Строение и функции клеток кафедра техносферной безопасности Тюм

Строение и функции клеток кафедра техносферной безопасности Тюм. ГАСУ

План 1. 2. 3. Типы клеточной организации Прокариотическая клетка Эукариотическая клетка

Типы клеточной организации § Современные средства исследования позволили биологам установить, что по строению клетки все живые существа следует делить на две группы организов: - прокариоты – «безъядерные» , не имеющие ядро; - эукариоты – «ядерные» , имеющие ядро. В группу прокариот попали все бактерии и синезеленые водоросли (цианеи), а в группу эукариот — грибы, растения и животные.

Типы клеточной организации § Прокариотические организмы сохраняют черты глубочайшей древности: они очень просто устроены. § Клетки эукариот содержат ограниченное оболочкой ядро, а также сложно устроенные «энергетические станции» — митохондрии. Все клетки «ядерных» организмов высоко организованы, приспособлены к потреблению кислорода и поэтому могут производить большое количество энергии.

Прокариотическая клетка § Типичным представителем прокариотических клеток являются бактерии. Они живут повсюду: в воде, в почве, в пищевых продуктах. § Бактерии представляют собой примитивные формы жизни, и можно предположить, что они относятся к тому типу живых существ, которые появились на самых ранних этапах развития жизни на Земле.

Эукариотическая клетка § Эукариотические клетки самых разнообразных организмов от простейших (корненожки, жгутиковые, инфузории и др. ) до высших растений и животных отличаются и сложностью, и разнообразием строения. § Каждая клетка состоит из двух важнейших, неразрывно связанных между собой частей — цитоплазмы и ядра.

Эукариотическая клетка А. Цитоплазма § В цитоплазме находится целый ряд структур (органелл, или органоидов), каждая из которых имеет закономерные особенности строения и поведения в различные периоды жизнедеятельности клетки и выполняет определенную функцию.

Эукариотическая клетка § Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум) — это сложная система мембран, пронизывающая цитоплазму всех эукариотических клеток. § Различают два вида эндоплазматической сети: гладкую и шероховатую. § Одной из функций гладкой эндоплазматической сети является синтез липидов и углеводов.

Эукариотическая клетка § Основная функция шероховатой эндоплазматической сети — синтез белка, который осуществляется в рибосомах, покрывающих поверхность уплощенных мембранных мешочков (цистерн) эндоплазматической сети. Затем белок транспортируется по цистернам в аппарат Гольджи. Мембраны эндоплазматической сети выполняют еще одну функцию — пространственного разделения ферментных систем, что необходимо для их последовательного вступления в биохимические реакции.

Эукариотическая клетка § Рибосомы. Представляют собой сферические частицы диаметром 15, 0 -35, 0 нм, состоящие из двух частей — субъединиц. Рибосомы состоят из примерно равных (по массе) количеств белка и РНК. § Рибосомная РНК (р. РНК) синтезируется в ядре на молекуле ДНК одной из хромосом в зоне ядрышка. Там же формируются рибосомы, которые затем покидают ядро.

Эукариотическая клетка § В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или быть прикрепленными к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети. § В зависимости от типа синтезируемого белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы).

Эукариотическая клетка § Комплекс (аппарат) Гольджи. Основной структурный элемент комплекса Гольджи — гладкая мембрана, которая образует пакеты уплощенных цистерн, крупные вакуоли или мелкие пузырьки. § Синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки, полисахариды, жиры транспортируются к комплексу Гольджи, конденсируются внутри его структур и «упаковываются» в виде секрета, готового к выделению, либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности.

Эукариотическая клетка § Митохондрии имеют форму сферических, овальных и цилиндрических телец, могут быть нитевидной формы. § Количество митохондрий в разных тканях неодинаково и зависит от функциональной активности клетки: их больше там, где интенсивнее синтетические процессы (печень) или велики затраты энергии. Число митохондрий может быстро увеличиваться путем деления, что обусловлено наличием молекулы ДНК в их составе.

Эукариотическая клетка § Стенка митохондрий состоит из двух мембран: наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя образует складки, или кристы. § На мембранах крист располагаются многочисленные ферменты, участвующие в энергетическом обмене. Количество крист зависит от функции клеток. § Основная функция митохондрий — синтез универсального источника энергии - АТФ.

Эукариотическая клетка § Лизосомы — небольшие овальные тельца диаметром около 0, 4 мкм, окруженные одинарной трехслойной мембраной. § Лизосомы заполнены пищеварительными (гидролитическими) ферментами, способными расщеплять белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды и другие вещества.

Эукариотическая клетка § Расщепление веществ с помощью ферментов называют лизисом, откуда и происходит название органоида. § Лизосомы образуются из структур комплекса Гольджи либо непосредственно из эндоплазматической сети.

Эукариотическая клетка Б. Ядро § Ядро — важнейшая составная часть клетки. Клеточное ядро содержит ДНК, т. е. гены, и благодаря этому выполняет две главные функции: § 1) хранение и воспроизведение генетической информации; § 2) регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке.

Эукариотическая клетка § Строение ядра. Ядро окружено оболочкой, которая состоит из двух мембран, имеющих типичное строение. § Наружная ядерная мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая.

Эукариотическая клетка § Ядерная оболочка — часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов.

Эукариотическая клетка § Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется двумя основными путями: - через поры, которыми пронизана ядерная оболочка; - путем отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки.

Эукариотическая клетка § Содержимое ядра представляет собой ядерный сок в гелеобразном состоянии, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. § В состав ядерного сока входят различные белки, в том числе большинство ферментов ядра. В ядерном соке находятся также свободные нуклеотиды, аминокислоты, а также продукты, транспортируемые затем из ядра в цитоплазму.

Эукариотическая клетка § Хроматином (греч. хрома — окраска, цвет) называют глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, интенсивно окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. § Хроматин состоит из ДНК и белков, так называемых гистонов, и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом.

Эукариотическая клетка § Спирализованные участки хромосом в генетическом отношении неактивны. В делящихся клетках все хромосомы сильно спирализуются и укорачиваются. § Форма хромосом зависит от положения так называемой первичной перетяжки, или центромеры, — области, к которой во время деления клетки (митоза) прикрепляются нити веретена деления.

Эукариотическая клетка § Центромера делит хромосому на два плеча. § Расположение центромеры определяет три основных типа хромосом: 1) равноплечие — с плечами равной или почти равной длины, 2) неравноплечие — с плечами неравной длины, 3) палочковидные.