ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О КЛЕТКЕ

План

1.Основы учения о клетке.

2.Строение и функции растительной клетки.

3.Структурная система «цитоплазма». Физико-химические особенности.

4.Основные органеллы цитоплазмы их строение и функции.

5.Структурная система «ядро». Физико-химические особенности. Ядерная оболочка ядерный сок, ядрышко, хромосомы. Строение и функции. Деление клетки: митоз, мейоз, амитоз.

6.Производные протопласта: запасные продукты, и физиологически активные вещества, клеточный сок, клеточная стенка.

КЛЕТКА - основная структурная и функциональная единица организма. Снаружи она ограничена стенкой, внутри ее живое содержимое протопласт. Она характеризуется всеми свойствами живого: обменом веществ, ростом, развитием и т.д. Большинство растений это многоклеточные организмы, например в одном листе древесного растения около 20млн. клеток.

Первые представления о клетке человек получил сравнительно недавно. В 1665г. английский физик Роберт Гук опубликовал результаты исследования пробки растений под микроскопом, что послужило основой для клеточной теории сформулированной впервые в книге М. Шлейдена (1804-1881) «Данные по развитию растений».

В 1671г. Н. Грю и М. Мальпиги в труде «Начала растительной анатомии» уделили большое внимание форме и строению оболочек клеток.

В 1839г. Я. Пуркинье было предложено название содержимого клетки протоплазма (то есть живая материя в первозданной форме).

В 1833г. Р Броун обнаружил клеточное ядро и высказал идею о его ведущей роли в жизнедеятельности клетки.

В 1838г. М. Шлейден открыл наличие ядрышка в клетке лука.

В 1862г. Р. Кёллер ввёл термин «цитоплазма» для материала окружающего ядро.

Строение и функции растительной клетки.

Растительная клетка обычно состоит из 3 частей: стенки, протопласта и вакуоли, как правило, заполненной клеточным соком. Клеточная стенка и вакуоль являются производными протопласта.

Протопласт- это живое содержимое клетки. Он включает в себя различные компоненты. Компоненты клетки условно подразделяют на 2 категории:

1.органеллы (выполняют определённые функции и имеют специфическое строение, к ним относятся: ядро, пластиды, митохондрии, эндоплазматичный ретикуллум, аппарат Гольджи, рибосомы, сферосомы и др).

2.продукты жизнедеятельности и их производные (продукты запаса, экскреты, физиологически активные вещества-ферменты, витамины и т.д.).

Протопласт состоит из 2 частей цитоплазмы и ядра.

Цитоплазма – внеядерная часть протоплазмы клетки ограниченная биомембраной. ЦИТОПЛАЗМА образована по принципу мембранной организации.

Мембраны - живые компоненты цитоплазмы, обладающие избирательной проницаемостью, что во многом определяет химический состав цитоплазма и создаёт возможность её подразделения на подразделения - компартаменты различного химического состава. Пограничными мембранами цитоплазма. являются плазмолемма (наружная мембрана прилегающая к оболочке клетки) и тонопласт (вакуолярная мембрана). Растворимую часть ЦИТОПЛАЗМА называют цитозолем, которая содержит систему микрофилламентов.

Плазмолемма (клеточная мембрана) регулирует поступление веществ в клетку и выделения их из неё, воспринимает раздражения, а так же может выполнять синтезирующие функции, так в ней происходит образование целлюлознх микрофибрилл клеточной оболочки. Образована 2 слоями белков и 1 липидов.

Гиалоплазма (матрикс)- основное вещество цитоплазмы, связывающее все органеллы клетки представляет собой непрерывную каллоидную фазу клетки с определённой вязкостью. Она обеспечивает связь и взаимодействие погружённых в неё органелл. Количество и состав её изменяется в зависимости от фазы развития и активности клетки, в молодых клетках её как правило больше, в зрелых её меньше.

Тонопласт –мембрана, окружающая вакуоль клетки и сходная по структуре с плазмолеммой, обладает избирательной проницаемостью и способностью к активному транспорту ионов.

Плазмодесмы тонкие цитоплазматические нити, связывающие цитоплазму 2 клеток через тонкую пору в клеточной стенке.

Микротрубочки состоят из белков, образуют в клетках внутренний каркас, помогающий клеткам сохранять форму и служат направляющими при перемещении различных органелл. Микрофилламенты способствуют току цитоплазмы.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ.

ЦИТОПЛАЗМА - представляет собой сложную коллоидную систему, главным компонентом которой являются белки, находящиеся в соединении с различными органическими веществами (липидами, углеводами, органическими кислотами и др.). Цитоплазма содержит неорганические соли и воду от 70 до 90%. Химический состав цитоплазма непрерывно изменяется под влиянием реакций обмена. Цитоплазма способна осуществлять движения: вращательные или струйчатые. Тонопласт и плазмалемма цитоплазмы находиться в состоянии геля, а гиалоплазма в состоянии золя, чем старше клетка тем большая её часть находиться в состоянии геля (повышается вязкость, уменьшается содержание воды, вакуолизация цитоплазмы). В стареющей клетке накапливается желтый пигмент липофуцин, который снижается активность ферментов.

Система мембран пронизывающая цитоплазму называют эндоплазматический ретикулум (ЭПС), служит местом прикрепления рибосом и ферментов биосинтеза липидов, делит цитоплазма на отдельные компартаменты. Есть рибосомальная ЭПС, по которой транспортируется белок синтезированый на рибосомах, и гладкая ЭПС, которая служит местом синтеза липидов и стероидов.

Сферосомы – субмикроскопические округлые тельца с гомогенным содержимым, выполняют функцию синтеза и превращения липидных веществ, полагают, что их функция связана с деятельностью ЭПС.

Аппарат Гольджи (совокупность диктиосом, которые представляют собой мембранные пузырьки с продуктами жизнедеятельности )- состоит из мембран, участвует в процессе секреции, образовывает лизосомы.

Лизосомы -состоят из мембран и пищеварительных ферментов, выполняют функцию переваривания питательных элементов и клеточных компонентов отслуживших свой срок (автофагия, эктоцитоз, автолиз).

Митохондрии состоят их 2 мембран, белков, ДНК и митохондриальных рибосом, выполняют функцию дыхания и извлечения энергии из питательных веществ.(кристы, матрикс, внутренняя и наружная стенки). Главным продуктом дыхания является АТФ. Клетки растущих тканей содержат, как правило большое количество митохондрий.

Пластиды встречаются только в растительных клетках. Они состоят их 2 мембран, пигментов, ферментов, ДНК и рибосомальных пластид. выполняют функцию фотосинтеза (хлоропласты) и запаса питательных веществ. От пластид зависит зеленая окраска растений. В клетках высших растений встречаются 3 типа пластид: хлоропласты (зелёные), лейкопласты (бесцветные), хромопласты (оранжевые или красные). В процессе развития растения пластиды одного типа могут переходить другой тип, то есть хлоропласты могут легко переходить в хромопласты и наоборот. Зеленную окраску обеспечивает пигмент хлорофилл, красную –каротины и ксантофиллы.

Субмикроскопическое строение хлоропластов – имеют форму линзы в клетке их 25-50шт, способны перемещаться по клетке (липопротеиновые мембраны, ламелы, граны, оболочка, строма- матрикс, ДНК, ферменты, способствующие образованию липидов, капли жира).

Лейкопласты имеют слабо развитую внутреннюю мембрану подразделяют, в зависимости от веществ которые они синтезируют на амилопласты (крахмал), протеинопласты (белок), олеопласты (жир). Содержатся в органах растения лишенных света. Хромопласты –гран не имеют, возникают из протопластид или хлоропластов. У водорослей фотосинтез осуществляется хроматофорами.

ЯДРО - обязательная и главная составная часть живой клетки. От цитоплазмы ядро отделено двухслойной мембраной, содержащей поры –ядерной оболочкой. Внутри ядро заполнено кариолимфой (ядерным соком), в которую как бы погружена хроматиновая сеть и ядрышки. Размеры ядра обуславливаются размерами клетки (10-25нм.) и её возрастом (у делящихся клеток оно может занимать до 50% объема, у зрелых клеток его относительный объем уменьшается за счет увеличения объема клеточного содержимого). В ядре находится ДНК (15-30% химического состава)- генетический материал клетки, объединённый с большим количеством белка (гистона) в структуры, называемые хромосомами. В промежутках между делениями ядра хромосомы раскручиваются, и их вещество распределяется по клетке в виде рыхлой массы. Хромосомная ДНК управляет образованием молекул РНК в процессе синтеза белков в цитоплазме. Ядро является регуляторным центром клетки поскольку образуемая им РНК определяет какие белки будут синтезироваться на рибосомах в цитоплазме.

Функции ядра:

1генетическая

2.метаболическая (обмен)

3.формативная (какой формы ядро такой и будет и клетка, ядро сферическое - клетка округлая, ядро палочковидное -клетка вытянутая).

Если ядро удалить клетка быстро погибает.

ХРОМОСОМЫ - самовоспроизводящиеся ядерные структуры, носители генов, состоят из 2 хроматиновых нитей соединённых центромерой. В основе хромосом лежит молекула ДНК (двойная спираль). Количество хромосом специфично для каждого вида (кариотип). В нормальном состоянии эукариотические клетки имеют четное число хромосом диплоидное (2п), в результате редукционного деления в клетках набор хромосом уменьшается в двое, и получается гаплоидный набор (п). В соматических (сома- тело) клетках набор хромосом всегда диплоидный. Под влиянием различных факторов (радиации, химического воздействия и др.) кариотип может изменяться кратное увеличение числа хромосом называется полиплоидией (возникают 3п, 4п и полиплоидные формы).

ЯДРЫШКО - находящаяся внутри ядра округлая структура, образуется спутниковыми хромосомами, в нём происходит синтез рибосомальной РНК, в ядре их может быть 1или несколько.

МИТОЗ- это деление ядра, приводящее к образованию двух дочерних ядер, в каждом из которых имеется такой же набор хромосом как в родительском ядре. Митозу предшествует удвоение хромосом, происходящее в промежутке между делениями, то есть в интерфазе.

В интерфазе выделяют: фазу большого роста (когда дочерние клетки увеличиваются до размеров взрослых), удвоение ДНК и малого роста (синтез белков подготовка к делению).

Выделяют 4 стадии деления.1.Профаза - (про- до)- объём ядра увеличивается, происходит спирализация хромосом, ядерная оболочка растворяется, ядрышки исчезают.

2. Метафаза (мета- середина) распад ядерной оболочки, формируется ахроматиновое веретено в виде нитей, которые тянутся от полюса к полюсу, хромосомы располагаются по середине, каждая материнская хромосома делится на 2 дочерние, центромеры делятся.

3.Анафаза (ана-вдоль) дочерние хромосомы идут к полюсам, и делятся вдоль

4.Телофаза (телос- конец) клетка делиться на 2 части, восстанавливается ядро. Происходит цитокинез – деление цитоплазмы.

Продолжительность митоза от 1 до 24 часов.

МЕЙОЗ (мейон- уменьшение, редукция ) редукционное деление клетки с образованием 4 клеток с гаплоидным (гаплос- простой) набором хромосом, Характерен при половом размножении. Состоит из 2 быстро следующих друг за другом делений ядра. В результате первого деления (гетеротипного) порисходит редукция числа хромасом. Второе деление (гомотипное) типичное митотичное. Перед началом мейоза каждая хромосома удваивается (реплицируется), и удвоенные хромосомы, в течении некоторого времени остаются связанными через центромеру.Мейоз состоит из профазы1, метафазы1, анафазы 1, телофазы1 и метафазы2, анафазы2 и телофазы2.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 719; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!