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

57 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

36414. Способы определения параметров динамических моделей 21.97 KB
  В зависимости от вида переходной характеристики кривой разгона задаются чаще всего одним из трех видов передаточной функции объекта управления: в виде передаточной функции инерционного звена первого порядкагде – K T и коэффициент усиления постоянная времени и запаздывание которые должны быть определены в окрестности номинального режима работы объекта.Для объекта управления без самовыравнивания передаточная функция имеет вид: Более точнее динамику объекта описывает модель второго порядка с запаздыванием Экспериментальные методы определения...
36415. Поясните методы анализа устойчивости равновесных режимов нелинейных САУ 16.92 KB
  методыне дают полн. Методы анализа динамики НС: 1.Точные методы исследия динамики: метод прова сост: фазовой плоскости; изоклин; метод припасовывания метод точечного преобразования 2.
36416. Типовые способы настройки контуров в системах подчиненного регулирования 17.06 KB
  Типовые способы настройки контуров в системах подчиненного регулирования. Оптимизация контура – выбор такого закона регулирования и параметров этого закона который в наибольшей степени соответствует требованиям статическим и динамическим характеристикам контура регулирования. Определение вида звена регулирования П И ПИ который обеспечивает наилучшие статические и динамические характеристики. Определение параметров регулирования постоянной времени коэффициента усиления и т.
36417. Критерий абсолютной устойчивости В.М.Попова 56.49 KB
  Критерий Попова в геометрическом варианте: для абсолютной устойчивости состояния равновесия НСАУ с устойчивой линейчатого и нелинейчатого характеристика которой лежит в секторе 0к достаточно чтобы модифицированный годограф Попова целиком лежал справа от прямой проходящей через точку 1 к j0с произвольным угловым коэффициентом 1 х. Обобщенный критерий Попова на случай нейтральной или неустойчивой линейной части: в этом случае корень характеристического уравнения линейной части имеет либо = 0 корень либо хотя бы 1 полис расположенный в...
36418. Физическая природа постоянных времени и времени запаздывания в моделях технологических объектов. Одноемкостные и многоемкостные объекты 12.92 KB
  Физическая природа постоянных времени и времени запаздывания в моделях технологических объектов. Физическая природа постоянных времени – электрическая индукция емкость; лампочка – идеальная нагрузка постоянная времени и временя запаздывания приближенно равны нулю и механическая: масса и момент инерции. Постоянная времени связана с теплоемкостью и с теплообменом. природа времени запаздывания – транспортная транспортер.
36419. Приведите классификацию и поясните сущность методов технической линеаризации 38.16 KB
  На выходе звена эта составляющая отфильтровывается низко частотной линейной частью системы.3 если А→∞ z0 x0 становится линейной во всем диапазоне изменения х. Для нелинейности типа зоны нечувствительности наложение на входной сигнал хn последованности импульсов прямоугольной формы с амплитудой А=n делает для постоянной составляющей х0 нелинейную характеристику линейной на участке шириной n12 посл. Она становится линейной уже при А=а.
36420. Электропривод и его место в структуре АСУТП 12.7 KB
  способы обеспечивают контроль за текущим состоянием объекта эффективные алгоритмы управления точные математические модели объектов быстродействие современных средств обработки информации позволяет быстро рассчитать величины управляющих воздействий и выдать их на объект. В настоящее время все больше для управления ЭП используют УВМ и микропроцессоры. При этом функции управления ЭП принимают на себя ВУ АСУТП обычно это МП или микроЭВМ связанные с ЭВМ более высокого уровня. При этом схема управления ЭП содержит только усилительные узлы и...
36421. Символьные вычисления в MatLab 357.5 KB
  Исследование скорости роста символьной функции описывающей некоторые параметры модели объекта анимированная визуализация полученной характеристики. здесь f1 имя функции х имя переменной вводится как строка в апострофах по которой производится дифференцирование n порядок производной. здесь f1_new имя функции х имя переменной вводится как строка по которой производится интегрирование. Здесь f1 имя функции переменной n порядок остаточного члена x имя переменной вводится как строка в апострофах по...
36422. Математические модели геометрического проектирования 312.5 KB
  Для автоматизации процесса построения Rфункции плоского геометрического объекта в виде точечного множества с шагом h можно предложить следующий алгоритм точки принадлежащие объекту отобразить в виде красных точек: А. Тогда по свойству Rфункции имеем Значит в точке с координатами xy рисуем красную точку если Pxy=0. Пример построения поверхности 0уровня Ффункции двух прямоугольников нахождение геометрического места точек касания объектов S1 и S2 1. Тогда поверхность 0уровня Ффункции двух прямоугольников задается четырьмя...