RSS    

   Строение и функции клетки

из двух хроматид и имеет перетяжку – центромеру, к которой прикрепляются

нити веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида становится

самостоятельной дочерней хромосомой.

В анафазе дочерние хромосомы расходятся к разным полюсам клетки.

В последней стадии – телофазе – хромосомы вновь раскручиваются и

приобретают вид длинных тонких нитей. Вокруг них возникает ядерная

оболочка, в ядре формируется ядрышко.

В процессе деления цитоплазмы все её органоиды равномерно

распределяются между дочерними клетками. Весь процесс митоза продолжается

обычно 1-2 часа.

В результате митоза все дочерние клетки содержат одинаковый набор

хромосом и одни и те же гены. Следовательно, митоз – это способ деления

клетки, заключающийся в точном распределении генетического материала между

дочерними клетками, обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом.

Биологическое значение митоза огромно. Функционирование органов и

тканей многоклеточного организма было бы невозможно без сохранения

одинакового генетического материала в бесчисленных клеточных поколениях.

Митоз обеспечивает такие важные процессы жизнедеятельности, как

эмбриональное развитие, рост, поддержание структурной целостности тканей

при постоянной утрате клеток в процессе их функционирования (замещение

погибших эритроцитов, эпителия кишечника и пр.), восстановление органов и

тканей после повреждения.

Обмен веществ.

Основная функция клетки – обмен веществ. Из межклеточного вещества в

клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород и выделяются

продукты распада. Так, клетки человека поглощают кислород, воду, глюкозу,

аминокислоты, минеральные соли, витамины, а выводят углекислый газ, воду,

мочевину, мочевую кислоту и т.д.

Набор веществ, свойственный клеткам человека, присущ и многим другим

клеткам живых организмов: всем животным клеткам, некоторым микроорганизмам.

У клеток зелёных растений характер веществ существенно иной: пищевые

вещества у них составляют углекислый газ и вода, а выделяется кислород. У

некоторых бактерий, обитающих на корнях бобовых растений (вика, горох,

клевер, соя), пищевым веществом служит азот атмосферы, а выводятся соли

азотной кислоты. У микроорганизма, селящегося в выгребных ямах и на

болотах, пищевым веществом служит сероводород, а выделяется сера, покрывая

поверхность воды и почвы жёлтым налётом серы.

Таким образом, у клеток разных организмов характер пищевых и

выделяемых веществ различается, но общий закон действителен для всех: пока

клетка жива, происходит непрерывное движение веществ – из внешней среды в

клетку и из клетки во внешнюю среду.

Обмен веществ выполняет две функции. Первая функция – обеспечение

клетки строительным материалом. Из веществ, поступающих в клетку, -

аминокислот, глюкозы, органических кислот, нуклеотидов – в клетке

непрерывно происходит биосинтез белков, углеводов, липидов, нуклеиновых

кислот. Биосинтез – это образование белков, жиров, углеводов и их

соединений из более простых веществ. В процессе биосинтеза образуются

вещества, свойственные определённым клеткам организма. Например, в клетках

мышц синтезируются белки, обеспечивающие их сокращение. Из белков,

углеводов, липидов, нуклеиновых кислот формируется тело клетки, её

мембраны, органоиды. Реакции биосинтеза особенно активно идут в молодых,

растущих клетках. Однако биосинтез веществ постоянно происходит в клетках,

закончивших рост и развитие, так как химический состав клетки в течение её

жизни многократно обновляется. Обнаружено, что «продолжительность жизни»

молекул белков клетки колеблется от 2-3 часов до нескольких дней. После

этого срока они разрушаются и заменяются вновь синтезированными. Таким

образом, клетка сохраняет функции и химический состав.

Совокупность реакций, способствующих построению клетки и обновлению

её состава, носит название пластического обмена (греч. «пластикос» -

лепной, скульптурный).

Вторая функция обмена веществ – обеспечение клетки энергией. Любое

проявление жизнедеятельности (движение, биосинтез веществ, генерация тепла

и др.) нуждаются в затрате энергии. Для энергообеспечения клетки

используется энергия химических реакций, которая освобождается в результате

расщепления поступающих веществ. Эта энергия преобразуется в другие виды

энергии. Совокупность реакций, обеспечивающих клетки энергией, называют

энергетическим обменом.

Пластический и энергетический обмены неразрывно связаны между собой.

С одной стороны, все реакции пластического обмена нуждаются в затрате

энергии. С другой стороны, для осуществления реакции энергетического обмена

необходим постоянный синтез ферментов, так как «продолжительность жизни»

молекул ферментов невелика.

Через пластический и энергетический обмены осуществляется связь

клетки с внешней средой. Эти процессы являются основным условием

поддержания жизни клетки, источником её роста, развития и функционирования.

Живая клетка представляет собой открытую систему, поскольку между

клеткой и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.

Раздражимость.

Живые клетки способны реагировать на физические и химические

изменения окружающей их среды. Это свойство клеток называется

раздражимостью или возбудимостью. При этом из состояния покоя клетка

переходит в рабочее состояние – возбуждение. При возбуждении в клетках

меняется скорость биосинтеза и распада веществ, потребление кислорода,

температура. В возбуждённом состоянии разные клетки выполняют свойственные

им функции. Железистые клетки образуют и выделяют вещества, мышечные клетки

сокращаются, в нервных клетках возникает слабый электрический сигнал –

нервный импульс, который может распространяться по клеточным мембранам.

Роль органических соединений в осуществлении функций клетки.

Главная роль в осуществлении функций клетки принадлежит органическим

соединениям. Среди них наибольшее значение имеют белки, жиры, углеводы и

нуклеиновые кислоты.

Белки.

Белки представляют собой большие молекулы, состоящие из сотен и тысяч

элементарных звеньев – аминокислот. Всего в живой клетке известно 20 видов

аминокислот. Название аминокислоты получили из-за содержания в своём

составе аминной группы NH2.

Белки в обмене веществ занимают особое место. Ф. Энгельс так оценил

эту роль белков: «Жизнь – это способ существования белковых тел,

существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с

окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ

прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». И на самом деле,

везде, где есть жизнь, находят белки.

Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих

гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды

организма. Без белков нет роста. Ферменты, обязательно участвующие во всех

этапах обмена веществ, имеют белковую природу.

Углеводы.

Углеводы поступают в организм в виде крахмала. Расщепившись в

пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и

усваиваются клетками.

Углеводы – главный источник энергии, особенно при усиленной мышечной

работе. Больше половины энергии организм взрослых людей получает за счёт

углеводов. Конечные продукты обмена углеводов – углекислый газ и вода.

В крови количество глюкозы поддерживается на относительно постоянном

уровне (около 0,11%). Уменьшение содержания глюкозы вызывает понижение

температуры тела, расстройство деятельности нервной системы, утомление.

Повышение количества глюкозы вызывает её отложение в печени в виде

запасного животного крахмала – гликогена. Значение глюкозы для организма не

исчерпывается её ролью как источника энергии. Глюкоза входит в состав

цитоплазмы и, следовательно, необходима при образовании новых клеток,

особенно в период роста.

Углеводы имеют важное значение и в обмене веществ центральной нервной

системы. При резком снижении количества сахара в крови отмечаются

расстройства деятельности нервной системы. Наступают судороги, бред, потеря

сознания, изменение деятельности сердца.

Жиры.

Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на

глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь

частично в кровь.

Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде

одного грамма жира в организме освобождается энергии в два раза больше, чем

Страницы: 1, 2, 3, 4


Новости


Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

                   

Новости

© 2010.