Исторические открытия
                                                                                            
1609 — изготовлен первый микроскоп (Г. Галилей)

1665 — обнаружена клеточная структура пробковой ткани (Р. Гук)

1674 — открыты бактерии и простейшие (А. Левенгук)

1676 — описаны пластиды и хроматофоры (А. Левенгук)

1831 — открыто клеточное ядро (Р. Броун)

1839 — сформулирована клеточная теория  (Т. Шванн, М. Шлейден)

1858- сформулировано положение «Каждая клетка из клетки» (Р. Вирхов)

1873 — открыты хромосомы  (Ф. Шнейдер)

1892 — открыты вирусы (Д. И. Ивановский)

1931 — сконструирован электронный микроскоп (Е. Руске, М.Кноль)

1945 — открыта эндоплазматическая сеть (К. Портер)


1955 — открыты рибосомы (Дж. Палладе)



Раздел:Учение о клетке
Тема: Клеточная теория. Прокариоты и эукариоты

Клетка (лат.»цкллюла» и греч. «цитос») — элементарная жи
вая система, основная структурная единица растительных и животных организмов, способная к самовозобнавлению, саморегуляции и самовоспроизведению. Открыта английский ученым  Р. Гуком в 1663г., им же предложена этот термин. Клетка эукариотов представлена двумя системами — цитоплазмой и ядром. Цитоплазма состоит из различных органелл, которые можно классифицировать  на: двухмембраные  — митохондрии и пластиды;  и одномембранные — эндоплазматическая сеть (ЭПС), Аппарат Гольджи, плазмалемма, тонопласты, сферосомы, лизосомы; немембранные — рибосомы, центросомы, гиалоплазма. Ядро состоит из ядерной оболочки (двухмембранной) и немембранных структур — хромосом, ядрышка и ядерного сока. Кроме того, в клетках имются различные включения.

 КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ: Создатель этой теории — немецкий ученый Т. Шванн, который опираясь на работы М. Шлейдена, Л. Окена, в 1838 -1839 гг. сформулировал следующие положения:


  1. все организмы растений  и животных состоят из клеток
  2. каждая клетка функционирует независимо от других,  но вместе со всеми
  3. все клетки возникают из безструктурного вещества неживой материи.

 Позднее Р. Вирхов ( 1858 ) внес существенное уточнение в последнее положение теории:
     4. все клетки возникают только из клеток путем их деления.

СОВРЕМЕННАЯ КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ:

  1. клеточная организация возникла на заре жизни и прошла длительный путь эволюции от прокариотов до эукариотов, от предклеточных организмов до одно- и многоклеточных.
  2. новые клетки образуются путем деления от ранее существовавших
  3. клетка является микроскопической живой системой, состоящей из цитоплазмы и ядра, окруженных мембраной(за исключением прокариотов)
  4. в клетке осуществляются : 
  • метаболизм — обмен веществ;
  • обратимые физиологические процессы — дыхание, поступление и выделение веществ, раздражимость , движение;
  • необратимые процессы — рост и развитие.

    5. клетка может быть самостоятельным организмом. Все многоклеточные организм также состоят из клеток и их производных. Рост, развитие и размножение  многоклеточного организма — следствие жизнедеятельности одной или нескольких клеток.


Прокариоты (предъядерные, доядерные) составляют надцарство, включающее одно царство — дробянки, объединяющее подцарство архебактерии, бактерии и оксобактерии (отдел цианобактерий и хлороксибактерии)

Эукароты(ядерные) также составляют надцарство. Оно объединяет царства грибы, животные, растения.
 


Тема: Строение и функции клетки

 


                          Растительная клетка :                                              Животная клетка :


iv>

>



 Органеллы  Строение  Функции
 Наружная клеточная мембрана
 ультромикроскопическая пленка, состоящая из бимолекулярного слоя липидов. Цельность липидного слоя может прерываться белковыми молекулами — порами. Кроме того, белки лежат мозаично по обе стороны мембраны, образуя ферментные системы.
 изолирует клетку от окружающей среды, обладает избирательной проницаемостью, регулирует процесс поступления веществ в клетку; обеспечивает обмен веществ и энергии с внешней средой, способствует соединению клеток в ткани, участвует в пиноцитозе и фагоцитозе; регулирует водный баланс клетки и выводит из нее конечные продукты жизнедеятельности.
 Эндоплазматичкская сеть ЭПС

 Ультрамикроскопическая система мембран, образующих трубочки, канальцы, цистерны пузырьки. Строение мембран универсальное, вся сеть объединена в единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки и наружной клеточной мембраной. Гранулярная ЭПС несет рибосомы, гладкая лишена их.
Обеспечивает транспорт веществ как внутри клетки, так и между соседними клетками.  Делит клетку на отдельные секции, в которых одновременно происходят различные физиологические  процессы и химические реакции. Гранулярная ЭПС участвует в синтезе белка. В каналах ЭПС молекулы белка приобретают вторичную, третичную и четвертичную структуры, синтезируются жиры, транспортируется АТФ
 Митохондрии

 Микроскопические органеллы, имеющие двухмембраное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя — образует различной формы выросты — кристы. В матриксе митохондрий (полужидкое вещество) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Размножаются делением.
Универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром. В процессе кислородного этапа диссимиляции в матриксе с помощью ферментов происходит  расщеплении органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез  АТФ (на кристах)
 Рибосомы

 Ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частей- субъединиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и рРНК. Субъединицы образуются в ядрышке. Объединяются вдоль молекул иРНК в цепочки -полирибосомы — в цитоплазме  Универсальные органеллы всех клеток животных и растений. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах ЭПС; кроме того, содержаться в митохондриях и хлоропластах. В рибосомах синтезируются белки по принципу матричного синтеза; образуется полипептидная цепочка — первичная структура молекулы белка.
 Лейкопласты

 Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2-3 выроста Форма округлая. Бесцветны. Как и все пластиды, способны к делению. Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен. На свету их строение усложняется и они преобразуют  в хлоропласты. Образуются из пропластид.
 Аппарат Гольджи (диктиосома)

 микроскопические одномембранные органеллы, состоящие из стопочки плоских цистерн, по кроям которых ответвляются трубочки, отделяющие мелкие пузырьки. Имеет два полюса : строительный и секреторный  наиболее подвижная и изменяющаяся органелла. В цистернах накапливаются продукты синтеза, распада и вещества, поступившие в клетку, а так же вещества, которые выводятся из клетки. Упакованные в пузырьки, они поступают в цитоплазму. в растительной клетке участвуют в построении клеточной стенки.
 Хлоропласты  Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует систему  двухслойных пластин — тилакоидов  стромы и тилакоидов гран.  В мембранах тилакоидов гран между слоями молекул белков и липидов           сосредоточены  пигменты — хлорофилл и каротиноиды. В белково — липидном матриксе находятся собственные рибосомы, ДНК, РНК. Форма хлоропластов чечевицеобразная. Окраска зеленая.
 Характерны для растительных клеток. Органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (СО2 и Н2О) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла  органические вещества — углеводы и свободный кислород. Синетз собственных белков. Могут образовываться из пропластид или лейкопластов, а осенью преобразоваться в хромопласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья). Способны к делению.
 Хромопласты

Микр-ие органеллы, имеющие двухмембранное строение. Собственно хромопласты имеют  шаровидную форму, а образовавшиеся из хлоропластов принимают форму кристаллов каротиноидов, типичную для данного вида растения. Окраска красная. оранжевая, желтая 
 Характерны для растительных клеток.  Придают лепесткам цветков окраску, привлекательную для насекомых —  опылителей. В осенних листьях и зрелых плодах,  отделяющихся от растения, содержатся кристаллические каротиноиды — конечные продукты обмена
 Лизосомы   

   Микроскопические одномембраные органеллы  округлой формы. их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. в лизосомах находится лизируещее (растворяющее) ферменты, синтезированные на рибосомах. обособляются от диктисом в виде пузырьков                       
 Клеточный центр   
(Центросома)

  Ультромикроскопическая органелла немембраного строения. состоит из двух центриолей. каждая имеет цилиндрическую форму ,  стенки образованы девятью                           триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. центриоли расположены перпендикулярно друг другу. 
     Принимает участие в деление клеток животных и низших растений . в начале деления центриоли расходятся к разным полюсам клетки. от центриолей к центромерам хромосом отходят нити веретена деления. в анафазе эти нити притягиваются хроматидами к полюсам. после окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках, удваиваются и образуют клеточный центр.
 Органоиды движения
реснички — многочисленные цитоплазматические выросты на поверхности мембраны

жгутики — единичные цитоплазматические  выросты на поверхности клетки

ложные ножки (псевдоподии)- амебовидные выступы цитоплазмы



миофибриллы — тонкие нити длиной 1 см и более

цитоплазма осуществляющая струйчатое и круговое движение

 удаление частичек пыли. передвижение

передвижение

образуются у одноклеточных животных в разных местах цитоплазмы для захвата пищи, для передвижения. Характерны для лейкоцитов крови, а так же клеток энтодермы кишечнополостных.

служат для сокращения мышечных волокон

перемещение органелл клетки по отношению к источнику света, тепла, химического раздражителя.


                

Источник: www.sites.google.com

Прокариоты образуют царство бактерий, которое делится на 4 отдела — грамотрицательные бактерии, грамположительные бактерии, микоплазмы и архебактерии. Прокариотическая клетка мелкая (< 10 мкр), овальная, округлая, и не разделены на клеточные компартменты. Прокариоты широко различаются по своим физиологическим свойствам и очень быстро делятся.

Строение прокариотической клетки таблица

Любая прокариотическая клетка состоит из трех частей: поверхностного аппарата, цитоплазмы и ядерного аппарата.

Схема строение прокариотической клетки  

Части, органы клетки

Строение прокариотической клетки

Фотосинтетические мембраны 

Содержат пигменты, улавливающие свет, в первую очередь бактериохлорофилл. Хлоропласты отсутствуют * (у эукариот присутствуют). В бактериальном фотосинтезе не вырабатывается кислород. 

Капсула

Образована слизистыми выделениями, которые могут объединять бактериальные клетки в колонии (например, у Bacillus anthracis) или обеспечивают их защиту (например, у D. pheumoniae).

Плазмиды

Это короткие кольцевые фрагменты ДНК, реплицирующиеся независимо от клеточного генома. Они широко используются для получения рекомбинантной ДНК. У эукариот плазмиды не встречаются.*

Пили (фимбрии)

Это палочковидные белковые структуры, служащие для прикрепления клеток друг к другу. Половые пили участвуют в переносе ДНК между клетками в процессе полового размножения.

Клеточная стенка

Прокариотические клетки имеет жесткий каркас из муреина, полисахарида. У грамположительных бактерий клеточная стенка усилена отложениями полисахаридов и белков, у грамотрицательныхона тоньше, но покрыта слоем липидов, обеспечивающим защиту от лизоцима и пенициллина. Клеточная стенка бактерий не содержит целлюлозу.* Жесткость клеточной стенки предотвращает осмотический разрыв клетки (на нарушении структуры клеточной стенки основано действие пенициллина на грамположительные бактерии) и сохраняет форму клетки. Самые распространенные типы бактерий (классификация по форме клетки):

— Кокки (сферические);

— Бациллы (палочковидные);

— Спириллы (спиралевидные)

Мезосомы

Это впячивания плазматической мембраны, на которых расположены ферменты, участвующие в процессе дыхания. Бактерии не имеют митохондрий.*

Жгутик

Жгутик прокариотической клетки отвечает за движение у многих бактерий. Он намного проще по строению, чем жгутик эукариотической клетки, и представляет собой один цилиндр, субъединицы которого образованы белком флагеллином. Жгутик эукариотической клетки имеет субъединичную структуру 9+2.* Жгутик бактерии не совершает биений, а вращается вокруг основания, заякоренного

в клеточной стенке, «ввинчиваясь» в среду и продвигая клетку.*

Запасные питательные вещества

Липидные глобулы или гранулы гликогена

Плазматическая мембрана

Типичная фосфолипидная двухслойная структура

Рибосомы

Имеют меньший размер, чем в эукариотической клетке.* Они рассеяны по всей цитоплазме и не связаны с эндоплазматическим ретикулумом.

Генетический материал (ДНК)

Представлен кольцевидной двухнитевой молекулой ДНК, которая не окружена ядерной мембраной* В ДНК бактерии обычно около 2000 генов, из которых примерно 0.2% обнаружены и в эукариотических клетках.

* отмечены важные отличия прокариотичексих клеток от эукариотических.

Особенности прокариотических клеток организмов

Особенности

Прокариотические клетки

Бактерии

Сине-зеленые водоросли

Строение

1. Нет ядра, митохондрий, ЭПС, аппарата Гольджи

2. Хромосома находится в цитоплазме

3. Размеры микроскопические

4. Форма различна

4. Хлорофилл, заключенный в мембраны, находится в цитоплазме (нет хлоропластов)

5. Оболочка (из углеводов) может быть окружена слизью, внутренняя оболочка — мембрана

5. Оболочка прочная, состоит из углеводов

Размножение

Деление на две части (через 20 минут)

Деление клетки пополам

Значение

1. В промышленности:

а) химическая — этиловые, бутиловые спирты, уксусная кислота, ацетон;

б) пищевая — масло, сыры, кислое молоко, квашеная капуста;

в) микробиологическая (ферменты, кормовые белки, лекарственные препараты)

2. Возбудители заразных болезней

Индикаторы степени загрязненности воды

_______________

Источник информации:

1. Биология человека в диаграммах / В.Р. Пикеринг — 2003.

2. Биология в таблицах и схемах / Спб. — 2004.

Источник: infotables.ru

Эукариотическая клетка

Эукариоты — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят) комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сетьаппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Строение эукариотической клетки

Строение прокариотической клетки рисунок с подписями

Строение прокариотической клетки рисунок с подписями

Схематическое изображение животной клетки. (При нажатии на какое-либо из названий составных частей клетки, будет осуществлён переход на соответствующую статью.)

Поверхностный комплекс животной клетки

Состоит из гликокаликса, плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы. Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, толщиной около 10 нанометров. Обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию. На сохранение целостности своей мембраны клетка не тратит энергии: молекулы удерживаются по тому же принципу, по которому удерживаются вместе молекулы жира — гидрофобным частям молекул термодинамически выгоднее располагаться в непосредственной близости друг к другу. Гликокаликс представляет собой «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции. Плазматическая мембрана животных клеток в основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными в неё молекулами белков, в частности, поверхностных антигенов ирецепторов. В кортикальном (прилегающем к плазматической мембране) слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образомактиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращениепсевдоподий. При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются. От структуры цитоскелета кортикального слоя зависит также форма клетки (например, наличиемикроворсинок).

Источник: StudFiles.net