Структура и функция клетки

1. Структура и функция клетки    Лекция 2

Структура и функция
клетки
Лекция 2

2. «Оmnis cellula e cellula» – каждая клетка из клетки Постулат клеточной теории

3. Типы клеточной организации

Различают два типа клеточной
организации: прокариотический и
эукариотический.
Прокариоты – одноклеточные
организмы, не имеющие ядра.
(единственная хромосома образована кольцевидной ДНК и находится
в цитоплазме, мембранные
органеллы отсутствуют, их функцию
выполняют различные впячивания
плазматической мембраны).
Эукариоты – это одноклеточные или
многоклеточные организмы,
имеющие оформленное ядро и
различные органоиды.

4. Положения клеточной теории

Клетка – основная единица строения
и развития всех живых организмов,
наименьшая единица живого.
Клетки всех одноклеточных и
многоклеточных организмов сходны
по своему строению, химическому
составу, основным проявлениям
жизнедеятельности и обмену веществ.
Р. Гук
А.Левенгук
Размножение клеток происходит
путем их деления и каждая клетка
образуется в результате деления
исходной (материнской) клетки.
В сложных многоклеточных
организмах клетки специализированы
по выполняемой ими функции и
образуют ткани; из тканей состоят
Т. Шванн М.Шлейден органы, которые тесно связаны между
собой и подчинены нервным и
гуморальным системам регуляции.

5. Строение клетки

Эукариотическая клетка состоит из четырех компонентов:
оболочки, цитоплазмы, органоидов и ядра.

6. Строение клетки. Органоиды .

Снаружи клетка окружена оболочкой, основу которой составляет
плазматическая мембрана . Мембраны состоят из белков и
липидов (бимолекулярный слой). Мембраны, обладают
свойством избирательной проницаемости (способны пропускать
одни веществ и не пропускать другие).

7.

8. Строение клетки. Органоиды .

Внутреннее содержимое клетки представлено цитоплазмой,
включениями и органоидами.
Цитоплазма – это внутренняя полужидкая среда клетки, в
которой располагаются ядро, органоиды, включения и вакуоли.
Включения – непостоянные компоненты, например запасные
питательные вещества (зерна крахмала, белки) или продукты,
подлежащие выведению из клетки (гранулы секрета);
Органоиды – постоянные и обязательные компоненты
большинства клеток, имеющие специфическую структуру и
выполняющие жизненно важные функции.
Специализированными органоидами общего значения являются
сократительные вакуоли, реснички и жгутики.
К мембранным органоидам клетки относят структуры с
одинарной мембраной – эндоплазматическая сеть, комплекс
Гольджи, лизосомы, а также органоиды с двумя мембранами –
митохондрии и пластиды.
К органоидам клетки не имеющим мембранного строения
относят рибосомы, микротрубочки, клеточный центр.

9. Органоиды, не имеющие мембранного строения

Клеточный центр –
Рибосомы это органоид,
это органоиды,
расположенный в
состоящие
центре клетки и
из двух
состоящий из двух
субъединиц –
телец – центриолей.
большой и
Каждая центриоль
малой. Их роль –
имеет форму
синтез белка.
цилиндра и участвует
в образовании
веретена деления.
Микротрубочки

10. Специализированные органоиды

Органоиды движения –
реснички и жгутики.
Имеются как органы
передвижения у
простейших
( реснички – у инфузориитуфельки 15000 ресничек,
жгутик – у эвглены
зеленой, у
многоклеточных жгутик
имеют сперматозоиды).

11. Органоиды мембранного строения

Эндоплазматическая сеть – это сеть из
каналов и полостей, стенки которых
построены из мембраны, аналогичной
клеточной мембране. ЭПС делится на
гладкую и гранулярную (шероховатую). На стенках гранулярной ЭПС
располагаются рибосомы.
Следовательно, и роль гранулярной
ЭПС – также синтез белка, а гладкой –
синтез углеводов и липидов.
Комплекс Гольджи состоит из
каналов и пузырьков. Его функция
состоит в синтезе углеводов и жиров,
а также транспорт всех веществ,
накопленных в ЭПС.

12. Органоиды мембранного строения

Митохондрии – это органоиды,
имеющий две мембраны
– наружнюю (гладкую) и
внутреннюю (складчатую).
Выросты скдадчатой мембраны
называются кристы.
Митохондрии - «силовые станции клетки», так как их
основная функция состоит в синтезе молекул АТФ.
АТФ – это универсальный источник энергии, который
хранит и использует в процессе жизнедеятельности
энергию, накопленную от распада питательных
веществ.

13. Органоиды мембранного строения

Лизосомы – тельца
округлой формы,
заполненные
ферментами, которые
способны расщеплять
белки, жиры,
нуклеиновые кислоты
внутри клетки.
Пластиды – это органоиды, расположенные в
клетках растений. Различают три типа пластид:
- лейкопласты (бесцветные пластиды) –
располагаются в цитоплазме неокрашенных
частей растений (в корнях, стеблях, клубнях) ;
- хлоропласты ( пластиды) – содержат хлорофилл
и обеспечивают протекание фотосинтеза;
- хромопласты ( окрашенные пластиды) –
обеспечивают цвет плодов, цветков, листьев.

14.

По симбиотической гипотезе о
происхождении эукариотической клетки,
митохондрии и пластиды являются
потомками древних прокариот.
Митохондрии произошли от древних
бактерий, а пластиды от сине-зеленых
водорослей.
Эти органоиды полуавтономны, т.к.
обладают собственным аппаратом
биосинтеза белка (ДНК, РНК, ферменты).

15. Строение ядра

Клеточное ядро –
наиболее важный компонент
эукариотических клеток.
Большинство клеток имеют одно ядро, но
встречаются и многоядерные клетки.
В состав ядра входят ядрышко, ядерная
оболочка и кариоплазма, содержащая
хромосомы. Хромосомы – молекулами ДНК в
комплексе с белками. Число хромосом в
клетках каждого биологического вида
постоянно. Одинарный набор хромосом в
половых клетках называют гаплоидным (n),
набор хромосом в соматических клетках –
диплоидным (2n).

16. Пути поступления веществ в клетку

Различают 2 пути
поступления веществ в
клетку: фагоцитоз и
пиноцитоз
Фагоцитоз (от греч. «фагос»
– пожирать) – поглощение
твердых частиц (амебы,
лейкоциты)
Пиноцитоз (от греч. «пино.»
- пью) – поглощение капель
жидкости с растворенными в
них веществами

17. Биологическое разнообразие

Биологическое разнообразие– как результат взаимодействия двух процессов
– видообразования и вымирания. Биологическое разнообразие включает два
понятия:
генетическое разнообразие
видовое разнообразие
разнообразие генотипов
или число различных видов внутри
сообщества или всей биосферы.
Генетическое разнообразие позволяет видам совершенствоваться,
приспосабливаться, использовать необходимые ресурсы, найти место в
биогеохимическом круговороте Земли.
В современной систематике живых организмов существует следующая
иерархия таксонов:
царство отдел (тип в систематике животных),
класс, порядок (отряд в систематике животных),
семейство,
род,
вид

18. Основные таксоны

Неклеточные формы
ЦАРСТВО ВИРУСЫ
Вирусы – внутриклеточные паразиты, проявляют свойства живых
организмов только попав внутрь клетки. Обычно вирусы состоят из молекулы
нуклеиновой кислоты и белковой оболочки. Вирусы нельзя отнести ни к
растениям, ни к животным.
Вне клеток животных и растений вирусы жить не могут, и многие из них во
внешней среде имеют форму кристаллов . Поселяясь внутри клеток животных,
растений и бактерий, вирусы вызывают много опасных заболеваний. К числу
вирусных заболеваний человека относятся, например, корь, грипп, полиомиелит,
оспа. Среди вирусных болезней растений известна мозаичная болезнь табака,
гороха и других культур; у больных растений вирусы разрушают хлоропласты, и
пораженные участки листьев становятся бесцветными

19.

Вирусы открыл русский ученый Д.И. Ивановский в 1892 г. Каждая вирусная частица
состоит из небольшого количества ДНК или РНК, т. е. генетического материала,
заключенного в белковую оболочку. Эта оболочка играет защитную роль:
Рассмотрим строение вирусов на примерах вируса табачной мозаики и бактериофагов.
Вирус табачной мозаики существует в форме отдельных частиц, каждая из которых имеет
палочковидную форму и представляет собой цилиндр с полостью внутри. Стенка
цилиндра образована молекулами белка, а внутри, под этой белковой оболочкой,
располагается тяж РНК, свернутый в форме спирали . В листьях табака частицы вируса,
соединяясь вместе, образуют скопление в виде кристаллов шестигранной формы, которые
видны в световой микроскоп .
Известны также вирусы, которые поселяются в клетках бактерий. Их называют
бактериофагами или фагами (греч. «фагос» пожирающий). Бактериофаги полностью
разрушают бактериальные клетки и потому могут быть использованы для лечения
бактериальных заболеваний, например, дизентерии, брюшного тифа, холеры.
Рассмотрим строение бактериофага, который поселяется в клетках кишечной палочки..
Тело бактериофага состоит из головки, хвостика и нескольких хвостовых отростков.
Снаружи головка и хвостик покрыты белковой оболочкой. Внутри головки находится
ДНК, а внутри хвостика проходит канал. Бактериофаг проникает в клетку кишечной
палочки. Сначала он прикрепляется к ее поверхности и растворяет в этом месте оболочку
бактерии. Затем ДНК бактериофага впрыскивается в клетку бактерии. Дальше у кишечной
палочки, зараженной бактериофагом, начинает синтезироваться ДНК бактериофага, а не
собственная ДНК , и в конечном итоге бактерия погибает. Строение вирусов дает
основание считать их неклеточными.

20. Основные таксоны

Клеточные формы
Надцарство Прокариоты
ЦАРСТВО АРХЕБАКТЕРИИ
ЦАРСТВО ЭУБАКТЕРИИ
ЦАРСТВО ПРОКАРИОТИЧЕСКИЕ ВОДОРОСЛИ:
отдел Цианобактерии, отдел Прохлорофиты
Прокариоты – одноклеточные организмы, не имеют
ядра, митохондрий и хлоропластов. По способу
питания среди бактерий встречаются фототрофы,
хемотрофы, сапрофиты, паразиты. Сапротрофные
бактерии участвуют в разложении органических
останков растений и животных и в их минерализации
до СО2, Н2О, Н2S, NH3 и других неорганических
веществ. Вместе с грибами они являются редуцентами.

21. Основные таксоны

Надцарство Эукариоты
Эукариоты – одноклеточные или многоклеточные организмы,
имеющие оформленное ядро и различные органоиды.
ЦАРСТВО ГРИБЫ
– подцарство Слизевики
– подцарство Грибы: отдел Хитридиомицеты, отдел
Оомицеты, отдел Зигомицеты, отдел Аскомицеты или
Сумчатые грибы, отдел Базидиомицеты, отдел Несовершенные
грибы
– Лишайники
Грибы – эукариотические гетеротрофные организмы.
Встречаются сапротрофы и паразиты. Грибы-сопрофиты играют
важную роль в круговороте веществ в природе, минерализуя
органические остатки отмерших растений и животных. Вместе со
многими бактериями они являются редуцентами.

22. Основные таксоны

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ
– подцарство Багрянки: отдел Красные водоросли
– подцарство Настоящие водоросли: отдел Зеленые водоросли, отдел
Золотистые водоросли, отдел Желто-зеленые водоросли, отдел
Диатомовые водоросли, отдел Бурые водоросли, отдел Пирофитовые
водоросли, отдел Эвгленовые водоросли
– подцарство Высшие растения: отдел Моховидные, отдел
Риниовидные, отдел Плауновидные, отдел Хвощевидные, отдел
Папоротниковидные, отдел Голосемянные, отдел Покрытосемянные
(класс Однодольные, класс Двудольные).
Растения – эукариотические автотрофные фотосинтезирующие
организмы. Растения являются продуцентами органических веществ и
основным источником энергии для других живых организмов. Любые
пищевые цепи начинаются с зеленых растений или их остатков.
Флора – совокупность видов растений, обитающих на определенной
территории.

23. Основные таксоны

ЦАРСТВО ЖИВОТНЫЕ
– подцарство Одноклеточные: тип Саркомастигофоры (класс
Жгутиконосцы, класс Саркодовые), тип Споровики, тип Инфузории
– подцарство Многоклеточные: тип Губки, тип Кишечнополостные (класс
Гидроидные полипы, класс Сцифоидные полипы, класс Коралловые полипы),
тип Гребневики, тип Плоские черви (класс Моногенетические сосальщики,
класс Трематоды, класс Ленточные черви), тип Круглые черви (класс
Нематоды, класс Волосатики, класс Скребни, класс Коловратки), тип
Кольчатые черви (класс Многощетинковые, класс Малощетинковые, класс
Пиявки), тип Членистоногие (класс Ракообразные, класс Мечехвосты, класс
Паукообразные, класс Многоножки, класс Насекомые), тип Моллюски (класс
Брюхоногие, класс Двустворчатые, класс Головоногие), тип Иглокожие (класс
Морские лилии, класс Морские звезды, класс Морские ежи, класс Голотурии),
тип Хордовые (подтип Оболочники, подтип Бесчерепные и подтип
Позвоночные, включающий классы – Круглоротые, Хрящевые рыбы, Костные
рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие).
Животные – эукариотические гетеротрофные организмы. В пищевых цепях
выполняют роль консументов.
Фауна – совокупность видов животных, обитающих на определенной
территории.