В клетке обнаружено около 70 различных химических элементов. К наиболее распространенным относят: кислород, углерод, водород, азот, серу, фосфор, калий, кальций, натрий, железо и хлор. Они образуют молекулы сложных органических веществ.
Белки — основные вещества клетки, состоящие из аминокислот, в составе которых, обязательно есть азот. В белках клетки обнаружено 20 различных аминокислот. Свойства белков зависят от различной последовательности соединения аминокислот в их молекуле. Существуют заменимые аминокислоты, которые организм может синтезировать, и незаменимые, которые организм не может синтезировать и получает только с кормом. Полноценные белки содержат все незаменимые аминокислоты, например лизин, валин, триптофан и др. Недостаток белков, особенно полноценных, снижает продуктивность животных.
Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода, и бывают простыми (глюкоза, фруктоза) и сложными (животный крахмал - гликоген). Углеводы входят в состав нуклеиновых кислот и биологических мембран.
Жиры — соединение глицерина с различными жирными кислотами, используются клетками для образования энергии.
Липиды — жироподобные вещества входят в состав биологических мембран.
Нуклеиновые кислоты в своих молекулах содержат код наследственной информации и передают его дочерним клеткам для биологического синтеза белка. Различают два типа этих кислот: ДНК и РНК.
Молекула ДНК — длинная двойная цепочка, напоминающая скрученную вокруг своей продольной оси лестницу. Обе цепочки ДНК состоят из нуклеотидов, образованных дезоксирибозой, остатком фосфорной кислоты и азотистым основанием. Азотистые основания противоположных цепочек соединяются между собой только в следующем порядке: аденин (А) с тимином (Т), а гуанин (Г) с цитозином (Ц). Последовательность и место нуклеотидов в молекуле ДНК определяет все разнообразие свойств белков. Важное свойство ДНК —способность к удвоению (редупликации) позволяющей на каждой из цепочек синтезировать новые ее молекулы в дочерних клетках.
РНК сходна с одной из цепочек ДНК, но в ней на месте тимина находится урацил, а сахар — рибоза. Различают информационную (и-РНК) транспортную (т-РНК) и рибосомальную (р-РНК). Последняя находится в рибосомах. Все они обеспечивают синтез белков.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из аденина, углевода рибозы и трех молекул фосфорной кислоты. Она накапливает большое количество энергии, которая освобождается при отщеплении от нее молекулы фосфорной кислоты.
Неорганические вещества — вода и различные минеральные соединения. Вода растворяет соли и другие минеральные вещества, являясь необходимой средой для осуществления многих химических реакций. Потеря воды более 20% вызывает гибель клеток.
Минеральные соединения. При сжигании клеток остается зола, состоящая из солей. Отсутствие или недостаток солей вызывает задержку роста молодняка и снижение продуктивности животных. Поэтому минеральные вещества необходимо обязательно добавлять в корм животным.
Схема синтеза белка
А. - Молекула ДНК в виде двойной спирали. Б. –Образование молекулы и-РНК на правой цепочки ДНК, являющейся для нее матрицей. В.- Синтез белка в полирибосоме. 1- рибосома; 2- и-РНК (А-аденин, Ц-цитозин, Г-гуанин, У-урацил); 3-рибосома, отделившаяся от полирибосомы после окончания синтеза белковой молекулы; 4-образованная молекула белка; 5-аминокислоты; 6-т-РНК с аминокислотой.
Жизненные свойства клетки.
Основные жизненные свойства клетки: обмен веществ, реакция на внешнюю среду и воспроизводимость.
Обмен веществ и энергии (метаболизм) называется совокупность всех клеточных реакций, при которых каждая клетка организма затрачивает вещества, поступающие в нее из внешней среды, для обновления своих мембран, органоидов, а также образования энергии для синтеза новых веществ.
Обмен веществ представляет собой единство двух процессов: ассимиляции и диссимиляции.
Ассимиляция — это совокупность всех реакций синтеза веществ.
Диссимиляция — всех реакций расщепления веществ.
Синтез осуществляется за счет энергии образующейся в результате диссимиляции. Поэтому оба процесса протекают непрерывно, одновременно и не могут проходить один без другого. Прекращение обмена веществ вызывает прекращение жизни.
Раздражимость — способность клеток усиливать или ослаблять свою активность в ответ на воздействие раздражителей (свет, температура).
Рост клетки — увеличение ее размеров; этопроисходит, если ассимиляция преобладает над диссимиляцией.
Движение в клетке происходит постоянно: например, перемещается ядро, органоиды, включения. Отдельные виды клеток способны самостоятельно перемещаться, укорачиваться под влиянием сократительных белков (мышечные клетки).
 |
Деление клетки.
Образование новых клеток осуществляется путем деления уже существующих клеток. Различают два основных типа их деления: непрямое (митоз) и прямое (амитоз). Половые клетки делятся особым способом — мейозом.
Непрямое деление клетки. Его значение состоит в точном распределении наследственного вещества между клетками, образующимися в результате деления. Клетка в течение жизни проходит два периода: подготовку к делению — интерфаза и само деление — митоз. В интерфазе, продолжающейся до 20 и более часов, клетка растет, у нее удваиваются молекулы ДНК (синтетический период), усиленно образуются РНК, белки, накапливается энергия. Затем наступает деление, в котором различают четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Профаза сопровождается изменением ядра, спирализацией хромосом. Центриоли расходятся к полюсам клетки и образуют веретено деления, обеспечивающее расхождение хромосом.
Метафаза, или фаза материнской звезды. В этот период хромосомы перемещаются к ее центру. К каждой хромосоме, состоящей из двух половин — хроматид, прикрепляются белковые трубочки веретена деления.
Анафаза, или фаза дочерних звезд, осуществляется быстро. При этом клетка удлиняется, благодаря чему белковые трубочки веретена натягиваются и хроматиды расходятся к полюсам, превращаясь в дочерние хромосомы.
Телофаза - завершающая фаза деления, при которой из дочерних хромосом на полюсах клетки образуются ядра. Одновременно образуется перетяжка, отделяющая одну дочернюю клетку от другой.
Схема митоза клетки.
1.-профаза;2- метафаза; 3- анафаза; 4- телофаза; 5- конец телофазы (формирование ядер дочерних клеток); 6- интерфаза.
а - оболочка ядра; б - экваториальная пластинка; в - митотическое венерино; г – центриоль.
Кариотип — это совокупность всех хромосом в каждой клетке тела. В период метафазы хромосома содержит две хроматиды. Каждая из них имеет матрикс и парные хромонемы. Количество хромосом в клетках тела парное и постоянное для каждого вида животных. Например, клетки коровы содержат 60 хромосом, лошади 66, овцы 54, свиньи 40. Одна хромосома каждой пары получена от отца, другая от матери. Половые хромосомы у самцов называются икс (X) и игрек (Y), у самок — XX.
Прямое деление происходит в травмированных частях тела и стареющих клетках путем перетяжки ядра и цитоплазмы.
Мейоз — деление половых клеток, состоит из двух следующих один за другим делений: уменьшительного и уравнительного. В результате мейоза число хромосом в зрелых половых клетках уменьшается в 2 раза и образуется их гаплоидный набор.
Взаимосвязь клеток обеспечивает жизнедеятельность и развитиецелостного организма. Клетки влияют друг на друга с помощью электрических сигналов и различных веществ (гормонов, медиаторов).