ПОЛОЖЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ
1. Все организмы состоят из клеток, которые являются их основными структурными и функциональными единицами.
2. Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям.
3. Каждая новая клетка образуется только в результате деления материнской.
4. В многоклеточных организмах клетки специализируются по функциям и образуют ткани.
5. Клетки многоклеточного организма содержат одинаковую генетическую информацию, но отличаются активностью различных генов, что лежит в основе дифференциации (различии) клеток в разных тканях
СТРУКТУРА КЛЕТКИ
3. ФУНКЦИИ ОСНОВНЫХ ОРГАНЕЛЛ:
Эндоплазматическая сеть – транспорт и распределение веществ, синтез жиров и углеводов
Аппарат Гольджи – сбор, упаковка, жиров, белков, углеводов, подготовка к выводу
Лизосомы – расщепляют белки, жиры, углеовды
Митохондрии - синтез АТФ, молекул, аккумулирующих энергию
Хлоропласты – в них осуществляется фотосинтез
Вакуоли – склад веществ, воды, глюкозы, поддерживают внутреннее давление
Ядрышко – синтез рибосом, синтез РНК на матрице ДНК (транскрипция)
Ядро – хранение генетической информации
ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ЖИВОТНОЙ И РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
1. Для клеток растений характерно наличие жесткой клеточной стенки из целлюлозы и других полисахаридов. (мембрана под ней). Растительная клетка как бы заключена в прочный футляр (поэтому под микроскопом клетки растений часто имеют отчетливые угловатые очертания). Из-за клеточной стенки клетки растений лишены клеточной подвижности и не могут так легко формировать разные функциональные формы, как это делают клетки животных (нейроны с их длинными ветвящимися отростками, клетки тонкого кишечника с микроворсинками, многие иммунные клетки, способные динамично менять свою форму, чтобы двигаться, захватывать и поглощать бактерии и вирусы и т.д.). Такие важнейшие процессы, как рост и деление, у растительных клеток также организованы с существенными отличиями в связи с наличием клеточной стенки.
2. В животных клетках есть только один тип двумембранных органелл - митохондрии.
3. В растительных клетках кроме митохондрий присутствует второй тип двумембранных органелл - пластиды. Как и у митохондрий, их ключевая функция связана с получением для клетки энергии (эту функцию выполняет отдельный тип пластид - хлоропласты), но благодаря фотосинтезу, а не окислению поступивших к клетке извне органических веществ. Благодаря этому растительная клетка (и растительный организм в целом) автотрофна, тогда как животные клетки, как и сами животные, должны получать питательные вещества из окружающей среды. Кроме того, в пластидах происходит синтез многих важных для клетки органических веществ, которые в животной клетке синтезируются в цитоплазме.
МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ КЛЕТКИ
Вода. Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания.
Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.
1. Вода— универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода.
2. Амфифильные взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и ряда субклеточных структур.
3. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода отличается высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.
4. Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. Благодаря этому свойству воды, проявляющемуся при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и других животных, транспирации у растений, предотвращается их перегрев.
5. Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. Это свойство имеет очень важное значение для для передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на воде или скользить по ее поверхности.
6. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.
7. У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).
8. Вода — составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной — в суставах позвоночных, плевральной — в плевральной полости, перикардиальной — в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.
Минеральные соли. Неорганические вещества в клетке, кроме воды - минеральные соли. Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Наибольшее значение имеют катионы (К+, Na+, Са2+, Mg:+, NH4+) и анионы (С1, Н2Р04 -, НР042-, НС03 -, NO32--, SO4 2-) Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке.
Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.
КЛЕТОЧНЫЙ ОБМЕН
Метаболизм – сумма всех химических реакций в организме
Катаболизм – реакции расщепления, ведущие к выделению энергии
Анаболизм – реакции синтеза и поглощения энергии