Основы цитологии. Клетка

Клетка – структурно-функциональная единица живого организма, способная к делению и обмену с окружающей средой.
Цитология – наука о клетке.
Цитология изучает:
1. Строение клетки;
2. Функции внутриклеточных структур;
3. Химический состав клетки;
4. Функции клеток в организме;
5. Деление и развитие клеток.

Функции клетки:
Обмен веществ (метаболизм);
Рост клетки;
Раздражимость;
Размножение.

Классификация клеток:
По наличию ядра:
прокариотические клетки (прокариоты)
эукариотические клетки (эукариоты)

2. По виду:
растительные клетки
животные клетки

3. По типу:
соматические клетки
половые клетки

Разновидности клеток:

Строение эукариотической клетки:
Общее у растительных и животных клеток:
цитоплазматическая мембрана (плазмолемма )
цитоплазма
ядро
органоиды
Вакуоли (крупные – у растительных клеток, мелкие – в клетках животных)
Только у растительных клеток:
клеточная стенка
пластиды

Плазматическая мембрана:
Толщина 6-10нм;
Бислой липидов + белки (на поверхности липидного слоя, погружены в липидный слой, пронизывают липидный слой насквозь).
Функции:
Защитная (ограничивает содержимое клетки);
Определяет избирательную проницаемость;
Фагоцитоз;
Пиноцитоз;
Обеспечивает раздражимость;
Обеспечивает межклеточные конакты.

Цитоплазма – полужидкая масса коллоидной структуры:
Состоит из гиалоплазмы (белки, липиды, полисахариды, РНК, катионы, анионы).
Функции:
Объединяет органоиды клетки и обеспечивает их взаимодействие.

Цитоскелет:
Микронити диаметром 4-7нм;
Микротрубочки диаметром 10-25 нм.
Функции:
опорная;
Закрепление органелл в определенном положении.

Клеточный центр
Рибосома
Органоиды движения
Органоиды клетки:
Немембранные органоиды
Одномембранные органоиды
Двумембранные органоиды
Эндоплазматическая сеть
Аппарат Гольджи
Лизосомы
Вакуоли
Митохондрии
Пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты)
Ядро

Клеточный центр:
Размер 0,1-0,3 мкм;
Состоит из 2-х центриолей и центросферы;
Содержит белки, углеводы, ДНК,РНК, липиды.
Функции:
Образует веретено деления клетки, участвует в делении клетки;
Принимает участие в развитии жгутиков и ресничек.

Рибосомы:
Размер 15-20 нм;
Состоит из 2-х субъединиц: большой и малой;
Содержит РНК и белок.
Функции:
Синтез белка на полисоме.

Эндоплазматическая сеть:
Диаметр - 25-30 нм;
Образует единое целое с наружной мембраной и ядерной оболочкой;
Функции:
Синтез белков (шероховатый тип);
Синтез липидов и стероидов;
Транспорт синтезируемых веществ.

Комплекс Гольджи:
Система мембранных мешочков-цистерн;
Система пузырьков;
размер - 20-30 нм;
Образует единое целое с наружной мембраной и ядерной оболочкой;
Функции:
Участвует в выведении веществ, синтезируемых клеткой (секреция);
Образование лизосом.

Лизосомы:
Размер - 1 мкм;
Сферический мембранный мешок, содержащий много гидролитических ферментов.
Функции:
Переваривание веществ;
Расщепление отмерших частей клетки.

Вакуоли:
Крупные характерны для растительных клеток;
Мелкие – для животных клеток: сократительные, пищеварительные, фагоцитарные.
Функции:
Регулируют осмотическое давление клетки;
Накапливают вещества.

Митохондрии:
От 0,5-0,7 мкм;
Окружены мембраной;
Внутренние мембраны-кристы;
Матрикс (рибосомы, РНК, ДНК);
Много ферментов.
Функции:
Окисление органических веществ;
Синтез АТФ и накопление энергии;
Синтезируют собственные белки.

Пластиды:
Размер - 3-10 мкм;
3 вида: лейкопласты, хромопласты, хлоропласты;
Покрыты белково-липидной мембраной;
Строма-матрикс;
Имеют складки внутренней мембраны;
В строме находится ДНК и рибосомы.
Функции:
Фотосинтез;
Придают цвет растениям
Запасающая функция.

Лейкопласты Хлоропласты Хромопласты
хранение питательных веществ
фотосинтез
придают цвет растениям

Ядро:
Размер - 2-20 мкм;
Покрыто белково-липидной мембраной;
Кариоплазма – ядерный сок;
Ядрышко (РНК+белок);
Хроматин (ДНК+белок).
Функции:
Хранение ДНК, транскрипция РНК.

Химический состав клетки:
Неорганические вещества:
Вода
Газы (кислород, углекислый газ)
Минеральные соли
Органические вещества:
Белки
Липиды
Углеводы
Витамины
Нуклеиновые кислоты
АТФ

Биологическая роль воды:
Придает клетке объем и упругость;
Осуществляет осмотические явления;
Является дисперсионной средой в коллоидной системе цитоплазмы;
Способствует теплорегуляции клеток;
Источник кислорода при фотосинтезе;
Осуществляет перемещение веществ.

Функции минеральных веществ:
Определяет способность поддерживать рН среды;
Обеспечивают осмотическое давление;
Входят в состав кофакторов ферментов4
Нерастворимые соли входят в состав костей, зубов.

Функции углеводов:
Пластическая;
Энергетическая;
Запасающая;
Регуляторная (выполняет функцию рецепторов в составе гликопротеидов в клеточных мембранах).
Функции липидов:
Строительная (билипидный слой всех мембран);
Энергетическая;
Защитная;
Запасающая;
Регуляторная (липиды входят в состав гормонов).
Функции белков:
Структурная;
Каталитическая (белки-ферменты);
Транспортная (транспорт кислорода от легких к тканям и транспорт углекислого газа от тканей к легким, транспорт веществ);
Защитная (антитела и интерферон);
Регуляторная (гормоны);
Энергетическая4
Запасающая;
Рецепторная.

Нуклеиновые кислоты являются биополимерами, мономеры которых – нуклеотиды. В настоящее время известно две нуклеиновые кислоты: ДНК (дезоксирибонуклеиновая) и РНК (рибонуклеиновая). Каждый нуклеотид состоит из 3-х частей:
азотистого основания,
пентозы – моносахарида,
остатка фосфорной кислоты.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
МОНОМЕРЫ - НУКЛЕОТИДЫ
ДНК –
дезоксирибонуклеиновая
кислота
РНК
рибонуклеиновая
кислота
Состав нуклеотида в ДНК
Состав нуклеотида в РНК
Азотистые
основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Урацил (У):
Рибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
Азотистые
основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Тимин (Т)
Дезокси-
рибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
Информационная
(матричная)
РНК (и-РНК)
Транспортная
РНК (т-РНК)
Рибосомная РНК (р-РНК)
Передача и хранение
наследственной
информации

ДНК
ДНК – это полимерная молекула, состоящая из 2-х спирально закрученных комплиментарных полинуклеотидных цепей, соединенных водородными связями

РНК
РНК –биополимер, мономерами которого являются рибонуклеотиды. Они содержат также четыре азотистых основания – аденин (а), урацил (У), гуанин (Г), цитозин (Ц).

Различия ДНК и РНК: