Строение эукариотической клетки
Клетка как биологическая система
Основы цитологии
Основные понятия:
клеточная теория, цитология, клетка – единица строения, жизнедеятельности, роста и развития организма, классификация живого, прокариоты и эукариоты, химическая организация клетки, строение про- и эукариотной клеток, взаимосвязь строения и функций органоидов клетки, сравнительная характеристика клеток растений, животных, грибов и бактерий
Началом изучения клетки считают 1665 г.: английский натуралист Роберт Гук, рассматривая в микроскоп срез пробкового дерева, увидел ячейки, которые назвал «клетками». Формирование представлений о клетке происходило в процессе развития биологической науки.
Из истории развития представлений о клетке:
| Зарождение и развитие понятия о клетке | 1665 г. – Р. Гук ввел понятие «клетка»; 1680 г. – А. Левенгук открыл одноклеточные организмы; 1833 г. – Р. Броун обнаружил внутри клеток растений плотные образования, которые назвал «ядрами»; 1838 г. – М. Шлейден пришел к выводу, что все растительные клетки имеют ядро, Т. Шванн обнаружил ядра в животных клетках. |
| Возникновение клеточной теории | 1838 г. - Т. Шванн и М. Шлейден обобщили знания о клетке, сформулировали основные положения клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению. |
| Развитие клеточной теории | 1858 г. – Р. Вирхов утверждал, что каждая новая клетка происходит только из клетки в результате ее деления; 1858 г. – К. Бэр установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки (эмбрион млекопитающего развивается из одной клетки – оплодотворенной яйцеклетки). |
Цитология (от греч. kytos) – наука о клетке. Успехи науки цитологии неразрывно связаны с развитием методов исследования: совершенствование светового микроскопа и появлением электронного, применение специальных красителей, позволяющих избирательно выявить клеточные структуры
Основные положения клеточной теории на современном этапе можно сформулировать следующим образом:
| Основные положения | Характеристика |
| 1. Клетка – основная структурная единица строения, развития и жизнедеятельности | Все организмы состоят из клеток. Многоклеточные организмы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. Процессы жизнедеятельности организма складываются из жизнедеятельности отдельных клеток |
| 2. Клетки всех организмов сходны по химическому составу, строению, функциям | Все клетки содержат органические соединения: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты и неорганические вещества: воду и соли. Все клетки имеют оболочку, цитоплазму, ядро и другие клеточные структуры – органоиды Все клетки имеют способность к росту, размножению, дыханию, выделению, обмену веществ и энергии, обладают раздражимостью |
| 3. Все новые клетки образуются при делении исходных клеток | Рост организма происходит в результате деления клеток, новые клетки образуются только при делении исходных, материнских клеток. В многоклеточных организмах клетки специализируются по функциям и образуют ткани |
Вывод: все организмы, кроме вирусов, имеют клеточное строение, сходный химический состав клеток, образование клеток происходит сходным образом, что говорит об единстве происхождения всего живого.
Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии как науки, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она позволила создать основы для понимания жизни, индивидуального развития организмов, для объяснения эволюционной связи между ними. Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и сегодня, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клетки. Клетки бывают прокариотические и эукариотические. Организмы, образованные прокариотическими клетками, называются прокариоты, а организмы, образованные эукариотическими клетками, - эукариоты.
Классификация живого
| Живое | ||
| Неклеточные формы жизни Клеточные формы жизни | ||
| ↓ ↓ ↓ | ||
| Царство Вирусы | Прокариоты Эукариоты | |
| ↓ ↓ Царство Бактерии Царства Растения, Животные, Грибы |
Строение эукариотической клетки
Эукариотическая клетка имеет три основных компонента: клеточную мембрану (плазматическая мембрана, плазмалемма), цитоплазму и ядро.
Цитоплазма – внутреннее полужидкое содержимое клетки. В цитоплазме большинства клеток содержится ядро и различные клеточные структуры, органоиды.
Органоиды – жизненно важные составные части цитоплазмы.
Функции цитоплазмы:обеспечивает взаимодействие между ядром и органоидами клетки, выполняет транспортную функцию.
Для того, чтобы цитоплазма, ядро и органоиды удерживались вместе, в процессе эволюции развилась клеточная мембрана:
| Особенности строения мембраны | Функции клеточной мембраны |
| Липиды образуют двойной слой. Белки погружены в слой липидов на разную глубину или располагаются на его внешней и внутренней поверхностях. | Защитная, отделяет содержимое клетки от внешней среды, обеспечивает форму клеток и их связь между собой, осуществляет транспорт веществ, обеспечивает обмен веществ, осуществляет фагоцитоз и пиноцитоз. |
Фагоцитоз (от греч. phagos – пожирающий) – захват и поглощение твердых частиц. В клетке образуется пищеварительная вакуоль, в которой захваченные вещества перерабатываются благодаря деятельности ферментов. Например, амеба и другие простейшие захватывают более мелкие одноклеточные организмы, в многоклеточном организме клетки крови лейкоциты захватывают болезнетворные бактерии.
Пиноцитоз (от греч. pino – пить) - захват и поглощение клеткой жидкости. Этот процесс присущ клеткам растений, животных, грибов, является более универсальным.
Ядро играет важнейшую роль в жизнедеятельности клетки. Не имеют ядра древнейшие одноклеточные организмы – бактерии, их называют прокариотами (от лат. pro – перед, раньше и греч. karyon – ядро). Организмы, в клетках которых находится хорошо оформленное ядро, называются эукариоты (от греч. eu – хорошо, полностью). К эукариотам относятся растения, животные, грибы. Ядро окружено ядерной оболочкой, состоящее из двух мембран, каждая из которых сходна по строению с плазматической мембраной. Наружная мембрана в некоторых местах переходит в каналы эндоплазм этической сетиа; к ней прикреплены рибосомы. Внутренняя мембрана рибосом не содержит. Ядерная оболочка пронизана множеством пор.
Функции ядра клетки:
1) контролирует жизнедеятельность клетки, регулируя процессы синтеза белка, обмена веществ и энергии;
2) хранит генетическую информацию, заключенную в ДНК, которые являются основной частью хромосом, и передает ее дочерним клеткам в процессе клеточного деления.
Клетки, образующие ткани и органы, называются соматические. Ядра соматических клеток содержат двойной, или диплоидный набор хромосом, то есть по две хромосомы каждого вида. Половина хромосом достается от материнской яйцеклетки, другая половина – от отцовского сперматозоида. Парные хромосомы называются гомологичными. Исключение составляют половые хромосомы: в женском организме - это XX хромосомы, в мужском – XY. Каждый вид имеет определенный набор хромосом.
Половые клетки – гаметы, имеют одинарный, или гаплоидный набор хромосом. Если диплоидный набор человека – 46 хромосом, то гаплоидный будет 23 хромосомы.
В ядре всегда присутствует одно или несколько ядрышек. Ядрышко - округлое тельце, не ограниченное мембраной, состоящее из белка и РНК, это место синтеза рРНК и самосборки рибосом, которые через поры в ядерной оболочке переходят в цитоплазму.
Органоиды клетки могут иметь мембранное и немембранное строение. Органоиды клетки, содержащие молекулы ДНК, способны самоудваиваться.
Дата добавления: 2017-06-02; просмотров: 735;