Тема 3. Строение клетки
В клетке можно выделить три составных части: поверхностный аппарат клетки, цитоплазма с органоидами, ядро. Поверхностный аппарат клетки включает плазматическую мембрану и надмембранные структуры.
Плазматическая мембрана клетки
Каждая клетка животных, растений, грибов ограничена от окружающей среды или других клеток плазматической мембраной, это ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух слоев белка и расположенного между ними двойного слоя липидов, которые Функции: сохранение формы клетки, защита от повреждений, поступление и удаление веществ, барьерная, связь с окружающей средой,связь между клетками тканей в многоклеточных организмах, защитная.
Способы питания клетки.
Крупные молекулы белков и полисахаридов проникают в клетку путем фагоцитоза (от греч. фагос - пожирающий и цитос - клетка), а капли жидкости - путем пиноцитоза (от греч. пино - пью и цитос - клетка).
Фагоцитоз – это способ питания животных клеток, при котором в клетку попадают питательные вещества. Пиноцитоз – это универсальный способ питания (и для животных, и для растительных клеток), при котором в клетку попадают питательные вещества в растворённом виде
Цитоплазма с органоидами
Цитоплазма – полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки. Цитоплазма состоит из воды и белков. Она способна двигаться со скоростью до 7 см/час. Движение цитоплазмы внутри клетки называют циклозом.
В клетке выделяют органоиды. Органоиды – это постоянные клеточные структуры, выполняющие определённые функции.
А) Мембранные органоиды, их функции и значение.
Эндоплазматическая сеть
Сеть многочисленных ветвящихся мелких каналов и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Различают гранулярную и гладкую ЭС. Функции:
o Синтез органических веществ (с помощью рибосом)
o Транспорт веществ
Аппарат Гольджи
· В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы. В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10), а также крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс.
· Функции: 1) накопление и транспорт веществ, химическая модернизация, 2) образование лизосом, 3) синтез липидов и углеводов на стенках мембран.
Лизосомы - микроскопические одномембранные органеллы округлой формы Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. Лизосома - это пищеварительная вакуоль, внутри которой находятся растворяющие ферменты. В случае голодания клетки перевариваются некоторые органоиды. В случае разрушения мембраны лизосомы, клетка переваривает сама себя. Функции:
o Расщепление органических веществ,
o Разрушение отмерших органоидов клетки,
o Уничтожение отработавших клеток.
Митохондрии – двумембранный органоид. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя — образует различной формы выросты — кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч.
Функции:
· Синтез АТФ
· Синтез собственных органических веществ,
· Образование собственных рибосом.
Пластиды – двумембранный органоид. Пластиды - это энергетические станции растительной клетки. Они могут превращаться из одного вида в другой. Выделяют несколько видов пластидов: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Функции:
o Синтез АТФ
o Синтез углеводов
o Биосинтез собственных белков
Хлоропласты – зелёные пластиды, содержащие зелёный пигмент – хлорофилл, выполняют функцию фотосинтеза;
Хромопласты - окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян.
Лейкопласты - бесцветные пластиды; синтез, накопление и хранение запасных питательных веществ
Б) Немембранные органоиды, их функции и значение.
Рибосомы – ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частей — субчастиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы образуются в ядрышке.
Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах эндоплазматической сети, содержатся в митохондриях и хлоропластах. Функция рибосом – биосинтез белка.
Строение рибосом: 1 — большая субъединица; 2 — малая.
Клеточный центр - включает в себя две центриоли и центросферу. Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных между собой.
Функции: 1) обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза, 2) центр организации цитоскелета.
Цитоскелет - образован микротрубочками и микрофиламентами, которые состоят из особых сократительных белков.
Функции цитоскелета: 1) определение формы клетки, 2) опора для органоидов, 3) образование веретена деления, 4) участие в движениях клетки, 5) организация тока цитоплазмы.
Строение и функции ядра
В структуре ядра выделяют: ядерную оболочку, ядерный сок (нуклеоплазма), ядрышко, хроматин.
функции: хранение наследственной информации и регуляция обмена веществ в клетке.
Строение ядра:
1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — поры; 4 — ядрышко; 5 — гетерохроматин; 6 — эухроматин.
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.
В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.
| Эукариотическая клетка | Прокариотическая клетка |
| · Есть четко оформленные ядра, имеющие собственную оболочку. · Ядерная ДНК у них заключена в хромосомы. · В цитоплазме имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции · Царство Грибов, Растений и Животных. | · Не имеют оформленного ядра · Наследственная информация передается через молекулу ДНК, которая образует нуклеотид. · Функции органоидов выполняют ограниченные мембранами полости · Бактерии и Сине – зеленые водоросли |
Бактериальная клетка. Формы бактерий:
1 — кокки; 2 — бациллы; 3 — вибрионы;
4—7 — спириллы и спирохеты.
Неклеточные формы жизни
Вирусы — неклеточные формы жизни, внутриклеточные паразиты, паразитируют на генетическом уровне.
Состав - нуклеиновые кислоты (либо ДНК, либо РНК) и белков, образующих оболочку вокруг этой нуклеиновой кислоты. В состав некоторых вирусов входят липиды и углеводы.
Форма вирусов: шаровидная, палочковидная, нитевидная, цилиндрическая и др.
Капсид — оболочка вируса, образована белковыми субъединицами, уложенными определенным образом. Капсид защищает нуклеиновую кислоту вируса от различных воздействий, обеспечивает осаждение вируса на поверхности клетки-хозяина. Бактериофаги - вирусы, паразитирующие в бактериальных клетках, Состоят из головки, хвостика и хвостовых отростков, с помощью которых он осаждается на оболочке бактерий. В головке содержится ДНК или РНК. Фаг частично растворяет клеточную стенку и мембрану бактерии и за счет сократительной реакции хвостика «впрыскивает» свою нуклеиновую кислоту в ее клетку.Только паразитируя в клетке-хозяине, вирус может репродуцироваться, воспроизводить себе подобных.
Вирусы способны паразитировать в клетках большинства существующих живых организмов, вызывая различные заболевания.