Презентация на тему: биология клетки

* Биология клетки

* «Клетка – это элементарная живая система, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию, основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений» (В.Я. Бродский, профессор МГУ, БСЭ, т.12)

Краткая история создания и развития клеточной теории * 1665 год - английский физик, секретарь Лондонского королевского общества Роберт Гук (1635 - 1703) в работе «Микрография» описывает строение пробки, на тонких срезах которой он нашел правильно расположенные пустоты, которые назвал «порами, или клетками»

Краткая история создания и развития клеточной теории * 1673 год - голландский натуралист, основоположник научной микроскопии Антон ван Левенгук (1632 - 1723) первым открыл мир одноклеточных организмов - описал бактерий (1683) и протистов (инфузорий)

Краткая история создания и развития клеточной теории * В лаборатории Иоганнеса Мюллера в Берлине были выполнены классические исследования Теодора Шванна (1810 - 1882), заложившие основание клеточной теории; в 1838 году публикуются 3 предварительных сообщения, а в 1839 году появляется классическое сочинение «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений»

Краткая история создания и развития клеточной теории * Исследования Матиаса Шлейдена (1804 - 1881), у которого в 1838 году вышла работа «Материалы по фитогенезу», натолкнули Шванна на значение ядра в клетке, поэтому Шлейдена часто называют соавтором клеточной теории

Краткая история создания и развития клеточной теории * В 1858 году идею о всеобщем распространении клеточного деления как способа образования новых клеток закрепляет Рудольф Вирхов (1821 - 1902), которую он выразил в виде афоризма: «Omnis cellula ex cellula» - «Всякая клетка - из другой клетки»

Основные положения клеточной теории Клетка – элементарная единица живого Гомологичность клеток: клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов гомологичны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ Клетка от клетки: размножение клеток происходит путем их деления *

Основные положения клеточной теории Интеграция и дифференциация - многоклеточный организм представляет собой сложный ансамбль из множества клеток интегрированных в системе тканей, однако клетки дифференцированы по выполняемой ими функции; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой с помощью нервных и гуморальных систем регуляции *

Типы клеток Прокариотические - не имеют отграниченного мембранами ядра (бактерии) Эукариотические - имеют ядро, окруженное двойной мембраной с ядерными порами (клетки растений, животных, грибов) *

Отличия прокариотических и эукариотических клеток * Признак Прокариоты Эукариоты Размер 0,5-3 мкм 10-100 мкм Метаболизм Анаэробный или аэробный Аэробный Органеллы Немногочисленны или отсутствуют Ядро, митохондрии, хлоропласты, эндоплазматическая сеть и др. ДНК Кольцевая, в цитоплазме, лишена гистонов Длинная, организована в хромосомы и окружена ядерной мембраной РНК РНК и белки синтезируются в одном компартменте Синтез РНК – в ядре, синтез белков – в цитоплазме

Отличия прокариотических и эукариотических клеток * Признак Прокариоты Эукариоты Цитоплазма Нет цитоскелета, нет движения цитоплазмы, эндо- и экзоцитоза Цитоскелет из белковых волокон, есть движение цитоплазмы, эндо- и экзоцитоз Деление Бинарное деление перетяжкой Митоз или мейоз Клеточная организация Преимущественно одноклеточные Преимущественно многоклеточные с клеточной дифференцировкой

Эукариотическая клетка - система более высокого уровня организации, она не может считаться целиком гомологичной клетке бактерии (клетка бактерии гомологична одной митохондрии клетки человека) Гомология всех клеток, таким образом, сводится к наличию у них замкнутой наружной мембраны из двойного слоя фосфолипидов, рибосом и наследственного материала в виде молекул ДНК *

Основные отличия растительных и животных клеток * Признак Растительная клетка Животная клетка Размер 10-100 мкм 10-30 мкм Целлюлозная клеточная стенка Расположена снаружи от клеточной мембраны Отсутствует Пластиды Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты Отсутствуют Клеточный центр У низших растений Во всех клетках Центриоли Отсутствуют Есть

Основные отличия растительных и животных клеток * Признак Растительная клетка Животная клетка Вакуоли Крупные, заполненные клеточным соком – водным раствором веществ - запасных или конечных продуктов; осмотические резервуары клетки Обычно мелкие; сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли Способ питания Автотрофный (фототрофный, хемотрофный) Гетеротрофный

Основные отличия растительных и животных клеток * Признак Растительная клетка Животная клетка Синтез АТФ В хлоропластах, митохондриях В митохондриях Способность к фотосинтезу Есть Нет Главный резервный питательный углевод Крахмал Гликоген

* Основные отличия растительных и животных клеток

Доклеточные формы жизни * Клеточная структура является главной, но не единственной формой существования жизни Неклеточными формами жизни можно считать вирусы

Вирусы - строение Вирусная частица вне клетки называется вирионом Величина варьирует от 20 до 300 нм Состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), белкового чехла – капсида, содержащего структурные белки и ферменты *

Вирусы - строение Форма капсида у различных вирионов различна Встречается спиральный тип симметрии, икосаэдрический тип - форма многогранника, смешанный тип (фаги), а также неправильная форма *

Репликация вирусов Адгезия вируса на клетке мишени Проникновение нуклеиновой кислоты вируса в клетку Транскрипция ДНК с образованием мРНК (или обратная транскрипция РНК вируса в ДНК и последующий синтез мРНК) Синтез вирусных белков Дупликация ДНК (или РНК) вируса Сборка вируса Выход из клетки *

Признаки живого (обмен веществ, способность к размножению и т.п.) вирусы проявляют только внутри клеток Вне клеток вирус по сути является сложным химическим веществом *

«Единство вещества, энергии и информации» – основной принцип существования живой материи *

Поток информации ДНК → транскрипция → РНК → трансляция → полипептидная цепь → конформационные преобразования → вторичная, третичная и четвертичные структуры белка → функциональная активность Наличие регуляторных петель обратной связи (как правило, отрицательных) *

Поток энергии Углеводы, жирные кислоты, аминокислоты → дыхательный обмен в митохондриях → АТФ → все виды работы в клетке (химическая, осмотическая, электрическая, механическая) → АДФ → дыхательный обмен → и т.д. *

Поток веществ Образование АТФ в митохондриях неразрывно связано с потоком веществ в клетке, объединяющих пути расщепления и образования углеводов, белков, жиров и нуклеиновых кислот Объединение происходит в пределах так называемого цикла Кребса, который можно назвать путем «углеродных скелетов» всех метаболитов в клетке *

Таким образом, информационные сообщения генов определяют всё: как структурную организацию, химическую энергию макромолекул, так и все их функциональные возможности В любой отдельно взятой биологически активной молекуле – вещество неотделимо от структурной информации и химической энергии, а молекулярная информация и энергия как раз и являются теми составляющими, которые обуславливают структурную организацию вещества * Триединство информации, энергии и вещества

Принцип «от генетической информации, через молекулярную структуру и информационные взаимодействия, к биологическим функциям и управлению” - указывает порядок и взаимообусловленность биологических событий в живой системе на молекулярном уровне *