Презентация на тему: КЛЕТКА. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ

Урок - лекция по теме «Клетка. Строение клетки» Разработала: преподаватель Томского политехнического техникума Ананина О.И.

История развития учения о клетке Наука, изучающая строение, функции и эволюцию клеток, называется цитологией (от греч. kytos - клетка, каморка). Мельчайшие структуры всех живых организмов, способные к самовоспроизведению, называются клетками. История изучения клетки неразрывно связана с развитием микроскопической техники и методов исследования. Первый микроскоп был сконструирован Г. Галилеем в 1609-1610 гг. Изобретение микроскопа привело к углубленному изучению органического мира. Р. Гук в 1665 г. впервые описал строение коры пробкового дуба и стебля растений и ввел в науку термин «клетка» для обозначения ячеек, мешочков, пузырьков, из которых они состояли. Несколько позже, в 1671­ 1682 гг., М. Мальпиги и Н. Грю описали микроструктуру некоторых органов растений, причем последний ввел в науку термин «ткань» для обозначения совокупности однородных клеток. В период с 1676 по 1719 г. А. Левенгук открыл красные кровяные тельца, некоторых простейших животных, мужские половые клетки.

Методы изучения клетки Основной метод изучения клетки - использование микроскопа светового или электронного. Для изучения химического состава органелл клетки используют метод дифференциального центрифугирования. Для определения пространственного расположения и физических свойств молекул, входящих в состав клеточных структур, используют метод рентгеноструктурного анализа. Методы цито- и гистохимии, основанные на избирательном действии реактивов и красителей на определенные химические вещества цитоплазмы, позволяют изучить химический состав и выяснить локализацию отдельных химических веществ в клетке. Кино ­и фотосъемки позволяют изучить процессы жизнедеятельности клеток, например деление.

Эукариотическая клетка Эукариотические клетки разнообразных организмов – от простейших (корненожки, жгутиковые, инфузории и др.) до грибов, высших растений и животных – отличаются и сложностью, и разнообразием строения. Типичной клетки в природе не существует, но у тысяч клеток различных типов можно выделить общие черты строения. Каждая клетка состоит из двух важнейших, неразрывно связанных между собой частей - цитоплазмы и ядра. Клетки всех организмов имеют сходный химический состав. Клетки животных, растений, грибов, в том числе и одноклеточных, имеют сходное строение. Все они имеют ядро и цитоплазму. В цитоплазме под световым микроскопом видны клеточные органоиды: вакуоли, хлоропласты, митохондрии и различного рода включения: мелкие капли жира, гранулы крахмала, некоторые пигменты. Средние размеры клеток – несколько десятков микрометров, хотя бывают клетки меньших и больших размеров. Так, у человека имеются небольшие сферические формы лимфоидные клетки диаметром 10 мкм и нервные клетки, тончайшие отростки которых достигают более 1м.

Формы клеток

Сходства и отличия растительной и животной клеток

Цитоплазма Полость любой клетки заполнена цитоплазмой, в которой находятся различные органоиды, ядро, включения. Отделена цитоплазма от окружающей среды плазматической мембраной. Все пространство между органеллами заполнено коллоидной системой, состоящей из золя и геля, - гиалоплазмой, где протекают химические реакции и физиологические процессы, перемещаются органеллы. Гиалоплазма содержит большое количество воды, в которой растворены органические вещества. Среди последних преобладают белки. Кроме того, в гиалоплазме содержатся минеральные соли. Осмотические свойства клетки определяет состав гиалоплазмы. Главная роль гиалоплазмы - объединение всех клеточных структур и обеспечение их химического взаимодействия.

Наружная цитоплазматическая мембрана Каждая клетка животных, растений, грибов отграничена от окружающей среды или других клеток цитоплазматической мембраной. Толщина этой мембраны так мала (около 10 нм), что ее можно увидеть только в электронный микроскоп. Плазматическую мембрану (плазмалемму) образуют молекулы белков и фосфолипидов. Молекулы фосфолипидов располагаются в два ряда - гидрофильными головками к внутренней и внешней водной среде, а гидрофобными концами внутрь. Молекулы белков и фосфолипидов удерживаются с помощью гидрофильно - гидрофобных взаимодействий. Белки, входящие в мембрану, не образуют сплошного слоя. Интегральные белки пронизывают всю толщу мембраны, образуя поры, через которые проходят водорастворимые вещества. Полуинтегральные белки пронизывают мембрану наполовину, с одной или другой стороны. Периферические белки располагаются на поверхности мембран. У эукариотических клеток в состав плазматической мембраны входят также полисахариды.

Состав цитоплазматической мембраны К некоторым белкам, находящихся на наружной поверхности, прикреплены углеводы. Белки и углеводы на поверхности мембран у разных клеток неодинаковы и являются своеобразными указателями типа клеток. Например, с помощью этих указателей сперматозоиды узнают яйцеклетку. Благодаря мембранным полисахаридам «антеннам» клетки, принадлежащие к одному типу, удерживаются вместе, образуя ткани. Белковые молекулы обеспечивают избирательный транспорт сахаров, аминокислот, нуклеотидов и других веществ в клетку или из клетки. Для переноса воды и различных ионов в клеточной мембране имеются поры, через которые в клетку пассивно поступают вода и некоторые ионы. Кроме того, существует активный перенос веществ в клетку с помощью специальных белков, входящих в состав мембраны. Он осуществляется на основе процессов фагоцитоза и пиноцитоза.

Механизм процесса пиноцитоза и фагоцитоза

Цитоскелет

Функции цитоплазматической мембраны Функции цитоплазматической мембраны Наружная плазматическая мембрана осуществляет ряд функций, необходимых для жизнедеятельности клетки: - защищает цитоплазму от физических и химических повреждений; - делает возможным контакт и взаимодействие клеток в тканях и органах; - избирательно обеспечивает транспорт в клетку питательных веществ и выведение конечных продуктов обмена.

Органоидами называют постоянно присутствующие в клетке структуры, которые выполняют строго определенные функции.

Лизосомы Лизосомы - мелкие округлые тельца, одномембранные. В лизосомах находится большой набор гидролитических ферментов (нуклеазы, липазы, протеиназы), которые способны расщеплять поступающие в клетку питательные вещества. В 1949 г. де Дювон описал лизосомы.

Эндоплазматическая сеть ЭПС Эндоплазматическая сеть – это органоид, который представляет собой разветвленную сеть каналов и полостей в цитоплазме клетки, расположенную вокруг ядра и образованную мембранами. Особенно много каналов этой сети в клетках с интенсивным обменом веществ. В среднем объем эндоплазматической сети составляет от 30 до 50% всей клетки. Различают два вида мембран эндоплазматической сети: гладкие и шероховатые.

Рибосомы Рибосомы - это частицы, имеющие округлую форму диаметром 15,0-35 нм, состоящие из двух частей (субъединиц) - большой и малой. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где р-РНК взаимодействует с разными белками, образуя тело рибосомы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме, в матриксе хлоропластов и митохондрий, на каналах гранулярной ЭПС (рис.А, 1) или объединяться в и-РНК по 5-70 штук. В последнем случае их называют полирибосомами. Функция рибосом - синтез белка. Рис. А рис.Б

Аппарат Гольджи

Митохондрии

Клеточный центр

Пластиды

Лейкопласты и хромопласты

Органоиды движения

Клеточные включения

Строение и ядра клетки Ядро (лат. nucleus,греч. karyon)обнаружил в клетке английский ботаник Р. Броун в 1831 году. Это наиболее важный органоид эукариотической клетки. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (лейкоциты, поперечно полосатая мышечная ткань, инфузории). Некоторые узкоспециализированные клетки утрачивают ядра (эритроциты млекопитающих, клетки ситовидных трубок у растений). Форма ядра, как правило, шаровидная или веретеновидным. В состав ядра входит ядерная оболочка – кариолемма, кариоплазма (или нуклеоплазма)- ядерный сок, хроматин и ядрышко.

Кариолемма Ядерная оболочка (кариолемма) состоит из двух мембран. Внешняя мембрана ядра контактирует с цитоплазмой клетки, на ее поверхности расположены полирибосомы. Мембраны ядра являются производными ЭПС, так как в ряде мест связаны с мембранами ЭПС. Ядерную мембрану пронизывают поры диаметром до 20 нм, через которое осуществляется тесный контакт между нуклеоплазмой и цитоплазмой. Через поры из ядра в цитоплазму поступают молекулы т-РНК, и-РНК, рибосомы, а в ядро – белки, ферменты, нуклеотиды, АТФ, вода, ионы. Функции ядерной оболочки: отделяет ядро от цитоплазмы, регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму и обратно

Ядерный сок. Ядрышко Ядерный сок (кариоплазма) представляет собой коллоидный Раствор белков, углеводов, ферментов, нуклеиновых кислот и минеральных солей. Функция – транспорт веществ, в том числе нуклеиновых кислот, субъединиц рибосом внутри ядра. Ядрышко – шаровидное тело. Состоит из р-РНК и белка. Функции: из р-РНК и белка образуются субъединицы рибосом, которые через поры ядерной оболочки поступают в цитоплазму и объединяются в рибосомы.

Хромосомы

Типы хромосом

Функции ядра 1) В ядре содержится основная наследственная информация, которая необходима для развития целого организма с разнообразием его признаков и свойств. 2) В нем происходит воспроизведение (редупликация) молекул ДНК, что дает возможность при мейозе двум дочерним клеткам получить одинаковый в качественном и количественном отношении генетический материал. 3) ядро обеспечивает синтез на молекулах ДНК различных и-РНК, т-РНК, р-РНК.

Вывод Органоиды, так как подобно органом целого организма, выполняют специфическую функцию. Современные средства исследования позволили биологам установить, что по строению клетки все живые следует делить на организмы «безъядерные» и «ядерные» - эукариоты. В группу прокариот попали все бактерии и синезеленые (цианеи), а в группу эукариот – грибы, растения и животные. Общность химического состава и строения клетки – основной структурной и функциональной единицы организмов - свидетельствует о единстве происхождения всего живого на Земле.