Мембрана и органоиды клетки (1)

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 живая система

КЛЕТКА ЖИВОТНОГО …
… КЛЕТКА РАСТЕНИЯ

КЛЕТКА
клеточная
оболочка
цитоплазма
органоиды
внешняя
клеточная стенка
растения (целлюлоза)
грибы (хитин)
Бактерии (муреин)
внутренняя
(плазматическая мембрана, плазмалемма)
Двух-
мембранные
Ядро
Митохондрии
Пластиды
Одно-
мембранные
ЭПС
Аппарат Гольджи
Лизосомы
Немембранные
Клеточный центр
Рибосомы
Органоиды движения

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

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
Шероховатая
(гранулярная) ЭПС
Гладкая
ЭПС

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

Схема строения наследственной информации
КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО (продолжение)
Ядро
хроматин
хромосома
(см след.слайд)
молекула
ДНК
ген (участок
ДНК)

Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. 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 — носители ДНК - ДНК состоит из участков — генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.

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.

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

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

В клетках растений и простейших аппарат Гольджи 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

Пластиды - это энергетические станции растительной клетки.
Пластиды могут превращаться из одного вида в другой.
ПЛАСТИДЫ
Характеристика видов пластидов

Лизосомы - микроскопические одномембранные органеллы округлой формы Их число зависит 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.

Сравнительная характеристика фагоцитоза и пиноцитоза
ФАГОЦИТОЗ И ПИНОЦИТОЗ
Крупные 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

Содержание химических элементов в в клетке
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.
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.