First semester Biology Booklet Grade 10 Advanced Unit 2 Cell ultra structure Name :------------------------------------------ Class :-------------------

Reading text for improving language only Booklet key Means that this is a This picture Key words links Exercises Reading text for improving language only

Unit 2 : Cell ultra structure Contents No. Pg Topic Unit 2 : Cell ultra structure 4 The cell theory……………………………………. 6 Cells..................................................................... 7 Prokaryotic……………………………………….. 9 Eukaruotic………………………………………. 13 Nucleus……………………………………………….. 14 Endoplasmic reticulum……………………………… 18 Ribosomes…………………………………………… 19 Mitochondria……………………………………….. 20 Chloriplast…………………………………………… 1

Standards: Unit 2 Cell ultra structure 10A.7.1Differentiate between prokaryote and eukaryote cells. 10A.7.2 Recognise and know the function of a nucleus, mitochondria, chloroplasts, endoplasmic reticulum and ribosomes 2

Key Words معنى المصطلح Scientific term التركيب الدقيق خلية بدائية Ultra structure خلية بدائية Prokaryotic cell خلية حقيقية Eukaryotic cell مايتوكوندريا Mitochondria بلاسيتدة خضراء Chloroplasts نـــواة Nucleus الشبكة الإندوبلازمية Endoplasmic reticulum الشبكة الإندوبلازمية الخشنة Rough Endoplasmic reticulum الشبكة الإندوبلازمية الناعمة Smooth Endoplasmic reticulum رايبوسومات Ribosome 3

The Cell Theory Almost 175 years after the discoveries of Hook and van Leeuwenhoek. two important conclusions were stated about cells. In 1838 , Matthias Schleiden, a German botanist , concluded that all plants were made up of cells . The next year , Theodor Schwann , a German biologist , concluded that all animals were made up of cells . In 1855 , Rudolph Virchow , a German physician , stated a third important conclusion about cells. Virchow concluded that cells came only from other living cells. Together , the conclusions of Schleiden , Schwann , Virchow and other biologists were developed in to the cell theory states the following : Theodor Schwann 1839 1- All living things are made up of one or more cells . 2- Cells are the basic units of structure and function in living things. 3- Cells come only from other living cells . بعد 175 سنة من اكتشاف هوك ولوفينهوك ظهر استنتاجين مهمين حول الخلايا. ففي 1838 ، توصل عالم النبات الألماني ماتياس تشيلدن إلى أن جميع النباتات مكونة من خلايا. وفي العام التالي ، توصل عالم الأحياء الألماني ثيودور شوان ، إلى أن جميع الحيوانات مكونة أيضاً من خلايا. وفي 1855 ، توصل الفيزيائي الألماني رودولف فيرشو ، إلى استنتاج ثالث مهم حول الخلايا وهو أن جميع الخلايا جاءت من خلايا حية أخرى ، واستناداً إلى جميع الاستنتاجات السابقة تم وضع نظرية للخلية تتلخص في النقاط التالية : 1- تتكون جميع الكائنات الحية من خلية واحدة أو أكثر 2 - تعتبر الخلايا الوحدة البنائية والوظيفية في الكائنات الحية 3- تتكون الخلايا من كائنات حية أخرى 4

Cell Circle Map Write all words that you know about the cell . Activity 1 Write all words that you know about the cell . Circle Map Cell 5

البكتيريا والبكتيريا الخضراء المزرقة Cells * Robert Hooke was the first person to observe cells in 1665. *All living things are made up of cells. الخلايا *روبرت هوك هو أول شخص لاحظ وجود الخلايا عام 1665 * جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا الخلية Cell Is the basic unit of structure and function in all known living organisms and the smallest unit of life that is classified as a living thing, which is called the building block of life . تعتبر الخلية الوحدة البنائية والوظيفية لجميع الكائنات الحية المعروفة ، وهي أصغر وحدة حيوية لكل ما يتم تصنيفه ككائنات حية ، وتدعى باللبنة الأساسية للحياة . Types of cells أنواع الخلايا There are 2 main types of cells : وهناك نوعان أساسيان من الخلايا 1- Prokaryotic Cells الخلايا البدائية 2- Eukaryotic Cells الخلايا الحقيقية {bacteria ,blue-green bacteria} البكتيريا والبكتيريا الخضراء المزرقة Plants,animals,fungi} النباتات والحيوانات والفطريات { 6

الخلايا البدائية Prokaryotic Cells Cells that lack a membrane-bound nucleus are called prokaryotes (from the Greek meaning before nuclei). These cells have few internal structures that are distinguishable under a microscope. Cells in the monera kingdom such as bacteria and cyanobacteria (also known as blue-green algae) are prokaryotes. Prokaryotic cells differ significantly from eukaryotic cells. They don't have a membrane-bound nucleus and instead of having chromosomal DNA, their genetic information is in a circular loop called a plasmid. Bacterial cells are very small, roughly the size of an animal mitochondrion (about 1-2µm in diameter and 10 µm long). Prokaryotic cells feature three major shapes: Bacilli( 1 ) , Cocci (2) , and Spiral ( 3 ), bacterial cells divide by binary fission (figure 4 in next page) . . 1 2 3 عصوية Bacilli كروية Cocci حلزونية Spiral هي الخلايا التي تفتقر إلى وجود غشاء نووي محدد، وتسمى ببدائيات النواة (وتعني باليونانية ماقبل النواة ). و هي تمتلك تراكيب داخلية قليلة يمكن تمييزها تحت المجهر. فالخلايا في مملكة البدائيات كالبكتيريا والبكتيريا الخضراء المزرقة  (المعروف أيضا باسم الطحالب الخضراء المزرقة) هي بدائيات النواة. و تختلف بشكل ملحوظ عن الخلايا حقيقية النواة ، فالبدائيات ليس لديهم غشاء نووي محدد ، و تتواجد المعلومات الجينية في هذه الكائنات على شكل حلقة دائرية تسمى البلازميد بدلاً من وجود الحمض النووي DNA في الكروموسومات ، والخلايا البكتيرية خلايا صغيرة جداً ، ولها ثلاثة أشكال رئيسية هي : العصوية ( 1 ) والدائرية ( 2 ) والحلزونية ( 3 ) . و تتكاثر عن طريق الإنشطار الثنائي البسيط ( صورة 4 في الصفخة التالية ) . 7

Bacteria perform many important functions on earth Bacteria perform many important functions on earth. They serve as decomposers, agents of fermentation, and play an important role in our own digestive system. Also, bacteria are involved in many nutrient cycles such as the nitrogen cycle, which restores nitrate into the soil for plants. Unlike eukaryotic cells that depend on oxygen for their metabolism, prokaryotic cells enjoy a diverse array of metabolic functions. For example, some bacteria use sulfur instead of oxygen in their metabolism.    تؤدي البكتيريا وظائف كثيرة ومهمة على وجه الأرض. فهي تلعب أدوار مهمة كمحللات وفي عمليات التخمر أيضاً ، كما تلعب دوراً كبيراً في جهازنا الهضمي. وتشارك البكتيريا في العديد من الدورات الغذائية كدورة النيتروجين ، حيث يعيد تخزين النترات في التربة للنباتات. وخلافا للخلايا حقيقية النواة التي تعتمد على الأكسجين في عمليات الأيض ، فإن الخلايا البدائية تتمتع بمجموعة متنوعة من وظائف الأيض. فعلى سبيل المثال ،تستخدام بعض أنواع البكتيريا الكبريت بدلا من الأكسجين في الأيض. Bacilli Spiral Cocci metabolism decomposers Binary fission (4) الإنشطار الثنائي البسيط في البكتيريا (4) Binary fission in bacteria 8

الخلايا الحقيقية Eukaryotic Cells 1- Eukaryotic cells probably evolved from prokaryotic cells some 1000 million years ago. 2- “ Eukaryote” means “ true nucleus” . The DNA in these cells is held within a nuclear membrane. 3- Eukaryotic cells have organelles such as mitochondria and chloroplasts, and these surrounded by membranes, which allow metabolic processes such as respiration and photosynthesis to take place within the organelle. 4- Eukaryotes have a proper nucleus : their DNA is enclosed by a nuclear membrane, but Prokaryotes do not have a nucleus : their DNA is in direct contact with the cytoplasm. 5- Eukaryotic cells have a lots of organelles that you can find it in the different kinds of eukaryotes , these organelles for example like: 1- تطورت الخلايا حقيقية النواة على الأرجح من خلايا بدائية من حوالي 1000 مليون سنة مضت. 2- يقصد ”بالحقيقيات ” أن لديها "نواة حقيقية". حيث يتواجد الحمض النووي في هذه الخلايا بداخل غشاء نووي. 3- تحتوي الخلايا حقيقية النواة على العديد من العضيات كالميتوكوندريا و البلاستيدات الخضراء ، وجميع هذه العضيات محاطة بأغشية وذلك للسماح لعمليات التمثيل الغذائي كالتنفس والبناء الضوئي لأن تحدث فيها .  4- لحقيقيات النواة نواة حقيقية ، أي أن حمضها النووي محاط بغشاء نووي بينما في بدائيات النواة :يكون الحمض النووي على اتصال مباشر بالسيتوبلازم . 5- تمتلك الخلايا الحقيقية العديد من العضيات التي تتواجد في أنواع مختلفة من الكائنات الحقيقية . ومنها على سبيل المثال : 5- Chloroplast 1- Nucleus 3- Ribosomes 2- Endoplasmic reticulum 4- Mitochondria 9

Eukaryotes Prokaryotes Plants, animals and fungi Bacteria and blue-green bacteria 1- Organisms Large, from10 to100µm Small, from 1to 10 µm 2- Size distinct nucleus with linear chromosomes surrounded by a nuclear membrane No distinct nucleus as the main chromosome is not surrounded by a nuclear membrane 3- Nucleus Present in plants ,fungi but not containing murein Rigid cell wall containing the polysaccharide murein 4- Cell Walls Many membrane-bound organelles such as mitochondria and chloroplasts Few organelles except for small ribosomes 5- Organelles Flagella have microtubules Flagella, if present, lack microtubules 6- Flagella 10

Bacteria Large And , from Rigid blue-green 10 to cell wall bacteria Activity 2 Cut out the eggs and put them in the right basket in the next page ? Bacteria And blue-green bacteria Large , from 10 to 100µm Rigid cell wall Containing the polysaccharide murein Few organelles Plants, Animals and fungi Nucleus Surrounded by a nuclear membrane Small, from 1to 10 µm No distinct Nucleus, not surrounded by a nuclear membrane 11

Find out which basket will have more eggs? ------------------------- EUKARYOTES PROKARYOTES 12

النواة1- Nucleus الوظيفة : التركيب Structure : Function: The nucleus is the largest organelle in the cell and can be seen with a light microscope. تعتبر النواة أكبر عضيات الخلية حجماً ويمكن مشاهدتها بالمجهر الضوئي . التركيب Structure : Nuclei are spherical (round) , and surrounded by a nuclear membrane .The nuclear membrane is a double membrane with a space in between , and its connected to a system of membranes called the endoplasmic reticulum جميع الأنوية كروية الشكل ، ومحاطة بغشاء نووي ، وهو غشاء مزدوج ، يتخلله فراغ ، ومتصل بنظام غشائي يدعى الشبكة الإندوبلازمية Function: 1-There are many large pores in the membrane , which allow materials to pass in and out of the nucleus. 2- Nucleoplasm is found inside the nucleus. It contains chromatin, which is made up of DNA. At times of cell division , the chromatin condenses, pulling the DNA into thread like chromosomes. 3- The nucleus also contains a spherical structure called a nucleolus , which makes ribonucleic acid (RNA) , that is needed to make ribosomes. الوظيفة : 1- يحتوي الغشاء على ثقوب كثيرة لتسمح بمرور بعض المواد وتمنع مرور البعض الآخر 2- تحتوي النواة على البلازم النووي والذي يحتوي على الكروماتين والمكون من DNA وأثناء الإنقسام يتحول إلى خيوط كروموسومية. 3- تحتوي النواة أيضاً على تركيب دائري صغير يدعى ” النوية ” ، و يوجد بها الحمض النووي RNA والذي تحتاجه الخلية لتكوين الريبوسومات . ارسم رسماً تخطيطياً للنواة مع وضع البيانات Draw a nucleus : Nucleus organelle nucleolus pores 13

الشبكة الإندوبلازمية 2- Endoplasmic reticulum التركيب Structure: The endoplasmic reticulum (RE) is a complex system of double membranes . The fluid-filled spaces between the membranes are called cisternae. As the ER is connected with the nuclear membrane and the cell surface membrane.& Where ribosomes are present on their outer surface, the membranes are called rough endoplasmic reticulum.(RER), But ER with no ribosomes called smooth endoplasmic reticulum (SER ) . الشبكة الإندوبلازمية عبارة عن نظام معقد من الأغشية المزدوجة ، ويطلق على السائل الذي يملأ الفراغات بين هذه الأغشية بال ترتبط الشبكة الإندوبلازمية بالغشاء النووي من جهة وبالغشاء الخلوي من جهة أخرى . وعند تواجد الرايبوسومات على السطح الخارجي للشبكة يطلق عليها الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ويرمز لها بالرمز RER، أما الشبكة الإندوبلازمية التي لاتحتوي على ريبوسومات فيطلق عليها الشبكة الملساء أو الناعمة ويرمز لها بالرمز SER Smooth endoplasmic reticulum SER Function of وظيفة كلاً من Rough endoplasmic reticulum RER It is the site of lipid synthesis pack and transport proteins made by the ribosomes تجميع ونقل البروتينات التي يتم تصنيعها في الرايبوسومات تعتبر مواقع بناء الليبيدات ( الدهون) ارسم رسماً تخطيطياً للشبكة الإندوبلازمية بنوعيها ، مع وضع البيانات Draw a nucleus : Endoplasmic reticulum cisternae Smooth Rough 14

Exercises Prokaryotic Cell Eukaryotic Cell الكائنات البدائية Q1 :Compare the characteristics of Eukaryotes and prokaryotes. س1 : قارن بين صفات الكائنات الحقيقية والبدائية : Prokaryotic Cell الكائنات البدائية Eukaryotic Cell الكائنات الحقيقية Size الحجم Nucleus النواة Same Particles العضيات المتشابهة Different Particles العضيات المختلفة Examples أمثلة Diagram رسم شكل الخلية 15

Q2 : Label the parts using these key words: - س2 : سم الأجزاء التالية باستخدام الكلمات الموجودة في المستطيل Nuclear membrane, nucleoplasm, nucleolus, nuclear pore, granular chromatin, chromatin thread. الغشاء النووي – البلازما ( السائل ) النووي – النوية – الثقب النووي – الحبيبات الكروماتينية – الخيوط الكروماتينية Q3: Describe the structure of the Nucleus _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ س3 : صف تركيب النواة Q4:State the function of Nucleus ________________________________________________________________________________________________________ س4 : اذكر وظائف النواة 16

Q5: Label the parts using the key words below. س5: سم الأجزاء التالية باستخدام الكلمات الموجودة في المستطيل Ribosomes, smooth endoplasmic reticulum, rough endoplasmic reticulum, Nuclear membrane, nucleus, cisternae. رايبوسومات – الشبكة الاندوبلازمية الملساء – الشبكة الاندوبلازمية الخشنة – الغشاء النووي – النواة – الكرستات ( الأعراف ) Q6: Describe the structure of the Endoplasmic Reticulum س6 : صف تركيب الشبكة الاندوبلازمية ______________________________________________________________________________________________________________________________________ Q7 : Answer the following : س7 : أجب عن الأسئلة التالية a. What does Rough endoplasmic reticulum do? أ. ماذا تعمل الشبكة الاندوبلازمية الخشنة : ____________________________________________________ b. What does Smooth endoplasmic reticulum do? ب. ماذا تعمل الشبكة الاندوبلازمية الملساء : _________________________________________________ 17

الرايبوسومات 3- Ribosomes Ribosomes are small , dense organelles that are found in huge numbers in all cells. But slightly smaller in prokaryotic cells. تعتبر الرايبوسومات عضيات كثيفة صغيرة الحجم ، وتتواجدبكثرة في جميع الخلايا إلا أن أحجامها تكون أصغر قليلاً في البدائيات التركيب : تتكون الرايبوسومات في النوية بواسطة الحمض النووي الرايبوسومي ، ويمكن مشاهدتها حرة في الخلية أو على الغلاف الخارجي للشبكة الإندوبلازمية الخشنة . Structure: Ribosomes are manufactured in the nucleolus from ribosomal RNA , some of them are free in the cell , others are attached to ER( rough ER) Function: Ribosomes are the sites of protein synthesis in the cell. الوظيفة : تعتبر الرايبوسومات مولقع بناء وتصنيع البروتين في الخلية ارسم رسماً تخطيطياً للرايبوسوم مع وضع البيانات Draw a nucleus : Ribosomes dense organelles sites 18

المايتوكوندريا 4- Mitochondria Mitochondria are relatively large organelles like the shape & sausage found in all eukaryotic cells. They are barely visible under the electron microscope. تعتبر المايتوكوندريا من العضيات الكبيرة نسبياً ، وتشبه في شكلها النقانق ، وتتواجد في جميع الكائنات حقيقية النواة ، وبالكاد يمكن مشاهدتها تحت المجهر الإلكتروني . Structure: Each mitochondrion has a double membrane ,the Inner membrane forms many folds called cristae. Function : Mitochondria are the sites of aerobic respiration in the cell and release energy from food in the form of ATP ( adenosine triphosphate). They are described as the power of the cell. التركيب : كل مايتوكوندريون له غلاف مزدوج ، والغشاء الداخلي ينثني عدة ثنيات أو طيات لتكوين مايسمى بالكرستات أو الأعراف . الوظيفة : تحتوي المايتوكوندريا على مواقع التنفس الهوائي في الخلية ، كما تعمل على تحرير الطاقة من الغذاء على شكل مركب أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP ) ، لذلك يطلق عليها طاقة الخلية أو بطاريتها . ارسم رسماً تخطيطياً للمايتوكوندريا مع وضع البيانات Draw a nucleus : Mitochondria cristae adenosine triphosphate 19

البلاستيدات الخضراء 5- Chloroplasts Chloroplasts are found inside the photosynthesis tissues of plants and some protoctists. many of plastids contain pigments which give colors to flowers. تتواجد البلاستيدات الخضراء بداخل أنسجة البناء الضوئي في النباتات وبعض الطفيليات . والعديد من البلاستيدات تحتوي على أصباغ تمنح الأزهار ألوانها المختلفة. Structure: Chloroplasts have a double membrane –chloroplast envelope.Inside this double membrane is the fluid stroma .Within the stroma is a network of flattened sacs called thylakoids .Grana ( single a granum ) .are formed when many of these thylakoids are stacked together like piles of coins .Also in the stroma are large starch grains ,which form a temporary store for the products of photosynthesis. تحاط البلاستيدات الخضراء بغشاء مزدوج يسمى ” غلاف البلاستيدة “ ويوجد سائل بين الغشاء يسمى الحشوة أو الستروما ، وبداخله توجد شبكة من الأقراص المسطحة تسمى الثيلاكويد ، وعند وجود هذه الأقراص في مجموعات فوق بعضها البعض تسمى الجرانا ، وهي في ذلك تشبه القطع النقدية . وتتواجد في الحشوة أيضاً حبيبات نشوية والتي تشكل مخازن مؤقتة لمنتجات البناء الضوئي . التركيب : Function : 1-Trap light energy for photosynthesis. 2- Give plants green color. الوظيفة : 1- امتصاص الطاقة الضوئية لعملية البناء الضوئي . 2- إعطاء النباتات اللون الأخضر . ارسم رسماً تخطيطياً للبلاستيدة مع وضع البيانات Draw a nucleus : Chloroplasts stroma stroma thylakoids 20

Structure Nucleus Function Endoplasmic reticulum Ribosomes Home work Write the structure and function for each part of cell? Structure Nucleus Function Endoplasmic reticulum Ribosomes Mitochondria Chloroplasts 21

Smooth Endoplasmic Reticulum Cytoplasm Activity 3 To identify the parts of an animal cell. Animal Cell Coloring Directions: Choose a colour for each of the parts below and fill in the square with the colour of your choice. Color the cell part to match the code. Ribosome Cell Membrane Smooth Endoplasmic Reticulum Cytoplasm Rough Endoplasmic Reticulum Nucleolus Mitochondria Nucleus 22

An Animal Cell 23

Smooth Endoplasmic Reticulum Cytoplasm Activity 4 To identify the parts of a plant cell. Plant Cell Colouring Directions: Choose a colour for each of the parts below and fill in the square with the color of your choice. Color the cell part to match the code. Ribosome Cell Membrane Smooth Endoplasmic Reticulum Cytoplasm Rough Endoplasmic Reticulum Cell Wall Mitochondria Vacuole Chloroplasts Nucleus 24

A Plant Cell 25

10 minutes (max) Question 3: Read the text below then answer the following questions. السؤال الثالث : أقرأ النص التالي ثم أجب على الأسئلة التالية : READING ACTIVITY Life is specified by Genomes . Every organism, including humans, has a genome that contains all of the biological information needed to build and maintain a living example of that organism. The biological information contained in a genome is encoded in its DNA .and is divided into discrete units called Genes . Genes code for proteins that attach to the genome at the appropriate positions and switch on a series of reactions called gene expression 3- Write a summary for the above text. 3 - لخص النص السابق بأسلوبك ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 26

References : G.C.E “ O” Biology matters Advanced Biology for you 27