Строение клетки. История открытия

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ
Роберт Гук (1635 – 1703)
Антони ван Левенгук (1632- 1723)

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ. ШВАНН И ШЛЕЙДЕН
Матиас Шлейден
Теодор Шванн
Клеточная теория (1838-1839)
1) Клетка - биологическая элементарная единица строения организма 2) Клеткообразование есть универсальный принцип размножения.
3) Жизнь организма может и должна быть сведена к сумме жизней составляющих его клеток.

КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ
Клетка — это элементарная, функциональная единица строения всего живого.
Клетка — единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц — органелл.
Клетки всех организмов гомологичны.
Клетка происходит только путём деления материнской клетки.

ОРГАНЕЛЛЫ КЛЕТОК
Немембранные
Одномембранные
Мембранные
Двумембранные
Рибосомы
Клеточный центр
Цитоскелет
ЭПС
Аппарат Гольджи
Везикулы
Пероксисомы
Вакуоль
Митохондрии
Пластиды
Ядро

ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТОК
3 группа (>0,01 %) (микроэлементы)
Цинк
Марганец
Медь
Фтор
Йод
Кобальт
Молибден
4 группа (>0,00001 %) (ультрамикроэлементы)
Уран
Радий
Золото
1 группа (до 98 %) (органогены)
Углерод
Водород
Кислород
Азот
2 группа (1,5—2 %) (макроэлементы)
Калий
Натрий
Кальций
Магний
Хлор
Железо

ЦИТОПЛАЗМА
Цитозоль – основное вещество цитоплазмы:
1. Вода (90%)
2. Микрофиламенты (микроворсинки – выросты цитоплазмы)
3. Истинный раствор – ионы, сахара, соли, аминокислоты, жирные кислоты, нуклеотиды, витамины и растворенные газы
4. Коллоидный раствор (золь или гель) – белки и РНК
ФУНКЦИИ:
1) Объединение компонентов клетки
2) Гликолиз
3) Синтез жирных кислот, нуклеотидов
4) Циклоз – движение клетки
5) Тургор
6) Транспорт веществ

ЦИТОСКЕЛЕТ
СОСТАВ:
1) Микротрубочки (белок табулин)
2) Микрофиламенты (актин, иногда миозин) и промежуточные филаменты (виметин, десмин, нейрофибриллярные белки, кератин).
ФУНКЦИИ:
1) Механический каркас
2) «Мотор» для клеточного движения
3) «Рельсы» для транспорта компонентов

МИКРОТРУБОЧКИ
Состоят из белка тубулина и ассоциированных с ним белков. Способны к самосборке и саморазборке.
ФУНКЦИИ:
-поддержание формы клетки;
-формирование ресничек, жгутиков, веретена деления
МИКРОФИЛАМЕНТЫ
Состоят из белка актина и ассоциированных с ним белков. Способны к самосборке и саморазборке.
А+М (иногда) = ОКРАТИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ
ФУНКЦИИ: поддержание формы клетки, опора для структур клетки, направление движения клеточных процессов, движение и сокращение клетки, межклеточные контакты.
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ
Состоят из белков (виметин, десмин, нейрофибриллярные белки, кератин). Не способны к самосборке и саморазборке. ФУНКЦИИ: поддержание структуры клетки, упругость клетки, межклеточные контакты.

ЯДРО И ЯДРЫШКО
1,2 - ядерная оболочка, 3 – ядрышко, 4 – пора, 5 – гранулярный хроматин, 6 –фибриллярный хроматин, 7 –перинуклеарное пространство,
8 - рибосомы
СОСТАВ:
1) Ядерная оболочка( кариолемма) – внутренняя (гладкая), внешняя (с рибосомами), перинуклеарное пространство, ядерные поры
ФУНКЦИИ:
- обмен различными веществами (отшнуровывание выростов, диффузия мелких молекул);
- отграничивает ядро от цитоплазмы.
2) Ядерный сок – система гидрофильных коллоидов с белками, нуклеотидами, хромосомами и ядрышком.
ФУНКЦИЯ – связь ядерных структур.
3) Ядрышко – состоит из крупных гранул.
ФУНКЦИЯ – сборка субъединиц рибосом.
4) Хроматин– ДНП (ДНК + белки-гистоны+ негистоновые белки).
Эухроматин – активные участки, гетерохроматин – неактивные.
Гистоны: Н1, Н2b, H2a, H3, H4 (меняют расположение нити ДНК)
Нуклеосома – участок ДНК + гистоны
ФУНКЦИЯ – передача и хранение наследственной информации.

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ
СОСТАВ:
1) Гладкая ЭПС (трубчатая)
2) Шероховатая ЭПС (с рибосомами)
3) Рибосомы
ФУНКЦИИ:
1) Синтез и транспорт веществ
2) Синтез липидов
3) Детоксикация

АППАРАТ ГОЛЬДЖИ
СТРОЕНИЕ:
1) Система цистерн
- Цис-отдел(фермент – фосфогликозидаза)
- Медиальный отдел (ферменты – манназидаза и N – ацетилглюкозаминтрансфераза
- Транс-отдел (ферменты: пептидаза и трансфераза)
2) Система пузырьков (везикулы)
- от ЭПС
- секреторные везикулы (синтез в ампулярной части АГ)
ФУНКЦИИ: 1) разделение белков на потоки:
- лизосомальный (для белков, попадающих в лизосомы)
- конструктивный (для белков и липидов)
- индуцированный (для белков)
2) формирование слизистых секретов; 3) формирование компонентов гликокаликса – гликопротеидов; 4) частичный протеолиз белков; 5) сульфатирование гликопротеидов и гликолипидов

РИБОСОМЫ
СТРОЕНИЕ:
1) Малая субъединица
2) Большая субъединица
70S у прокариот и 80S у эукариот
СОСТАВ: рРНК + белок (одинаковое кол-во по массе)
ОСНОВНАЯ ФУНКЦИЯ – синтез белка (сборка полипептидной цепи)
Полисома – комплекс из нескольких рибосом на мРНК

МИТОХОНДРИИ
СТРОЕНИЕ:
1) Внешняя и внутренняя мембраны
2) Межмембранное пространство
3) Матрикс (внутреннее содержимое)
4) Кристы (выросты внутренней мембраны)
СОСТАВ:
1) Белок – синтезирующая система: ДНК, РНК, рибосомы
2) Белки, ферменты Цикла Кребса, фермент транслоказа во внутренней мембране, коферменты
ФУНКЦИИ:
1) Синтез АТФ
2) Кислородное расщепление органических веществ

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР
СТРОЕНИЕ:
1) Центриоли (дочерняя и материнская)
2) Центросфера (углеводы, белки, липиды)
Состоит из микротрубочек.
ФУНКЦИИ:
1)Образование жгутиков ( отвечают за перемещение в жидкой среде)
2) Образование ресничек (служат рецепторами)
3) Образование нитей веретена деления

ПЛАСТИДЫ
Общее строение:
1) Внутренняя и наружняя мембраны
2) Строма
3)Граны – в основном у хлоропластов
СОСТАВ: Кольцевая ДНК, рибосомы 70S-, ферменты, пигменты ( хлоропласты – хлорофилл, хромопласты – каратиноиды), зерна крахмала
Лейкопласты – запасают крахмал, масла, белки
ФУНКЦИИ:
Хлоропласты – фотосинтез;
Лейкопласты – синтез и накопление питательных веществ;
Хромопласты – окрашивание;

ВЕЗИКУЛЫ
Везикулы, образованные нейробластомой
Мембранно-защищенные сумки, отгороженные от цитозоли липидным слоем.
ФУНКЦИИ: запасание или транспортировка питательных веществ.
ВИДЫ ВЕЗИКУЛ:
1) транспортные (молекулы из ЭПР в АГ)
2) синаптические (в нейронах)
3) газовые (археи, бактерии, планктон, водоросли
4) лизосомы (переваривание макромолекул)
5) матричные (в матриксе)

ЛИЗОСОМЫ
Состоят из одной мембраны. белков и ферментов во внутренней среде.
Различают:
1) первичные лизосомы (отшнуровываются от АГ – осуществляют экзоцитоз ферментов)
2) вторичные лизосомы ( первыичные лизосомы + эндоцитозная вакуоль = пищеварительная вакуоль)
ФУНКЦИИ:
1) Переваривание организмов
2) Автофагия – уничтожение ненужных клеточных структур
3) Автолиз – реорганизация клеток ( хвост у головастика)

ВАКУОЛИ
СТРОЕНИЕ:
1) Тонопласт – мембрана
2) Клеточный сок – водный раствор органических веществ внутри
СОСТАВ: момносахариды, аминокислоты, продукты обмена веществ, пигменты
ФУНКЦИИ:
1) накопление и хранение воды (более 90%)
2) регуляция водно-солевого обмена
3) поддержание тургорного давления
4) накопление метаболитов, запасных питательных веществ
5) окрашивание
ЭПС + АГ + лизосомы + вакуоли = единая вакуолярная сеть клетки