клетка.биология.. пз биология. История формирования представлений о клетке и её строении
 Скачать 379.45 Kb.
|
|
История формирования представлений о клетке и её строении. В 1665 год — английским физиком Робертом Гуком было описано строение пробки, которую он назвал "клеткой". Таким образом его можно считать первооткрывателем клетки. 1670-е годы — итальянский медик и натуралист М. Мальпиги и английский натуралист Н. Грю описали в разных органах растений «мешочки, или пузырьки» и показали широкое распространение у растений клеточного строения. Клетки изображал на своих рисунках голландский микроскопист А. Левенгук. Он же первым открыл мир одноклеточных организмов — описал бактерий и протистов (инфузорий).В 1831 году Роберт Броун описывает ядро и высказывает предположение, что оно является постоянной составной частью растительной клетки.В 1939 году Ян Эвангелиста Пуркинье, чешский физиолог, ввёл термин «протоплазма». Клеточная теория: основные положения и этапы развития (М. Шлейден, Т. Шванн, Р. Вирхов). Основные положения клеточной теории были сформулированы М. Шлейденом и Т. Шванном в 1838-1839 году, а затем были дополнены Р. Вирховым в1859 году. Современная клеточная теория включает в себя 4 основных положения: Клетка– элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов. Клетки растений и животных сходны по своему строению и функциям. Клетки возникают путём деления материнской клетки. Клетки участвуют в формировании многоклеточного организма. 3) Современное состояние клеточной теории. Значение клеточной теории в обосновании единства органического мира. Клетки – это структурные и функциональные единицы живых организмов. Клетка — это основа многоклеточного организма, место протекания биохимических и физиологических процессов в организме. На клеточном уровне в конечном итоге происходят все биологические процессы. Клеточная теория позволила сделать вывод о сходстве химического состава всех клеток, общем плане их строения, что подтверждает филогенетическое единство всего живого мира. 4) Типы клеточной организации и их характеристика. а) прокариоты: - имеют сравнительно малые размеры (1-10 мкм); - возникли 3,5-3,7 млрд. лет назад; - не имеют ядра, присутствует кольцевая молекула ДНК в цитоплазме; - отсутствуют мембранные органоиды и клеточные включения; - 70-s рибосомы (меньше по размеру, чем рибосомы эукариот); - деление амитозом с высокой скоростью (до нескольких минут); - представители: бактерии, сине-зелёные водоросли. б) эукариоты: - имеют сравнительно крупные размеры (10-100 мкм); - возникли 1,5 млрд. лет назад; - имеют ядро, отделенное от цитоплазмы ядерной мембраной; - имеют мембранные органоиды и включения; - 80-s рибосомы (больше по размеру, чем рибосомы прокариот); - деление митозом с низкой скоростью (до нескольких десятков лет); - представители: грибы, растения и животные. 5) Клеточные мембраны, их структура и функциональное значение.  Одним из основных компонентов клетки является клеточная мембрана, которая состоит из бислоя липидов, белков и углеводов. Липиды имеют полярные “головки” и неполярные хвосты. В двойном слое гидрофобные “хвосты” липидных молекул обращены друг к другу, а гидрофильные“головки” направлены кнаружи, образуя гидрофильные поверхности. По своему расположению относительно липидного бислоя мембранные белки подразделяются на: А) периферические– непосредственно связаны с поверхностью мембраны и обычно находятся вне билипидногослоя; В) полуинтегральные– погружены в билипидный слой частично; С) интегральные– полностью погружены в билипидный слой. Многие мембранные белки соединены с углеводами, образуя гликопротеины. Углеводы, соединенные с липидами образуют гликолипиды. Гликолипиды и гликопротеиды располагаются только в наружном слое мембраны. Клеточная мембрана играет важную роль: отделяет клеточное содержимое от внешней среды; регулирует обмен между клеткой и средой; делит клет-ки на отсеки, или компартменты; выполняет рецепторную функцию; на мембране протекают некоторые химические реакции. Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью. Это свойство определяет различные пути поступления питательных веществ в клетку. Различают: активный (“ионный насос”, фагоцитоз, пиноцитоз) и пассивный (диффузия, осмос, облегченная диффузия) пути поступления веществ. 6) Классификация органоидов по наличию мембраны: • мембранные (ядро, митохондрии, пластиды, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы) • немембранные (рибосомы, клеточный центр, элементы цитоскелета (микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты), жгутики и реснички)  ЭПР (ЭПС, эндоплазматическая сеть) – состоит из уплощенных мембранных мешочков, называемых цистернами. Цистерны могут быть покрыты рибосомами, и тогда он называется шероховатым. Она транспортирует синтезированные на рибосомах белки к аппарату Гольджи, который упаковывает их для секреции. Гладкий эндоплазматический не имеет на своей поверхности рибосом. Одной из главных функций является синтез липидов и стероидов. Аппарат Гольджи – состоит из системы уплощенных цистерн, вакуолей и пузырьков. В цистернах накапливаются, конденсируются, обезвоживаются продукты синтеза и распада веществ, поступающих в клетку, а также веществ, которые выводятся из клетки. В комплексе Гольджи происходит упаковка веществ, посттрансляционная модификация и сортировка белков, формирование лизосом. Лизосомы — окруженные одинарной мембраной пузырьки, содержащие (пищеварительные) ферменты. Лизосомы участвуют в расщеплении веществ, в защитных реакциях клетки. Вакуоли - полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком,они регулируют содержание воды в клетке. Митохондрии – двухмембранные органеллы, осуществляющие аэробное дыхание. Внутренняя мембрана образует складки (кристы). Содержит матрикс, в котором располагаются рибосомы, одна кольцевая молекула ДНК, фосфатные гранулы и ферменты для синтеза АТФ и биосинтеза белка Пластиды– это органоиды, характерные только для растительных организмов. Клеточный центр – представляет собой органоид немембранного строения, состоящий из двух центриолей. Каждая из них имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами микротрубочек. Клеточный центр принимает участие в делении клеток. Основная функция – формирование веретена деления. Рибосомы – органеллы, сформированные из двух субчастиц – большой и малой. Субъединицы образуются в ядрышке, которые затем объединяются в цитоплазме вдоль молекулы матричной РНК в рибосомы. Группы рибосом называются полисомами. На рибосомах синтезируются белки. Микротельца (пероксисома) – это органеллы, не совсем правильной сферической формы, окруженные одинарной мембраной. Внутри содержат окислительные ферменты, такие как каталаза или пероксидаза Микроворсинки – пальцевидные выступы плазматической мембраны, увеличивающие наружную поверхность животной клетки. Микрофиламенты – длинные, тонкие образования, которые располагаются по всей цитоплазме. Микрофиламенты состоят из сократительного белка актина (миозина), обусловливают ток цитоплазмы, внутриклеточные перемещения пузырьков, хлоропластов, ядер, амебоидное движение, деление клеточных тел перетяжкой. Микротрубочки – полые трубочки, состоящие из белка тубулина. Их диаметр около25 нм. Играют существенную роль во внутриклеточном движении органелл. Являются основной частью цитоскелета. Цитоскелет – представляет собой сложную цепь волокон, обеспечивающих механическую опору для плазматической мембраны, расположение клеточной мембраны, транспорт веществ по клетке, определяющих форму клетки, расположение клеточных органоидов и их перемещение в процессе деления клетки; состоит из микротрубочек и микрофиламентов. 7) Цитоплазматические включения: классификация, характеристика.Включения – это непостоянные компоненты клетки, образующиеся и исчезающие в процессе её жизнедеятельности. Цитоплазматические включения: - секреторные – специфические продукты жизнедеятельности клеток, как правило встречаются в железистых клетках; - экскреторные – конечные продукты жизнедеятельности клетки, подлежащие удалению из неё; - трофические – питательные вещества клетки (жиры, углеводы, иногда белки). 8) Ядро как система управления клетки. Структура ядра. Ядро — это обязательный компонент любой эукариотической клетки. В большинстве клеток имеется одно ядро, но существуют также двуядерные и многоядерные клетки. Например, у инфузории туфельки два ядра. Ядро - самая крупная органелла, заключенная в двухмембранную оболочку, пронизанную ядерными порами. Внутреннее содержимое: (ядерный сок), хроматин, одно или два ядрышка по производству рибосом, и-РНК и т-РНК. Ядро содержит наследственный. Ядрышко–внутри ядра не имеющая мембраны, в области которой происходит синтез рибосомальной РНК Хроматинсостоит из ДНК, связанной с основными белками, называемыми гистонами. 9)10)Особенности строения растительных клетокРастения, как и все живые организмы, имеют клеточное строение. Они могут быть одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Все многообразие форм прастительных клеток можно свести к двум основным типам: паренхимные клетки — клетки, имеющие форму изодиаметрического многогранника, то есть их размеры во всех трех измерениях приблизительно одинаковы; прозенхимные клетки — сильно вытянутые клетки, длина которых превышает их ширину и толщину в 5 и более раз/ . Растительная клетка имеет все органоиды, свойственные другим эукариотическим организмам (животные, грибы): ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи и т.д. Вместе с тем, она отличается от них наличием: · прочной клеточной стенки; · пластид; · развитой системы постоянно существующих вакуолей. Кроме того, в клетках большинства высших растений отсутствует клеточный центр с центриолями. Функции клеточной стенки: · придает клетке определенную форму и прочность; · защищает живое содержимое клетки; · играет определенную роль в поглощении, транспорте и выделении веществ; · служит местом накопления некоторых запасных веществ. 11) Возникновение клеточной организации в процессе эволюции. Теории происхождения эукариотических клеток. Ископаемые останки клеток эукариотического типа обнаружены в породах, возраст которых не превышает 1,0—1,4 млрд. лет. Наиболее популярна в настоящее время симбиотическая гипотеза происхождения эукариотических клеток, согласно которой основой, или клеткой-хозяином, в эволюции клетки эукариотического типа послужил анаэробный прокариот, способный лишь к амебоидному движению. Переход к аэробному дыханию связан с наличием в клетке митохондрии, которые произошли путем изменений симбионтов — аэробных бактерий, проникших в клетку-хозяина и сосуществовавших с ней. Сходное происхождение предполагают для жгутиков, предками которых служили симбионты-бактерии, имевшие жгутик и напоминавшие современных спирохет. Приобретение клеткой жгутиков имело наряду с освоением активного способа движения важное следствие общего порядка. Предполагают, что базальные тельца, которыми снабжены жгутики, могли эволюционировать в центриоли в процессе возникновения механизма митоза. |