2008 год Общая биология: основы цитологии Тема презентации: КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КЛЕТКИ

ЗАДАЧИ УРОКА Ознакомиться с основными положениями клеточной теории, расширить представления об учёных, положившим начало цитологии Ознакомиться с основными положениями клеточной теории, расширить представления об учёных, положившим начало цитологии Рассмотреть общий состав клетки Рассмотреть общий состав клетки Иметь представление об оболочке, ядре, цитоплазме и органоидах клетки, знать функции каждой составляющей клетки Иметь представление об оболочке, ядре, цитоплазме и органоидах клетки, знать функции каждой составляющей клетки Рассмотреть химический состав клетки Рассмотреть химический состав клетки Продолжить формирование умений проводить наблюдения, работать с микроскопом, делать выводы по изученному материалу Продолжить формирование умений проводить наблюдения, работать с микроскопом, делать выводы по изученному материалу

Из истории клеточной теории ЦИТОЛОГИЯ (от цито... и...логия) - наука о клетке. Изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточные организмы. Исследуя клетку как важнейшую структурную единицу живого, цитология занимает центральное положение в ряду биологических дисциплин; она тесно связана с гистологией, анатомией растений, физиологией, генетикой, биохимией, микробиологией и др. 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.).

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

Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА КЛЕТКИ Функции плазматической мембраны клетки: Барьерная. Барьерная. Связь с окружающей средой (транспорт веществ). Связь с окружающей средой (транспорт веществ). Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах. Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах. Защитная. Защитная. СТРОЕНИЕ

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 ЦИТОПЛАЗМА Органоиды – это постоянные клеточные структуры, каждая из которых выполняет свои функции Циклоз – это движение цитоплазмы внутри клетки СЕТЧАТЫЙ ЦИКЛОЗ КРУГОВОЙ ЦИКЛОЗ Эндоплазматическая сеть Цитоплазматический матрикс Рибосомы Клеточный центр Митохондрии Аппарат Гольджи ПластидыЛизосомы

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. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС 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. ФУНКЦИИ

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. ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (ЭС) Рибосомы Мембрана Гладкая ЭС Гранулярная ЭС Функции ЭС Синтез белков, жиров и углеводов Накопление белков, жиров и углеводов Усиление связи между органоидами

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. 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. КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО Структура ядра Строение и состав структуры Функции структуры Ядерная оболочка Наружная и внутренняя мембрана Обмен веществ между ядром и цитоплазмой Нуклеоплазма Жидкое вещество, в его составе – белки, ферменты, нуклеиновые кислоты Это внутренняя среда ядра – накопление веществ Ядрышко Содержит молекулы ДНК и белок Синтез рибосомной РНК Хроматин Содержит хромосомы (см. цепь хранения наследственной информации, след.слайд) и белок Содержит наследственную информацию, хранящуюся в молекулах ДНК (см. след.слайд)

Схема строения наследственной информации Схема строения наследственной информации КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО (продолжение) Ядрохроматин хромосома (см след.слайд) молекула ДНК ген (участок ДНК) ФУНКЦИИ ЯДРА Хранение наследственной информации Регуляция обмена веществ в клетке

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. 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 ХРОМОСОМЫ 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.

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. 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. КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР ФУНКЦИЯ Участие в делении клеток животных и низших растений В начале деления ( в профазе) центре или 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.

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. 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. РИБОСОМЫ 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. 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. МАЛАЯ СУБЧАСТИЦА БОЛЬШАЯ СУБЧАСТИЦА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР Синтез белка в функциональном центре ФУНКЦИЯ

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. МИТОХОНДРИИ 1. Митохондрия - универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром. 2. 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). Функции митохондрий

В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы. 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. 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. АППАРАТ ГОЛЬДЖИ ФУНКЦИИ: 1. Накопление и транспорт веществ, химическая модернизация. 2. Образование лизосом. 3. Синтез липидов и углеводов на стенках мембран

Пластиды - это энергетические станции растительной клетки. Пластиды могут превращаться из одного вида в другой. ПЛАСТИДЫВид ХлоропластыХромопласты ЛейкопластыЦвет Зелёный Жёлтый, оранжевый или красный Бесцветный Пегмент Пегмент хлорофил Пегмент есть Пегмента нет Функция Создание органических веществ Придают окраску Место отложения питательных веществ Характеристика видов пластидов

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. ЛИЗОСОМЫ 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.

Сравнительная характеристика фагоцитоза и пиноцитоза 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). 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 ФАГО- ЦИТОЗ ПИНО- ЦИТОЗ Линии сравнения Фагоцитоз Пиноцитоз Что поглощается Твердые частицы Жидкость Результат Частички погружаются внутрь клетки Органические вещества погружаются внутрь клетки Для каких клеток характерен Клетки простейших, животных и человека Клетки всех животных и растений

Содержание химических элементов в в клетке 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. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ 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.

Клетка - элементарная единица жизни, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития всех организмов. Вне клетки нет жизни (исключение - вирусы). 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. 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. Клетка происходит только от клетки. Каждая клетка выполняет собственную функцию и взаимодействует с другими клетками, обеспечивая жизнедеятельность организма. 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. В клетке нет каких-нибудь особенных элементов, характерных только для живой природы. Это указывает на связь и единство живой и неживой природы. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ