Клетка Виды клеток Их строение и функции Работу

Клетка Виды клеток. Их строение и функции Работу выполнил: Студент Группы Б – 11 ДКСА Шамаров Артём.

Клетка

Что такое клетка? Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов, о которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению.

В основном клетки подразделяют на 2 вида Растительная Клетка Животная

По наличию ядра клетки подразделяют на 2 типа Клетка Эукариоты Прокариоты

Что такое эукариоты? Эукариоты (от греч. ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК, прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др. ). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Что такое прокариоты? Прокариоты (от лат. pro — перед, до и греч. κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами. Единственная крупная кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды. Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма.

Изучение Клетки

Что такое цитология? Цитология (греч. κύτος «клетка» и λόγος — «учение» , «наука» ) — раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти. Также используются термины клеточная биология, биология клетки.

Начало изучения клетки Термин «клетка» впервые употребил Роберт Гук в 1665 году, при описании своих «исследований строения пробки с помощью увеличительных линз» . Микроскоп Гука Роберт Гук

Рисунок Роберта Гука, изображающий срез пробковой ткани под микроскопом

В 1674 году Антони ван Левенгук установил, что вещество, находящееся внутри клетки, определенным образом организовано. Он первым обнаружил клеточные ядра. На этом уровне представление о клетке просуществовало еще более 100 лет. Микроскоп Левенгука Антони ван Левенгук

Клеточная теория Матиас Шлейден Теодор Шванн В 1838— 1839 ботаник Матиас Шлейден и анатом Теодор Шванн практически одновременно выдвинули идею клеточного строения организма. Т. Шванн предложил термин «клеточная теория» и представил эту теорию научному сообществу.

Основные положения клеточной теории Шванна и Шлейдена 1. Все животные и растения состоят из клеток. 2. Растут и развиваются растения и животные путём возникновения новых клеток. 3. Клетка является самой маленькой единицей живого, а целый организм — это совокупность клеток. 4. Клетки образуются из неклеточного вещества

Ошибка Основной ошибкой клеточной теории Шванна и Шлейдена было предположение об образовании клетки из неклеточного вещества. Сегодня мы знаем, что клетка возникает путём деления первоначальной клетки. Деление раковых клеток (оптический микроскоп, замедленная съёмка)

Исправление клеточной теории В 1858 году Рудольф Вирхов внёс в клеточную теорию некоторые коррективы.

Современная клеточная теория 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Клетка - это элементарная, функциональная единица строения всего живого. (Кроме вирусов, которые не имеют клеточного строения) Клетка - единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц - органоидов. Клетки всех организмов гомологичны. Клетка происходит только путём деления материнской клетки. Многоклеточный организм представляет собой сложную систему из множества клеток, объединённых и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом. Клетки многоклеточных организмов тотипотентны. Клетка может возникнуть лишь из предшествующей клетки.

Строение клетки

Вакуоль Цитоплазма Лизосома Пиноцитозный пузырёк Аппарат Гольджи Центриоль Ядро Ядрышко Эндоплазматическая Сеть Ядерная оболочка Клеточная мембрана Хроматин Митохондрии Рибосома Закончить просмотр проекта

Аппарат Гольджи

Что такое комплекс Гольджи? Аппарат (комплекс) Гольджи — мембранная структура эукариотической клетки, органелла, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме.

Открытие Аппарат Гольджи был назван так в честь итальянского врача и учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего в 1898 году.

Строение Комплекс Гольджи представляет собой стопку дискообразных мембранных мешочков (цистерн), несколько расширенных ближе к краям, и связанную с ними систему пузырьков Гольджи.

1, 2 – Пузырьки Гольджи, выходящие из трубок 3 – ровные пустоты, ограниченные мембраной 4 – трубочки Гольджи

Функции 1. Разделение белков на 3 потока: a) лизосомальный — гликозилированные белки поступают в цис-отдел комплекса Гольджи. b) конститутивный экзоцитоз – в этот поток включаются белки и липиды, которые становятся компонентами поверхностного аппарата клетки. c) Индуцируемая секреция — сюда попадают белки, которые функционируют за пределами клетки, поверхностного аппарата клетки, во внутренней среде организма.

2. Формирование слизистых секретов — гликозамингликанов (мукополисахаридов) гликозамингликан

3. Формирование углеводных компонентов гликокаликса — в основном, гликолипидов.

4. Сульфатирование углеводных и белковых компонентов гликопротеидов и гликолипидов

5. Частичный протеолиз белков — иногда за счет этого неактивный белок переходит в активный (проинсулин превращается в инсулин).

Вакуоль

Что такое вакуоль? Вакуоль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др. ).

Образование вакуолей Вакуоли развиваются из мембранных пузырьков — провакуолей. Провакуоли являются производными эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, они сливаются и образуют вакуоли.

Вакуоль Пищеварительная Сократительная

Пищеварительная вакуоль – это мембранные пузырьки в цитоплазме клетки, в которых происходит внутриклеточное пищеварение у простейших и губок. Образуются при заглатывании твёрдых офор мленных частиц или клеток (фагоцитоз ), а также капелек жидкости (пиноцитоз).

Сократительная вакуоль Сократительные (пульсирующие) вакуоли – это мембранные пузырьки в цитоплазме клетки, в которых происходит регулирование осмотического давления и выведение из организма продуктов распада.

Клеточная мембрана

Что такое клеточная мембрана? Клеточная мембрана (также цитолемма, плазмолемма, или плазматическая мембрана) — эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов.

Случайное открытие В 1925 году Гортер и Грендель с помощью осмотического удара получили так называемые «тени» эритроцитов — их пустые оболочки. Тени сложили в стопку и определили площадь их поверхности. Затем с помощью ацетона выделили из оболочек липиды и определили количество липидов на единицу площади эритроцита — этого количества хватило на сплошной двойной слой. Хотя этот эксперимент привел исследователей к правильному выводу, ими было допущено несколько грубых ошибок — во-первых, с помощью ацетона нельзя выделить абсолютно все липиды, а во-вторых, площадь поверхности была определена неправильно, по сухому весу. В данном случае минус на минус дал плюс, соотношение определяемых показателей случайно оказалось верным и был открыт липидный бислой.

Строение Мембраны состоят из липидов трёх классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды (липиды с присоединёнными к ним углеводами) состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов» , которые связаны с заряженной гидрофильной «головой» . Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие её и отвечающие за разнообразные свойства мембран. Их состав и ориентация в разных мембранах различаются. Рядом с белками находятся аннулярные липиды — они более упорядочены, менее подвижны, имеют в составе более насыщенные жирные кислоты и выделяются из мембраны вместе с белком. Без аннулярных липидов белки мембраны не работают.

Основные функции Мембрана отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулирует обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды.

Лизосома

Что такое Лизосома? Лизосома — (от греч. λύσις — растворяю и sōma — тело) клеточный органоид размером 0, 2 — 0, 4 мкм, один из видов везикул. Эти одномембранные органоиды — часть вакуома (эндомембранной системы клетки). Разные виды лизосом могут рассматриваться как отдельные клеточные компартменты. Лизосомы были впервые описаны в 1955 году Кристианом де Дювом в животной клетке, а позже им-же были обнаружены и в растительной.

Формирование лизосом Лизосомы формируются из пузырьков (везикул), отделяющихся от аппарата Гольджи, и пузырьков (эндосом), в которые попадают вещества при эндоцитозе. В образовании аутолизосом (аутофагосом) принимают участие мембраны эндоплазматического ретикулума. Все белки лизосом синтезируются на «сидячих» рибосомах на внешней стороне мембран эндоплазматического ретикулума и затем проходят через его полость и через аппарат Гольджи.

Функции переваривание захваченных клеткой при эндоцитозе веществ или частиц (бактерий, других клеток) аутофагия — уничтожение ненужных клетке структур, например, во время замены старых органоидов новыми, или переваривание белков и других веществ, произведенных внутри самой клетки автолиз — самопереваривание клетки, приводящее к ее гибели (иногда этот процесс не является патологическим, а сопровождает развитие организма или дифференцировку некоторых специализированных клеток). Пример: При превращении головастика в лягушку, лизосомы, находящиеся в клетках хвоста, переваривают его: хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются и используются другими клетками тела. растворение внешних структур (см, например, остеокласты)

Строение Состав лизосом очень простой. Лизосома представлена окруженным оболочкой фермитативным комплексом, состоящим из протеинов и энзимов.

Митохондрия

Что такое Митохондрия (от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка) — двумембранная гранулярная или нитевидная органелла толщиной около 0, 5 мкм. Характерна для большинства эукариотических клеток, как автотрофов (фотосинтезирующие растения), так и гетеротрофов (грибы, животные).

Строение митохондрий

Митохондрии и наследственность ДНК митохондрий наследуются почти исключительно по материнской линии. Каждая митохондрия имеет несколько участков нуклеотидов в ДНК, идентичных во всех митохондриях (то есть в клетке много копий митохондриальных ДНК), что очень важно для митохондрий, неспособных восстанавливать ДНК от повреждений (наблюдается высокая частота мутаций). Мутации в митохондриальной ДНК являются причиной целого ряда наследственных заболеваний человека.

Функции митохондрий Основной функцией митохондрий является синтез АТФ. Помимо того митохондрии обеспечивают клетку энергией

Рибосомы

Что такое рибосома? Рибосома — важнейший немембранный органоид живой клетки с ферической или слегка эллипсоидной формы, диаметром от 15— 20 нанометров (прокариоты) до 25— 30 нанометров (эукариоты), состоящий из большой и малой субъединиц.

Открытие Рибосомы впервые были описаны как уплотненные частицы, или гранулы, клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладе в середине 1950 -х годов. В 1974 г. Паладе, Клод и Кристиан Де Дюв получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки» . Термин «рибосома» был предложен Ричардом Робертсом в 1958 вместо «рибонуклеобелковая частица микросомальной фракции» . Биохимические и мутационные исследования рибосомы начиная с 1960 -х позволили описать многие функциональные и структурные особенности рибосомы.

Структура Рибосомы представляют собой нуклеопротеид, в составе которого отношение РНК/белок составляет 1: 1 у высших животных и 6065: 35 -40 у бактерий. Рибосомная РНК составляет около 70 % всей РНК клетки. Рибосомы эукариот включают четыре молекулы р. РНК.

Функция Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК (м. РНК). Этот процесс называется трансляцией.

Центриоли

Что такое центриоль? Центриоль — органоид эукариотической клетки, представляющий тельца в структуре клетки, размер которых находится на границе разрешающей способности светового микроскопа. Эти органеллы в делящихся клетках принимают участие в формировании веретена деления и располагаются на его полюсах. В неделящихся клетках центриоли часто определяют полярность клеток эпителия и располагаются вблизи комплекса Гольджи.

Строение Тонкое строение центриолей удалось изучить с помощью электронного микроскопа. В некоторых объектах удавалось наблюдать центриоли, обычно расположенные в паре (диплосома), и окруженные зоной более светлой цитоплазмы, от которой радиально отходят тонкие фибриллы (центросфера). Совокупность центриолей и центросферы называют клеточным центром. Чаще всего пара центриолей лежит вблизи ядра. Каждая центриоль построена из 27 цилиндрических элементов (микротрубочек), сгруппированных в 9 триплетов образованных в результате полимеризации белка тубулина. Девять триплетов микротрубочек расположены по окружности.

Цикл развития Обычно в течение клеточного цикла центриоль удваивается один раз. Рядом с каждой половинкой «материнской» центриоли достраивается «дочерний» цилиндрик; происходит это, как правило, в течение периода интерфазы. В профазе митоза две центриоли расходятся к полюсам клетки и формируют две центросомы.

Функции Центриоли принимают участие в формировании цитоплазматических микротрубочек во время деления клетки и в регуляции образования митотического веретена. В клетках высших растений и большинства грибов центриолей нет, и митотическое веретено образуется там иным способом. Кроме того, ученые полагают, что ферменты клеточного центра принимают участие в процессе перемещения дочерних хромосом к разным полюсам в анафазе митоза.

Цитоплазма

Что такое цитоплазма? Цитоплазма (от греч. κύτος «клет ка» и πλάσμα здесь «содержимое» ) — внутренняя среда живой или умершей клетки, кроме ядра и вакуоли, ограниченная плазматической мембраной. Термин «цитоплазма» ввёл Эдуард Страсбургер в 1882 году.

Состав Цитоплазма включает в себя гиалоплазму — основное прозрачное вещество цитоплазмы, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты — органеллы, а также различные непостоянные структуры — включения. Иногда под цитоплазмой понимают только гиалоплазму.

Функции Важнейшая роль цитоплазмы — объединение всех клеточных структур (компонентов) и обеспечение их химического взаимодействия. Она выполняет и другие функции, в частности, поддерживает тургор клетки.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Что такое эндоплазматическая сеть? Эндоплазмати ческий рети кулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической к летки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

История открытия Впервые эндоплазматический ретикулум был обнаружен американским учёным К. Портером в 1945 году посредством электронной микроскопии.

Строение Эндоплазматический ретикулум состоит из разветвлённой сети трубочек и карманов, окружённых мембраной. Площадь мембран эндоплазматического ретикулума составляет более половины общей площади всех мембран клетки.

Функции При участии эндоплазматического ретикулума происходит трансляция и транспорт белков, синтез и транспорт липидов и стероидов. Для ЭПС характерно также накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный запас кальция, который является, в частности, медиатором сокращения мышечной клетки. В клетках мышечных волокон расположена особая форма эндоплазматического ретикулума — саркоплазматическая сеть.

Ядро

Что такое клеточное ядро? Ядро (лат. nucleus) — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК)

Строение Ядро состоит из хроматина, ядрышка, кариоплазмы и ядерной оболочки.

СЛУЧАЙНОСТЬ, или ЗАМЫСЕЛ? С середины 19 века учёные пытаются выяснить, из чего эволюционировало ядро. Было дано 4 предположения, однако ни одно из них не было подтверждено и обосновано. Поэтому всё больше и больше оснований полагать, что сотворением клетки и, следовательно, всего живого руководил наивысший разум или Бог.

Функции Основные функции ядра - это хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка. В клеточном ядре происходит репликация (или редупликация) — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на молекуле ДНК.

Хроматин

Что такое хроматин? Хроматин (греч. χρώματα — цвета, краски) — это вещество хромосом — комплекс ДНК, РНК и белков. Хроматин находится внутри ядра клеток эукариот и входит в состав нуклеоида у прокариот.

Состав Основную массу хроматина составляют белки гистоны. Гистоны являются компонентом нуклеосом, — надмолекулярных структур, участвующих в упаковке хромосом. Нуклеосомы располагаются довольно регулярно, так что образующаяся структура напоминает бусы.

Функции Именно в составе хроматина происходит реализация генетической информации, а также репликация и репарация ДНК.

Ядрышко

Что такое ядрышко? Ядрышки — участки хромосом, на которых происходит синтез рибосомных рибонуклеиновых кислот (р. РНК).

Состав Ядрышки находятся внутри ядра клетки, и не имеют собственной мембранной оболочки. Однако они хорошо различимы под световым и электронным микроскопом.

Функции Основной функцией ядрышка является синтез рибосомных РНК и рибосом, на которых в цитоплазме осуществляется синтез полипептидных цепей. В геноме клетки имеются специальные участки, так называемые ядрышковые организаторы, содержащие гены рибосомной РНК (р. РНК), вокруг которых и формируются ядрышки. В ядрышке происходит синтез р. РНК полимеразой I, её созревание, сборка рибосомных субъединиц. В ядрышке локализуются белки, принимающие участие в этих процессах.

Ядерная оболочка

Что такое ядерная оболочка? Ядерная оболочка – это молекулярная структура отделяющая ядро от цитоплазмы

Состав Внутренняя поверхность ядерной оболочки подстилается ядерной ламиной, жёсткой белковой структурой, образованной белками-ламинами, к которой прикреплены нити хромосомной ДНК. Ламины прикрепляются к внутренней мембране ядерной оболочки при помощи заякоренных в ней трансмембранных белков — рецепторов ламинов. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой. Пора не является дыркой в ядре, а имеет сложную структуру, организованную несколькими десятками специализированных белков — нуклеопоринов.

Надеюсь, что эта презентация о клетке, её видах и свойствах вам понравилась. Благодарю за внимание!!!

Презентацию подготовил Студент группы Б-11 Донецкого Колледжа Строительства и Архитектуры Шамаров Артём.