Основные часть клетки

Гликокаликс наружный слой клетки животного организма Гликокаликс лежит над клеточной мембраной и непосредственно связан с внешней средой клетки В гликокаликсе происходит внеклеточное пищеварение и располагаются многие рецепторы клетки. Важное значение данной структуры было открыто только с изобретением особенно мощного по увеличению оборудования До этого предполагалось, что она просто питательная среда для органоидов Однако теперь выяснено, что цитоплазма имеет следующее строение. Самыми важными являются последние, так как именно они принимают непосредственное участие процессах фотосинтеза. Цитоплазма и ядро неразрывно связаны между собой и представляют единую живую систему. Химический состав цитоплазмы очень сложный В ней содержатся растворенные минеральные и основные органические вещества Важнейшее значение среди них имеют белки Молекула белка состоит из нескольких десятков и даже сотен аминокислот, которые располагаются линейном порядке, последовательно одна за другой, образуя так называемую первичную структуру белка Сами белковые молекулы лежат не одной плоскости, а находятся трехмерном пространстве, образуя вторичную и третичную структуры белка. Эндоплазматическая сеть связана с ядром клетки, со всеми ее органоидами и оболочкой Она представляет собой единую регуляторную систему клетки, через которую осуществляются все многочисленные процессы обмена веществ Благодаря огромным поверхностям мембран эндоплазматической сети небольшом объеме клетки могут одновременно протекать определенной последовательности многие химические реакции. На наружной поверхности эндоплазматических мембран расположены рибонуклеиновые гранулы рибосомы Размеры рибосом очень небольшие, всего от 0, 025 до 0, 035 мкм, поэтому видеть их можно только электронный микроскоп Химический состав рибосом почти у всех организмов одинаков Они состоят наполовину из белка и наполовину из.

В цитоплазме всех клеток обычный световой микроскоп видны палочковидные, зернистые или нитчатые образования митохондрии Длина их 0, 5 7 мкм, ширина от 0, 5 до 1 мкм В каждой клетке содержится 2 2, 5 тыс митохондрий. Митохондрии это своеобразные силовые станции клетки, где вырабатывается энергия, необходимая для поддержания всех процессов жизнедеятельности организма роста, передвижения веществ, осмотических процессов и. Ядра клеток очень разнообразны по форме и размерам Форма их большинстве случаев связана с формой клетки, но иногда отличается от нее Чаще всего ядро имеет округлую или овальную форму. Клеточная мембрана Клеточная мембрана очень важная часть клетки Она удерживает вместе все клеточные компоненты и разграничивает внутреннюю и наружную среду Кроме того, модифицированные складки клеточной мембраны образуют многие органеллы клетки Клеточная мембрана представляет собой двойной слой молекул бимолекулярный слой, или бислой В основном это молекулы фосфолипидов и других близких к ним веществ Липидные молекулы имеют двойственную природу, проявляющуюся том, как они ведут себя по отношению к воде Головы молекул гидрофильные, обладают сродством к воде, а их углеводородные хвосты гидрофобны Поэтому при смешивании с водой липиды образуют на ее поверхности пленку, аналогичную пленке масла при этом все их молекулы ориентированы одинаково головы молекул воде, а углеводородные хвосты над ее поверхностью В клеточной мембране два таких слоя, и каждом из них головы молекул обращены наружу, а хвосты внутрь мембраны, один к другому, не соприкасаясь таким образом с водой Толщина такой мембраны ок 7 нм Кроме основных липидных компонентов, она содержит крупные белковые молекулы, которые способны плавать липидном бислое и расположены так, что одна их сторона обращена внутрь клетки, а другая соприкасается с внешней средой Некоторые белки находятся только на наружной или только на внутренней поверхности мембраны или лишь частично погружены липидный бислой. Основная функция клеточной мембраны заключается регуляции переноса веществ клетку и из клетки Поскольку мембрана физически какойто мере похожа на масло, вещества, растворимые масле или органических растворителях, например эфир, легко проходят сквозь нее То же относится и к таким газам, как кислород и диоксид углерода В то же время мембрана практически непроницаема для большинства водорастворимых веществ, частности для сахаров и солей Благодаря этим свойствам она способна поддерживать внутри клетки химическую среду, отличающуюся от наружной Например, крови концентрация ионов натрия высокая, а ионов калия низкая, тогда как во внутриклеточной жидкости эти ионы присутствуют обратном соотношении Аналогичная ситуация характерна и для многих других химических соединений Очевидно, что клетка тем не менее не может быть полностью изолирована от окружающей среды, так как должна получать вещества, необходимые для метаболизма, и избавляться от его конечных продуктов К тому же липидный бислой не является полностью непроницаемым даже для водорастворимых веществ, а пронизывающие его каналообразующие белки создают поры, или каналы, которые могут открываться и закрываться зависимости от изменения конформации белка и открытом состоянии проводят определенные иона Na, K, Ca2 по градиенту концентрации Следовательно, разница концентраций внутри клетки и снаружи не может поддерживаться исключительно за счет малой проницаемости мембраны На самом деле ней имеются белки, выполняющие функцию молекулярного насоса они транспортируют некоторые вещества как внутрь клетки, так и из нее, работая против градиента концентрации В результате, когда концентрация, например, аминокислот внутри клетки высокая, а снаружи низкая, аминокислоты могут тем не менее поступать из внешней среды во внутреннюю Такой перенос называется активным транспортом, и на него затрачивается энергия, поставляемая метаболизмом Мембранные насосы высокоспецифичны каждый из них способен транспортировать либо только ионы определенного металла, либо аминокислоту, либо сахар Специфичны также и мембранные ионные каналы Такая избирательная проницаемость физиологически очень важна, и ее отсутствие первое свидетельство гибели клетки Это легко проиллюстрировать на примере свеклы Если живой корень свеклы погрузить холодную воду, то он сохраняет свой пигмент если же свеклу кипятить, то клетки погибают, становятся легко проницаемыми и теряют пигмент, который и окрашивает воду красный цвет Крупные молекулы типа белковых клетка может заглатывать Под влиянием некоторых белков, если они присутствуют жидкости, окружающей клетку, клеточной мембране возникает впячивание, которое затем смыкается, образуя пузырек небольшую вакуоль, содержащую воду и белковые молекулы после этого мембрана вокруг вакуоли разрывается, и содержимое попадает внутрь клетки Такой процесс называется пиноцитозом буквально питье клетки, или эндоцитозом Более крупные частички, например частички пищи, могут поглощаться аналогичным образом ходе фагоцитоза Как правило, вакуоль, образующаяся при фагоцитозе, крупнее, и пища переваривается ферментами лизосом внутри вакуоли до разрыва окружающей ее мембраны Такой тип питания характерен для простейших, например для амеб, поедающих бактерий Однако способность к фагоцитозу свойственна и клеткам кишечника низших животных, и фагоцитам одному из видов белых кровяных клеток лейкоцитов позвоночных В последнем случае смысл этого процесса заключается не питании самих фагоцитов, а разрушении ими бактерий, вирусов и другого инородного материала, вредного для организма Функции вакуолей могут быть и другими Например, простейшие, живущие пресной воде, испытывают постоянный осмотический приток воды, так как концентрация солей внутри клетки гораздо выше, чем снаружи Они способны выделять воду специальную экскретирующую сократительную вакуоль, которая периодически выталкивает свое содержимое наружу В растительных клетках часто имеется одна большая центральная вакуоль, занимающая почти всю клетку цитоплазма при этом образует лишь очень тонкий слой между клеточной стенкой и вакуолью Одна из функций такой вакуоли накопление воды, позволяющее клетке быстро увеличиваться размерах Эта способность особенно необходима период, когда растительные ткани растут и образуют волокнистые структуры В тканях местах плотного соединения клеток их мембраны содержат многочисленные поры, образованные пронизывающими мембрану белками коннексонами Поры прилежащих клеток располагаются друг против друга, так что низкомолекулярные вещества могут перегодить из клетки клетку эта химическая система коммуникации координирует их жизнедеятельность Один из примеров такой координации наблюдаемое во многих тканях более или менее синхронное деление соседних клеток. К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные цитоплазме клетки микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты Микротрубочки принимают участие транспорте органелл, входят состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций Роль промежуточных филаментов, повидимому, также заключается поддержании структуры клетки Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка. Электронный микроскоп имеет разрешающую способность ок 1 2 нм Этого достаточно для изучения крупных белковых молекул Обычно необходимо окрашивание и контрастирование объекта солями металлов или металлами По этой причине, а также потому, что объекты исследуются вакууме, с помощью электронного микроскопа можно изучать только убитые клетки. Для биохимического изучения клеточных компонентов клетки необходимо разрушить механически, химически или ультразвуком Высвобожденные компоненты оказываются жидкости во взвешенном состоянии и могут быть выделены и очищены с помощью центрифугирования чаще всего градиенте плотности Обычно такие очищенные компоненты сохраняют высокую биохимическую активность.

Если Вами ранее были выполнены какиелибо исследования, обязательно возьмите их результаты на консультацию к врачу Если исследования выполнены не были, мы сделаем все необходимое нашей клинике или у наших коллег других клиниках. Необходимо очень тщательно подходить к состоянию Вашего здоровья целом Есть много болезней, которые по началу никак не проявляют себя нашем организме, но итоге оказывается, что, к сожалению, их уже лечить слишком поздно Для этого просто необходимо по несколько раз год проходить обследование у врача чтобы не только предотвратить страшную болезнь, но и поддерживать здоровый дух теле и организме целом. Клетки бывают разных форм и размеров, но для всех из них есть общая схема строения. Клеточная мембрана состоит из жиров и протеинов она полупроницаема, пропускает такие вещества, как кислород и оксид углерода. Центриоли две тонкие цилиндрические структуры, расположенные под прямым углом Они участвуют формировании новых клеток.

Чешуйчатая плоские клетки лежат шкалообразно, край к краю, ряд, подобно кафельному полу Чешуйчатый покров встречается у частей тела, которые мало подвержены износу и повреждению, например стенки альвеол легких респираторной системе и стенки сердца, кровеносные и лимфатические сосуды кровеносной системе. Кубовидная кубические клетки, расположенные ряд, формируют стенки некоторых желез Эта ткань пропускает жидкость процессе секреции, например при выделении пота из потовой железы. Фиброзная ткань прочная и твердая, состоящая из соединительных волокон из протеина коллагена Из этой ткани образованы сухожилия, которые соединяют мышцы и кости, и связки, соединяющие кости между собой. Митоз простое деление клеток продолжается на протяжении всей жизни Существуют четыре стадии митоза профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Во время метафазы хромосомы размещаются по оси клетки между центриолями, одновременно с этим исчезает защитная мембрана ядра Во время анафазы продолжается раздвижение центриолей Отдельные хромосомы начинают движение противоположных направлениях, следуя за центриолями Цитоплазма центре клетки суживается, и клетка сжимается Процесс деления клетки называется цитокинезом. Черви, насекомые и клещи являются возбудителями заболеваний К ним относятся глисты, блохи, вши, чесоточные клещи. Заболевания можно классифицировать, разделяя на локальные и системные, наследственные и приобретенные, острые и хронические. Человеческий организм на 75 состоит из воды Большая часть этой воды, находящаяся клетках, называется внутриклеточной жидкостью Остальная вода содержится крови и слизи и называется внеклеточной жидкостью Количество воды организме связано с содержанием нем жировой ткани, а также от пола и возраста В жировых клетках не содержится вода, поэтому организме худых людей процентное содержание воды выше, чем у тех, у кого большая жировая прослойка Кроме того, у женщин обычно больше жировой ткани, чем у мужчин С возрастом содержание воды уменьшается больше всего воды организмах младенцев Большую часть воды обеспечивают еда и питье Другой источник воды диссимиляция процессе обмена веществ Ежедневная потребность человека воде около 1, 5 литра, столько же, сколько организм теряет за день Вода уходит из организма с мочой, фекалиями, потом и при дыхании Если тело теряет больше воды, чем получает, происходит обезвоживание Баланс воды организме регулируется жаждой Когда организм обезвоживается, во рту возникает ощущение сухости Мозг реагирует на этот сигнал жаждой Возникает желание пить, чтобы восстановить баланс жидкости организме. Воздух это смесь атмосферных газов Он состоит приблизительно на 78 из азота, на 21 из кислорода, и еще 1 составляют другие газы, том числе углекислый Кроме этого, воздух содержит определенное количество влаги, примесей, пыли и Вдыхая, мы употребляем воздух, используя примерно 4 кислорода, содержащегося нем В процессе потребления кислорода образуется углекислый газ, поэтому воздухе, который мы выдыхаем, больше оксида углерода и меньше кислорода Уровень азота воздухе не меняется Кислород необходим для поддержания жизни, без него все существа погибли бы за считанные минуты Другие компоненты воздуха могут быть вредны для здоровья Уровень загрязнения воздуха бывает разным следует по возможнос ти избегать вдыхания загрязненного воздуха Например, при вдыхании воздуха, содержащего табачный дым, происходит пассивное курение, которое может оказать отрицательное воздействие на организм Искусство дыхания то, что чаще всего сильно недооценивают Оно будет развиваться, чтобы мы могли использовать наиболее полно эту естественную способность. Старение это прогрессирующее ухудшение способности организма реагировать на поддержание гомеостаза Клетки способны самовоспроизводится митозом считается, что них запрограммировано определенное время, течение которого они размножаются Это подтверждается постепенным замедлением и конце концов прекращением жизненно важных процессов Еще один фактор, влияюший на процесс старения, эффект свободных радикалов Свободные радикалы токсичные вещества, сопровождающие энергетический обмен К ним относятся загрязнение, радиация и некоторая пища Они причиняют вред определенным клеткам, потому что влияют не их способность усваивать питательные вещества и избавляться от продуктов распада Итак, старение вызывает заметные изменения анатомии и физиологии человека В этом процессе постепенного ухудшения усиливается склонность организма к заболеваниям, появляются физические и эмоциональные симптомы, с которыми трудно бороться.

Эта совместная работа обеспечивает наилучшие условия для здоровья отдельных клеток, ее поддержание необходимое условие для благополучия всего организма Один из главных факторов, влияющих на гомеостаз, стресс Стресс бывает внешним, например колебания температуры, шумы, недостаток кислорода и или внутренним боль, волнение, страх и Организм сам борется с ежедневными стрессами, у него для этого есть эффективные механизмы противодействия И все же нужно держать ситуацию под контролем, чтобы не произошел дисбаланс Серьезный дисбаланс, вызванный излишним продолжительным стрессом, может подорвать здоровье. Данный видеоурок посвящен теме Клетка строение, химический состав и жизнедеятельность Наука, изучающая клетку, называется цитология На этом занятии мы обсудим строение самой маленькой структурной единицы нашего организма, узнаем ее химический состав и рассмотрим, как осуществляется ее жизнедеятельность. Цитоплазма это жидкое содержимое клетки с находящими ней органоидами Основное вещество цитоплазмы вода Цитоплазма живых клеток находится постоянно движении, что обеспечивает взаимосвязь всех органоидов и доступ к ним различных веществ. К органоидам клетки относят эндоплазматическую сеть систему многочисленных канальцев и цистерн, которые пронизывают всю цитоплазму Эндоплазматическая сеть разделяет клетку на отсеки, обеспечивает сообщение между частями клетки и транспорт веществ. Клетки состоят из неорганических и органических веществ К неорганическим веществам клетки относятся вода и минеральные вещества. Вода служит катализатором ускорителем многих реакций и средой, где протекают все химические процессы Водные растворы веществ образуют внутреннюю среду клетки. Минеральные вещества присутствуют клетках виде ионов или твердых нерастворимых солей Они создают кислую или щелочную реакцию среды клетках, входят состав некоторых структур и влияют на протекание клетках и организме различных процессов. Нуклеиновые кислоты занимают отдельное место среди органических веществ клетки Они отвечают за хранение и передачу наследственной информации В них закодирована информация о структуре всех белков организма Более подробно с химическим составом клетки вы познакомитесь девятом классе. В 1838 1839 ботаник Маттиас Шлейден и анатом Теодор Шванн практически одновременно выдвинули идею клеточного строения организма Шванн предложил термин клеточная теория и представил эту теорию научному сообществу Возникновение цитологии тесно связано с созданием клеточной теории самого широкого и фундаментального из всех биологических обобщений Согласно клеточной теории все растения и животные состоят из сходных единиц клеток, каждая из которых обладает всеми свойствами живого.

Другие уверенны, что изобретателем микроскопа был Галилео Галилей Он разработал свой микроскоп. Удивительным и непохожим на эти изобретения был микроскоп Антонии Левенгука, с помощью которого он 1681 смог разглядеть мир простейших организмов капле воды. Итак, функции каких ионов уже известны Так, ионы кальция входят состав костей и зубов, влияют на свертываемость крови Ионы калия и натрия содействуют проведению нервных импульсов Ионы хлора входят состав желудочного сока Йод является компонентом гормона щитовидной железы тироксина Железо входит состав гемоглобина и участвует переносе кислорода Медь, марганец, бор участвуют процессах кроветворения Фтор входит состав зубной эмали, при его недостатке развивается кариес, а при избытке флюороз, размягчение костной ткани Ионы молибдена, хрома, кобальта, цинка активируют работу ферментов, влияют на обмен веществ При нехватке этих элементов могут нарушаться процессы жизнедеятельности организмов. В живой растительной клетке основное вещество находится постоянном движении В движение, называемое током цитоплазмы или циклозом, вовлекается органеллы Циклоз облегчает передвижение веществ клетке и обмен ими между клеткой и окружающей средой. Ядро эукариотической клетки окружено двумя элементарными мембранами, образующие ядерную оболочку Она пронизана многочисленными порами диаметром от 30 до 100 нм, видимыми только электронный микроскоп Поры имеют сложную структуру Наружная мембрана ядерной оболочки некоторых местах объединяется с эндоплазматическим ретикулумом Ядерную оболочку можно рассматривать как специализированную, локально дифференцированную часть эндоплазматического ретикулума. Митохондрии Как и хлоропласты, митохондрии окружены двумя элементарными мембранами Внутренняя мембрана образует множество складок и выступов крист, которые значительно увеличивают внутреннюю поверхность митохондрии Они значительно меньше, чем пластиды, имеют около 0, 5 мкм диаметре и разнообразны по длине и форме. Вакуоли участвуют разрушении макромолекул, круговороте их компонентов клетке Рибосомы, митохондрии, пластиды, попадая вакуоли, разрушаются По этой переваривающей активности их можно сравнить с лизосомами органеллами животных клеток. Микрофиламенты, подобно микротрубочкам, найдены практически во всех эукариотических клетках Представляют собой длинные нити толщиной 5 7 нм, состоящие из сократительного белка актина Пучки микрофиламентов встречаются во многих клетках высших растений Повидимому, играют важную роль токах цитоплазмы Микрофиламенты вместе с микротрубочками образуют гибкую сеть, называемую цитоскелетом. Основное вещество довольно долго считали гомогенным однородный богатым белком раствором с малым количеством структур или вообще бесструктурным Однако настоящее время, используя высоковольтный электронный микроскоп, было установлено, что основное вещество представляет трехмерную решетку, построенную из тонких диаметром 3 6 нм тяжей, заполняющих всю клетку Другие компоненты цитоплазмы, включая микротрубочки и микрофиламенты, подвешены к этой микротрабекулярной решетке. Каждый жгутик имеет определенную организацию Наружное кольцо из 9 пар микротрубочек окружает две дополнительные микротрубочки, расположенные центре жгутика Содержащие ферменты ручки отходят от одной микротрубочки каждой из наружных пар Это основная схема организации 9 2 обнаружена во всех жгутиках эукариотических организмов Считают, что движение жгутиков основано на скольжении микротрубочек, при этом наружные пары микротрубочек движутся одна вдоль другой без сокращения Скольжение пар микротрубочек относительно друг друга вызывает локальное изгибание жгутика.

Деление клеток У многоклеточных организмов деление клеток наряду с увеличением их размеров является способом роста всего организма Новые клетки, образовавшиеся во время деления, сходны по структуре и функциям, как с родительской клеткой, так и между собой Процесс деления у эукариот можно подразделить на две частично перекрывающиеся стадии митоз и цитокинез. Митоз это образование из одного ядра двух дочерних ядер, морфологически и генетически эквивалентных друг другу Цитокинез это деление цитоплазматической части клетки с образованием дочерних клеток. Клеточный цикл Живая клетка проходи ряд последовательных событий, составляющих клеточный цикл Продолжительность самого цикла варьирует зависимости от типа клетки и внешних факторов, например от температуры или обеспеченности питательными веществами Обычно цикл делится на интерфазу и четыре фазы митоза. Одним из самых ранних признаков перехода клетки к делению служит появление узкого, кольцеобразного пояска из микротрубочек непосредственно под плазматической мембраной Это относительно плотный поясок окружает ядро экваториальной плоскости будущего митотического веретена Так как он проявляется перед профазой, его называют препрофазным пояском Он исчезает после митотического веретена, задолго до появления поздней телофазе клеточной пластинки, которая растет от центра к периферии и сливается с оболочкой материнской клетки области, ранее занятой препрофазным пояском. Профаза В начале профазы хромосомы напоминают длинные нити, разбросанные внутри ядра Затем, по мере того как нити укорачиваются и утолщаются, можно увидеть, что каждая хромосома состоит не из одной, а из двух переплетенных нитей, называемых хроматидами В поздней профазе две укороченные спаренные хроматиды каждой хромосомы лежат рядом параллельно, соединённые узким участком, называемым центромерой Она имеет определённое положение на каждой хромосоме и делит хромосому на два плеча различной длины. Микротрубочки располагаются параллельно поверхности ядра вдоль оси веретена Это само раннее проявление сборки митотического веретена.

Метафаза В начале метафазы веретено, которое представляет трёхмерную структуру, наиболее широкую средине и суживающуюся к полюсам, занимает место, прежде занятое ядром Нити веретена это пучки микротрубочек Во время метафазы хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, располагаются так, что их центромеры лежат экваториальной плоскости веретена Своей центромерой каждая хромосома прикрепляется к нитям веретена Однако, некоторые нити проходят от одного полюса к другому, не прикрепляясь к хромосомам. Устройство микроскопа и правила работы с ним Строение растительной клетки. Цель Познакомиться с устройством микроскопа и правилами работы с ним Познакомиться со строением растительной клетки. Микроскоп это оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза. Разрешающая способность и увеличение не одно и тоже Можно получить большое увеличение, но не улучшить его разрешение. Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора, револьвера, предметного столика. При работе с микроскопом необходимо соблюдать операции следующем порядке.

На заре развития жизни на Земле все клеточные формы были представлены бактериями Они всасывали органические вещества, растворённые первичном океане, через поверхность тела. Со временем некоторые бактерии приспособились производить органические вещества из неорганических Для этого они использовали энергию солнечного света Возникла первая экологическая система, которой эти организмы были производителями В результате этого атмосфере Земли появился кислород, выделяемый этими организмами С его помощью можно из той же самой пищи получить гораздо больше энергии, а добавочную энергию использовать на усложнение строения тела разделение тела на части. Даже не вооружённым глазом, а ещё лучше под лупой можно видеть, что мякоть зрелого арбуза состоит из очень мелких крупинок, или зёрнышек Это клетки мельчайшие кирпичики, из которых состоят тела всех живых организмов, том числе и растительных. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс, или гиалоплазма, сложная бесцветная, оптически прозрачная коллоидная система, способная к обратимым переходам из золя гель Важнейшая роль гиалоплазмы заключается объединении всех клеточных структур единую систему и обеспечении взаимодействия между ними процессах клеточного метаболизма. Гиалоплазма или матрикс цитоплазмы составляет внутреннюю среду клетки Состоит из воды и различных биополимеров белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов, из которых основную часть составляют белки различной химической и функциональной специфичности В гиалоплазме содержатся также аминокислоты, моносахара, нуклеотиды и другие низкомолекулярные вещества. Ядро играет значительную роль жизни клетки Клетка, из которой удалили ядро, не выделяет более оболочку, перестаёт расти и синтезировать вещества В ней усиливаются продукты распада и разрушения, вследствие этого она быстро погибает Образование нового ядра из цитоплазмы не происходит Новые ядра образуются только делением или дроблением старого. Микротрубочки мембранные, надмолекулярные структуры, состоящие из белковых глобул, расположенных спиральными или прямолинейными рядами Микротрубочки выполняют преимущественно механическую двигательную функцию, обеспечивая подвижность и сокращаемость органоидов клетки Располагаясь цитоплазме, они придают клетке определённую форму и обеспечивают стабильность пространственного расположения органоидов Микротрубочки способствуют перемещению органоидов места, которые определяются физиологическими потребностями клетки Значительное количество этих структур расположено плазмалемме, вблизи клеточной оболочки, где они участвуют формировании и ориентации целлюлозных микрофибрилл оболочек растительных клеток. Размеры хлоропластов у разных растений неодинаковы, но среднем диаметр их составляет 46 мкм Хлоропласты способны передвигаться под влиянием движения цитоплазмы Кроме того, под воздействием освещения наблюдается активное передвижение хлоропластов амебовидного типа к источнику света.

Хлорофилл основное вещество хлоропластов Благодаря хлорофиллу зелёные растения способны использовать световую энергию. Лейкопласты бесцветные пластиды представляют собой чётко обозначенные тельца цитоплазмы Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов Более и однообразна и их форма, приближающая к сферической. Митохондрии органеллы, характерные для большинства клеток растений Имеют изменчивую форму палочек, зёрнышек, нитей Открыты 1894 году Р Альтманом с помощью светового микроскопа, а внутреннее строение было изучено позднее с помощью электронного. Рибосомы немембранные клеточные органоиды Каждая рибосома состоит из двух не одинаковых по размеру частичек и может делиться на два фрагмента, которые продолжают сохранять способность синтезировать белок после объединения целую рибосому. Клеточная мембрана очень важная часть клетки Она удерживает вместе все клеточные компоненты и разграничивает внутреннюю и наружную среду Кроме того, модифицированные складки клеточной мембраны образуют многие органеллы клетки. Эукариотические, собственно ядерные организмы основная масса животных и растений, за исключением бактерий и синезеленых водорослей, не имеющих оформленного ядра, прокариотических организмов. У животных, кроме отдельных клеток, встречаются так называемые симпласты, синцитии и межклеточное вещество. Симпласты это крупные образования, состоящие из цитоплазмы со множеством ядер Примерами симпластов могут быть мышечные волокна позвоночных, наружный слой трофобласта плаценты и др Если проследить за развитием таких неклеточных форм, то легко убедиться том, что они возникают вторично за счет слияния отдельных клеток или же результате деления одних ядер без разделения цитоплазмы, без цитотомии.

Клетки могут иметь самую разнообразную внешнюю форму шаровидную лейкоциты, многогранную клетки железистого эпителия, звездчатую и разветвленноотростчатую нервные и костные клетки, веретеновидную гладкая мускулатура, фибробласты, цилиндрическую кишечный эпителиоцит, уплощенную эндотелиоцит, мезотелиоцит и др Однако при изучении клеток органов различных растений или животных обращает на себя внимание существование общего плана их организации, несмотря на то, что по внешнему виду они отличаются друг от друга Одновременно это сходство указывает на общность происхождения всех эукариотических организмов. Рис 4 Ультрамикроскопическое строение клетки животных организмов схема 1 ядро 2 плазмолемма 3 микроворсинки 4 агранулярная эндоплдзматическая сеть 5 гранулярная эндоплазматическая сеть 6 комплекс Гольджи 7 центриоль и микротрубочки клеточного центра 8 митохондрии 9 цитоплазматические пузырьки 10 лизосомы 11 микрофиламенты 12 рибосомы 13 выделение гранул секрета. Каждое проявление деятельности целого организма, будь то реакция на раздражение или движение, иммунные реакции и многое другое, осуществляется специализированными клетками Однако, хотя клетка и является единицей функционирования многоклеточном организме, деятельность ее не обособлена, и зависит от деятельности других клеток. Мощная вторичная оболочка образуется у клеток образующих опорную механическую. Сравните молодую и старую клетку Что у них общего и чем они отличаются. Начертите таблицу по приведённому образцу и впишите неё цифры, которыми обозначено правильное описание клетки. Хромопласты наряду с красящими веществами пигментами клеточного сока определяют окраску цветов и плодов. В вакуоле возможно наличие пигмента красящего вещества, определяющего цвет органа.

Связь между живым содержимым соседних клеток осуществляется через плазменные нити, проходящие через оболочки клеток. Обычно размеры растительных и животных клеток колеблются пределах от 5 до 20 мкм поперечнике Типичная бактериальная клетка значительно меньше ок 2 мкм, а наименьшая из известных 0, 2. В пределах данного типа клеток их размеры обычно зависят от плоидности, от числа наборов хромосом, присутствующих ядре Тетраплоидные клетки с четырьмя наборами хромосом 2 раза больше по объему, чем диплоидные клетки с двойным набором хромосом Плоидность растения можно увеличить путем введения него растительного препарата колхицина Поскольку подвергнутые такому воздействию растения имеют более крупные клетки, они и сами крупнее Однако это явление можно наблюдать только на полиплоидах недавнего происхождения У эволюционно древних полиплоидных растений размеры клеток подвержены обратной регуляции сторону нормальных величин несмотря на увеличение числа хромосом. Описать типичный состав клетки не представляется возможным прежде всего потому, что существуют большие различия количестве запасаемых продуктов и воды В клетках печени содержится, например, 70 воды, 17 белков, 5 жиров, 2 углеводов и 0, 1 нуклеиновых кислот оставшиеся 6 приходятся на соли и низкомолекулярные органические соединения, частности аминокислоты Растительные клетки обычно содержат меньше белков, значительно больше углеводов и несколько больше воды исключение составляют клетки, находящиеся состоянии покоя Покоящаяся клетка пшеничного зерна, являющегося источником питательных веществ для зародыша, содержит ок 12 белков основном это запасаемый белок, 2 жиров и 72 углеводов Количество воды достигает нормального уровня 70 80 только начале прорастания зерна. Некоторые клетки, основном растительные и бактериальные, имеют наружную клеточную стенку У высших растений она состоит из целлюлозы Стенка окружает собственно клетку, защищая ее от механических воздействий Клетки, особенности бактериальные, могут также секретировать слизистые вещества, образуя тем самым вокруг себя капсулу, которая, как и клеточная стенка, выполняет защитную функцию. Лизосомы это маленькие, окруженные одинарной мембраной пузырьки Они отпочковываются от аппарата Гольджи и, возможно, от эндоплазматического ретикулума Лизосомы содержат разнообразные ферменты, которые расщепляют крупные молекулы, частности белковые Изза своего разрушительного действия эти ферменты как бы заперты лизосомах и высвобождаются только по мере надобности Так, при внутриклеточном пищеварении ферменты выделяются из лизосом пищеварительные вакуоли Лизосомы бывают необходимы и для разрушения клеток например, во время превращения головастика во взрослую лягушку высвобождение лизосомных ферментов обеспечивает разрушение клеток хвоста В данном случае это нормально и полезно для организма, но иногда такое разрушение клеток носит патологический характер Например, при вдыхании асбестовой пыли она может проникнуть клетки легких, и тогда происходит разрыв лизосом, разрушение клеток и развивается легочное заболевание.

Фибриллярные структуры Цитоплазма клетки представляет собой вязкую жидкость, поэтому можно ожидать, что изза поверхностного натяжения клетка должна иметь сферическую форму, за исключением тех случаев, когда клетки плотно упакованы Однако обычно этого не наблюдается Многие простейшие имеют плотные покровы или оболочки, которые придают клетке определенную, несферическую форму Тем не менее даже без оболочки клетки могут поддерживать несферическую форму изза того, что цитоплазма структурируется с помощью многочисленных, довольно жестких, параллельно расположенных волокон Последние образованы полыми микротрубочками, которые состоят из белковых единиц, организованных виде спирали. Из микротрубочек формируются также фибриллярные структуры, служащие органами движения клетки У некоторых клеток имеются бичевидные выросты, называемые жгутиками, или же реснички их биение обеспечивает движение клетки воде Если клетка неподвижна, эти структуры гонят воду, частицы пищи и другие частицы к клетке или от клетки Жгутики относительно крупные, и обычно клетка имеет только один, изредка несколько жгутиков Реснички гораздо мельче и покрывают всю поверхность клетки Хотя эти структуры свойственны главным образом простейшим, они могут присутствовать и у высокоорганизованных форм В человеческом организме ресничками выстланы все дыхательные пути Попадающие них небольшие частички обычно улавливаются слизью на клеточной поверхности, и реснички продвигают их вместе со слизью наружу, защищая таким образом легкие Мужские половые клетки большинства животных и некоторых низших растений движутся с помощью жгутика. Деление самой клетки, называемое цитокинезом, не имеет жесткой связи с митозом Иногда один или несколько митозов проходят без клеточного деления результате образуются многоядерные клетки, часто встречающиеся у водорослей Если из яйцеклетки морского ежа удалить путем микроманипуляций ядро, то веретено после этого продолжает формироваться и яйцеклетка продолжает делиться Это показывает, что наличие хромосом не является необходимым условием для деления клетки. В результате многократных митотических делений из образовавшейся зиготы возникает либо многоклеточный организм, либо многочисленные свободноживущие клетки, как это происходит у обладающих половым размножением простейших и у одноклеточных водорослей. Для примера предположим, что гаплоидный набор состоит из двух хромосом В зиготе и соответственно во всех клетках организма, продуцирующего гаметы присутствуют материнские хромосомы А и В и отцовские А и В Во время мейоза они могут разделиться следующим образом. Многоклеточные растения и животные эволюционировали из одноклеточных организмов, клетки которых после деления оставались вместе, образуя колонию Изначально все клетки были идентичными, но дальнейшая эволюция породила дифференцировку В первую очередь дифференцировались соматические клетки клетки тела и половые клетки Далее дифференцировка усложнялась возникало все больше различных клеточных типов Онтогенез индивидуальное развитие многоклеточного организма повторяет общих чертах этот эволюционный процесс филогенез. В общем случае дифференцировка необратима, высокодифференцированные клетки не могут превращаться клетки другого типа Тем не менее это не всегда так, особенности у растительных клеток. Перед проведением исследования клетки или кусочки ткани обычно заливают парафин или пластик и затем режут на очень тонкие срезы с помощью микротома Такой метод широко используется клинических лабораториях для выявления опухолевых клеток Помимо обычной световой микроскопии разработаны и другие оптические методы изучения клетки флуоресцентная микроскопия, фазовоконтрастная микроскопия, спектроскопия и рентгеноструктурный анализ.

Американский эмбриолог Р Гаррисон 1879 1959 первым показал, что эмбриональные и даже некоторые зрелые клетки могут расти и размножаться вне тела подходящей среде Эта техника, называемая культивированием клеток, была доведена до совершенства французским биологом А Каррелем 1873 1959 Растительные клетки тоже можно выращивать культуре, однако по сравнению с животными клетками они образуют большие скопления и прочнее прикрепляются друг к другу, поэтому процессе роста культуры образуются ткани, а не отдельные клетки В клеточной культуре из отдельной клетки можно вырастить целое взрослое растение, например морковь. Эндоплазматическая сеть рис 2, представляет собой многократно разветвленные впячивания наружной мембраны клетки Мембраны эндоплазматической сети обычно расположены попарно, а между ними образуются канальцы, которые могут расширяться более значительные полости, заполненные продуктами биосинтеза Вокруг ядра мембраны, слагающие эндоплазматическую сеть, непосредственно переходят наружную мембрану ядра Таким образом, эндоплазматическая сеть связывает воедино все части клетки В световом микроскопе, при осмотре строения клетки, эндоплазматическая сеть не видна. В строение клетки различают шероховатую и гладкую эндоплазматическую сеть Шероховатая эндоплазматическая сеть густо окружена рибосомами, где происходит синтез белков Гладкая эндоплазматическая сеть лишена рибосом и ней осуществляются синтез жиров и углеводов По канальцам эндоплазматической сети осуществляется внутриклеточный обмен веществами, синтезируемыми различных частях клетки, а также обмен между клетками Вместе с тем эндоплазматическая сеть как более плотное структурное образование выполняет функцию остова клетки, придавая ее форме определенную устойчивость. Клеткам животных, кроме перечисленных составных частей, строени клетки, присущи особые образования лизосомы Это ультрамикроскопические пузырьки цитоплазме, наполненные жидкими пищеварительными ферментами Лизосомы осуществляют функцию расщепления веществ пищи на более простые химические вещества Есть отдельные указания, что лизосомы встречаются и растительных клетках Самые характерные структурные элементы растительных клеток кроме тех общих, которые присущи всем клеткам пластиды Они существуют трех формах зеленые хлоропласты, краснооранжевожелтые хромопласты и бесцветные лейкопласты Лейкопласты при определенных условиях могут превращаться хлоропласты позеленение клубня картофеля, а хлоропласты свою очередь могут становиться хромопластами осеннее пожелтение листьев. Хлоропласты рис 4 представляют собой фабрику первичного синтеза органических веществ из неорганических за счет солнечной энергии Это небольшие тельца довольно разнообразной формы, всегда зеленого цвета благодаря присутствию хлорофилла Строение хлоропластов клетке имеют внутреннюю структуру, которая обеспечивает максимальное развитие свободных поверхностей Эти поверхности создаются многочисленными тонкими пластинками, скопления которых находятся внутри хлоропласта С поверхности хлоропласт, как и другие структурные элементы цитоплазмы, покрыт двойной мембраной Каждая из них свою очередь трехслойна, как и наружная мембрана клетки. Функции клеточной оболочки определяет форму клетки, защищает от факторов внешней среды. Вакуоли полости цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ, вредных веществ они регулируют содержание воды клетке. Наружная, или плазматическая, мембрана отграничивает содержимое клетки от окружающей среды других клеток, межклеточного вещества, состоит из молекул липидов и белка, обеспечивает связь между клетками, транспорт веществ клетку пиноцитоз, фагоцитоз и из клетки. Ядро наиболее важная часть клетки Оно покрыто двухмембранной оболочкой с порами, через которые одни вещества проникают ядро, а Другие поступают цитоплазму Хромосомы основные структуры ядра, носители наследственной информации о признаках организма Она передается процессе деления материнской клетки дочерним клеткам, а с половыми клетками дочерним. Подавляющее большинство ныне живущих организмов состоит из клеток Лишь немногие примитивнейшие организмы вирусы и фаги не имеют клеточного строения По этому важнейшему признаку все живое делится на две империи доклеточных вирусы и фаги и клеточных сюда относятся все остальные организмы бактерии и близкие к ним группы грибы зеленые растения и животные.

Грибы Среди грибов различают разнообразные формы хлебную плесень, плесневый грибок пенициллум, ржавчинные грибы, шляпочные грибы, трутовики Общей особенностью для столь разнообразных форм является образование вегетативного тела гриба из тонких ветвящихся нитей, образующих грибницу. Мембрана двухмерно ориентированный раствор разных белковых молекул и белковых кластеров из нескольких сотен молекул вязком слое Белковые молекулы большинстве своем свернуты клубки глобулы и асимметричны Их выступающие из мембраны части обладают электрическими зарядами, причем на внешней поверхности суммарный заряд оказывается отрицательным Молекула фосфолипидов сильно асимметрична Одна ее часть несет электрические заряды, образуя полярную головку, другая электронейтральный углеводородный хвост В водной среде полярные головки выступают из воды, а углеводородные хвосты, изза гидрофильных и гидрофобных взаимодействий погружаются Так как все белки участвуют диффузном движении, их распределение по мембране каждый момент случайно Коэффициент диффузии белковых молекул по мембране порядка 5 10 14 2 с, а для гемоглобина водном растворе на три порядка больше Значит, вязкость мембранной фазы на три порядка больше, чем у воды Некоторые белки способны только к поступательному перемещению, другие могут вращаться плоскости мембраны, есть и такие, которые перемещаются с одной стороны мембраны на другую Последние участвуют транспортировании веществ через мембрану. От фотосинтеза, который делает энергию и углерод доступными для живых организмов и обеспечивает выделение кислорода атмосферу, зависит все живое на Земле Менее 1 солнечной энергии, падающей на Землю, поглощается растениями Они связывают углекислый газ атмосферы и воду количестве около 150 10 12 кг сухого органического топлива год, или порядка 1 кг сухого вещества с 1 2 за год Часть этого органического вещества поглощается травоядными животными, которыми, свою очередь, питаются другие животные и человек Растительные и животные остатки разлагаются бактериями и грибами до уровня исходных неорганических веществ Затем этот круговорот замыкается энергия солнечного излучения, поглощенная растениями, переходит теплоту и излучается Землей космическое пространство И жизнь на Земле есть процесс поглощения солнечного света Человечество зависит от фотосинтеза и потому, что оно использует ископаемое энергетическое топливо, образовавшееся. Строение клетки животного базируется на трех основных составляющих ядро, цитоплазма и клеточная оболочка Вместе с ядром цитоплазма образует протоплазму Клеточная оболочка это биологическая мембрана перегородка, которая отделяет клетку от внешней среды, служит оболочкой для клеточных органоидов и ядра, образует цитоплазматические отсеки Если поместить препарат под микроскоп, то строение животной клетки легко можно увидеть Клеточная оболочка содержит три слоя Внешний и внутренний слои белковые, а промежуточный липидный При этом липидный слой делится еще на два слоя слой гидрофобных молекул и слой гидрофильных молекул, которые располагаются определенном порядке На поверхности клеточной мембраны располагается особая структура гликокаликс, которая обеспечивает избирательную способность мембраны Оболочка пропускает необходимые вещества и задерживает те, которые приносят вред.

 

© Copyright 2017-2018 - academy-schools-7.ru