 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Выводы по лекции
Клеточная теория.
Клетка – элементарная единица живой системы. Специфические функции в клетке распределены между органоидами – внутриклеточными структурами. Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях.
Основные положения клеточной теории
- Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов.
- Клетки всех одно- и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлением жизнедеятельности и обмену веществ.
- Размножаются клетки путём деления.
- В многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани.
- Из тканей состоят органы.
В качестве подтверждения некоторых из приведенных выше положений клеточной теории назовем общие черты, характерные для животной и растительной клеток.
Общие признаки растительной и животной клетки
- Единство структурных систем – цитоплазмы и ядра.
- Сходство процессов обмена веществ и энергии.
- Единство принципа наследственного кода.
- Универсальное мембранное строение.
- Единство химического состава.
- Сходство процесса деления клеток.
Таблица: Отличительные признаки растительной и животной клетки
| Признаки | Растительная клетка | Животная клетка |
| Пластиды | Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты | Отсутствует |
| Способ питания | Автотрофный (фототрофный, хемотрофный). | Гетеротрофный (сапротрофный, хемотрофный). |
| Синтез АТФ | В хлоропластах, митохондриях. | В митохондриях. |
| Расщепление АТФ | В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии. | В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии. |
| Клеточный центр | У низших растений. | Во всех клетках. |
| Целлюлозная клеточная стенка | Расположена снаружи от клеточной мембраны. | Отсутствует. |
| Включение | Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла; в вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей. | Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей; пигменты. |
| Вакуоли | Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором различных веществ, являющихся запасными или конечными продуктами. Осмотические резервуары клетки. | Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие. |
Значение теории: она доказывает единство происхождения всех живых организмов на Земле.
Рисунок: Схема строения животной и растительной клеток
Таблица: Клеточные органеллы, их строение и функции
| Органеллы | Строение | Функции |
| Цитоплазма | Находится между плазматической мембраной и ядром, включает различные органоиды. Пространство между органоидами заполнено цитозолем – вязким водным раствором разных солей и органических веществ, пронизанным системой белковых нитей – цитоскелетом. | Большинство химических и физиологических процессов клетки проходит в цитоплазме. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры в единую систему, обеспечивает взаимосвязь по обмену веществами и энергией между органоидами клетки. |
| Наружная клеточная мембрана | Ультрамикроскопическая пленка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. Цельность липидного слоя может прерываться белковыми молекулами- "порами". | Изолирует клетку от окружающей среды, обладает избирательной проницаемостью, регулирует процесс поступления веществ в клетку; обеспечивает обмен веществ и энергии с внешней средой, способствует соединению клеток в ткани, участвует в пиноцитозе и фагоцитозе; регулирует водный баланс клетки и выводит из нее конечные продукты жизнедеятельности. |
| Эндоплазматическая сеть (ЭС) | Ультрамикроскопическая система мембран образующих трубочки, канальцы, цистерны, пузырьки. Строение мембран универсальное (как и наружной), вся сеть объединена в единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки и наружной клеточной мембраной. Гранулярная ЭС несет рибосомы, гладкая лишена их. | Обеспечивает транспорт веществ, как в нутрии клетки, так и между соседними клетками. Делит клетку на отдельные секции, в которых одновременно происходят различные физиологические процессы и химические реакции. Гранулярная ЭС участвует в синтезе белка. В каналах ЭС образуются сложные молекулы белка, синтезируются жиры, транспортируются АТФ. |
| Рибосомы | Мелкие сферические органоиды, состоящие из рРНК и белка. | На рибосомах синтезируются белки. |
| Аппарат Гольджи | Микроскопические одномембранные органеллы, состоящие из стопочки плоских цистерн, по краям которых ответвляются трубочки, отделяющие мелкие пузырьки. | В общей системе мембран любых клеток – наиболее подвижная и изменяющаяся органелла. В цистернах накапливаются продукты синтеза распада и вещества, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки. Упакованные в пузырьки, они поступают в цитоплазму: одни используются, а другие выводятся наружу. |
| Лизосомы | Микроскопические одномембранные органеллы округлой формы. Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. В лизосомах находятся лизирующие (растворяющие) ферменты, синтезированные на рибосомах. | Переваривание пищи, попавшей в животную клетку при фагоцитозе и пиноцитозе. Защитная функция. В клетках любых организмов осуществляют автолиз (саморастворение органелл) особенно в условиях пищевого или кислородного голодания у животных рассасывается хвост. У растений растворяются органеллы при образовании пробковой ткани сосудов древесины. |
Выводы по лекции
- Важным достижением биологической науки является формирование представлений о строении и жизнедеятельности клетки как структурной и функциональной единице организма.
- Наука, изучающая живую клетку во всех ее проявлениях, называется цитологией.
- Первые этапы развития цитологии, как области научного знания, были связаны с трудами Р. Гука, А. Левенгука, Т. Шванна, М. Шлейдена, Р. Вирхова, К.Бэра. Итогом их деятельности явилось формулирование и развитие основных положений клеточной теории.
- В процессах жизнедеятельности клетки принимают непосредственное участие разнообразные клеточные структуры.
- Цитоплазма обеспечивает деятельность всех клеточных структур как единой системы.
- Цитоплазматическая мембрана обеспечивает пропускную избирательность веществ в клетке и защищает ее от внешней среды.
- В цистернах Аппарата Гольджи накапливаются продукты синтеза и распада веществ, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки.
- В лизосомах происходит расщепление веществ, попавших в клетку.
Вопросы для самоконтроля
- Используя знания о клеточной теории, докажите единство происхождения жизни на Земле.
- В чем сходство и различие в строении растительной и животной клеток?
- Как связано строение клеточной мембраны с ее функциями?
- Как происходит активное поглощение веществ клеткой?
- Какова связь между рибосомами и ЭС?
- Каковы строение и функции лизосом в клетке?
Клеточные структуры: митохондрии, пластиды, органоиды движения, включения. Ядро
Таблица 1.4.1. Клеточные органеллы, их строение и функции
Органеллы Строение Функции
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. Универсальная органелла является дыхательным и энергетическим центром. В процессе кислородного (окислительного) этапа в матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ на (кристах).
Лейкопласты Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2–3 выроста. Форма – округлая. Бесцветны. Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен. На свету их строение усложняется, и они преобразуются в хлоропласты. Образуются из пропластид.
Хлоропласты Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин – тилакоидов стромы и тилакоидов гран. В мембранах тилакоидов гран между слоями молекул белков и липидов сосредоточены пигменты – хлорофилл и каротиноиды. В белково-липидном матриксе находятся собственные рибосомы, ДНК, РНК. Характерны для растительных клеток органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (CO2 и H2O) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества – углеводы и свободный кислород. Синтез собственных белков. Могут образовываться из пластид или лейкопластов, а осенью перейти в хлоропласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья).
Хромопласты Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Собственно хромопласты имеют шаровидную форму, а образовавшиеся из хлоропластов, принимают форму кристаллов каратинондов, типичную для данного вида растения. Окраска красная, оранжевая, желтая. Характерны для растительных клеток. Придают лепесткам цветков окраску, привлекательную для насекомых-опылителей. В осенних листьях и зрелых плодах отделяющихся от растений, содержатся кристаллические каротиноиды?– конечные продукты обмена.
Клеточный центр Ультрамикроскопическая органелла немембранного строения. Состоит из двух центриолей. Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг другу. Принимает участие в делении клеток животных и низших растений. В начале деления (в профазе) центриоли 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.
Клеточные включения (непостоянные структуры) Плотные в виде гранул включения, имеющие мембрану (например, вакуоли). Содержат запасные питательные вещества.
Органоиды движения Реснички – многочисленные цитоплазмические выросты на поверхности мембраны. Удаление частичек пыли (реснитчатые эпителии верхних дыхательных путей), передвижение (одноклеточные организмы).
Жгутики – единичные цитоплазматические выросты на поверхности клетки. Передвижение (сперматозоиды, зооспоры, одноклеточные организмы).
Ложные ножки (псевдоподии) – амебовидные выступы цитоплазмы. Образуются у животных в разных местах цитоплазмы для захвата пищи, для передвижения.
Миофибриллы – тонкие нити до 1 см. длиной и больше. Служат для сокращения мышечных волокон, вдоль которых они расположены.
Цитоплазма, осуществляющая струйчатое и круговое движение. Перемещение органелл клетки по отношению к источнику света (при фотосинтезе), тепла, химического раздражителя.
Рисунок 1.4.1. Схема состав и функции клеточных включений
Фагоцитоз – захват плазматической мембраной твёрдых частиц и втягивание их внутрь.
Плазматическая мембрана образует впячивание в виде тонкого канальца, в который попадает жидкость с растворёнными в ней веществами. Этот способ называют пиноценозом.
Ядро
Все организмы, имеющие клеточное строение без оформленного ядра называются прокариотами. Все организмы, имеющие клеточное строение с ядром называются эукариотами.
Таблица 1.4.2. Ядерные структуры, их строение и функции
Структуры Строение Функции
Ядерная оболочка Двухслойная пористая. Наружная мембрана переходит в мембраны ЭС. Свойственна всем клеткам животных и растений, кроме бактерий и сине-зеленых, которые не имеют ядра. Отделяет ядро от цитоплазмы. Регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму (РНК и субъединицы рибосом) и из цитоплазмы в ядро (белки, жир, углеводы, АТФ, вода, ионы).
Хромосомы (хроматин) В интерфазной клетке хроматин имеет вид мелкозернистых нитевидных структур, состоящих из молекул ДНК и белковой обкладки. В делящихся клетках хроматиновые структуры спирализуются и образуют хромосомы. 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. У ядрышковых хромосом есть вторичная перетяжка. Хроматиновые структуры – носители ДНК. ДНК состоит из участков – генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. Совокупность хромосом, а, следовательно, и генов половых клеток родителей передается детям, что обеспечивает устойчивость признаков, характерных для данной популяции, вида. В хромосомах синтезируется ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.
Ядрышко Шаровидное тело, напоминающее клубок нити. Состоит из белка и РНК. Образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы. При делении клеток распадается. Формирование половинок рибосом из рРНК и белка. Половинки (субъединицы) рибосом через поры в ядерной оболочке выходят в цитоплазму и объединяются в рибосомы.
Ядерный сок (кариолимфа) Полужидкое вещество, представляющее коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов, минеральных солей. Реакция кислая. Участвует в транспорте веществ и ядерных структур, заполняет пространство между ядерными структурами; во время деления клеток смешивается с цитоплазмой.
Рисунок 1.4.2. Схема строения ядра клетки
Функции ядра клетки:
• регуляция процессов обмена веществ в клетке;
• хранение наследственной информации и ее воспроизводство;
• синтез РНК;
• сборка рибосом.
Выводы по лекции
1. В митохондриях происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ.
2. Важную роль играют пластиды в обеспечении процессов жизнедеятельности растительной клетки.
3. К органоидам движения относят клеточные структуры: реснички, жгутики, миофибриллы.
4. Все клеточные организмы делятся на прокариоты (безъядерные) и эукариоты (с ядром).
5. Ядро представляет собой структурный и функциональный центр, координирующий ее обмен веществ, руководящий процессами самовоспроизведения и хранения наследственной информации.
Вопросы для самоконтроля
1. Почему митохондрии образно называют "силовыми станциями" клетки?
2. Какие структуры клетки способствуют ее движению?
3. Что относится к клеточным включениям? Какова их роль?
4. Каковы функции ядра в клетке?
Самостоятельная работа
Темы рефератов, докладов:
1. Исторический очерк. "Изучение строения клетки".
2. Выдающийся биолог Р. Гук.
3. Выдающийся биолог А. Левенгук.
4. Выдающиеся биологи Т. Шванн и М. Шлейден.
5. Выдающийся биолог Р. Вирхов.
Поиск по сайту: