|
|
Клетка. Растительные ткани
ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
Элементы живого
Макроэлементы – О,С, Н, Р, N, S
Микроэлементы – F, Br, Zn, I
О,С, Н, Р, N, S – входят в состав органических веществ – биоэлементы
Са – прочность костей, свертывание крови
Fe – в гемоглобине – транспорт газов
Мg – в хлорофилле - фотосинтез
I – щитовидная железа – заболевание кретинизм, эндемический зоб, накапливают морские водоросли
Металлы входят в состав активных центров белков – ферментов (биокатализаторов)
|
Органические вещества
Углеводы – образуются в процессе фотосинтеза в клетках зеленых растений,
Общая формула Сn(Н2О)n
Классификация:
Моносахариды – простые углеводы, состоящие из 1 молекулы, хорошо растворимы в воде, сладкие – глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза
Глюкоза содержится в клетках растений и животных, крови человека 0,12%
Рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеиновых кислот, АТФ
Дисахариды – молекула состоит из 2 молекул моносахарид – сахар (глюкоза + фруктоза), лактоза(глюкоза + галактоза)
Полисахариды – сложные углеводы, состоящие из множества одинаковых молекул, нерастворимые в воде – крахмал, целлюлоза, гликоген состоят из глюкозы, хитин
Функции:
Структурная – целлюлоза (клетчатка) – прочность растительной оболочки, хитин – основа наружного скелета членистоногих
Запасающая – крахмал в растительных клетках, гликоген – в животной, грибов, клетках печени и мышц человека
Энергетическая – углеводы – основной источник энергии в клетке, при окислении 1 г выделяется 17,6 кДж
Мозг человека питается в основном глюкозой
|
Неорганические вещества
Вода – молекула полярна (диполь), Свойства:
Водорастворимость – вода – растворитель:
Гидрофильные вещества – растворимые в воде, вещества полярные – глюкоза, фруктоза, сахар, аминокислоты, инсулин
Гидрофобные вещества – нерастворимые в воде, вещества неполярные – липиды, крахмал, целлюлоза, гликоген
Теплопроводимость
Обеспечение в клетке осмоса (транспорт веществ через клеточную мембрану) и тургора (натяжение оболочки клетки)
Соли – в водном растворе образуют ионы:
Катионы –положительно заряженные частицы – ионы металлов
Анионы – отрицательно заряженные частицы – ионы кислотных остатков
Свойства:
Избирательная проницаемость мембраны – в живой клетке внутри концентрация ионов калия выше, чем ионов натрия, в плазме крови наоборот.
Поддержание рН среды – буферность
Фосфат кальция придает прочность костям, раковинам моллюсков
Раствор поваренной соли с концентрацией 0,9% называется физиологический раствор
|
Липиды – жироподобные вещества
Молекула состоит из атомов С, Н, О, неполярная, не растворимые в воде
Мономеры жиров – глицерин и жирные кислоты
Функции:
Строительная – мембраны – фосфолипиды (сложные липиды, в молекулах которых присутствуют остатки фосфорной кислоты)
Энергетическая – при окислении1 г выделяется 38,9 кДж энергии
Запасающая – подкожная клетчатка, семена подсолнечника
Защитная – плохо проводит тепло (теплоизоляция), механическая (от ударов)
Источник метаболической воды – верблюды, спячка животных
К жироподобным веществам относят холестерин, витамины А и D, половые гормоны
Жиры – источник энергии и воды в клетке
|
ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
Белки – макромолекула, полипептид, биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты ( их 20),
α-аминокислоты состоят из радикала, аминогруппы (-NН2), карбоксильной группы
(-СООН), аминокислоты различаются строением радикала
Связь между аминокислотами называется пептидной
Простые белки (протеины) – при гидролизе только аминокислоты - альбумины, глобулины
Сложные белки(протеиды)- при гидролизе аминокислоты и др. вещества – фосфопротеиды, гликопротеиды (муцин, фибриноген), хромопротеиды (гемоглобин(железо), хлорофилл(магний), миоглобин)
Структура белка:
Первичная – чередование аминокислот в цепи – инсулин
Вторичная – в виде спирали за счет водородных связей – кератин, фиброин
Третичная – форма шара за счет дисульфидных мостиков
Четвертичная – гемоглобин
Форма белковой молекулы:
фибрилла (нить) – миозин, кератин;
глобула (шар) – гемоглобин, альбумин, инсулин
Свойство – денатурация – изменение природной структуры до первичной структуры при нагревании и действии химических веществ. Обратный процесс ренатурация
Функции:
Строительная – коллаген, кератин - мембрана, рога, крылья, волосы
Ферментативная – ферменты – биологические катализаторы – ускоряют протекание химических реакций
- пепсин расщепляет белки
Энергетическая – при распаде 1г белка выделяется 17,6 кДж энергии
Регуляторная – гормоны – инсулин (гормон поджелудочной железы) – регулирует уровень глюкозы в крови и активизирует в клетках печени фермент, синтезирующий гликоген
Защитная – антитела (подавляют жизнедеятельность болезнетворных бактерий), фибриноген (свертывание крови)
Механическая – коллаген и оссеин (белки костей и сухожилий)
Транспортная – гемоглобин
Сократительная (двигательная) – актин и миозин (белки мышц)
Пигментная – меланин (пигмент кожи)
|
Нуклеиновые кислоты
Сохраняют наследственную информацию
Ф.Мишер обнаружил в ядре
Э.Чаргафф определил 4 нуклеотида и правило комплементарности А=Т, Г≡Ц
Дж.Уотсон и Ф.Крик определили двуспиральную структуру ДНК
Мономер нуклеиновой кислоты – нуклеотид, состоит из азотистого основания, углевода и остатка фосфорной кислоты
Различают ДНК и РНК
Особенности ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота)
Двуцепочечная
Нуклеотид состоит из:
Азотистое основание:
пуриновые – аденин А и гуанин Г, пиримидиновые – тимин Т и цитозин Ц
Углевод – дезоксирибоза
Остаток фосфорной кислоты
Процесс удвоения молекулы ДНК называется редупликацией, происходит в интерфазе полуконсервативным способом
Находится только в ядре (хромосомах)
Функция:
Носитель наследственной информации, которая записана генах
Ген – участок ДНК, несущий информацию о структуре белка
В клетке выполняет роль матрицы
Особенности РНК (рибонуклеиновая кислота)
Одноцепочечная
Нуклеотид состоит из:
Азотистое основание:
пуриновые – аденин А и гуанин Г,
пиримидиновые – урацил У и цитозин Ц
Углевод – рибоза
Остаток фосфорной кислоты
Присутствует в ядре, цитоплазме, рибосоме
Существует 3 вида:
Информационная – и-РНК – считывает информацию о наследственных признаках с молекулы ДНК и передает ее на рибосому
Транспортная – т-РНК – форма клеверного листа, на вершине антикодон, к кодону присоединяется аминокислота перенос аминокислот к рибосоме при синтезе белка
Рибосомная – р-РНК – содержится в рибосомах, где идет синтез белка
|
АТФ – аденозинтрифосфорная кислота
Источник энергии
Молекула состоит из азотистого основания (аденина), рибозы и 3 остатков фосфорной кислоты
Синтез АТФ происходит в митохондриях
|
КЛЕТКА – элементарная единица жизни
Р.Гук обнаружил клетку, Р.Броун открыл ядро
М.Шлейден, Т.Шванн – сформулировали положения клеточной теории
Р.Вирхов –доказал, что клетки образуются путем деления исходной материнской клетки
|
Строение клетки
Клетка эукариот состоит из трех частей: мембраны, ядра и цитоплазмы
Плазматическая мембрана – образована фосфолипидами и белками, имеет поры для поступления воды и веществ – характерно фагоцитоз (захват твердых частиц), пиноцитоз (захват капелек воды или жидких частиц)
Наружная мембрана у животной клетки мягкая(гликокаликс), у растительной - клетчатка
Цитоплазма – полужидкое вещество, имеет цитозоль - гиалоплазма (вязкий раствор солей и органических веществ между органоидами) – внутренняя среда клетки
Одномембранные органоиды клетки:
Лизосома – «пищеварительная система» - внутри имеет ферменты гидролиза – расщепление макромолекул
Сферосома – для запасания фосфолипидов, белков, присуща клеткам растений, открыл М.А.Айтхожин
Эндоплазматическая сеть – ЭПС – система канальцев и полостей – различают 2 вида: гладкая без рибосом (синтез липидов, углеводов) и шероховатая с рибосомами (синтез белка), обеспечивает транспорт веществ
Комплекс Гольджи – стопки уплощенных дискообразных полостей или цистерн с пузырьками – упаковка веществ, формирование лизосом
Настоящая вакуоль – органоид растений и грибов, заполнен клеточным соком – хранилище веществ, поддерживает водный обмен, тургорное давление
Двумембранные органоиды клетки:
Митохондрии – полуавтономный органоид(имеет свою ДНК), внутренняя мембрана образует складки – кристы, где происходит синтез АТФ – энергетические станции клетки
Пластиды – органоид растительной клетки, существует 3 вида:
Хлоропласты – зеленые пластиды, пигмент хлорофилл, содержит ДНК – внутренняя мембрана уложена в стопочки – граны с тиакоидами – происходит фотосинтез – синтез углеводов и АТФ
Строма – внутреннее содержимое хлоропласта
Лейкопласты – бесцветные пластиды – запас крахмала, белка и жира
Хромопласты – пигмент каротин – окраска плодов, цветков, конечный этап развития пластид
Лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (позеленение клубня картофеля), хлоропласты в хромопласты (пожелтение листьев, окраска плодов)
Немембранные органоиды клетки:
Клеточный центр – состоит из 2 центриолей, расположенный перпендикулярно друг другу – деление клетки, присущ животной клетке
Рибосомы – мельчайшие органоиды из 2 частей большой и малой, состоит из р-РНК и белков, синтез белка
Комплексы рибосом, РНК и белка называются информосомами, открыл в растительной клетке М.А. Айтхожин
Ядро – главный органоид эукариотической клетки, содержит хромосомы – хранение наследственной информации
Части ядра:
Ядро – двумембранный органоид, мембрана имеет поры для транспорта веществ
Ядерный сок (кариоплазма) – вязкая полупрозрачная жидкость из белка, нуклеотидов, РНК, хроматина
Хроматин – нитевидная структура ядра, содержит ДНК и белки(гистоны), когда он спиралевидно закручен получаются хромосомы
Диплоидный набор хромосом – двойной – 2n, характерен для соматических клеток (клеток организма), в клетках тела человека – 23 пары хромосом или 46
Гаплоидный набор хромосом – одинарный – 1n, характерен для половых клеток (гамет)
Ген – участок хромосомы, в котором записана информация об одном белке
Ядрышки – р-РНК, формирование частей рибосом, при делении исчезает
|
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ.
Период жизни клетки от одного деления до следующего называется клеточным циклом
Делится на 2 периода: интерфазу и сам процесс деления ядра (кариокинез)(митоз, мейоз)
Интерфаза – фаза подготовки к делению, фаза роста, происходит рост клетки, накопление энергии в виде АТФ, питательных веществ и репликация (самоудвоение молекул ДНК)
К концу интерфазы и началу деления каждая хромосома клетки содержит по две молекулы ДНК(хроматиды и центромера)
|
МИТОЗ – непрямое деление клетки, когда из одной материнской образуется 2 дочерние клетки, набор хромосом не меняется, он диплоидный, дочерние клетки копируют материнскую, митоз характерен для соматических клеток (клеток тела и органов)
Стадии митоза:
Профаза – ядрышки и ядерная оболочка разрушаются, хромосомы спирализуются, становятся видимые в микроскоп, формируется веретено деления
Метафаза – хромосомы располагаются по экватору, нити веретена деления крепятся к хроматиде в центромере
Анафаза – хроматиды расходятся к полюсам клетки
Телофаза – деспирализация хромосом, формируется оболочка ядра, заканчивается кариокинез (деление ядра), идет цитокинез (деление цитоплазмы, равномерное распределение органоидов)
|
МЕЙОЗ – способ деления, в результате которого образуются половые клетки (гаметы), споры у растений,
из одной материнской клетки образуется
4 дочерних, идет в две стадии
Редукционное – первое мейотическое деление – уменьшение числа хромосом
Профаза 1 – спирализация хромосом, конъюгация (сближение гомологичных хромосом), кроссинговер (обмен участками)
Метафаза 1 – пары хромосом выстраиваются по экватору
Анафаза 1 – гомологичные хромосомы расходятся к полюсам клетки
Телофаза 1 – формирование ядерной оболочки
Интерфазы нет, хромосомы остаются удвоенными
Эквационное деление – выравнивающее - второе мейотическое деление – протекает также как митоз, но
В анафазе 2 к полюсам деления движутся хроматиды, образуется 4 клетки с гаплоидным набором хромосом, клетки разные, отличаются от материнской
|
АМИТОЗ - прямое деление клетки– хромосомы по дочерним клеткам распределяются неравномерно – эндосперм (запас питательных веществ, триплоидный - у покрытосеменных, гаплоидный - у голосеменных), клетки зародышевых оболочек у человека, амеба
|
ГАМЕТОГЕНЕЗ
Процесс формирования половых клеток (гамет) называется гаметогенезом
Половые клетки формируются в половых железах – яйцеклетки – в яичниках, сперматозоиды – в семенниках
Яйцеклетки крупнее сперматозоидов, малоподвижны, имеют запас питательных веществ
Половые клетки не способны размножаться, только оплодотворяются или погибают
Процесс слияния ядер половых клеток называется оплодотворением, восстанавливается диплоидный набор хромосом, обновляется генетический материал
|
Сперматогенез – процесс образования мужских гамет – сперматозоидов
Проходит в 4 стадии:
Размножения – идет митоз, образуются диплоидные сперматогонии
Роста – стадия интерфазы, образуются сперматоциты 1 порядка
Созревания – идет мейоз, образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом
Формирования – формирование хвоста с запасом митохондрий для энергии при движении, перед ядром скапливаются лизосомы для растворения оболочки яйцеклетки
|
Овогенез – процесс образования и развития женских половых клеток – яйцеклеток
Проходит в 4 стадии:
Размножения – идет митоз, образуются диплоидные овогонии
Роста – процессы роста и синтеза, интерфаза, образуются овоциты 1 порядка (фолликулы)
Созревания – идет мейоз, образуется 1 яйцеклетка и 3 полярных тельца гибнут
Формирования – яйцеклетка покрывается вспомогательными клетками, образуя «лучистый венец», препятствует проникновению сразу 2 сперматозоидов
| |
|
|
Скачать 0.68 Mb.