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

1 2008 год Общая биология: основы цитологии Тема презентации: КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КЛЕТКИ

2 Из истории клеточной теории ЦИТОЛОГИЯ (от цито... и...логия) - наука о клетке. 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.). 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.).

3 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов; 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; 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; 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. 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.

4 КЛЕТКА – элементарная целостная живая система

5 КЛЕТКА ЖИВОТНОГО … … КЛЕТКА РАСТЕНИЯ

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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)

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

12 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.

13 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.

14 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

15 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 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

16 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

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

18 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.

19 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 ФагоцитозПиноцитоз 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

20 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.

21 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