Клетка – элементарная единица живого

Введение
БИОЛОГИЯ наука о жизни, включающая все знания о природе, структуре, функциях и поведении живых существ. Биология имеет дело не только с великим множеством форм различных организмов, но также с их эволюцией, развитием и с теми отношениями, которые складываются между ними и окружающей средой. Основными структурными элементами, из которых состоят тела живых существ, являются клетки. Их строение, состав и функции изучает цитология.
И сегодня я хочу поговорить именно о цитологии, о клетке. Так как все живое на земле состоит из клеток и именно клетка была первой из живых существ и только потом, в ходе эволюции появились мы – люди. Я выбрала эту тему, потому что считаю ее очень актуальной. Так же я хотела бы углубить свои знания в столь важном разделе биологии.

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 ядре. 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.

Химический состав клетки
В микроскопической 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.
Макроэлементы (кислород (65-75 %), углерод (15-18 %), водород (8-10 %), азот (2,0-3,0 %) и др.
Микроэлементы - от 0,001% до 0,000001% - (ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12) и др.
Ультрамикроэлементы - меньше 0,000001% - золото (Au), серебро (Ag) оказывают бактерицидное воздействие, ртуть (Hg) и др.

Молекулярное строение клеток
Из органических соединений в клетке содержатся белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, жироподобные вещества (липиды) и др. Таким образом, отличия живого от неживого в химическом отношении проявляются уже на молекулярном уровне. На рисунке первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка.

Про- и эукариоты

КЛЕТКА ЖИВОТНОГО …
… КЛЕТКА РАСТЕНИЯ

Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов.
ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА КЛЕТКИ
Функции плазматической мембраны клетки:
Барьерная.
Связь с окружающей средой (транспорт веществ).
Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах.
Защитная.
СТРОЕНИЕ

Клеточное ядро- это важнейшая часть клетки. Оно 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

Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в 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

Цитоплазматический матрикс представляет собой основную и наиболее важную часть клетки, её истинную внутреннюю среду.
Компоненты цитоплазматического матрикса осуществляют процессы биосинтеза в клетке и содержат ферменты, необходимые для продуцирования энергии.
ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС

Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными 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 - гранулярная и гладкая.
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (ЭПС)‏
Рибосомы
Мембрана
Гладкая ЭС
Гранулярная
ЭС

Клеточный центр состоит из двух центриолей (дочерняя, 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.

Митохондрии - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. 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

РИБОСОМЫ – ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной 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

Митоз - непрямое деление ядра соматических клеток с последующим делением тела клетки.
1 - профаза,
2 - метафаза,
3 - анафаза,
4 - телофаза.

Биосинтез белка состоит из транскрипции и трансляции

Транскрипция
(лат. переписывание)

Трансляция
(лат. перенесение, перевод)