ТЕМА: Биология клетки

и их функции

Химический состав клетки

начато микроскопистами 17 в. (Р. Гук, М. Мальпиги, А. Левенгук);

в 19 в. была создана единая для всего органического мира клеточная теория (Шлейден и Т. Шванн, 1839). В 20 в. быстрому прогрессу цитологии способствовали новые методы (электронная микроскопия, изотопные индикаторы, культивирование клеток и др.). 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.

Шлейден
Маттиас Якоб
(1804 - 1881)

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.

слоем липидов, пронизанным мономолекулярным слоем белков (сэндвичеобразная модель).
ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА КЛЕТКИ
Функции

плазматической мембраны клетки:
Барьерная.
Связь с окружающей средой (транспорт веществ).
Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах.
Защитная.

СТРОЕНИЕ

которой располагаются органоиды клетки.
Цитоплазма состоит из воды

и белков.
Цитоплазма способна двигаться со скоростью до 7 см/час

ЦИТОПЛАЗМА

Органоиды – это постоянные клеточные структуры,
каждая из которых выполняет свои функции

Циклоз – это движение цитоплазмы внутри клетки

СЕТЧАТЫЙ
ЦИКЛОЗ

КРУГОВОЙ
ЦИКЛОЗ

Эндоплазматическая
сеть

Цитоплазматический
матрикс

Рибосомы

Клеточный центр

Митохондрии

Аппарат Гольджи

Пластиды

Лизосомы

важную часть клетки, её истинную внутреннюю среду.
Компоненты

цитоплазматического матрикса осуществляют процессы биосинтеза в клетке и содержат ферменты, необходимые для продуцирования энергии.

ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС

мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные

по своей структуре с плазматической мембраной. Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети. ЭС неоднородна по своему строению. Известны два ее типа – шероховатая и гладкая.

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (ЭС)

Рибосомы

Мембрана

Шероховатая ЭС

Гладкая
ЭС

есть почти во всех клетках многоклеточных организмов. Клетки организмов, которые

содержат ядро называют эукариотами. Клеточное ядро содержит ДНК- вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки.

КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО

после деления ядра становится монохроматидной. К началу следующего деления у

каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины.

В зависимости от расположения перетяжки выделяют три основных вида хромосом:
1) равноплечие — с плечами равной длины;
2) неравноплечие — с плечами неравной длины;
3) одноплечие (палочковидные) — с одним длинным и другим очень коротким, едва заметным плечом

ХРОМОСОМЫ

Хроматиновые структуры — содержат ДНК. ДНК состоит из участков — генов, несущих наследственную информацию, которая передается в поколениях потомков.

материнская). Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек,

а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу.

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР

ФУНКЦИЯ

Участие в делении клеток животных и низших растений

В начале деления ( в профазе) центроили расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей к центромерам хромосом отходят нити веретена деления. В анафазе эти нити притягивают хроматиды к полюсам. После окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках, удваиваются и образуют клеточный центр.

формы, состоящие из двух частей — субчастиц. Они не имеют

мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы образуются в ядрышке.

РИБОСОМЫ

Рибосомы - универсальные органеллы всех клеток животных и растений. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах эндоплазматической сети; кроме того, содержатся в митохондриях и хлоропластах.

МАЛАЯ
СУБЧАСТИЦА

БОЛЬШАЯ
СУБЧАСТИЦА

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
ЦЕНТР

Синтез белка в функциональном центре

ФУНКЦИЯ

Внешняя мембрана гладкая, внутренняя — образует различной формы выросты —

кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч.

МИТОХОНДРИИ

Митохондрия - универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром.
В процессе кислородного (окислительного) этапа диссимиляции в матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ (на кристах).

Функции митохондрий

представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы.

В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10), а также крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс.

АППАРАТ ГОЛЬДЖИ

ФУНКЦИИ:
Накопление и транспорт веществ, химическая модернизация.
Образование лизосом.
Синтез липидов и углеводов на стенках мембран

одного вида в другой.
ПЛАСТИДЫ
Характеристика видов пластидов

от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния.
Лизосома - это пищеварительная

вакуоль, внутри которой находятся растворяющие ферменты. В случае голодания клетки перевариваются некоторые органоиды. В случае разрушения мембраны лизосомы, клетка переваривает сама себя.

ЛИЗОСОМЫ

МЕМБРАНА

ФЕРМЕНТЫ

ФУНКЦИИ
Защитная.
Гетерофагическая: участие в обработке чужеродных веществ, поступающих в клетку при пиноцитозе и фагоцитозе.
Участие во внутриклеточном переваривании.
Эндогенное питание: в условиях голодания лизосомы способны переваривать часть цитоплазматических структур.

молекулы белков и полисахаридов проникают в клетку путем фагоцитоза (от

греч. фагос - пожирающий и китос - сосуд, клетка), а капли жидкости - путем пиноцитоза (от греч. пино - пью и китос).

Это способ питания животных клеток, при котором в клетку попадают питательные вещества

Это универсальный способ питания ( и для животных, и для растительных клеток), при котором в клетку попадают питательные вещества в растворённом виде

ФАГО-
ЦИТОЗ

ПИНО-
ЦИТОЗ

клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических

реакциях. Химические процессы, протекающие в клетке, - одно из основных условий ее жизни, развития и функционирования. Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу, что свидетельствует о единстве органического мира.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

Из 109 элементов периодической системы Менделеева в клетках обнаружено значительное их большинство. По содержанию в клетке можно выделить три группы элементов. В первую группу входят кислород, углерод, водород и азот. На их долю приходится почти 98% всего состава клетки. Во вторую группу входят калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, железо, хлор. Их содержание в клетке составляет десятые и сотые доли процента. Элементы этих двух групп относят к макроэлементам.
Остальные элементы, представленные в клетке сотыми и тысячными долями процента, входят в третью группу. Это микроэлементы.

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 - органелы (ядро, митохондрии, лизосомы и т.д.), 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 элементов, характерных только для живой природы. Это указывает на связь и единство живой и неживой природы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ