9.05M

Category:

biology

Клеточное строение. Наследственный материал клетки

1.

Клеточное строение
Наследственный
материал клетки
Семинар 1

Клеточная теория
(Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов)
1. Клетка — элементарная структурная,
функциональная и генетическая единица
живого.
2. Клетки всего живого имеют единый
план строения, что является
доказательством единства происхождения
всего живого.
3. Клетки многоклеточного организма
дифференцированы по строению и
функциям.
4. Клетка возникает только путем деления
исходной клетки.

3.

Классификация клеток
1. По наличию ядра
* Эукариотическая
- Животная
- Растительная
- Грибная
* Прокариотическая
2. По организму
* клетка многоклеточного организма
* клетка одноклеточного организма
3. По назначению (у многоклеточных)
* соматические
* половые

4.

5.

Мембрана: строение
- бислой фосфолипидов
- толщина ~ 8 нм
- в слое фосфолипидов плавают белки
(составляют 50% мембраны)

6.

Мембрана: строение

7.

Мембрана: фото

8.

Функции мембраны
- барьерная
- защитная
- компартментализация
- транспортная
- электротрансформирующая
- рецепторная
- секреция
- образование межклеточных контактов
- узнавание клетками иммунной системой (на
мембране находятся маркеры)

9.

Трансмембранный перенос
веществ
1. Пассивный — по градиенту концентрации, без затрат энергии
* простая диффузия (маленькие незаряженные молекулы — азот,
кислород, вода, углекислый газ, …)
* облегченная диффузия (молекулы покрупнее — глюкоза) —
обеспечивают БЕЛКИ ИОННЫЕ КАНАЛЫ и БЕЛКИ ПЕРЕНОСЧИКИ
2. Активный — против градиента концентрации, с затратой
энергии АТФ
* обеспечивают БЕЛКИ ИОННЫЕ НАСОСЫ
3. Везикулярный — перенос крупных объектов вместе с участком
мембраны с затратой энергии АТФ
* экзоцитоз
* эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз)

10.

Трансмембранный перенос
веществ

11.

Na+/K+-АТФ-аза
(натрий-калиевый насос)

12.

Эндоцитоз
(фагоцитоз и пиноцитоз)

13.

Экзоцитоз

14.

Трансмембранный перенос
веществ
I – унипорт; II – симпорт; III - антипорт

15.

Цитоплазма

16.

Цитоплазма

17.

Ядро
- наружная мембрана (кариолемма) покрыта
рибосомами
- внутренняя мембрана гладкая
- ядро заполнено ядерным соком (кариоплазма
или нуклеоплазма)
- ядро содержит ДНК (хроматин или
хромосомы), РНК, ферменты, аминокислоты,
нуклеотиды и т. д.
ФУНКЦИИ
* хранение и передача наследственной
информации
* регуляция всех процессов в клетке

18.

Ядро

19.

Хромосомы и хроматин
Хромосомы
- комплекс ДНК, РНК и
белков
- видны только в
делящейся клетке
- ДНК сильно
спирализована
- генетически не активны
(экспрессия генов не
возможна)
Хроматин
- комплекс ДНК, РНК и
белков
- виден в интерфазе
- ДНК менее
спирализована
- генетически активен
(экспрессия генов
возможна)

20.

Виды хроматина

21.

Строение хромосомы

22.

Кариотип человека —
46 хромосом
Кариотип —
совокупность
признаков (форма,
размер, количество)
полного набора
хромосом.
Кариотип каждого
вида уникален.

23.

Ядрышко
- немембранная внутриядерная
органелла
- видно только в интерфазе
- формируется вокруг ядрышкового
организатора — участка ДНК,
содержащего гены рРНК
ФУНКЦИЯ
* место сборки рибосом

24.

Митохондрии
- наружная мембрана гладкая
- внутренняя мембрана образует складки
(кристы), содержит ферменты для синтеза АТФ
- содержимое — матрикс
- содержит собственную ДНК (кольцевую)
- содержит рибосомы
- производит собственный синтез белка
ФУНКЦИЯ
* синтез АТФ (обеспечение клетки энергией)

25.

Митохондрии

26.

ЭПС
- разветвлённая система из окружённых
мембраной уплощённых полостей, пузырьков
и канальцев
- начинается от внешней мембраны ядра
ФУНКЦИИ
* транспорт веществ
* накопление веществ (например, запас кальция)
* нейтрализация ядов (в ГЛАДКОМ ЭПС)
* метаболизм углеводов и липидов (в ГЛАДКОМ ЭПС)
* синтез белка (в ШЕРОХОВАТОМ ЭПС)

27.

ЭПС

28.

ЭПС

29.

Аппарат Гольджи
- система мембранных трубочек и цистерн
- не образует сеть (в отличие, от ЭПС)
ФУНКЦИИ
* накопление веществ
* химическая модификация веществ
* упаковка веществ в мембранные пузырьки
(везикулы)
* транспорт веществ
* синтез мембранных компонентов
* образование лизосом
* секреция

30.

Аппарат Гольджи

31.

Лизосомы
- одномембранные пузырьки
- внутри кислая среда
- содержат литические ферменты
(ферменты для лизиса — расщепления
веществ)
- образуются в аппарате Гольджи и в ЭПС
ФУНКЦИИ
* внутриклеточное переваривание
(захваченных частиц, ненужных
органоидов и т.д.)

32.

Транспорт веществ в клетке

33.

Пероксисомы
— обязательная органелла
эукариотической клетки
- одномембранный пузырек
- содержит ферменты, катализирующе
окислительно-восстановительные
реакции (например, каталазы)
ФУНКЦИИ:
* защитная (например, от H2O2)
* окисление веществ

34.

Рибосомы
— состоят из рРНК и белков
- содержат две субъединицы — большую и малую
- расположены на шероховатой ЭПС и свободно в
цитоплазме
ФУНКЦИЯ
* синтез белка
Полисома, или полирибосома —
несколько рибосом, одновременно
транслирующих одну молекулу мРНК.

35.

Цитоскелет

36.

Цитоскелет
1) ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛОМЕНТЫ
нитевидные структуры из особых белков, один из трех основных компонентов
цитоскелета клеток эукариот. Содержатся как в цитоплазме, так и в ядре
большинства эукариотических клеток.
ФУНКЦИИ:
- обеспечивают прочность клетки
- межклеточные контакты
2) МИКРОФИЛАМЕНТЫ
нити, состоящие из молекул глобулярного белка актина и присутствующие в
цитоплазме всех эукариот
ФУНКЦИИ:
- мышечное сокращение
- межклеточные контакты
- передача сигналов между клетками
3) МИКРОТРУБОЧКИ
полые цилиндры из белка тубулина
ФУНКЦИИ:
- обеспечивают транспорт веществ, движение органоидов
- участвуют в образовании веретена деления

37.

Клеточный центр
- Состоит из двух взаимно перпендикулярных цилиндров
(центриолей)
- образован микротрубочками
ФУНКЦИИ:
- участвует в образовании веретена деления

38.

Жгутики и реснички
Органоиды специального назначения (есть только у некоторых
высокоспециализированных клеток: у одноклеточных организмов, у
сперматозоидов, у мерцательного эпителия и т.д. )
ФУНКЦИИ: движение

39.

Строение жгутика
Жгутик эукариот
1 — аксонема
2 — цитоплазматическая мембрана
3 — транспорт веществ внутри жгутика
4 — базальное тело
5 — срез жгутика в ундулаподии (над
мембраной)
6 — срез жгутика в кинетосоме

40.

Строение жгутика

41.

Прокариотическая клетка
- Отсутствие четко оформленного ядра и мембранных
органелл
- Наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей
- Одноклеточные или коллониальные
- Размножение бесполое, возможен половой процесс без
размножения (конъюгация, трансформация и др.)
- Нет митоза, мейоза, фагоцитоза, пиноцитоза
- Нет гистонов
- В ДНК нет интронов
- ДНК кольцевая (нуклеоид)
- Клеточная стенка из муреина

42.

Бактериальный жгутик

43.

Бактериальный жгутик

44.

Плазмиды
- Небольшие кольцевые ДНК (отдельные от нуклеоида) в
бактериальной клетке
- Несут дополнительные гены (гены устойчивости к
антибиотикам, гены образования пилей и др.)
- Способны реплицироваться (удваиваться) независимо от
нуклеоида
- Бактерии способны обмениваться плазмидами
(конъюгация) и поглощать их из внешней среды
(трансформация)
- Используются в генной инженерии