5493

Учение о клетке. Строение и функции клетки

Реферат

Биология и генетика

Учение о клетке. Строение и функции клетки. План: Основные положения клеточной теории. Клеточная оболочка, ее строение и функции. Цитоплазма. Ядро, состав ядра, функции компонентов ядра. Органеллы с двумембранным строен...

Русский

2012-12-12

64 KB

65 чел.

Учение о клетке. Строение и функции клетки.

План:

  1.  Основные положения клеточной теории.
  2.  Клеточная оболочка, ее строение и функции.
  3.  Цитоплазма.
  4.  Ядро, состав ядра, функции компонентов ядра.
  5.  Органеллы с двумембранным строением.
  6.  Органеллы с одномембранным строением.
  7.  Органеллы не имеющие мембранного строения.
  8.  Сравнение растительной и животной клеток.

1. Основные положения клеточной теории.

Биологию клетки изучает наука – цитология.

Впервые клетку наблюдал Р. Гук в 1665 году.

В 1680 году Левенгук впервые увидел животную клетку.

В 1839 году Шванн и Шлейден сформулировали клеточную теорию.

Положения клеточной теории:

  1.  Клетка – элементарная, структурная единица всего живого. Клетка обладает всеми свойствами живых систем, она растет, размножается, для нее характерны подвижность, раздражимость, обмен веществ и энергии и т. д.
  2.  Клетки разных организмов имеют общий план строения. У всех клеток есть клеточная оболочка, многие одинаковые органеллы ( комплекс Гольджи, митохондрии, ЭПС и др.).
  3.  Новые клетки появляются толбко в результате деления материнских клеток.
  4.  Клетка – функциональная единица в многоклеточном организме. Различные свойства и функции организма осуществляются благодаря деятельности специализированных клеток, при этом они объединены в ткани, ткани в органы, взаимосвязанные друг с другом и находящиеся под регулирующим влиянием нервной и гуморальной систем.

В клетке выделяют 3 основные части:

  •  клеточная оболочка
  •  ядро
  •  цитоплазма с органеллами.

Клетку можно разделить на 2 части:

  •  клеточная оболочка
  •  протоплазма (цитоплазма с органеллами+ядро)

2. Клеточная оболочка, ее строение и функции.

Клеточная оболочка состоит из 2 стенок: наружной и внутренней.

Наружная стенка растительной клетки – толстая, механически прочная, представлена целлюлозой.

У животной клетки наружная стенка тонкая, эластичная и называется гликокаликс.

Внутренняя стенка клеточной оболочки называется плазматической мембраной или плазмалеммой. Плазмалемма образована двойным слоем липидов, с которым связаны молекулы белка. Белок расположен либо на поверхности липидного слоя (поверхностный белок), либо частично (полупогруженный белок) или проходящий через оба слоя липидов (пронизывающий белок).

Липид состоит из 2 частей:

  •  гидрофильная головка
  •  гидрофобные хвосты.

Функции клеточной оболочки:

  1.  ограничивает клетку и создает границу между клеткой и внешней средой;
  2.  защищает клетку от повреждений;
  3.  избирательно пропускает различные вещества, регулируя состав внутренней среды клетки. Молекулы и ионы могут проникать через мембраны путем пассивного и активного транспорта.

Пассивный транспорт происходит без затрат энергии (диффузия).

Диффузия воды через избирательно проницаемую мембрану называется осмосом.

Некоторые вещества проходят через плазмалемму путем активного транспорта с участием ферментов и с затратами энергии.

Крупные частицы проникают в клетку путем фагоцитоза (от греч. Phagos – пожирающий).

Капли жидкости проникают в клетку путем пиноцитоза (от греч. Pino – пью).

3. Цитоплазма.

Цитоплазма – это внутреннее содержимое клетки.

Цитоплазма подразделяется на:

  •  гиалоплазму
  •  цитоплазматические включения
  •  органеллы.

Гиалоплазма представляет собой водные растворы органических и неорганических веществ клетки. В состав ее входят белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и другие вещества. Гиалоплазма может изменять свою вязкость: переходить из более жидкого состояния (золь) в более густое (гель) и наоборот.

Включения – временные компоненты цитоплазмы. Это запасные питательные вещества.

Органеллы – постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие определенные функции. Это митохондрии, ЭПС, лизосомы, рибосомы и др.

4. Ядро, состав ядра, функции компонентов ядра.

По наличию ядра клетки делятся на 2 группы:

  •  прокариотические (нет ядра). К ним относятся бактерии и сине–зеленые водоросли.
  •  эукариотические (есть ядро).

Снаружи ядро покрыто двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми существует промежуток – околоядерное пространство, сообщающееся с каналами ЭПС.

Ядерная оболочка отграничивает внутреннюю среду ядра от цитоплазмы и регулирует поступление веществ в ядро.

Внутри ядро заполнено ядерным соком – кариоплазмой, основу которой составляют белки.

В ядре есть ядрышки. Их функция неизвестна, известно, что в период деления они исчезают.

В ядрышках образуется нуклеиновая кислота РНК и рибосомы.

В ядре находится хроматин, он имеет форму гранул или глыбок. Из хроматина образуются хромосомы – носители наследственной информации. Они имеют форму палочек. Каждую хромосому делит на 2 плеча первичная перетяжка или центромера.

В зависимости от расположения центромеры, выделяют несколько видов хромосом:

  1.  метацентрические (равноплечие)
  2.  субметацентрические (неравноплечие)
  3.  акроцентрические (одно плечо очень длинное, другое – очень короткое).

Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку. В этом участке хромосомы в интерфазном ядре образуется ядрышко. Хромосома состоит из двух хроматид, связанных между собой в области первичной перетяжки. Когда деление клетки завершается, хроматиды каждой хромосомы попадают в разные клетки и преобразуются в самостоятельные хромосомы. Главными химическими компонентами хромосом являются ДНК (около 40%) и белки (около 60%).

Число хромосом в клетках растительных и животных организмов постоянно.

Набор хромосом в половых клетках называется гаплоидным, и обозначается латинской буквой n.

Набор хромосом в неполовых клетках (соматических) называется диплоидным и обозначается 2n.

Набор хромосом в клетках организмов одного вида, характеризуется определенными размерами, формой и числом называется кариотипом.

Все хромосомы в клетке можно разделить на 2 группы:

  •  аутосомы – неполовые хромосомы, они одинаковы для особей мужского и женского пола.
  •  гетеросомы – половые хромосомы, они определяют половые особенности организма.

Кариотип человека представлен 46 хромосомами, из них 44 аутосомы и 2 половые хромосомы.

5. Органеллы с двумембранным строением.

  1.  Митохондрии имеют 2 мембраны: наружную  и внутреннюю. Наружная – гладкая, внутренняя образует складки – кристы, благодаря которым увеличивается внутренняя поверхность митохондрий. На внутренней мембране находятся ферменты, которые участвуют в клеточном дыхании.

Энергия, освобождающаяся в процессе дыхания затрачивается на синтез АТФ. В дальнейшем АТФ используется как источник энергии.

Митохондрии – полуавтономные органеллы, они могут самостоятельно синтезировать белки для собственных нужд и способны размножаться.

Главная функция митохондрии – энергетическая.

2)  Пластиды имеют двумембранное строение. Они есть только в растительных клетках.

Виды пластид:

  1.  хлоропласты – это пластиды зеленого цвета, содержащие хлорофилл, в них осуществляется фотосинтез;
  2.  лейкопласты – лишены пигмента, служат депо для различных веществ (для запаса крахмала);
  3.  хромопласты – пластиды, окрашенные в желтый, оранжевый или красный цвет.

Установлено, что одни виды пластид могут превращаться в другие. Например, изменение окраски листьев на деревьях осенью обусловлено превращением хлоропластов в хромопласты.

Особое значение имеют хлоропласты, они имеют две мембраны: наружная мембрана гладкая, внутренняя образует многочисленные складки, вдающиеся в полость органеллы. Внутри пластиды заполнены матриксом. Мембрана, продолжающаяся в матриксе – ламелла. На них находятся телокоиды (это образования в виде дисков или мешочков). Телокоиды, располагаясь слоями, образуют граны. В гранах находится хлорофилл, благодаря которому происходит фотосинтез.

6. Органеллы с одномембранным строением.

1) Комплекс Гольджи имеет вид сложной сети, расположенной возле ядра. Комплекс Гольджи имеет мембранную структуру. Мембраны образуют плоские мешочки (цистерны), которые расположены стопками. На концах мешочков имеются различные пузырьки.

В комплекс Гольджи доставляются вещества, которые синтезируются в ЭПС. В мешочках эти вещества созревают, упаковываются и отделяются в виде пузырьков, окруженных мембраной. Эти вещества могут быть использованы на нужды самой клетки или удаляются за пределы клетки. В комплексе Гольджи образуются другие органеллы имеющие одномембранное строение – лизосомы.

  1.  Лизосомы представляют собой маленькие пузырьки окруженные мембраной. Внутри они заполнены гидролитическими ферментами, которые способны переваривать белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Эти ферменты синтезируются на мембранах ЭПС, затем поступают в комплекс Гольджи, где и формируются лизосомы. Мембрана, ограничивающая лизосому, препятствует выходу гидролитических ферментов в цитоплазму и защищает ее от переваривания.

Лизосомы обеспечивают процесс внутриклеточного переваривания. Сливаясь с фагоцитарными вакуолями, лизосомы образуют пищеварительные вакуоли, где перевариваются проникшие в клетку частицы.

Лизосомы называют «дворниками» клетки, так как с их помощью уничтожаются старые и поврежденные клеточные компоненты.

  1.  Эндоплазматическая сеть – система разветвленных каналов и различных полостей. Существуют два типа эндоплазматической сети:
  2.  Шероховатая (гранулярная). На ней есть рибосомы, которые и придают шероховатость. Здесь осуществляется синтез белка.
  3.  Гладкая (агранулярная) – не имеет рибосом. Она участвует в синтезе липидов и углеводов.

7. Органеллы, не имеющие мембранного строения.

  1.  Рибосомы – мелкие частицы, состоящие из двух субъединиц (большой и малой). В состав рибосом входят белки и рибосомные РНК. Функция рибосом – биосинтез белка. В клетке рибосомы могут располагаться в цитоплазме, на стенках ЭПС, в митохондриях и пластидах.

  1.  Клеточный центр обнаружен в животных клетках и в клетках низших растений. В клетках высших растений его нет. Клеточный центр состоит из двух центриолей, расположенных перпендикулярно друг к другу. Каждая центриоль состоит из девяти микротрубочек (триад) и формирует полый цилиндр. Клеточный центр обычно расположен вблизи ядра.

Клеточный центр имеет большое значение при делении клетки. Центриоли определяют полюса деления и формируют веретено деления, обеспечивая равномерное распределение хромосом между дочерними клетками.

8. Сравнение растительной и животной клеток.

Общие признаки:

  •  единство структурные систем цитоплазмы и ядра;
  •  сходство процессов обмена веществ и энергии;
  •  универсальное мембранное строение;
  •  единство химического состава;
  •  сходство процессов деления клеток.

Признаки отличия:

Признаки
отличия

Растительная клетка

Животная клетка

1. Клеточная оболочка

Наружная стенка – целлюлоза

Наружная стенка – гликокаликс

2. Клеточный центр

Только у низших растений

Есть

3. Пластиды

Есть

Нет

4. Вакуоли

Крупные, заполненные клеточным соком. Осмотические

Мелкие (сократительные, питательные, выделительные)

5. Синтез АТФ

В пластидах (хлоропластах), в митохондриях

В митохондриях

6. Способ питания

Автотрофный (самостоятельно синтезируют органические вещества)

Гетеротрофный (питаются готовыми органическими веществами)

7. Включения (запасные питательные вещества)

Зерна крахмала

Гликоген, белки, жиры

Вопросы для самоконтроля:

  1.  Назовите авторов клеточной теории.
  2.  Расскажите строение клеточной оболочки, назовите ее функции.
  3.  Что такое цитоплазма, назовите ее компоненты.
  4.  Назовите функции компонентов ядра.
  5.  Какие группы органелл вы знаете?
  6.  Дайте характеристику органеллам с двумембранным строением.
  7.  Дайте характеристику органеллам с одномембранным строением.
  8.  Дайте характеристику органеллам, которые не имеют мембранного строения.
  9.  Сравните растительную и животную клетки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26321. Основные этапы Нидерландской буржуазной революции и их характерные особенности 25.61 KB
  В рамках усилий по созданию стабильного и надёжного правительства Нидерландов Филипп назначил Маргариту Пармскую штатгальтером Нидерландов. Он продолжил политику своего отца при назначении членов высшего дворянства Нидерландов в Государственный совет руководящий орган семнадцати провинций. Тем не менее уже в 1558 году штаты провинций и генеральный штат Нидерландов стали противоречить пожеланиям Филиппа возражая против его налоговой политики и требуя вывода испанских войск с юга Нидерландов. Несмотря на это к 1570 году испанцы в целом...
26322. Образование Республики Соединённых провинций 15.94 KB
  Образование Республики Соединённых провинций. Здесь Утрехтская уния заложила основы республики. военный перевес Республики Соединенных провинций и ее союзников над Испанией побудил последнюю начать мирные переговоры которые завершились в 1609 г. знаменовало победоносное завершение революции на севере страны и возникновение там первой в истории Европы и всего мира буржуазной республики.
26323. Англия в XVI в. Причины и последствия огораживаний 44.57 KB
  Англия в XVI в: Для Англии XVI век был временем капиталистической мануфактуры аграрного переворота и основания первых английских колоний. суконное производство в Англии являлось основной отраслью промышленности не только в городах но и в деревнях и небольших местечках. Создавались местные промышленные центры в различных графствах Англии. Широкие и тонкие сукна производились на югозападе и в центре Англии Уилтшир Сомерсетшир Глостершир и Оксфордшир.
26324. Экономические и социальные предпосылки английской революции 32.48 KB
  К середине XVII в. Уже в начале XVII в. Обработка шерсти в начале XVII в. Номенклатура только главных видов шерстяных изделий насчитывала в первой половине XVII в.
26325. олитическая борьба в Англии при первых Стюартах 32.82 KB
  Политическая борьба в Англии при первых Стюартах. Большая европейская война в которой принимали участие прямо или косвенно почти все государства Европы была выгодна для Англии. При этом особенно большие выгоды приносила Англии торговля с Испанией. Томас Уентворт был возведен в пэры Англии получил титул графа Страффорда и был назначен председателем Совета по управлению Севером а в 1633 г.
26326. Созыв Долгого парламента и начало Английской революции. Конституционный этап революции 15.19 KB
  Созыв Долгого парламента и начало Английской революции. Короткий парламент Годы беспарламентского правления 16291640 гг. Военные неудачи и недостаток средств вынудили Карла I созвать парламент. Этот парламент работавший с 13 апреля по 5 мая 1640г.
26327. Первая гражданская война 1642-1646 г 19.56 KB
  В Англии открыто разделившейся на два лагеря: сторонников короля кавалеров и сторонников парламента круглоголовых В отличие от кавалеров они не носили длинных волос ниспадавших на плечи. Экономически отсталые и редко населенные графства Севера и Запада поддерживали короля богатые экономически наиболее развитые графства ЮгоВостока и Центральной Англии столь же единодушно выступили на стороне парламента. Феодальная знать со своими вассалами и дворовыми слугами государственная англиканская церковь придворные чиновники и связанные с...
26328. Политическая борьба в Англии после окончания первой гражданской войны. Левеллеры 38.23 KB
  В годы подъёма революции в армии и среди городских низов обозначилось и новое течение леввелеров уравнителей лидером которых стал Д. Победа над королём вызвала рост авторитета армии Оливера Кромвеля к которой население уже непосредственно обращалось с петициями жалобами прошениями игнорируя парламент. Помимо невзгод принесённых войной на страну обрушилась засуха у парламента не хватало денег на содержание армии и своевременную выплату жалования солдатам. Всё это а также нежелание пресвитериан продолжать революцию выразилось в...
26329. Вторая гражданская война 1648 г. И казнь Карла I 14.88 KB
  Эти переговоры с полностью себя дискредитировавшим монархом оживили крайние настроения в армии где было сильно влияние левеллеров и привели к обострению отношений с парламентом движение в армии целями которого были наказание короля и окончательное свержение монархии. 1 января 1649 года своим решением она объявляет короля главным виновником гражданской войны против парламента союзником ирландцев и шотландцев в борьбе с английским государством. 4 января палата общин принимает при закрытых дверях постановление передававшее ей всю полноту...