Клеточный уровень

Цитология - наука о клетке.

 

Методы цитологических исследований

Световая микроскопия

 Прохождение лучей света через объект исследований. Увеличение в 2—3 тысячи раз. Изучение общего плана строения клетки и ее органелл, размеры которых меньше 200 нм. Применение красителей, которые избирательно окрашивают отдельные органеллы или их компоненты. Метод прижизненного изучения клеток позволяет изучить определенные процессы жизнедеятельности клеток

 

Электронная микроскопия

 Прохождение потока электронов через объект. Изучение строения клетки и её органелл под увеличением от 500 тыс. раз и более. Метод растровой (сканирующей) электронной микроскопии позволяет провести изучение структуры поверхности клеток, отдельных органелл. Поток электронов при этом не проходит через объект исследования, а отражается от его поверхности

 

Метод меченных атомов

 Введение в клетку веществ с радиоактивными изотопами. Метод поз- воляет проследить за миграцией веществ в клетке, их превращения- ми, обнаружить локализацию и характер биохимических процессов

 

Основные положения клеточной теории

1. Клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого.

2. Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности.

3. Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток.

4. Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована, такой организм представляет собой целостную систему.

 

slide-4

 

 

Органеллы клетки

 

organoidy-kletki-i-ih-stroenie-i-funkcii

 

 

Компоненты эукариотических клеток

 

Цитоплазматическая мембрана состоит из двойного слоя липидов. Входят в состав белки (интегральные белки, проникающие через всю толщу мембраны), полуинтегральные (пронизывают бислой липидов наполовину с одной или с другой стороны) и периферические (на поверхности мембраны).

 

Функции:

 

1. Барьерная (отделяет клетку от окружающей среды)

2. Регуляторная (регуляция обмена веществ и энергии с внешней средой)

3. Транспортная (транспорт веществ из клетки и в клетку)

4. Механическая (обеспечивает автономность внутриклеточных структур, соединение с другими клетками)

5. Рецепторная (на мембране животных клеток расположен специальный комплекс, распознающий окружающие клетки по системе "свой-чужой")

 

Цитоплазма - внутренняя среда клетки, в состав которой входят органические и неорганические вещества и вода.

 

Функции:

 

1. Объединение всех клеточных культур, обеспечение их биохимического взаимодействия

2. Перемещение различных веществ, включений, органелл

3. Поддержание внутреннего давления клетки

 

 

Ядро 

 

Окружено двойной мембраной, пронизанной многочисленными порами.

Состоит из внутреннего матрикса (кариоплазмы), погруженных в него ядрышек (РНК, белки) и хроматина (ДНК, белки).

 

Функции:

 

1. Хранение, передача и реализация наследственной информации

2. Регуляция процессов обмена веществ в клетке

3. Синтез РНК

4. Сборка рибосом

 

 

Рибосомы

 

Немембранные структуры, состоят из двух субьединиц - большой и малой. Состоят из РНК и белков, свободны или связаны с ЭПР.

 

Функции:

 

1. Синтез белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой информационной РНК.

 

 

Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум)

 

Одномембранная органелла. Представляет собой разветвленную систему из окруженных мембраной уплощенных полостей, пузырьков и канальцев. Бывает гладкой и шероховатой (на мембране находятся рибосомы).

 

Функции:

 

1. Синтез белков (шероховатая ЭПС)

2. Синтез липидов и стероидов (гладкая ЭПС)

3. Накопление и транспорт синтезированных веществ

 

 

Клеточный центр

 

Немембранная органелла. Состоит из двух центриолей и центросферы. Содержит белки, углеводы, ДНК, РНК, липиды.

 

Функции:

 

1. Участие в делении клетки (образование веретена деления)

2. Участие в формировании жгутиков и ресничек

 

 

Цитоскелет

 

Белковый компонент, пронизывающий всю клетку. Состоит из микронитей и микротрубочек.

 

Функции:

 

1. Механический каркас

2. Обеспечение связи между мембраной и органеллами

3. Выполнение роли "рельсов" для транспорта органелл

 

 

Аппарат (комплекс) Гольджи

 

Одномембранная структура. Представляет мешочки-цистерны, систему пузырьков, расположенных около ядра.

 

Функции:

 

1. Модификация белков

2. Участие в выведении веществ, синтезированных в ЭПС

3. Образование лизосом

 

 

Лизосомы

 

Одномембранные органеллы. Представляют собой пузырьуки, способные принимать различные формы и расщеплять ферменты.

 

Функции:

 

1. Переваривание веществ

2. Расщепление отмерших частей клетки

3. Участие в фагоцитозе

 

 

Митохондрии

 

Двумембранные органеллы. Внутренняя мембрана образует складки - кристы (для увеличения площади поверхности). Имеют собственную кольцевую ДНК и большое количество ферментов.

 

Функции:

 

1. Окисление органических веществ

2. Синтез АТФ

3. Накопление энергии

4. Синтез собственных белков

 

 

Пластиды

 

Двумембранные структуры растительных клеток. Имеют собственную кольцевую ДНК. Содержат граны и тилакоиды.

 

Функции: 

 

1. Фотосинтез

2. Привлечение ярким цветом животных для опыления и распространения семян

3. Образование из глюкозы крахмала и накапливание его в запасающих органах растений (лейкопластах)

 

 

Вакуоли

 

Одномембранные органеллы. Заполнены жидкостью. У животных бывают: сократительные, пищеварительные, фагоцитирующие вакуоли. У растений вакуоли большие, заполнены клеточным соком.

 

Функции:

 

1. Накопление ионов и поддержание тургора у растений

2. Запасание воды

3. Внутриклеточное пищеварение

4. Накопление пигментов клеток плодов, питательных веществ, солей и др. Веществ

5. Выведение из организма продуктов распада (сократительные вакуоли)

 

sravnitelnaja_kharakteristika_kletok 

 

 

Взаимосвязь строения и функций частей и органоидов клетки - основа ее целостности

 

Клетка является сложным комплексом относительно обособленных компонентов, обладающих специфическими функциями и строением. Клеточные компоненты тесно взаимодействуют друг с другом, формируя единую неразрывную структурно-функциональную систему.

Наследственная информация эукариотическо клетки сосредоточена преимущественно в ядре. В ядре на ДНК осуществляется синтез матричных РНК, которые транспортируются (синтезируются) в цитоплазме с участием рибосом. БЕлки, синтезированные рибосомами на шероховатой эндоплазматической сети, транспортируются из ЭПС в комплекс Гольджи, в котором они подвергаются модификации. Из комплекса Гольджи в составе пузырьков белки доставляются к разным органоидам, а также плазмолемме. При слиянии пузырька с плазмалеммой происходит секреция белка из клетки в межклеточное пространство.

Все клеточные мембраны синтезируются эндоклазматическим ретикулумом. Затем мембранный материал распространяется по клетке в направлении: ЭПР → комплекс Гольджи → другие мембранные компоненты (органеллы, плазмалемма).

Энергетическое обеспечение всех энергозависмых процессов в клетке осуществляется за счет функциональной активности митохондрий, а у растений также хлоропластов.

 

Сходства и различия ДНК и РНК

29

 

 

Транспорт

Пассивный транспорт

 

Пассивный транспорт происходит благодаря разни- це концентраций веществ с обеих сторон мембраны: вещества проникают в клетку через определенные участки или поры без затрат энергии

 

Активный транспорт

 

Активный транспорт веществ, связан с затратами энергии. Ее источником могут быть либо энергия, освобождающаяся при расщеплении молекул АТФ, либо разница концентрации ионов, возникающая по обе стороны мембраны. Вещества перемещаются с участием подвижных белков-переносчиков или за счет изменения конфигурации внутренних белков

 

Эндо- и экзоцитоз

 

Способность поглощать (эндоцитоз) или выводить (экзоцитоз) наружу большие молекулы или частич- ки, которые состоят из многих молекул. Разновидностями эндоцитоза являются фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз — активное поглощение микроскопичес- ких твердых объектов. Пиноцитоз — захватывание и поглощение клеткой жидкостей вместе с растворенными в них соединени- ями

 

Источники: "Биология в схемах, терминах, таблицах" М.В. Железняк, Г.Н. Дерипаско, Изд. "Феникс"

Наглядный справочник. Биология. 10-11 классы. Красильникова

Биология 100 самых важных тем В.Ю. Джамеев 2016 г.