Лекция 1. Биология

1. Клеточный уровень организации жизни

Медицинский институт
Клеточный уровень
организации жизни
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ЗАЙЦЕВА ИРИНА АНДРЕЕВНА

2.

ПЛАН ПАРЫ:
Основы клеточной теории, современное состояние . Значение для биологии и медицины
Клеточная организация прокариот
Эукариоты. Их структурная организация.
Строение и функции биологических мембран.

3.

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ
1665 г. – Р. Гук впервые применил микроскоп для исследования
1670-1700гг. – А.В. Левенгук усовершенствовал микроскоп, открыл мир простейших
1831 г. Р. Броун - обнаружил в клетке ядро
1838-1839 г.г. М.Шлейден и Т.Шванн сформулировали клеточную теорию
1858 г . –Р. Вирхов ввел положение «Всякая клетка может возникнуть только из
предшествующей клетки»
1840 г. Я. Пуркинье - живое вещество клетки – это клеточное содержимое –протоплазма
1866 г. Э. Геккель – установлена роль ядра в хранении и передаче наследственной
информации
1888 г. – В. Вольдейер – описаны хромосомы
Первый электронный микроскоп изобретен в 1928- нем. физик Эрнст Руска
1939 г. – В. К. Зворыкин (электронный микроскоп –увеличение в 250 000 раз

4.

Положения современной клеточной теории
• Клетка – основная структурно-функциональная и генетическая единица живых
организмов
• Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по строению,
химическому составу и важнейшим проявлениям процессов жизнедеятельности
• Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной материнской
клетки
• Клетки многоклеточных организмов специализированы, они выполняют разные
функции и образуют ткани
• Клетка является открытой системой, через которую проходят и преобразуются
потоки информации, энергии и вещества

5.

ПРОКАРИОТЫ

6.

СХЕМАТИЧНО ЗАРИСУЙТЕ КЛЕТКИ

7.

ЭУКАРИОТЫ. КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ
1. Поверхностный аппарат клетки (цитоплазматическая мембрана, гликокаликс).
2. Цитоплазма.
3. Ядро.
Органоиды общего назначения
ЭПС, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пластиды, клеточный центр, рибосомы
Органоиды специального назначения
Миофибриллы мышечных волокон, нейрофибриллы, микроворсинки эпителия кишечника, реснички эпителия трахей и бронхов,
жгутики, реснички и сократительные вакуоли у простейших

8.

9.

Эухроматин
Менее конденсированные районы хромосом
Транскрипционно активен
Гетерохроматин
Плотные, компактные (конденсированные) районы хромосом,
интенсивно окрашивается.
Обычно выявляются в зоне первичной перетяжки (центромера)
Транскрипционно неактивен (в целом)
Поздно реплицируется в S-фазе митоза (асинхронно с эухроматином)
ЯДРО
Ядерная оболочка (кариолемма)
Ядерный сок (Кариолимфа).
Ядрышко
Хромосомы ( греч. Chroma – цвет, soma – тело)

10.

11.

Нуклеосомная нить – 1 уровень компактизации
Отрезок ДНК длиной
146-200 н.п.
Гистоновые белки
Н2А, Н2В, Н3,Н4.
Длина 0,7 нм, диаметр
10-11 нм.
Н-1-связующий гистон

12.

Эухроматин
Менее конденсированные районы хромосом
Транскрипционно активен
Гетерохроматин
Плотные, компактные (конденсированные) районы хромосом,
интенсивно окрашивается.
Обычно выявляются в зоне первичной перетяжки (центромера)
Транскрипционно неактивен (в целом)
Поздно реплицируется в S-фазе митоза (асинхронно с эухроматином)
ЯДРО
Ядерная оболочка (кариолемма)
Ядерный сок (Кариолимфа).
Ядрышко
Хромосомы ( греч. Chroma – цвет, soma – тело)

13. I уровень компактизации:

НУКЛЕОСОМА – повторяющаяся структурная
единица хроматина – «бусины на нитке»
7-кратное укорочение длины хромосом
Участок ДНК длиной 20-100 п.н
Диаметр
нуклеосомы

14. Хроматиновая фибрилла – 2 уровень компактизации

Гистоновые белки- Н
1, Н2, диаметр 2030 нм, длина 1-2
мм.

15. II уровень компактизации

Нуклеосомы ассоциируют друг с другом, формируя
более компактную структуру –
спираль
толщиной
30 нм
Длина нити ДНК сокращается в 50 раз

16. Интерфазная хромонема- 3 уровень компактизации

Петельная структура –диаметр 100-200н.м.

17. III уровень компактизации

хроматиновые (радиальные) петли (25 000-200
000 п.н.)
Одна петля
хроматиновой
фибриллы

18. Метафазная хромосома

19.

ХРОМОСОМА В
МЕТАФАЗЕ
1—хроматида
2—центромера
3—короткое
плечо (p-)
4—длинное
плечо (q-)

20.

21. Функции наружной мембраны

• Отделяет от внешней среды и поддерживает
форму клетки
• Защищает клетку от механических воздействий и
проникновения повреждащих агентов
• Обладает избирательной проницаемостью
• Регулирует обмен веществ
• Поддреживает соответствующую Рh среды
• Создает разность электрических потенциалов
• Участвует в формировании межклеточных
контактов

22. Функции внутренней мембраны

• Разделяет клетку на компартменты
• Создает разность электрических потенциалов
Формирует клеточные органоиды

23. Строение биологических мембран

Жидкостно-мозаичная модель мембраны
1972 г. –американские ученые С. Сингер, Г. Николсон

24. Строение биологических мембран