Строение и функции клетки
Строение и функции клетки
План:
I. Цитология.
II. Строение клетки:
1. мембрана;
2. ядро;
3. цитоплазма:
а) органоиды:
1.эндоплазматическая сеть;
2.рибосомы;
3.комплекс Гольджи;
4.лизосомы;
5.клеточный центр;
6.энергетические органоиды.
б) клеточные включения:
1. углеводы;
2. жиры;
3. белки.
III. Функции клеток:
1. деление клетки;
2. обмен веществ:
а) пластический обмен;
б) энергетический обмен.
3. раздражимость;
4. роль органических веществ в осуществлении функций
клетки:
а) белки;
б) углеводы;
в) жиры;
г) нуклеиновые кислоты:
1. ДНК;
2. РНК;
д) АТФ.
IV. Новые открытия в области клетки.
V. Хабаровские цитологи.
VI. Заключение
Цитология.
Цитология (греч. «цитос» - клетка, «логос» - наука) – наука о
клетках. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции
клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток,
приспособление клеток к условиям окружающей среды.
Современная цитология – наука комплексная. Она имеет самые тесные
связи с другими биологическими науками, например, с ботаникой, зоологией,
физиологией, учением об эволюции органического мира, а также с молекулярной
биологией, химией, физикой, математикой.
Цитология – одна из молодых биологических наук, её возраст около 100
лет. Возраст же термина «клетка» насчитывает около 300 лет.
Исследуя клетку как важнейшую единицу живого, цитология занимает
центральное положение в ряду биологических дисциплин. Изучение клеточного
строения организмов было начато микроскопами XVII века, в XIX веке была
создана единая для всего органического мира клеточная теория (Т. Шванн,
1839). В ХХ веке быстрому прогрессу цитологии способствовали новые методы:
электронная микроскопия, изотопные индикаторы, культивирование клеток и др.
Название «клетка» предложил англичанин Р. Гук ещё в 1665 г., но
только в XIX веке началось её систематическое изучение. Несмотря на то, что
клетки могут входить в состав различных организмов и органов (бактерий,
икринок, эритроцитов, нервов и т.д.) и даже существовать как
самостоятельные (простейшие) организмы, в их строении и функциях обнаружено
много общего. Хотя отдельная клетка представляет собой наиболее простую
форму жизни, строение её достаточно сложно…
Строение клетки.
Клетки находятся в межклеточном веществе, обеспечивающем их
механическую прочность, питание и дыхание. Основные части любой клетки –
цитоплазма и ядро.
Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоёв молекул,
обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. В цитоплазме
расположены мельчайшие структуры – органоиды. К органоидам клетки
относятся: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы,
комплекс Гольджи, клеточный центр.
Мембрана.
Если рассматривать в микроскоп клетку какого-нибудь растения,
например, корешка лука, то видно, что она окружена сравнительно толстой
оболочкой. Оболочка совсем другой природы хорошо видна у гигантского
аксона кальмара. Но не оболочка выбирает, какие вещества пускать и какие не
пускать в аксон. Оболочка клетки служит как бы дополнительным «земляным
валом», который окружает и защищает главную крепостную стену – клеточную
мембрану с её автоматическими воротами, насосами, специальными
«наблюдателями», ловушками и другими удивительными приспособлениями.
«Мембрана – крепостная стена клетки», но только в том смысле, что она
ограждает и защищает внутреннее содержимое клетки. Растительную клетку
можно отделить от наружной оболочки. Можно разрушить оболочку у бактерий.
Тогда может показаться, что они вообще ничем не отделены от окружающего
раствора – это просто кусочки студня с внутренними включениями.
Новые физические методы, прежде всего электронная микроскопия, не
только позволили с несомненностью установить наличие мембраны, но и
рассмотреть некоторые её детали.
Внутреннее содержимое клетки и её мембрана состоят в основном из
одних и тех же атомов. Эти атомы – углерод, кислород, водород, азот –
расположены в начале таблицы Менделеева. На электронной фотографии тонкого
среза клетки мембраны видны в виде двух тёмных линий. Общая толщина
мембраны может быть точно измерена с этих снимков. Она равно всего 70-80 А
(1А = 10-8 см), т.е. в 10 тыс. раз меньше толщины человеческого волоса.
Итак, клеточная мембрана – очень мелкое молекулярное сито. Однако
мембрана – весьма своеобразное сито. Её поры скорее напоминают длинные
узкие проходы в крепостной стене средневекового города. Высота и ширина
этих проходов в 10 раз меньше длины. Кроме того, в этом сите отверстия
встречаются очень редко – поры занимают у некоторых клеток только одну
миллионную часть площади мембраны. Это соответствует всего одному отверстию
на площади обычного волосяного сита для просеивания муки, т.е. с обычной
точки зрения мембрана вовсе не сито.
Ядро.
Ядро - самый заметный и самый большой органоид клетки, который
первым привлёк внимание исследователей. Клеточное ядро (лат. nucleus, греч.
карион) открыто в 1831 году шотландским учёным Робертом Брауном. Его можно
сравнить с кибернетической системой, где имеет место хранение, переработка
и передача в цитоплазму огромной информации, заключённой в очень малом
объёме. Ядро играет главную роль в наследственности. Ядро выполняет также
функцию восстановления целостности клеточного тела (регенерация), является
регулятором всех жизненных отправлений клетки. Форма ядра чаще всего
шарообразная или яйцевидная. Важнейшей составной частью ядра является
хроматин (от греч. хрома – цвет, окраска) – вещество, хорошо окрашивающееся
ядерными красками.
Ядро отделено от цитоплазмы двойной мембраной, которая
непосредственно связана с эндоплазматической сетью и комплексом Гольджи. На
ядерной мембране обнаружены поры, через которые (как и через наружную
цитоплазматическую мембрану) одни вещества проходят легче, чем другие, т.е.
поры обеспечивают избирательную проницаемость мембраны.
Внутреннее содержимое ядра составляет ядерный сок, заполняющий
пространство между структурами ядра. В ядре всегда присутствует одно или
несколько ядрышек. В ядрышке образуются рибосомы. Поэтому между активностью
клетки и размером ядрышек существует прямая связь: чем активнее протекают
процессы биосинтеза белка, тем крупнее ядрышки и, наоборот, в клетках, где
синтез белка ограничен, ядрышки или очень невелики, или совсем отсутствуют.
В ядре расположены нитевидные образования – хромосомы. В ядре клетки
тела человека (кроме половых) содержится по 46 хромосом. Хромосомы являются
носителями наследственных задатков организма, передающихся от родителей
потомству.
Большинство клеток содержит одно ядро, но существуют и многоядерные
клетки (в печени, в мышцах и др.). Удаление ядра делает клетку
нежизнеспособной.
Цитоплазма.
Цитоплазма – полужидкая слизистая бесцветная масса, содержащая 75-85%
воды, 10-12% белков и аминокислот, 4-6% углеводов, 2-3%жиров и липидов, 1%
неорганических и других веществ. Цитоплазматическое содержимое клетки
способно двигаться, что способствует оптимальному размещению органоидов,
лучшему протеканию биохимических реакций, выделению продуктов обмена и т.д.
Слой цитоплазмы формирует разные образования: реснички, жгутики,
поверхностные выросты
Цитоплазма пронизана сложной сетчатой системой, связанной с наружной
плазматической мембраной и состоящей из сообщающихся между собой канальцев,
пузырьков, уплощённых мешочков. Такая сетчатая система названа вакуолярной
