Клетка – элементарная единица живого

Введение БИОЛОГИЯ наука о жизни, включающая все знания о природе, структуре, функциях и поведении живых существ. Биология имеет дело не только с великим множеством форм различных организмов, но также с их эволюцией, развитием и с теми отношениями, которые складываются между ними и окружающей средой. Основными структурными элементами, из которых состоят тела живых существ, являются клетки. Их строение, состав и функции изучает цитология. И сегодня я хочу поговорить именно о цитологии, о клетке. Так как все живое на земле состоит из клеток и именно клетка была первой из живых существ и только потом, в ходе эволюции появились мы – люди. Я выбрала эту тему, потому что считаю ее очень актуальной. Так же я хотела бы углубить свои знания в столь важном разделе биологии.

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 ядре. 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.). 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 ядре. 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.

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. Макроэлементы (кислород (65-75 %), углерод (15-18 %), водород (8-10 %), азот (2,0-3,0 %) и др. Микроэлементы - от 0,001% до 0,000001% - (ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12) и др. Ультрамикроэлементы - меньше 0,000001% - золото (Au), серебро (Ag) оказывают бактерицидное воздействие, ртуть (Hg) и др.

Молекулярное строение клеток Из органических соединений в клетке содержатся белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, жироподобные вещества (липиды) и др. Таким образом, отличия живого от неживого в химическом отношении проявляются уже на молекулярном уровне. На рисунке первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка.

Про- и эукариоты

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

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 Содержит наследственную информацию, хранящуюся в молекулах ДНК (см. след.слайд) Содержит хромосомы (см. цепь хранения наследственной информации, след.слайд) и белок Хроматин Синтез рибосомной РНКСодержит молекулы ДНК и белокЯдрышко Это внутренняя среда ядра – накопление веществ Жидкое вещество, в его составе – белки, ферменты, нуклеиновые кислоты Нуклеоплазма Обмен веществ между ядром и цитоплазмойНаружная и внутренняя мембранаЯдерная оболочка Функции структурыСтроение и состав структурыСтруктура ядра

Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки. Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки. Цитоплазма состоит из воды и белков. Цитоплазма состоит из воды и белков. Цитоплазма способна двигаться со скоростью до 7 см/час 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 РибосомыКлеточный центр МитохондрииАппарат ГольджиПластидыЛизосомы

Цитоплазматический матрикс представляет собой основную и наиболее важную часть клетки, её истинную внутреннюю среду. 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. 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 (ЭПС) Рибосомы Мембрана Гладкая ЭС Гранулярная ЭС Функции ЭС Синтез белков, жиров и углеводов Накопление белков, жиров и углеводов Усиление связи между органоидами

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) 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.

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 - 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 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). Функции митохондрий

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

Митоз - непрямое деление ядра соматических клеток с последующим делением тела клетки. 1 - профаза, 2 - метафаза, 3 - анафаза, 4 - телофаза.

Биосинтез белка состоит из транскрипции и трансляции

Транскрипция (лат. переписывание)

Трансляция (лат. перенесение, перевод)

Заключение Единство строения и жизнедеятельность клеток различных организмов - одна из важнейших общебиологических закономерностей, указывающих на общность происхождения органического мира, и поэтому изучение структуры и функции клетки - важнейшая задача общей биологии. Основные закономерности молекулярной биологии и цитологии, лежащие в основе механизмов эволюционного процесса, позволяют дать понятие о явлениях наследственности и изменчивости. Изучение строения, химического состава, обмена веществ и всех проявлений жизнедеятельности клеток необходимо не только в биологии, но также и в медицине и ветеринарии. Электронная микроскопия раскрыла перед нами новый мир кристаллических систем внутри живой клетки, исследования которой имеют большое значение для разгадки множества заболеваний. Именно в клетках начинают развиваться патологические изменения, приводящие к возникновению заболеваний. Злокачественные изменения, приводящие к развитию раковых опухолей, возникают также на уровне клеток.