Клеточная теория

Тема презентации:

КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ.

ОСОБЕННОСТИ

СТРОЕНИЯ КЛЕТКИ

Цитология – наука, изучающая строение, функции и эволюцию клеток (от греч. kytos – клетка, каморка).

- рентгеноструктурный анализ - гистохимия - дифференциальное центрифугирование

Из истории клеточной теории

Изучение клеточного строения организмов было начато микроскопистами 17 в. (Р. Гук, М. Мальпиги, А. Левенгук); в 19 в. была создана единая для всего органического мира клеточная теория (Т. Шванн, 1839). В 20 в. быстрому прогрессу цитологии способствовали новые методы (электронная микроскопия, изотопные индикаторы, культивирование клеток и др.).

Проверим наши знания . 1. Современной клеточной теории соответствует следующее положение:

а) «клеткам присуще мембранное строение»;

б) «клетки всех живых существ имеют ядра»;

в) «клетки бактерий и вирусов сходны по строению и функциям»;

г) «клетки всех живых существ деляться».

2. Создателями клеточной теории являются:

а) Ч. Дарвин и А. Уоллес;

б) Г. Мендель и Т. Морган;

в) Р. Гук и Н. Грю;

г) Т. Шванн и М. Шлейден.

3. О единстве органического мира свидетельствует:

а) связь организмов со средой;

б) сходство живой и неживой природы;

в) наличие разных уровней организации живой природы;

г) клеточное строение организмов всех царств живой природы.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

• клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов;

• клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

• размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

• в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

КЛЕТКА – элементарная целостная живая система

КЛЕТКА ЖИВОТНОГО …

… КЛЕТКА РАСТЕНИЯ

ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА КЛЕТКИ

Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов.

СТРОЕНИЕ

Функции плазматической мембраны клетки:

• Барьерная.
• Связь с окружающей средой (транспорт веществ).
• Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах.
• Защитная.

КРУГОВОЙ

ЦИКЛОЗ

ЦИТОПЛАЗМА

Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки.

Цитоплазма состоит из воды и белков.

Цитоплазма способна двигаться со скоростью до 7 см/час

Циклоз – это движение цитоплазмы внутри клетки

СЕТЧАТЫЙ

ЦИКЛОЗ

Органоиды – это постоянные клеточные структуры,

каждая из которых выполняет свои функции

Клеточный центр

Рибосомы

Цитоплазматический

матрикс

Эндоплазматическая

сеть

Лизосомы

Пластиды

Аппарат Гольджи

Митохондрии

12

ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС

Цитоплазматический матрикс представляет собой основную и наиболее важную часть клетки, её истинную внутреннюю среду.

Компоненты цитоплазматического матрикса осуществляют процессы биосинтеза в клетке и содержат ферменты, необходимые для продуцирования энергии.

ФУНКЦИИ

1. Обеспечивает изменение вязкости цитоплазмы, которая возникает под действием внешних и внутренних факторов.

2. Ответственен за циклоз и деление клетки.

3. Определяет полярность расположения внутриклеточных компонентов.

4. Обеспечивает механические свойства клеток, такие как эластичность, способность к слиянию.

13

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (ЭС)

Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети . ЭС неоднородна по своему строению. Известны два ее типа - гранулярная и гладкая.

Рибосомы

Гладкая ЭС

Мембрана

Функции ЭС

• Синтез белков, жиров и углеводов
• Накопление белков, жиров и углеводов
• Усиление связи между органоидами

Гранулярная

ЭС

14

КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО

Клеточное ядро- это важнейшая часть клетки. Оно есть почти во всех клетках многоклеточных организмов. Клетки организмов, которые содержат ядро называют эукариотами. Клеточное ядро содержит ДНК- вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки.

Структура ядра

Ядерная оболочка

Строение и состав структуры

Функции структуры

Наружная и внутренняя мембрана

Нуклеоплазма

Обмен веществ между ядром и цитоплазмой

Ядрышко

Жидкое вещество, в его составе – белки , ферменты, нуклеиновые кислоты

Хроматин

Это внутренняя среда ядра – накопление веществ

Содержит молекулы ДНК и белок

Синтез рибосомной РНК

Содержит хромосомы (см. цепь хранения наследственной информации, след.слайд) и белок

Содержит наследственную информацию, хранящуюся в молекулах ДНК (см. след.слайд)

КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО (продолжение)

Схема строения наследственной информации

Ядро

хроматин

хромосома

(см след.слайд)

молекула

ДНК

ген (участок

ДНК)

ФУНКЦИИ ЯДРА

Хранение наследственной информации

Регуляция обмена веществ в клетке

16

ХРОМОСОМЫ

Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины.

Хроматиновые структуры — носители ДНК - ДНК состоит из участков — генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.

В зависимости от расположения перетяжки выделяют три основных вида хромосом :

1) равноплечие — с плечами равной длины;

2) неравноплечие — с плечами неравной длины;

3) одноплечие (палочковидные) — с одним длинным и другим очень коротким, едва заметным плечом

16

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР

Клеточный центр состоит из двух центриолей (дочерняя, материнская). Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу.

В начале деления ( в профазе) центроили расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей к центромерам хромосом отходят нити веретена деления. В анафазе эти нити притягивают хроматиды к полюсам. После окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках, удваиваются и образуют клеточный центр.

Участие в делении клеток животных и низших растений

ФУНКЦИЯ

16

РИБОСОМЫ

РИБОСОМЫ – ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частей — субчастиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы образуются в ядрышке.

МАЛАЯ

СУБЧАСТИЦА

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ЦЕНТР

БОЛЬШАЯ

СУБЧАСТИЦА

Рибосомы - универсальные органеллы всех клеток животных и растений. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах эндоплазматической сети; кроме того, содержатся в митохондриях и хлоропластах.

ФУНКЦИЯ

Синтез белка в функциональном центре

16

МИТОХОНДРИИ

Митохондрии - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя — образует различной формы выросты — кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч.

Функции митохондрий

• Митохондрия - универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром.
• В процессе кислородного (окислительного) этапа диссимиляции в матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ (на кристах).

16

АППАРАТ ГОЛЬДЖИ

В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы.

В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10), а также крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс.

ФУНКЦИИ:

• Накопление и транспорт веществ, химическая модернизация.
• Образование лизосом.
• Синтез липидов и углеводов на стенках мембран

16

ПЛАСТИДЫ

• Пластиды - это энергетические станции растительной клетки.
• Пластиды могут превращаться из одного вида в другой.

Характеристика видов пластидов

Вид

Хлоропласты

Цвет

Хромопласты

Пегмент

Зелёный

Функция

Лейкопласты

Жёлтый, оранжевый или красный

Пегмент хлорофил

Бесцветный

Создание органических веществ

Пегмент есть

Пегмента нет

Придают окраску

Место отложения питательных веществ

ЛИЗОСОМЫ

Лизосомы - микроскопические одномембранные органеллы округлой формы Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния.

Лизосома - это пищеварительная вакуоль, внутри которой находятся растворяющие ферменты. В случае голодания клетки перевариваются некоторые органоиды. В случае разрушения мембраны лизосомы, клетка переваривает сама себя.

МЕМБРАНА

ФЕРМЕНТЫ

ФУНКЦИИ

• Защитная.
• Гетерофагическая: участие в обработке чужеродных веществ, поступающих в клетку при пиноцитозе и фагоцитозе.
• Участие во внутриклеточном переваривании.
• Эндогенное питание: в условиях голодания лизосомы способны переваривать часть цитоплазматических структур.

ФАГОЦИТОЗ И ПИНОЦИТОЗ

Крупные молекулы белков и полисахаридов проникают в клетку путем фагоцитоза (от греч. фагос - пожирающий и китос - сосуд, клетка), а капли жидкости - путем пиноцитоза (от греч. пино - пью и китос).

ФАГО-

ЦИТОЗ

ПИНО-

ЦИТОЗ

Это способ питания животных клеток, при котором в клетку попадают питательные вещества

Это универсальный способ питания ( и для животных, и для растительных клеток), при котором в клетку попадают питательные вещества в растворённом виде

Сравнительная характеристика фагоцитоза и пиноцитоза

Линии сравнения

Что поглощается

Фагоцитоз

Твердые частицы

Результат

Пиноцитоз

Жидкость

Для каких клеток характерен

Частички погружаются внутрь клетки

Органические вещества погружаются внутрь клетки

Клетки простейших, животных и человека

Клетки всех животных и растений

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

В микроскопической клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Химические процессы, протекающие в клетке, - одно из основных условий ее жизни, развития и функционирования. Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу, что свидетельствует о единстве органического мира.

Содержание химических элементов в в клетке

Из 109 элементов периодической системы Менделеева в клетках обнаружено значительное их большинство. По содержанию в клетке можно выделить три группы элементов. В первую группу входят кислород, углерод, водород и азот. На их долю приходится почти 98% всего состава клетки. Во вторую группу входят калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, железо, хлор. Их содержание в клетке составляет десятые и сотые доли процента. Элементы этих двух групп относят к макроэлементам.

Остальные элементы, представленные в клетке сотыми и тысячными долями процента, входят в третью группу . Это микроэлементы .

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

• Клетка - элементарная единица жизни, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития всех организмов. Вне клетки нет жизни (исключение - вирусы).
• Большинство клеток устроено одинаково: покрыто наружной оболочкой - клеточной мембраной и наполнено жидкостью -цитоплазмой. Цитоплазма содержит многообразные структуры - органелы (ядро, митохондрии, лизосомы и т.д.), которые осуществляют разнообразные процессы.
• Клетка происходит только от клетки.
• Каждая клетка выполняет собственную функцию и взаимодействует с другими клетками, обеспечивая жизнедеятельность организма.
• В клетке нет каких-нибудь особенных элементов, характерных только для живой природы. Это указывает на связь и единство живой и неживой природы.