Слайд 1Кафедра биологии с экологией и курсом фармакогнозии
Лекция 2
Доцент Н.Н. Дегерменджи
КЛЕТКА
– ЭЛЕМЕНТАРНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА
Слайд 2План
1. Клеточная теория. Типы клеточной организации
2. Структурно-функциональная организация эукариотических клеток
3.
Генетический материал клеток
4. Закономерности существования клетки во времени
Слайд 31590г Ганс и Захарий Янссены – первый микроскоп
1665 г Р.
Гук «Анатомия растений» ячейки тканей пробки дуба- клетки (китос (греч.)-
полость, целлюла ( лат.) - ячейка).
1830 г Я. Пуркине -главная составная часть клетки протоплазма (живое содержимое клетки)
1831 (33) г Р. Броун у орхидных постоянный компонент – ядро
Слайд 41838 г. М.Шлейден - роль ядра в растительных клетках.
1839 г.
Т.Шванн «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных
и растений»
1858-59 г.г. Р. Вирхов «Целлюлярная патология»
1882 г. Страсбургер выделил цитоплазму и кариоплазму.
Слайд 5КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ
(1838-1839гг Т.Шванн,М.Шлейден)
1. Клетки растений и животных принципиально сходны
между собой
2.Каждая клетка функционирует независимо от других, но вместе со
всеми
3.Все клетки возникают из бесструктурного вещества неживой материи.
Слайд 6Рудольф Вирхов (патологоанатом) «Целлюлярная патология» (1859) внес существенные уточнения в
последнее положение клеточной теории:
-все клетки возникают из клеток путем
их деления ( omnia cellulae e cellula )
Слайд 7Клетка – это обособленная, наименьшая по размерам структура, которой присуща
вся совокупность свойств жизни и которая может во внешних условиях
поддерживать эти свойства в себе самой и передавать их в ряду поколений.
Слайд 8Независимо от индивидуальных структурно-функциональных Особенностей все клетки одинаковым образом:
1.
Хранят биологическую информацию
2. Редуплицируют генетический материал
3. Используют
генетическую информацию для осуществления своих функций на основе синтеза белка
4. Хранят и переносят энергию
5. Превращают энергию в работу
6. Регулируют обмен веществ.
Слайд 9Империя (Imperium) - ЖИЗНЬ
Клеточные формы жизни
Неклеточные формы жизни
Прокариоты
Эукариоты
Архебактерии
Бактерии
Микоплазмы
Растения
Грибы
Животные
Вирусы
Слайд 10МНОГООБРАЗИЕ КЛЕТОК
БАКТЕРИИ
ПРОСТЕЙШИЕ
КЛЕТКИ МНОГОКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ
Слайд 11Прокариоты
Bacillus subtilis
Сенная палочка
Micrococcus radiodurans
«Устойчивая к излучению»
Слайд 14Эукариотический тип организации клеток:
Характерен для одно- и многоклеточных организмов.
Типична высокая
упорядоченность внутреннего содержимого клеток за счет явления КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИИ ее объема
(деления на ячейки, отличающиеся ферментативным составом).
Включают 3 составные части: клеточную мембрану с надмембранными образованиями, цитоплазму, клеточное ядро.
Слайд 15Плазматическая мембрана (плазмалемма) от греческого – plasma - форма, lemma
– оболочка
1935г – Н.Даусон и Р.Даниэлли - «Бутербродная» модель строения
мембраны
1972г – С. С(З)ингер и Д.Николсон модель «жидкой мозаичной мембраны»
Слайд 16Жидкостно-мозаичная модель
Интегральные белки
Полуинтегральные белки
Поверхностные белки
Липиды
Полисахариды
Слайд 18Состав липидов:
25-60% от состава мембраны
- Глицерофосфаты
-
Холестерин (в животных клетках)
- Сфингомиелины
- Фитостерины (в растительных
клетках)
Слайд 19Белковые молекулы: от 40 до75 % от состава мембраны
Интегральные белки
- образуют поры
Периферические белки - находятся на поверхности билипидного
слоя липидов
Полуинтегральные белки - частично погружены в липидный слой
Слайд 20Углеводный компонент: 2-10% от состава мембраны
- это гликопротеины,
связанные с интегральными белками.
Гликопротеины формируют гликокаликс в животной клетке,
он расположен в наружных слоях мембраны.
Слайд 21Функции плазматической мембраны
Барьерно-транспортная
Межклеточные
соединения (контакты)
Слайд 22Эндоцитоз
Экзоцитоз
Функции плазматической мембраны
Рецепторная
отбор молекул, поступающих в клетку
Слайд 23Клеточная стенка
Состав:
целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин
Функции:
- защита протопласта
- поддержание формы клеток
-препятствуя
разрыву клетки обеспечивает механическую прочность
Слайд 24Цитоплазма
I.Гиалоплазма
II.Органоиды
Общие
Специальные
Трофические
Секреторные
Специальные
Экскреторные
Мембранные Немембранные
Двумембранные
Митохондрии
Пластиды
Одномембранные
ЭПС
(ЭР)
КГ
Лизосомы
Микротельца
Сферосомы
Глиоксисомы
Рибосомы
КЦ
Микротрубочки
Микрофиламетны
III.Включения
Реснички
Жгутики
Миофибриллы
Нейрофибриллы
Вакуоли
Слайд 25Клеточный центр
лизосома
Комплекс Гольджи
микрофиламенты
Слайд 28Гранулярная эндоплазматическая сеть, рибосомы
Слайд 30Микротрубочки (окраска меченными антителами. Фото А.Буракова)
М
Слайд 31Митохондрии (окраска родамином. Фото А.Минина)
Слайд 32Клеточный центр в дробящейся яйцеклетке лошадиной аскариды
Центриоли и лучистая сфера
Слайд 351 - Капли жира в клетках печени аксолотля
2 – Ядро
клетки
3 - Мембрана
3
1
2
3
1 – Клеточная стенка
2 – Крахмальные зерна
3 -
Цитоплазма
ТРОФИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ
Слайд 36ядро
1 – ЯДРО ДИФФУЗНОГО ТИПА
2 – ЯДРО ХРОМОНЕМНОГО
ТИПА
1
2
Слайд 38Хромосомы – материальные носители наследственности.
Функция: хранение, передача и реализация генетической
информации
Слайд 39Кольцов Николай Константинович
Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции
хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившую главнейшие принципиальные положения современной молекулярной биологии
и генетики (1928).
Слайд 40Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик
Расшифровали пространственную структуру ДНК в 1953
Слайд 42Свойства молекулы ДНК
1. Репликация
2. Транскрипция
3. Мутация
4. Рекомбинация
5. Репарация
Слайд 44Схематическое изображение процесса репликации Показаны: запаздывающая нить, лидирующая нить, ДНК
полимераза (Polα), ДНК лигаза, РНК праймер, ДНК праймаза, фрагмент Оказаки,
ДНК полимераза (Polδ), хеликаза, одиночная нить со связанными белками, топоизомераза.
S-период
интерфазы
Слайд 45Виды репарации ДНК
1. Фотореактивация (расщепление димеров)
2. Эксцизионная репарация
3. Пострепликативная репарация
4.
SOS-репарация
Слайд 49Начальный уровень компактизации хромосом
нуклеосомный
нуклеомерный
хромомерный
хромонемный
Слайд 501. НУКЛЕОСОМА – дискретная единица хроматина
ДНК 146по
4 пары
гистонов
Нуклеосомы в виде
«бусин на нити»
уплотнение ДНК в 7 раз
Слайд 512. нуклеомерный
- упаковка нуклеосом с помощью гистоновых белков.
-Возникает структура спирального
типа – соленоид.
Она повышает компактность ДНК еще в 40
-70 раз.
Под электронным микроскопом соленоид –фибриллы хроматина.
Слайд 523. Доменно-петлевой или хромомерный
- Связан с негистоновыми белками.
- Фибриллы
хроматина в местах связывания с негистоновыми белками образуют петли.
- Формируется
поперечная петлистая структура вдоль хромосомы
Уплотнение ДНК в 600-700раз.
Слайд 534. Дезактивация хроматина, образуется гетерохроматин. В митотических хромосомах ЭТО–
хромонемы (профаза, ранняя телофаза).
5. Спирализация хроматина - образование
хромосом.
Слайд 541 - Нуклеосомный
2 -Нуклеомерный
3- Доменно-петлевой
Слайд 55Систематизированный кариотип — это нумерованный набор пар гомологичных хромосом.
Изображения
хромосом ориентируются вертикально короткими плечами вверх.
Нумерация производится в порядке убывания
размеров.
Пара половых хромосом помещается в конец набора
Слайд 57Типы строения хромосом
метацентрические (V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины).
субметацентрические (с плечами неравной
длины, напоминающие по форме букву L);
акроцентрические (палочковидные хромосомы с очень коротким,
почти незаметным вторым плечом);
Слайд 59Хромосомы:
а– речной рак (2п=196)
б – комар Culex
(2п= 6)
в –
щука (2п =18)
д - кошка (2п =38)
е – лошадь (2п=66)
ж
–бык (2п=60)
з –саламандра (2п=34)
и – овца (2п=54)
Слайд 65МЕТАФАЗА
(Фото А. Ходякова)
Поздняя АНАФАЗА
(Фото А. Ходякова)
Слайд 67МИТОЗ МЕРИСТЕМА-ТИЧЕСКИХ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ
Слайд 68Гены болезней в первой хромосоме