophe"; "Assimilation"; "Photosynthese"; "Transkription"; "Reproduzieren".
2. testen.
| 1. | Protein. | 14. Zytoplasma. | 27. Photosynthese. |
| 2. | Lipide. | 15. Chromosomen. | 28. Mitochondrien. |
| 3. | ATP. | 16. Lysosomen. | 29. Zwischenphase. |
| 4. | Kern. | 17. Zentriolen. | 30. Golgi-Komplex. |
| 5. | DNS. | 18. Ribosomen. | 31. EPS. |
| 6. | RNS. | 19. Kohlenhydrate. | 32. DNA-Reduktion. |
| 7. | Mitose. | 20. Metaphase. | 33. Haploider Satz. |
| 8. | Amitose. | 21. Phagozytose. | 34. Diploider Satz. |
| 9. | Kern. | 22. Pinozytose. | |
| 10. | Membran. | 23. Enzyme. | |
| 11. | Anaphase. | 24. Prophase. | |
| 12. | Chromatin. | 25. Chloroplasten. | |
| 13. | Telophase. | 26. Threads der Spindel. |
Definieren:
1. Aus welchen Molekülen besteht die Zellmembran?
2. Welche Nicht-Membran-Organellen findet man im Zytoplasma?
3. Welche chemischen Verbindungen sind in der Zelle enthalten?
4. Aus welchen Strukturen besteht der Zellkern?
5. Aus welchen Substanzen besteht ein Chromosom?
6. In welchen Phasen werden Chromosomen spiralisiert?
7. Welchen Chromosomensatz enthält eine Hautzelle?
8. Bei welcher Zellteilungsmethode fehlt die Teilungsspindel?
9. Bei welcher Teilungsmethode tritt die ungleichmäßige Verteilung der Erbinformation zwischen zwei Tochterzellen auf?
10. Welcher Prozess führt zur Synthese von Baumaterial für die Selbstverdopplung jedes Chromosoms?
11. Welche Zellorganellen sind mit der Sauerstoffstufe des Energiestoffwechsels verbunden?
12. Wie gelangen Moleküle fester Nahrungssubstanzen in die Zelle?
13. Welche Zellorganellen sind mit dem Vorgang der Photosynthese verbunden?
14. In welcher Phase trennen sich Chromatiden und werden zu unabhängigen Chromosomen?
^ 3. Funktionen von Zellorganellen
1 - Ribosomen; 2 - Kern; 3 - Mitochondrien; 4 - ENV; 5 - Plasmamembran; 6 - Plastiden; 7 - Kernsaft (Karyoplasma).
Zelluläre Organisationsebene von Wildtieren (Verallgemeinerung)
^ 1. Konzeptionelles Diktat
Variante II
Geben Sie Definitionen zu den Begriffen: „Heterotrophe“; "Phototrophen"; "Dissimilation"; "Chemosynthese"; "Übertragung"; "Stoffwechsel".
2. testen.
Eine Reihe von Bestandteilen der Zelle und der darin ablaufenden Prozesse werden aufgelistet
| 1. | Protein. | 14. Zytoplasma. | 27. Photosynthese. |
| 2. | Lipide. | 15. Chromosomen. | 28. Mitochondrien. |
| 3. | ATP. | 16. Lysosomen. | 29. Zwischenphase. |
| 4. | Kern. | 17. Zentriolen. | 30. Golgi-Komplex. |
| 5. | DNS. | 18. Ribosomen. | 31. EPS. |
| 6. | RNS. | 19. Kohlenhydrate. | 32. DNA-Reduktion. |
| 7. | Mitose. | 20. Metaphase. | 33. Haploider Satz. |
| 8. | Amitose. | 21. Phagozytose. | 34. Diploider Satz. |
| 9. | Kern. | 22. Pinozytose. | |
| 10. | Membran. | 23. Enzyme. | |
| 11. | Anaphase. | 24. Prophase. | |
| 12. | Chromatin. | 25. Chloroplasten. | |
| 13. | Telophase. | 26. Threads der Spindel. |
Definieren:
1. Wann besteht jedes Chromosom nur aus einem Chromatid?
2. Welche Organellen gehören zum vakuolären System der Zelle?
3. Welche Zellorganellen sind an der Proteinbiosynthese beteiligt?
4. Welche Zellorganellen sind zweimembranig?
5. Was bringt Chromatiden und Chromosomen dazu, sich von der Äquatorebene zu den Polen der Zelle zu bewegen?
6. In welcher Phase des Chromosoms sind Zellen aufgedreht und unsichtbar?
7. In welcher Phase der Zelle verdoppelt sich die DNA-Masse im Zellkern?
8. Was ist die Energiequelle während der Zellteilung?
9. Welche Substanz ist Träger der Erbinformation des Organismus?
10. Welche Stoffe sind im Nuklearsaft enthalten?
11. Bei welcher Teilungsmethode erfolgt die gleichmäßige Verteilung der Chromosomen zwischen zwei Tochterzellen?
12. Welchen Chromosomensatz enthält ein Spermatozoon?
13. Wie gelangen flüssige Substanzen in die Zelle?
14. Aufgrund welchen Prozesses wird Sonnenlicht zur Synthese organischer Verbindungen aus anorganischen verwendet?
^ 3. Funktionen von Zellorganellen
1- Golgi-Apparat; 2-Lysosom; 3- Zytoplasma; 4- Kernhülle; 6 - Nukleolus; 7 Zellenzentrum
4. Der Anfangsteil einer der Ketten des Makromoleküls von normalem Hämoglobin(bei einer Person mit normaler Blutzusammensetzung) hat folgende Struktur:
Gis - Schaft - Ley - Ley - Tre - Pro - Glu - Glu.
Erstellen Sie ein Diagramm der Struktur beider Teile des entsprechenden Teils des Gens, das für die Synthese von Hämoglobin verantwortlich ist.
| F.I. Schüler | Konzeptionelles Diktat | Prüfung | Mündliche Antwort | Schriftliche Aufgabe | Abschlussnote |
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Ribosom- dies ist ein kleines elektronendichtes Teilchen, das aus miteinander verbundenen rRNA-Molekülen und Proteinen besteht, die eine komplexe supramolekulare Verbindung bilden - einen Ribonukleoprotein-Komplex.
In Ribosomen liegen Proteine und rRNA-Moleküle in ungefähr gleichen Gewichtsverhältnissen vor. Die zytoplasmatischen Ribosomen von Eukaryoten enthalten vier rRNA-Moleküle, die sich im Molekulargewicht unterscheiden. Die Anzahl der Organellen in einer Zelle ist sehr unterschiedlich: Tausende und Zehntausende. Ribosomen können mit ER assoziiert sein oder in einem freien Zustand vorliegen.
Das Ribosom ist eine komplexe organische Verbindung, die ein kompaktes Organell bildet, das in der Lage ist, Informationen aus mRNA-Ketten abzulesen und daraus Polypeptidketten zu synthetisieren.
Das Ribosom entschlüsselt den in der mRNA enthaltenen Informationscode, der aus vier Arten von Nukleotiden besteht. Drei Nukleotide, die sich in unterschiedlichen Sequenzen befinden, tragen Informationen über zwanzig Aminosäuren. Das Ribosom spielt tatsächlich die Rolle eines Übersetzers dieser Informationen. Diese Aufgabe wird mit Hilfe von tRNA und Enzymen gelöst, die Polypeptidketten synthetisieren. Solche Enzyme werden Aminoacyl-tRNA-Synthetasen genannt. Die Anzahl der Aminoacyl-tRNA-Synthetasen wird durch die Vielfalt der Aminosäuren bestimmt, da jede Aminosäure ihr eigenes Enzym besitzt. Somit enthält jedes Ribosom mindestens 20 Arten solcher Enzyme.
Das Ribosom besteht aus großen und kleinen Untereinheiten. Jede der Untereinheiten ist aus einem Ribonukleoprotein-Strang aufgebaut, in dem rRNA mit speziellen Proteinen interagiert und den Körper des Ribosoms bildet. Ribosomen werden im Nukleolus oder der Matrix von Mitochondrien gebildet. Die von Ribosomen durchgeführte Synthese von Polypeptidketten wird als rRNA-Translation bezeichnet - dies ist die Grundlage für die Bildung von Ribosomen. Die kleine Untereinheit des Ribosoms besteht aus einem rRNA-Molekül und etwa 30 Proteinen. Die große Untereinheit enthält eine lange rRNA und zwei kurze rRNAs. Sie sind mit 45 Proteinmolekülen verbunden.
tRNAs sind kleine Moleküle bestehend aus 70-90 Nukleotiden, die wie ein Kleeblatt geformt sind. tRNA liefert Aminosäuren an Ribosomen. Jedes tRNA-Molekül hat ein Akzeptorende, an das eine aktivierte Aminosäure gebunden ist. Aminosäuren werden an eine Sequenz von drei Nukleotiden angehängt, die komplementär (korrespondierend) zu den Nukleotiden des Codons in der iRNA sind – dem Anticodon.
Es gibt zytoplasmatische (freie und gebundene) und mitochondriale Ribosomen. Cytoplasmatische und mitochondriale Ribosomen unterscheiden sich signifikant voneinander in chemischer Zusammensetzung, Größe und Herkunft.
Die Elektronenmikroskopie zeigt sowohl einzelne Ribosomen als auch ihre Komplexe (Polysomen). Außerhalb der Synthese befinden sich Ribosomen-Untereinheiten getrennt voneinander. Untereinheiten werden zum Zeitpunkt der Übersetzung von Informationen aus mRNA kombiniert. In diesem Fall wird die Übersetzung von Informationen von einem mRNA-Molekül von mehreren Ribosomen (von 5 ... 6 bis zu mehreren zehn) durchgeführt. Solche Ribosomen bilden meistens die sogenannten Polysomen – ein lockeres Konglomerat von Ribosomen, die sich in einer Kette entlang der mRNA befinden. Auf diese Weise können Sie mehrere Polypeptidketten gleichzeitig aus einem mRNA-Molekül synthetisieren.
Außerhalb der Translation können Ribosomen-Untereinheiten zerfallen und rekombinieren. Dieser Prozess befindet sich in einem dynamischen Gleichgewicht. Der Translationsprozess beginnt mit dem Zusammenbau des aktiven Ribosoms und wird als Translationsinitiation bezeichnet. Das zusammengesetzte Ribosom enthält aktive Stellen. Solche Zentren befinden sich auf den Kontaktflächen beider Untereinheiten. Zwischen den kleinen und großen Untereinheiten befindet sich eine Reihe von Vertiefungen. Diese Hohlräume enthalten: mRNA, tRNA und synthetisiertes Peptid (Peptidyl-tRNA). Die mit synthetischen Prozessen verbundenen Zonen bilden die folgenden aktiven Zentren:
- mRNA-Bindungszentrum (M-Zentrum);
- Peptidylzentrum (P-Zentrum), an dem die Initiierung und Vervollständigung des Lesens von Informationen stattfindet und das im Prozess der Polypeptidsynthese eine Polypeptidkette enthält;
- Aminosäurezentrum (A-Zentrum), die Stelle der Bindung an die nächste tRNA;
- Peptidyltransferasezentrum (PTF-Zentrum). Hier erfolgt die Katalyse der Synthese des Polypeptids und das synthetisierte Molekül wird um eine weitere Aminosäure verlängert.
Auf der kleinen Untereinheit befindet sich das M-Zentrum, der Hauptteil das A-Zentrum und ein kleiner Bereich das P-Zentrum. Auf der großen Untereinheit findet man die restlichen Teile der A- und P-Zentren, sowie das PTF-Zentrum.
Die Translation beginnt mit einem Startcodon, dem Adenin-Uracil-Guanin-Triplett, das sich am 5'-Ende der mRNA befindet. Es schließt sich der kleinen Untereinheit auf der Ebene des P-Zentrums des zukünftigen Ribosoms an. Der Komplex wird dann mit der großen Untereinheit kombiniert. Dieser Prozess wird durch Proteinfaktoren aktiviert oder umgekehrt blockiert. Von dem Moment an, in dem das Ribosom gebildet wird, bewegt sich das Ribosom intermittierend Triplett für Triplett entlang des Moleküls und der RNA, was vom Wachstum der Polypeptidkette begleitet wird. Die Anzahl der Aminosäuren in einem solchen Protein ist gleich der Anzahl der mRNA-Tripletts.
Der Translationsprozess umfasst einen Zyklus enger Ereignisse und wird Elongation genannt – Elongation der Peptidkette. Das Signal für die Termination der Translation ist das Auftreten eines der "bedeutungslosen" Codons (UAA, UAG, UGA) in der mRNA. Diese Codons werden von einem von zwei Terminationsfaktoren erkannt. Sie aktivieren die Hydrolase-Aktivität des Peptidyltransferase-Zentrums, was mit der Spaltung des gebildeten Polypeptids, dem Abbau des Ribosoms in Untereinheiten und dem Abbruch der Synthese einhergeht.
Freie Ribosomen sind in der zytoplasmatischen Matrix verteilt. Sie liegen entweder in Form von Untereinheiten vor und nehmen nicht an der Übersetzung teil oder „lesen“ Informationen, indem sie Polypeptidketten von Proteinen der Matrix des Zytoplasmas und des Zellkerns, des Zytoskeletts der Zelle usw. bilden.
Gebundene Ribosomen sind jene Ribosomen, die an die Membranen gr gebunden sind. EPS oder an die äußere Membran der Kernhülle. Dies geschieht nur im Moment der Synthese von Polypeptidketten von Proteinen, die die sekretorischen Granula des Zytolemmas, Lysosomen, EPS, des Golgi-Komplexes usw. bilden.
Die Synthese von Proteinmolekülen erfolgt kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit: In einer Minute werden 50 bis 60.000 Peptidbindungen gebildet. In einer Sekunde liest das eukaryotische Ribosom Informationen von 2 ... 15 Codons (Tripletts) der mRNA. Die Synthese eines Moleküls eines großen Proteins (Globulin) dauert etwa 2 Minuten. Bei Bakterien läuft dieser Prozess viel schneller ab.
Somit sind Ribosomen Organellen, die anabole Prozesse in der Zelle bereitstellen, nämlich die Synthese von Polypeptidketten von Proteinen.
In wenig spezialisierten und schnell wachsenden Zellen werden hauptsächlich freie Ribosomen gefunden. In spezialisierten Zellen befinden sich Ribosomen in Gr. ENV. Der Gehalt an RNA und damit der Grad der Proteinsynthese korreliert mit der Anzahl der Ribosomen. Damit einher geht eine Neigung zur zytoplasmatischen Basophilie, also der Fähigkeit, mit basischen Farbstoffen anzufärben.
Bei manchen Zelltypen ist das Zytoplasma basophiler als bei anderen. Basophilie kann diffus oder lokal sein. Unter Verwendung von Elektronenmikroskopie wurde festgestellt, dass lokale Basophilie von gr erzeugt wird. EPS, nämlich Ribosomen, die an seinen Membranen befestigt sind. Beispiele für eine solche fokale Basophilie sind: das Zytoplasma eines Neurons, der Basalpol des Drüsenepithels der Endabschnitte des exokrinen Teils der Bauchspeicheldrüse, proteinproduzierende Zellen der Speicheldrüsen. Diffuse Basophilie ist auf freie Ribosomen zurückzuführen. Basophilie wird auch bei Ansammlung von Einschlüssen oder einer großen Anzahl von Lysosomen mit saurem Inhalt im Zytoplasma nachgewiesen. In diesen Fällen ist eine basophile Färbung sichtbar.
