Слайд 2
История развития учения о клетке
Наука, изучающая строение, функции
и эволюцию клеток, называется цитологией (от греч. kytos -
клетка, каморка).
Мельчайшие структуры всех живых организмов, способные к самовоспроизведению, называются клетками.
История изучения клетки неразрывно связана с развитием микроскопической техники и методов исследования. Первый микроскоп был сконструирован Г. Галилеем в 1609-1610 гг. Изобретение микроскопа привело к углубленному изучению органического мира. Р. Гук в 1665 г. впервые описал строение коры пробкового дуба и стебля растений и ввел в науку термин «клетка» для обозначения ячеек, мешочков, пузырьков, из которых они состояли. Несколько позже, в 1671 1682 гг., М. Мальпиги и Н. Грю описали микроструктуру некоторых органов растений, причем последний ввел в науку термин «ткань» для обозначения совокупности однородных клеток. В период с 1676 по 1719 г. А. Левенгук открыл красные кровяные тельца, некоторых простейших животных, мужские половые клетки.
Слайд 3
Методы изучения клетки
Основной метод изучения клетки - использование
микроскопа светового или электронного.
Для изучения химического состава органелл
клетки используют метод дифференциального центрифугирования.
Для определения пространственного расположения и физических свойств молекул, входящих в состав клеточных структур, используют метод рентгеноструктурного анализа.
Методы цито- и гистохимии, основанные на избирательном действии реактивов и красителей на определенные химические вещества цитоплазмы, позволяют изучить химический состав и выяснить локализацию отдельных химических веществ в клетке.
Кино и фотосъемки позволяют изучить процессы жизнедеятельности клеток, например деление.
Слайд 4
Эукариотическая клетка
Эукариотические клетки разнообразных организмов – от простейших
(корненожки, жгутиковые, инфузории и др.) до грибов, высших растений
и животных – отличаются и сложностью, и разнообразием строения. Типичной клетки в природе не существует, но у тысяч клеток различных типов можно выделить общие черты строения. Каждая клетка состоит из двух важнейших, неразрывно связанных между собой частей - цитоплазмы и ядра.
Клетки всех организмов имеют сходный химический состав. Клетки животных, растений, грибов, в том числе и одноклеточных, имеют сходное строение. Все они имеют ядро и цитоплазму. В цитоплазме под световым микроскопом видны клеточные органоиды: вакуоли, хлоропласты, митохондрии и различного рода включения: мелкие капли жира, гранулы крахмала, некоторые пигменты.
Средние размеры клеток – несколько десятков микрометров, хотя бывают клетки меньших и больших размеров. Так, у человека имеются небольшие сферические формы лимфоидные клетки диаметром 10 мкм и нервные клетки, тончайшие отростки которых достигают более 1м.
Слайд 6
Сходства и отличия растительной и животной клеток
Слайд 7
Цитоплазма
Полость любой клетки заполнена цитоплазмой, в которой
находятся различные органоиды, ядро, включения. Отделена цитоплазма от окружающей
среды плазматической мембраной. Все пространство между органеллами заполнено коллоидной системой, состоящей из золя и геля, - гиалоплазмой, где протекают химические реакции и физиологические процессы, перемещаются органеллы. Гиалоплазма содержит большое количество воды, в которой растворены органические вещества. Среди последних преобладают белки. Кроме того, в гиалоплазме содержатся минеральные соли. Осмотические свойства клетки определяет состав гиалоплазмы.
Главная роль гиалоплазмы - объединение всех клеточных структур и обеспечение их химического взаимодействия.
Слайд 8
Наружная цитоплазматическая мембрана
Каждая клетка животных, растений, грибов отграничена
от окружающей среды или других клеток цитоплазматической мембраной. Толщина
этой мембраны так мала (около 10 нм), что ее можно увидеть только в электронный микроскоп. Плазматическую мембрану (плазмалемму) образуют молекулы белков и фосфолипидов. Молекулы фосфолипидов располагаются в два ряда - гидрофильными головками к внутренней и внешней водной среде, а гидрофобными концами внутрь. Молекулы белков и фосфолипидов удерживаются с помощью гидрофильно - гидрофобных взаимодействий. Белки, входящие в мембрану, не образуют сплошного слоя. Интегральные белки пронизывают всю толщу мембраны, образуя поры, через которые проходят водорастворимые вещества. Полуинтегральные белки пронизывают мембрану наполовину, с одной или другой стороны. Периферические белки располагаются на поверхности мембран. У эукариотических клеток в состав плазматической мембраны входят также полисахариды.
Слайд 9
Состав цитоплазматической мембраны
К некоторым белкам, находящихся на наружной
поверхности, прикреплены углеводы. Белки и углеводы на поверхности мембран
у разных клеток неодинаковы и являются своеобразными указателями типа клеток. Например, с помощью этих указателей сперматозоиды узнают яйцеклетку. Благодаря мембранным полисахаридам «антеннам» клетки, принадлежащие к одному типу, удерживаются вместе, образуя ткани. Белковые молекулы обеспечивают избирательный транспорт сахаров, аминокислот, нуклеотидов и других веществ в клетку или из клетки.
Для переноса воды и различных ионов в клеточной мембране имеются поры, через которые в клетку пассивно поступают вода и некоторые ионы. Кроме того, существует активный перенос веществ в клетку с помощью специальных белков, входящих в состав мембраны. Он осуществляется на основе процессов фагоцитоза и пиноцитоза.
Слайд 10
Механизм процесса пиноцитоза и фагоцитоза
Слайд 11
Цитоскелет
Цитоскелет:
1,2,3-элементы цитоскелета,
4-мембрана,
5-ЭПС,
6-митохондрии
Слайд 12
Функции цитоплазматической мембраны
Наружная плазматическая мембрана осуществляет ряд
функций, необходимых для жизнедеятельности клетки:
- защищает цитоплазму от физических
и химических повреждений;
- делает возможным контакт и взаимодействие клеток в тканях и органах;
- избирательно обеспечивает транспорт в клетку питательных веществ и выведение конечных продуктов обмена.
Слайд 13
Органоидами называют постоянно присутствующие в клетке структуры, которые
выполняют строго определенные функции.
Слайд 14
Лизосомы
Лизосомы - мелкие округлые тельца,
одномембранные. В лизосомах находится
большой
набор гидролитических ферментов
(нуклеазы, липазы, протеиназы), которые
способны расщеплять поступающие в
клетку
питательные вещества. В 1949 г. де Дювон описал лизосомы.
Слайд 15
Эндоплазматическая сеть ЭПС
Эндоплазматическая сеть –
это органоид, который представляет собой
разветвленную сеть каналов и полостей
в цитоплазме клетки, расположенную
вокруг ядра и образованную мембранами. Особенно много каналов этой сети в
клетках с интенсивным обменом веществ. В среднем объем эндоплазматической
сети составляет от 30 до 50% всей клетки. Различают два вида мембран
эндоплазматической сети: гладкие и шероховатые.
Слайд 17
Рибосомы
Рибосомы - это частицы, имеющие округлую форму
диаметром 15,0-35 нм, состоящие из двух частей (субъединиц) -
большой и малой. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где р-РНК взаимодействует с разными белками, образуя тело рибосомы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме, в матриксе хлоропластов и митохондрий, на каналах гранулярной ЭПС (рис.А, 1) или объединяться в и-РНК по 5-70 штук. В последнем случае их называют полирибосомами. Функция рибосом - синтез белка.
Рис. А рис.Б
Рис. Б. Схема строения рибосомы.
Рибосома, прикрепленная к мембране эндоплазматической сети, обеспечивает процесс трансляции. В ее активном центре происходит взаимодействие антикодона т-РНК с кодоном информационной (матричной) и-РНК
Рибосомы - это частицы, имеющие округлую форму диаметром 15,0-35 нм, состоящие из двух частей (субъединиц) - большой и малой. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где р-РНК взаимодействует с разными белками, образуя тело рибосомы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме, в матриксе хлоропластов и митохондрий, на каналах гранулярной ЭПС (рис.А, 1) или объединяться в и-РНК по 5-70 штук. В последнем случае их называют полирибосомами. Функция рибосом - синтез белка.
Рис. А рис.Б
Слайд 25
Строение и ядра клетки
Ядро (лат. nucleus,греч. karyon)обнаружил в
клетке английский ботаник Р. Броун в
1831 году. Это наиболее
важный органоид эукариотической клетки. Большинство клеток
имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (лейкоциты, поперечно
полосатая мышечная ткань, инфузории). Некоторые узкоспециализированные клетки
утрачивают ядра (эритроциты млекопитающих, клетки ситовидных трубок у растений).
Форма ядра, как правило, шаровидная или веретеновидным. В состав ядра входит ядерная
оболочка – кариолемма, кариоплазма (или нуклеоплазма)- ядерный сок, хроматин и
ядрышко.
Слайд 26
Кариолемма
Ядерная оболочка (кариолемма) состоит из двух мембран.
Внешняя мембрана
ядра контактирует с цитоплазмой клетки,
на ее поверхности расположены полирибосомы.
Мембраны ядра
являются производными ЭПС, так как в ряде мест связаны с
мембранами ЭПС. Ядерную мембрану пронизывают поры
диаметром до 20 нм, через которое осуществляется тесный
контакт между нуклеоплазмой и цитоплазмой. Через поры из
ядра в цитоплазму поступают молекулы т-РНК, и-РНК,
рибосомы, а в ядро – белки, ферменты, нуклеотиды, АТФ, вода,
ионы.
Функции ядерной оболочки: отделяет ядро от цитоплазмы,
регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму и обратно
Слайд 27
Ядерный сок. Ядрышко
Ядерный сок (кариоплазма) представляет собой коллоидный
Раствор
белков, углеводов, ферментов, нуклеиновых кислот и
минеральных солей. Функция –
транспорт веществ, в том
числе нуклеиновых кислот, субъединиц рибосом внутри ядра.
Ядрышко – шаровидное тело. Состоит из р-РНК и белка.
Функции: из р-РНК и белка образуются субъединицы рибосом,
которые через поры ядерной оболочки поступают в
цитоплазму и объединяются в рибосомы.
Слайд 28
Хромосомы
Б, В – тонкое строение хромосом:
1-центромера; 2-
спирально закрученная нить ДНК;
3-хроматиды; 4-ядрышко
Слайд 29
Типы хромосом
А - типы хромосом
1 – палочковидная;
2 – неравноплечая;
3 – равноплечая
Слайд 30
Функции ядра
1) В ядре содержится основная наследственная информация,
которая необходима для развития целого организма с разнообразием его
признаков и свойств.
2) В нем происходит воспроизведение (редупликация) молекул ДНК, что дает возможность при мейозе двум дочерним клеткам получить одинаковый в качественном и количественном отношении генетический материал.
3) ядро обеспечивает синтез на молекулах ДНК различных и-РНК, т-РНК, р-РНК.