Главная страница
Навигация по странице:

  • Клетка

  • Схема №1 Формирование представлений о клетке.

  • Общие признаки растительной и животной клетки

  • Таблица №1 Отличительные признаки растительной и животной клетки

  • Значение теории

  • Таблица № 2 Клеточные органеллы, их строение и функции

  • Схема №1 Превращение АТФ

  • строение клетки. 2 ЛЕКЦИЯ. Лекция 2 Клетка элементарная живая система и основная структурнофункциональная единица всех живых организмов. Краткая история изучения клетки


    Скачать 176 Kb.
    НазваниеЛекция 2 Клетка элементарная живая система и основная структурнофункциональная единица всех живых организмов. Краткая история изучения клетки
    Анкорстроение клетки
    Дата13.09.2020
    Размер176 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла2 ЛЕКЦИЯ.doc
    ТипЛекция
    #137761

    С этим файлом связано 1 файл(ов). Среди них: ЗАНЯТИЕ 1 методичка генетика м2-123.docx.
    Показать все связанные файлы
    Подборка по базе: 2 лекция .pdf, 4 лекция (2).docx, 8 и 9 лекция наклонные.doc, 1 лекция сагамон.pdf, Металловедение лекция №6 19.09.pdf, воспалительные заболевания лекция..docx, Сот эксперт лекциялар 2020.docx, Баскару 1 лекция (1).pptx, 9 лекция.docx, KM 17 Лекция 01.10. 2020.docx

    Лекция 2

    Клетка — элементарная живая система и основная структурно-функциональная единица всех живых организмов.

    1. Краткая история изучения клетки.

    2.Химическая организация клетки. Органические и неорганические вещества клетки и живых организмов.

    1.Краткая история изучения клетки.

    Клетка – элементарная единица живой системы. Специфические функции в клетке распределены между органоидами – внутриклеточными структурами. Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях.

    Клеточная теория

    Началом изучения клетки можно считать 1665 год, когда английский учёный Роберт Гук впервые увидел в микроскоп на тонком срезе пробки мелкие ячейки; он назвал их клетками.

    По мере усовершенствования микроскопов появлялись все новые сведения о клеточном строении растительных и животных организмов.

    С приходом в науку о клетке физических и химических методов исследования было выявлено удивительное единство в строении клеток разных организмов, доказана неразрывная связь между их структурой и функцией (схема №1)
    Схема №1 Формирование представлений о клетке.


    Основные положения клеточной теории

    1. Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов.

    2. Клетки всех одно- и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлением жизнедеятельности и обмену веществ.

    3. Размножаются клетки путём деления.

    4. В многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани.

    5. Из тканей состоят органы.

    В качестве подтверждения некоторых из приведенных выше положений клеточной теории назовем общие черты, характерные для животной и растительной клеток (таблица №1).
    Общие признаки растительной и животной клетки

    1. Единство структурных систем – цитоплазмы и ядра.

    2. Сходство процессов обмена веществ и энергии.

    3. Единство принципа наследственного кода.

    4. Универсальное мембранное строение.

    5. Единство химического состава.

    6. Сходство процесса деления клеток.



    Таблица №1 Отличительные признаки растительной и животной клетки

    Признаки

    Растительная клетка

    Животная клетка

    Пластиды

    Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты

    Отсутствует

    Способ питания

    Автотрофный (фототрофный, хемотрофный).

    Гетеротрофный (сапротрофный, хемотрофный).

    Синтез АТФ

    В хлоропластах, митохондриях.

    В митохондриях.

    Расщепление АТФ

    В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии.

    В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии.

    Клеточный центр

    У низших растений.

    Во всех клетках.

    Целлюлозная клеточная стенка

    Расположена снаружи от клеточной мембраны.

    Отсутствует.

    Включение

    Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла; в вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей.

    Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей; пигменты.

    Вакуоли

    Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором различных веществ, являющихся запасными или конечными продуктами. Осмотические резервуары клетки.

    Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие.

    Значение теории: она доказывает единство происхождения всех живых организмов на Земле (рисунок1).

    Рисунок 1 Схема строения животной и растительной клеток


    Таблица № 2 Клеточные органеллы, их строение и функции

    Органеллы

    Строение

    Функции

    Цитоплазма

    Находится между плазматической мембраной и ядром, включает различные органоиды. Пространство между органоидами заполнено цитозолем – вязким водным раствором разных солей и органических веществ, пронизанным системой белковых нитей – цитоскелетом.

    Большинство химических и физиологических процессов клетки проходит в цитоплазме. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры в единую систему, обеспечивает взаимосвязь по обмену веществами и энергией между органоидами клетки.

    Наружная клеточная мембрана

    Ультрамикроскопическая пленка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. Цельность липидного слоя может прерываться белковыми молекулами- "порами".

    Изолирует клетку от окружающей среды, обладает избирательной проницаемостью, регулирует процесс поступления веществ в клетку; обеспечивает обмен веществ и энергии с внешней средой, способствует соединению клеток в ткани, участвует в пиноцитозе и фагоцитозе; регулирует водный баланс клетки и выводит из нее конечные продукты жизнедеятельности.

    Эндоплазматическая сеть (ЭС)

    Ультрамикроскопическая система мембран образующих трубочки, канальцы, цистерны, пузырьки. Строение мембран универсальное (как и наружной), вся сеть объединена в единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки и наружной клеточной мембраной. Гранулярная ЭС несет рибосомы, гладкая лишена их.

    Обеспечивает транспорт веществ, как в нутрии клетки, так и между соседними клетками. Делит клетку на отдельные секции, в которых одновременно происходят различные физиологические процессы и химические реакции. Гранулярная ЭС участвует в синтезе белка. В каналах ЭС образуются сложные молекулы белка, синтезируются жиры, транспортируются АТФ.

    Рибосомы

    Мелкие сферические органоиды, состоящие из рРНК и белка.

    На рибосомах синтезируются белки.

    Аппарат Гольджи

    Микроскопические одномембранные органеллы, состоящие из стопочки плоских цистерн, по краям которых ответвляются трубочки, отделяющие мелкие пузырьки.

    В общей системе мембран любых клеток – наиболее подвижная и изменяющаяся органелла. В цистернах накапливаются продукты синтеза распада и вещества, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки. Упакованные в пузырьки, они поступают в цитоплазму: одни используются, а другие выводятся наружу.

    Лизосомы

    Микроскопические одномембранные органеллы округлой формы. Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. В лизосомах находятся лизирующие (растворяющие) ферменты, синтезированные на рибосомах.

    Переваривание пищи, попавшей в животную клетку при фагоцитозе и пиноцитозе. Защитная функция. В клетках любых организмов осуществляют автолиз (саморастворение органелл) особенно в условиях пищевого или кислородного голодания у животных рассасывается хвост. У растений растворяются органеллы при образовании пробковой ткани сосудов древесины.




    1. Важным достижением биологической науки является формирование представлений о строении и жизнедеятельности клетки как структурной и функциональной единице организма.

    2. Наука, изучающая живую клетку во всех ее проявлениях, называется цитологией.

    3. Первые этапы развития цитологии, как области научного знания, были связаны с трудами Р. Гука, А. Левенгука, Т. Шванна, М. Шлейдена, Р. Вирхова, К.Бэра. Итогом их деятельности явилось формулирование и развитие основных положений клеточной теории.

    4. В процессах жизнедеятельности клетки принимают непосредственное участие разнообразные клеточные структуры.

    5. Цитоплазма обеспечивает деятельность всех клеточных структур как единой системы.

    6. Цитоплазматическая мембрана обеспечивает пропускную избирательность веществ в клетке и защищает ее от внешней среды.

    7. В цистернах Аппарата Гольджи накапливаются продукты синтеза и распада веществ, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки.

    8. В лизосомах происходит расщепление веществ, попавших в клетку.


    2.Химическая организация клетки. Органические и неорганические вещества клетки и живых организмов.
    Неорганических веществ намного больше, ведь неорганические вещества - это и вода, и минеральные вещества. Разумеется, наибольшая часть отдела под названием "неорганические вещества клетки" отводится воде - она составляет 40-98% от всего объема клетки.

    Вода в клетке выполняет множество важнейших функций: она обеспечивает упругость клетки, быстроту проходящих в ней химических реакций, перемещение поступивших веществ по клетке и их вывод. Кроме того, в воде растворяются многие вещества, она может участвовать в химических реакциях и именно на воде лежит ответственность за терморегуляцию всего организма, так как вода обладает неплохой теплопроводностью.

    Помимо воды, в неорганические вещества клетки входят и многие минеральные вещества, делящиеся на макроэлементы и микроэлементы.

    К макроэлементам относятся такие вещества, как железо, азот, калий, магний, натрий, сера, углерод, фосфор, кальций и многие другие.

    Микроэлементы - это, в большинстве своем, тяжелые металлы, такие, как бор, марганец, бром, медь, молибден, йод цинк.

    Также в организме есть и ультрамикроэлементы, среди которых золото, уран, ртуть, радий, селен и другие.

    Все неорганические вещества клетки играют собственную, важную роль. Так, азот участвует в великом множестве соединений - как белковых, так и небелковых, способствует образованию витаминов, аминокислот, пигментов.

    Кальций представляет собой антагонист калия, служит клеем для растительных клеток.

    Молибден улучшает устойчивость растений против грибков-паразитов, способствует ускорению синтеза белка.

    Железо участвует в процессе дыхания, входит в состав молекул гемоглобина.

    Медь отвечает за образование клеток крови, здоровье сердца и хороший аппетит.

    Бор отвечает за процесс роста, в особенности у растений.

    Калий обеспечивает коллоидные свойства цитоплазмы, образование белков и нормальную работу сердца.

    Натрий также обеспечивает правильный ритм сердечной деятельности.

    Сера участвует в образовании некоторых аминокислот.

    Фосфор участвует в образовании огромного количества незаменимых соединений, таких, как нуклеотиды, некоторые ферменты, АМФ, АТФ, АДФ.

    И только роль ультрамикроэлементов пока абсолютно неизвестна.

    Но одни только неорганические вещества клетки не смогли бы сделать ее полноценной и живой. Органические вещества важны не менее, чем они.

    К органическим веществам относятся углеводы, липиды, ферменты, пигменты, витамины и гормоны.

    Углеводы делятся на моносахариды, дисахариды, полисахариды и олигосахариды. Моно- ди- и полисахариды являются основным источником энергии для клетки и организма, а вот нерастворяющиеся в воде олигосахариды склеивают соединительную ткань и защищают клетки от неблагоприятного внешнего воздействия.

    Липиды делятся на собственно жиры и липоиды - жироподобные вещества, образующие ориентированные молекулярные слои.

    Ферменты являются катализаторами, ускоряющими биохимические процессы в организме. Кроме того, ферменты уменьшают количество потребляемой на придание реакционной способности молекуле энергии.

    Витамины необходимы для регуляции окисляемости аминокислот и углеводов, а также для полноценного роста и развития.

    Гормоны необходимы для регулирования жизнедеятельности организма.

    Органические соединения составляют в среднем 20—30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры — белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул — гормонов, пигментов, АТФ и многие другие.

    В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках преобладают сложные углеводы — полисахариды, в животных — больше белков и жиров. Тем не менее, каждая из групп органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.

    Аминокислоты, азотистые основания, липиды, углеводы и т. д. поступают в клетку вместе с пищей или образуются внутри ее из предшественников. Они служат исходными продуктами для синтеза ряда полимеров, необходимых клетке.

    Белки, как правило, являются мощными высокоспецифическими ферментами и регулируют обмен веществ клетки.

    Нуклеиновые кислоты служат хранителями наследственной информации. Кроме того, нуклеиновые кислоты контролируют образование соответствующих белков-ферментов в нужном количестве и в нужное время.

    Среди органических веществ клетки белки занимают первое место, как по количеству, так и по значению. У животных на них приходится около 50% сухой массы клетки. В организме человека встречается около 5 млн. типов белковых молекул, отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов. Несмотря на такое разнообразие и сложность строения, белки построены всего из 20 различных аминокислот.

    Все ферменты, выполняющие роль катализаторов, — вещества белковой природы, они ускоряют химические реакции, протекающие в клетке, в десятки и сотни тысяч раз.

    Одни молекулы ферментов могут состоять только из белка (например, пепсин) — однокомпонентные, или простые; другие содержат два компонента: белок (апофермент) и небольшую органическую молекулу — кофермент. Установлено, что в качестве коферментов в клетке функционируют витамины. Если учесть, что ни одна реакция в клетке не может осуществляться без участия ферментов, становится очевидным то важнейшее значение, которое имеют витамины для нормальной жизнедеятельности клетки и всего организма. Отсутствие витаминов снижает активность тех ферментов, в состав которых они входят.

    АТФ — аденозинтрифосфорная кислота, нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трех молекул фосфорной кислоты.

    Структура неустойчива, под влиянием ферментов переходит в АДФ – аденозиндифосфорную кислоту (отщепляется одна молекула фосфорной кислоты) с выделением 40 кДж энергии. АТФ — единый источник энергии для всех клеточных реакций (см.схему №1).



    Схема №1 Превращение АТФ
    Остановимся более подробно на значении нуклеиновых кислот, которые в клетке выполняют очень важные функции. Особенности химического строения нуклеиновых кислот обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются в каждой ткани на определенном этане индивидуального развития.

    Все это очень важно для поддержания химической стабильности организмов, имеет решающее значение для существования жизни на Земле.
    Контрольные вопросы:

    1. Содержание химических элементов в клетке.

    2. Вода и другие неорганические вещества, их роль в жизнедеятельности клетки.

    3. Органические вещества: липиды, АТФ, биополимеры (углеводы, белки, нуклеиновые кислоты), их роль в клетке.

    4. Ферменты, их роль в процессах жизнедеятельности.








    написать администратору сайта