Клеточная теория.Особенности строения клетки
Из истории клеточной теории ЦИТОЛОГИЯ (от цито... и ...логия) - наука о клетке. Изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточные организмы. Исследуя клетку как важнейшую структурную единицу живого, цитология занимает центральное положение в ряду биологических дисциплин; она тесно связана с гистологией, анатомией растений, физиологией, генетикой, биохимией, микробиологией и др. Изучение клеточного строения организмов было начато микроскопистами 17 в. (Р. Гук, М. Мальпиги, А. Левенгук); в 19 в. была создана единая для всего органического мира клеточная теория (Т. Шванн, 1839). В 20 в. быстрому прогрессу цитологии способствовали новые методы (электронная микроскопия, изотопные индикаторы, культивирование клеток и др.).
Основные положения клеточной теории клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов; клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.
Клетка – элементарная целостная система
… КЛЕТКА РАСТЕНИЯ… КЛЕТКА ЖИВОТНОГО
Типы клеток Прокариотические - безъядерныеклетки Эукариотические –ядерные клетки
Состав и строение клеточной мембраны – цитолеммы Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов.Функции плазматической мембраны клетки:Барьерная.Связь с окружающей средой (транспорт веществ).Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах.Защитная.
Транспорт веществ через цитолемму Важной проблемой является транспорт веществ через плазматические мембраны. Он необходим для доставки питательных веществ в клетку, вывода токсичных отходов, создания градиентов для поддержания нервной и мышечной активности. Существуют следующие механизмы транспорта веществ через мембрану:ДиффузияОсмосАктивный транспорт
Диффузия, осмос диффузия обеспечивает перемещение маленьких, незаряженных молекул по градиенту концентрации между молекулами липидов (газы, жирорастворимые молекулы проникают прямо через плазматическую мембрану); при облегчённой диффузии растворимое в воде вещество (глюкоза, аминокислоты, нуклеотиды) проходит через мембрану по особому каналу, создаваемому белком-переносчиком; осмос (диффузия воды через полупроницаемые мембраны); Процессы не требуют дополнительной энергии.
Активный транспорт активный транспорт - перенос молекул Na+ и K+, H+ из области с меньшей концентрацией в область с большей (против градиента концентраций) посредством специальных транспортных белков. Пример – калий – натриевый насос, эндоцитоз и экзоцитоз Процесс требует затраты энергии АТФ
Калий - натриевый насос Обмен осуществляется при помощи специальных белков, образующих в мембране так называемые каналы. На рисунке показана работа такого канала (насоса), обеспечивающего движение ионов натрия и калия через клеточную мембрану.
Эндоцитоз При эндоцитозе мембрана образует впячивания, которые затем трансформируются в пузырьки или вакуоли. ! процесс требует дополнительной энергии Различают фагоцитоз – поглощение твёрдых частиц (например, лейкоцитами крови) – и пиноцитоз – поглощение жидкостей
Экзоцитоз экзоцитоз – процесс, обратный эндоцитозу; из клеток выводятся непереварившиеся остатки твёрдых частиц и жидкий секрет. ! процесс требует дополнительной энергии
Цитоплазма 1. Основние вещество цитоплазмы – гиалоплазма (существует в 2 формах: золь - более жидкая и гель – более густая.2. Органеллы – постоянные компоненты.3. Включения –временные компоненты. Свойство цитоплазмы – циклоз (постоянное движение)Обязательная часть клетки,заключенная между плазма-тической мембраной и ядром.
Цитоплазма Отграниченная от внешней среды клетки полужидкая среда, представляющая собой коллоидный раствор различных солей и органических веществ. Система белковых нитей, пронизывающих цитоплазму, называется цитоскелетом.ФункцияОна объединяет в одно целое ядро и все органоиды, обеспечивает их взаимодействие.
Основные органеллы Двумембранные Митохондрии ПластидыОдномембранныеЭндоплазматическая сетьАппарат ГольджиЛизосомыВакуолиНемембранныеРибосомыКлеточный центр Органеллы движения
Митохондрии Состав и строение:2 Мембраны НаружнаяВнутренняя(образует выросты – кристы)Матрикс В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч.Функции:Синтез АТФСинтез собственных органических веществ,Образование собственных рибосом.
Функции митохондрий Митохондрия - универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром.В процессе кислородного (окислительного) этапа диссимиляции вматриксе с помощью ферментов происходит расщепление органическихвеществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ (на кристах).
Пластиды Строение2 мембраны: Наружная, Внутренняя (содержащие хлорофилл граны, собранные из стопки тилакоидных мембран)Строма (внутренняя полужидкая среда, содержащая белки, ДНК, РНК и рибосомы) Функции:Синтез АТФСинтез углеводовБиосинтез собственных белков
Эндоплазматическая сеть Строение1 мембрана образует:ПолостиКанальцыТрубочкиНа поверхности мембран – рибосомы (шероховатая или гранулярная ЭПС)Без рибосом (гладкая или агранулярная ЭПС)Функции:Синтез органических веществ (с помощью рибосом)Транспорт веществ
Аппарат Гольджи СтроениеОкруженные мембранами полости (цистерны) и связанная с ними система пузырьков.ФункцииНакопление органических веществ«Упаковка» органических веществВыведение органических веществОбразование лизосом
Лизосомы Строение:Пузырьки овальной формы (снаружи – мембрана, внутри – ферменты)Функции:Расщепление органических веществ,Разрушение отмерших органоидов клетки,Уничтожение отработавших клеток.
Вакуоли Вакуоль – наполненный жидкостью мембранный мешочек. В животных клетках могут наблюдаться небольшие вакуоли, выполняющие фагоцитарную, пищеварительную, сократительную и другие функции. Растительные клетки имеют одну большую центральную вакуоль. Жидкость, заполняющая её, называется клеточным соком. Это концентрированный раствор сахаров, минеральных солей, органических кислот, пигментов и других веществ. Вакуоли накапливают воду, могут содержать красящие пигменты, защитные вещества (например, танины), гидролитические ферменты, вызывающие автолиз клетки, отходы жизнедеятельности, запасные питательные вещества.
Немембранные органеллы.Рибосомы Строение:МалаяБольшаяСостав: р-РНК (рибосомная) Белки.Функции:Обеспечивает биосинтез белка (сборку белковой молекулы из аминокислот).
Клеточный центр Строение:2 Центриоли у животных и низших растений (расположены перпендикулярно друг другу)У высших растений центриолей нетСостав центриолей:Белковые триплеты микротрубочекСвойства: способны к удвоениюФункции:Принимает участие в делении клеток животных и низших растений, образуя веретено деленияФормирует цитоскелет (микротрубочки)
Органеллы движения Реснички (многочисленные цитоплазматические выросты на мембране).Жгутики (единичные цитоплазматические выросты на мембране).Псевдоподии (амебовидные выступы цитоплазмы).Миофибриллы (тонкие нити длиной до 1 см.).
Ядро Ядро имеется в клетках всех эукариот за исключением эритроцитов млекопитающих. У некоторых простейших имеются два ядра, но как правило, клетка содержит только одно ядро. Ядро обычно принимает форму шара или яйца; размером (10–20 мкм).
Ядро Клеточное ядро содержит ДНК- вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки.
Ядро Строение (проверить свои знания):1. Ядерная оболочка:2. Ядерный сок: 3. Ядрышко: 4. Хроматин:1. Ядерная оболочка (2 мембранная):Наружная мембранаВнутренняя мембрана.2. Ядерный сок – карио(нуклео)плазма (белки, ДНК, вода, мин. соли). 3. Ядрышко (белок и р-РНК).4. Хроматин (хромосомы):ДНКБелки (гистоны).Кариотип, гаплоидный и диплоидный наборы хромосом
Ядро Схема строения наследственной информации
Основные выводы Клетка - элементарная единица жизни, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития всех организмов. Вне клетки нет жизни (исключение - вирусы). Большинство клеток устроено одинаково: покрыто наружной оболочкой - клеточной мембраной и наполнено жидкостью -цитоплазмой. Цитоплазма содержит многообразные структуры - органеллы (митохондрии, лизосомы и т.д.), ядро, которые осуществляют разнообразные процессы. Клетка происходит только от клетки. Каждая клетка выполняет собственную функцию и взаимодействует с другими клетками, обеспечивая жизнедеятельность организма.В клетке нет каких-нибудь особенных химических элементов, характерных только для живой природы. Это указывает на связь и единство живой и неживой природы.
Сравнение клеток различных царств
Термины Цитолемма, эндоцитоз, экзоцитоз, ядро, хроматин, ядрышко, кариоплазма, хромосомы, кариотип, гаплоидный и диплоидный набор хромосом, цитоплазма, гиалоплазма, цитоскелет, клеточный центр, рибосомы, ЭПС (гладкая и шероховатая), аппарат Гольджи, лизосомы, клеточные включения, митохондрии, пластиды, матрикс, кристы, граны, тилакоиды, строма, органоиды движения, мезосома, аэробы, анаэробы, споры, плазмиды, сапрофиты, паразиты, симбионты, гифы
Домашнее задание Параграф 14 - 19, презентация, термины, таблицы §18,19, из презентации