Методы описание и применение
Световое микроскопирование
Наблюдение живых и неживых объектов. Из органоидов можно увидеть: вакуоли растений, ядро, хлоропласты, клеточную стенку.
Электронное микроскопирование
Наблюдение неживых объектов, дает большее увеличение. Можно увидеть: рибосомы, микротрубочки, мембраны ЭПС.
Центрифугирование
Органоиды клетки разделяются по плотности и молекулярной массе (от тяжелого к легкому): ядро → митохондрии и хлоропласты → лизосомы → рибосомы.
Хроматография
Разделение содержимого клетки и анализ смеси веществ (белки, пигменты).
Рентгеноструктурный анализ
Основан на дифракции рентгеновских лучей. Можно изучить строение молекул белков, нуклеиновых кислот, других веществ, входящих в состав цитоплазмы.
Метод меченых атомов (авторадиография)
В изучаемой молекуле один атом заменяют на радиоактивный (его излучение легко обнаружить). Применяется при изучении биосинтеза белка, проницаемость клеточной оболочки, локализация веществ в клетке.
Метод культуры клеток и тканей
Выращивание клеток (тканей и целых органов) на искусственной питательной среде. Применимо для всех живых клеток.
КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ
История создания:
1590 - Братья Янсен изобрели первый микроскоп (соединили 2 линзы); 1665 - Роберт Гук усовершенствовал микроскоп, ввел термин «КЛЕТКА»; Вторая половина 17 века Антони ван Левенгук – открыл бактерии;
1827 - Карл Бэр обнаружил яйцеклетку млекопитающих;
1831-33 - Роберт Броун впервые описал ядро растительной клетки;
1838-39 – М. Шлейден (ботаник) и Т. Шванн (зоолог) обобщили данные и сформулировали первую версию клеточной теории;
1855 - Р. Вирхов доказал, что каждая клетка возникает из предшествующей клетки.
Положения современной клеточной теории:
Клетка – элементарная структурно-функциональная единица живого. Вне клетки жизни нет (исключение - вирусы).
Все клетки сходны по своему химическому составу и имеют общий план строения.
Клетка – единица размножения и развития живого. Новая клетка образуется путем деления материнской клетки.
В многоклеточных организмах клетки дифференцированы (разнообразны) по строению и функциям. Они объединены в ткани, органы и системы органов.
Сходное клеточное строение организмов – свидетельство того, что все живое имеет единое происхождение.
Надцарство ЭУКАРИОТЫ (ядерные)
Растения, грибы, животные
Есть ядро;
В ядре находятся хромосомы (линейные молекулы ДНК, связанные с белками);
В цитоплазме есть различные
мембранные органоиды
(пластиды, митохондрии, ЭПС, АГ, лизосомы, вакуоли).
Надцарство ПРОКАРИОТЫ (безъядерные)
Бактерии, архебактерии, цианобактерии (= сине-зеленые водоросли)
Нет оформленного ядра;
Есть нуклеоид – область расположения ДНК в цитоплазме. ДНК кольцевая, с белками не связана;
Клеточная стенка содержит муреин;
Нет мембранных органоидов, их функции выполняют: впячивания плазма- леммы (мезосомы), мелкие рибосомы.
сходства
- Клетки ограничены мембраной;
- Внутреннее содержимое представлено цитоплазмой, в которой находятся органоиды и включения.
В зависимости от количества клеток, из которых состоят организмы, их делят на:
строение клетки
Главные части любой клетки
Плазматическая мембрана (плазмалемма)
Ограничивает внутреннее содержимое клетки от окружающей среды, обладает избирательной проницаемостью.
Снаружи! от плазмалеммы находится клеточная стенка:
У растений – из целлюлозы (клетчатки), Грибов – из хитина,
Бактерий – муреина,
Животных – НЕТ клеточной стенки;
Строение:
гидрофобные хвосты) – обеспечивает избирательную проницаемость;
Белки (периферические, погруженные и прони- зывающие), играют транспортную и структурную роль.
Гликокаликс – состоит из полисахаридов (углеводы), есть только у животной клетки; Выполняет:
Сигнальную и рецепторную функции,
Осуществляет связь клеток друг с другом,
Придаёт большую подвижность оболочки клетки, обеспечивая способность к фагоцитозу.
Механизмы проникновения веществ в клетку:
Цитоплазма
Функции:
место хранения биологических молекул и включений;
среда для протекания биохимических реакций;
транспорт веществ;
поддержание гомеостаза (рН, водно- солевого режим).
эндоплазматическая сеть (ретикулум) = ЭПС (ЭПР)
Аппарат Гольджи (АГ)
Это стопка уплощенных мембранных полостей и отшнуровывающихся от них микропузырьков (лизосом). В большом количестве находится в клетках различных желёз (поджелудочная жел.)
Функции:
Синтез лизосом;
Накопление, модернизация и упаковка органических веществ (в виде гранул с секретом) в клетке.
Лизосомы
Лизосома - это пищеварительная вакуоль, внутри которой находятся растворяющие (гидролитические) ферменты.
Функции:
Участие во внутриклеточном пищеварении;
Разрушение структур клетки при ее отмирании;
Защитная – переваривание чужеродных агентов.
Вакуоли
Растительная клетка.
В молодой клетке (I) - много мелких вакуолей, по мере старения клетки (III) – вакуоли сливаются в одну крупную, заполненную клеточным соком (содержит воду, метаболиты, сахара, пигменты);
Обеспечивает тургор клетки.
Животная клетка.
Может иметь несколько видов вакуолей:
Сократительная (выделительная) – выкачивает излишки воды у пресноводных простейших (у морских они отсутствуют!),
Пищеварительная (фаго-, пино-, аутофагоцитарная).
Грибная клетка.
Вакуоль имеет каплевидную форму.
ДВУМЕМБРАННЫЕ ОРГАНОИДЫ (МИТОХОНДРИИ И ПЛАСТИДЫ)
Черты сходства:
- изолированы от цитоплазмы двумя мембранами,
- имеют собственную кольцевую ДНК,
- способны делиться,
- имеют рибосомы (могут синтезировать собственные белки),
- могут синтезировать АТФ,
- являются полуавтономными (за счет пунктов 2-5).
Митохондрии
«Энергетические станции» клеток грибов, животных и растений. Имеют двухмембранное строение: внешняя мембрана гладкая, внутренняя -образует выросты кристы. В матриксе митохондрии находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК.
Функция: Образование молекул АТФ (для этого используется энергия, выделяющаяся при окислении (расщеплении) органических соединений). = Участие в энергетическом обмене!
Пластиды
Взаимопревращения пластид:
1) Лейкопласты в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), обратный процесс происходит в темноте. 2) Хлоропласты в хромопласты – пожелтение листьев и покраснение плодов. 3) Невозможное только превращение хромопластов в хлоропласты или лейкопласты.
Строение хлоропласта
Функция: Участвует в фотосинтезе – образование из неорганических веществ (СО2 и Н2О), под действием энергии света, органических веществ (прим, глюкозы - С6Н12О6). = Участие в пластическом обмене!
Строение: В строме (внутреннее пространство) находятся рибосомы, кольцевая ДНК и зерна крахмала. Внутренняя мембрана состоит из тилакоидов (монетки), которые уложены в граны (столбики). Есть ламеллы – это удлиненные тилакоиды.
В строме идет темновая фаза фотосинтеза, на мембранах – световая.
Ядро
Строение: Это важнейшая структура, т.к. содержит
хроматин (нити ДНК), в котором закодированы все свойства клетки. Во время деления хроматин спирализуется в хромосомы (ДНК + белок);
Ядрышко – уплотнение в ядре, в котором образуются субъединицы рибосом и рРНК;
Иногда ядро относят к одномембранным органоидам, т.к. наружная и внутренняя мембраны не отличаются по функциям и содержат ядерные поры.
Внутри ядра находится ядерный сок (нуклеоплазма).
Функции:
Хранение наследственной информации;
Регуляция обмена веществ в клетке.
Рибосомы
Строение. Не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы (большая и малая) образуются в ядрышке.
Находятся в:
цитоплазме,
шероховатой ЭПС,
митохондриях,
хлоропластах.
Функция: биосинтез белка.
Клеточный центр
КЦ состоит из двух центриолей (дочерняя, материнская). Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпен- дикулярно друг к другу.
Отсутствуют у высших растений!
Функции:
Участвует в делении клетки, образуя нити веретена деления;
Образует цитоскелет.
Сравнение клеток
РАСТЕНИЯ
Животные
Бактерии
Спасибо за внимание!
До новых встреч на канале
