Ядро клетки отделено от цитоплазмы

В цитоплазме различают основное вещество матрикс, органеллы и включения Основное вещество цитоплазмы заполняет пространство между клеточной оболочкой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами Оно образует внутреннюю среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие. Слайд 8 из презентации Строение эукариотической клетки Размер архива с презентацией 2859. Клетки всех организмов имеют единый план строения, котором четко проявляется общность всех процессов жизнедеятельности Каждая клетка включает свой состав две неразрывно связанные части цитоплазму и ядро Как цитоплазма, так и ядро характеризуются сложностью и строгой упорядоченностью строения и, свою очередь, состав их входит множество разнообразных структурных единиц, выполняющих совершенно определенные функции.

ядро клетки отделено от цитоплазмы

Аппарат Гольджи это органоид клетки, получивший свое название по имени ученого К Гольджи, который впервые увидел его цитоплазме нейронов и назвал сетчатым аппаратом 1898 Во многих клетках этот органоид действительно имеет форму сложной сети, расположенной вокруг ядра Иногда же его сетевидная структура приобретает вид шапочки, расположенной над ядром, или тяжа, опоясывающего ядро В клетках многих беспозвоночных животных и растений комплекс Гольджи представлен виде отдельных элементов, обладающих формой округлых, серповидных или палочковидных телец, носящих название диктиосом Такая рассеянная форма аппарата Гольджи свойственна и некоторым клеткам позвоночных животных Исследование многочисленных клеток животных и растений с помощью электронного микроскопа показало, что, несмотря на многообразие формы и строения комплекса Гольджи, структура его элементов однотипна разных клетках По данным электронномикроскопического исследования, ультраструктура комплекса Гольджи включает три основных компонента 1 Система плоских цистерн, ограниченных гладкими мембранами Цистерны расположены пачками, по 5 8 причем они плотно прилегают друг к другу Количество цистерн, их величина и расстояние между ними варьируют разных клетках 2 Система трубочек, которые отходят от цистерн Трубочки анастомозируют друг с другом и образуют довольно сложную сеть, окружающую цистерны 3 Крупные и мелкие пузырьки, замыкающие концевые отделы трубочек Все три компонента аппарата Гольджи взаимосвязаны друг с другом и могут возникать друг из друга Согласно электронномикроскопическим данным, мембранам всех трех компонентов свойственно такое же трехслойное строение, как и наружной цитоплазматической мембране и мембранам эндоплазматической сети В состав мембран аппарата Гольджи входят липиды, или, точнее, фосфолипиды и белки Следовательно, мембранах его содержится тот же белковолипидный комплекс, что и мембранах других клеточных органоидов В элементах комплекса Гольджи обнаружены ферменты и среди них ферменты, связанные с синтезом полисахаридов и липидов Структуры аппарата Гольджи накапливают либо уже готовые, либо почти готовые продукты деятельности клеток Формирование и накапливание секреторных гранул это основная, очень важная, но не единственная функция аппарата Гольджи При делении клеток часть аппарата Гольджи из материнской клетки передается дочернюю Этот клеточный органоид представляет, поэтому, преемственную структуру, и при делении обычно материал его распределяется поровну между материнской и дочерней клетками Возможность образования аппарата Гольджи заново не доказана.

ядро клетки отделено от цитоплазмы

Остаточные тельца Расщепление биогенных макромолекул внутри лизосом может идти не до конца В этом случае полости лизосомы накапливаются непереваренные продукты, и вторичная лизосома становится остаточным тельцем телолизосомой Их содержимое уплотняется и перестраивается Часто остаточных тельцах наблюдается вторичная структуризация непереваренных липидов, которые образуют сложные слоистые структуры Там же откладываются пигментные вещества. Ядро Форма и размеры ядра клетки очень изменчивы и зависят от вида организма, а также от типа, возраста и функционального состояния клетки. Общий план строения ядра одинаков у всех клеток эукариот Клеточное ядро состоит из ядерной оболочку ядерного матрикса нуклеоплазмы, хроматина и ядрышка одного или нескольких От цитоплазмы содержимое ядра отделено двойной мембраной или так называемой ядерной оболочкой Наружная мембрана некоторых местах переходят каналы эндоплазматического ретикулума к ней прикреплены рибосомы Внутренняя мембрана рибосом не содержит Пространство между внешней внутренней мембраной называется перинуклеарным Ядерная оболочка пронизана множеством пор, диаметр которых около. Ядрышки это округлые, сильно уплотненные, не ограниченные мембраной участки ядра диаметром 1 2 мкм и больше Форма, размеры и количество ядрышек зависят от функционального состояния ядра чем крупнее ядрышко, тем выше его активность.

Ядро наряду с мембраной и цитоплазмой является основным структурным компонентом клетки Оно было открыто Р Брауном растительных клетках. Комплекс поры представляет собой сложную структуру, которая состоит из двух рядов связанных между собой белковых гранул, каждая из которых содержит по 8 гранул, располагающихся на равном расстоянии друг от друга по обе стороны ядерной оболочки. Группа А 13 самые крупные хромосомы Хромосомы 1 и 3 метацентрические, 2 субметацентрическая. Группа С 612 хромосомы субметацентрические, средних размеров Ххромосома по размеру и морфологии сходна с хромосомами. Группа G 2122 две пары самых мелких акроцентрических хромосом Yхромосома выделяется как самостоятельная, но по морфологии и размерам она относится к группе. Ядро самая заметная и обычно самая крупная органелла клетки Оно первым привлекло внимание исследователей Ядро обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции клетки По форме оно достаточно изменчиво может быть шаровидным, овальным, лопастным, линзовидным и др Большинство клеток содержит одно ядро, изредка встречаются двуядерные клетки печени, некоторые простейшие и многоядерные некоторые грибы, нитчатые водоросли, поперечнополосатые мышечные волокна и др Форма и структура ядер изменяются зависимости от функционального состояния клеток Оно четко реагирует на изменение внешних условий Ядро может двигаться по клетке пассивно с движением цитоплазмы, однако для него характерно также самостоятельное движение амебоидного типа.

Функции аппарата Гольджи состоят также накоплении, сепарации и выделении a пределы клетки с помощью пузырьков продуктов внутриклеточного синтеза, продуктов распада, токсических веществ В растительных клетках аппарат Гольджи содержит ферменты синтеза полисахаридов и сам полисахаридный материал гемицеллюлозы, пектиновые вещества, которые используются для построения клеточной оболочки. Аутофагическая деятельность лизосом по сути представляет собой аппарат физиологической регенерации отдельных клеточных структур Определенное значение имеет и так называемая реконструктивная функция лизосом, связанная со способностью многоклеточных организмов поддерживать условиях голодания жизнедеятельность клеток за счет эндогенного питания переваривания с помощью лизосом части цитоплазматических структур и употребления образующихся низкомолекулярных соединений на нужды энергетического обмена. Примером специфической аутофагии является использование лизосомного аппарата для гидролиза запасенных питательных веществ семенах растений при прорастании или клетках жирового тела насекомых Специфическая аутофагия широко распространена железистых клетках при необходимости утилизации избытка секрета Широко распространены процессы аутофагии, и следовательно, регулируемая деятельность лизосом эмбриогенезе ликвидация зародышей, морфогенетических процессах, при дифференцировке клеток некоторых тканей, при дедифференцировке клеток и.

Некоторые алкалоиды колхицин, винбластин избирательно связываются с микротрубочками цитоплазмы и веретена деления Микротрубочки ресничек, жгутиков, базальных телец и центриолей устойчивы к действию этих алкалоидов и не утрачивают своих сократительных свойств. Функционально выделяют стромальное тилакоидное пространство, образованное складками и впячиваниями внутренней поверхностной мембраны хлоропласта, и гранальное тилакоидное пространство, так как тилакоидах этих двух типов осуществляются разные реакции световой фазы и локализованы различные фотосистемы Молекулы пигментов хлорофиллы, каротиноиды вместе с ферментными белками и липидами упорядоченно вмонтированы виде сфероидных частичек тилакоидные мембранные структуры. Хлоропласты имеют наиболее высокое по сравнению с другими органеллами клетки содержание липидов 30 50 массы сухого вещества Липиды образуют безводные диэлектрические слои мембран хлоропласта, необходимые для функционирования электроннотранспортной цепи. Лейкопласты бесцветные пластиды представляют собой четко обозначенные тельца цитоплазмы Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов Более однообразна и их форма, приближающаяся к сферической Встречаются клетках эпидермиса, клубнях, корневищах В этиолированных проростках являются основным типом.

ядро клетки отделено от цитоплазмы

Вакуоль важнейшая составная часть растительных клеток Она представляет собой своеобразную полость резервуар массе цитоплазмы, заполненную водным раствором минеральных солей, аминокислот, органических кислот, пигментов, углеводов и отделенную от цитоплазмы вакуолярной мембраной тонопластом. Даже не вооружённым глазом, а ещё лучше под лупой можно видеть, что мякоть зрелого арбуза состоит из очень мелких крупинок, или зёрнышек Это клетки мельчайшие кирпичики, из которых состоят тела всех живых организмов, том числе и растительных. Живая часть клетки это ограниченная мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров и внутренних мембранных структур, участвующих совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы целом. Плазмалемма наружная клеточная мембрана ультрамикроскопическая плёнка толщиной 7, 5 нм состоящая из белков, фосфолипидов и воды Это очень эластичная плёнка, хорошо смачивающаяся водой и быстро восстанавливающая целостность после повреждения Имеет универсальное строение, типичное для всех биологических мембран У растительных клеток снаружи от клеточной мембраны находится прочная, создающая внешнюю опору и поддерживающая форму клетки клеточная стенка Она состоит из клетчатки целлюлозы нерастворимого воде полисахарида.

Плазмодесмы растительной клетки, представляют собой субмикроскопические канальцы, пронизывающие оболочки и выстланные плазматической мембраной, которая таким образом переходит из одной клетки другую, не прерываясь С их помощью происходит межклеточная циркуляция растворов, содержащих органические питательные вещества По ним же идёт передача биопотенциалов и другой информации. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс, или гиалоплазма, сложная бесцветная, оптически прозрачная коллоидная система, способная к обратимым переходам из золя гель Важнейшая роль гиалоплазмы заключается объединении всех клеточных структур единую систему и обеспечении взаимодействия между ними процессах клеточного метаболизма. Органеллы органоиды структурные компоненты цитоплазмы Они имеют определённую форму и размеры, являются обязательными цитоплазматическими структурами клетки При их отсутствии или повреждении клетка обычно теряет способность к дальнейшему существованию Многие из органоидов способны к делению и самовоспроизведению Размеры их настолько малы, что их можно видеть только электронный микроскоп. Ядро играет значительную роль жизни клетки Клетка, из которой удалили ядро, не выделяет более оболочку, перестаёт расти и синтезировать вещества В ней усиливаются продукты распада и разрушения, вследствие этого она быстро погибает Образование нового ядра из цитоплазмы не происходит Новые ядра образуются только делением или дроблением старого.

В состав аппарата Гольджи обязательно входит система мелких пузырьков везикул, которые отшнуровываются от утолщённых цистерн диски и располагаются по периферии этой структуры Эти пузырьки играют роль внутриклеточной транспортной системы специфических секторных гранул, могут служить источником клеточных лизосом. Функции аппарата Гольджи состоят также накоплении, сепарации и выделении за пределы клетки с помощью пузырьков продуктов внутриклеточного синтеза, продуктов распада, токсических веществ Продукты синтетической деятельности клетки, а также различные вещества, поступающие клетку из окружающей среды по каналам эндоплазматической сети, транспортируются к аппарату Гольджи, накапливаются этом органоиде, а затем виде капелек или зёрен поступают цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся наружу В растительных клетках Аппарат Гольджи содержит ферменты синтеза полисахаридов и сам полисахаридный материал, который используется для построения клеточной оболочки Предполагают, что он участвует образовании вакуолей Аппарат Гольджи был назван так честь итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего его 1897 году. Лизосомы представляют собой мелкие пузырьки, ограниченные мембраной основная функция которых осуществление внутриклеточного пищеварения Использование лизосомного аппарата происходит при прорастании семени растения гидролиз запасных питательных веществ.

Лейкопласты бесцветные пластиды представляют собой чётко обозначенные тельца цитоплазмы Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов Более и однообразна и их форма, приближающая к сферической. Встречаются клетках эпидермиса, клубнях, корневищах При освещении очень быстро превращаются хлоропласты с соответствующим изменением внутренней структуры Лейкопласты содержат ферменты, с помощью которых из излишков глюкозы, образованной процессе фотосинтеза, них синтезируется крахмал, основная масса которого откладывается запасающих тканях или органах клубнях, корневищах, семенах виде крахмальных зёрен У некоторых растений лейкопластах откладываются жиры Резервная функция лейкопластов изредка проявляется образовании запасных белков форме кристаллов или аморфных включений. Ядро содержит генетическую информацию и управляет жизнедеятельностью клетки. В области перового комплекса начинается так называемая плотная пластинка белковый слой, подстилающий на всем протяжении внутреннюю мембрану ядерной оболочки Эта структура выполняет прежде всего опорную функцию, так как при ее наличии форма ядра сохраняется даже случае разрушения обеих мембран ядерной оболочки Предполагают также, что закономерная связь с веществом плотной пластинки способствует упорядоченному расположению хромосом интерфазном ядре.

Диктиосома рис 2 6, А представлена стопкой из 3 12 уплощенных дискообразных цистерн, от краев которых отшнуровываются пузырьки везикулы Ограниченные определенным участком локальные расширения цистерн дают более крупные пузырьки вакуоли В дифференцированных клетках позвоночных животных и человека диктиосомы обычно собраны околоядерной зоне цитоплазмы В пластинчатом комплексе образуются секреторные пузырьки или вакуоли, содержимое которых составляют белки и другие соединения, подлежащие выводу из клетки При этом предшественник секрета просекрет, поступающий диктиосому из зоны синтеза, подвергается ней некоторым химическим преобразованиям Он также обособляется сегрегируется виде порций, которые здесь же одеваются мембранной оболочкой В пластинчатом комплексе образуются лизосомы В диктиосомах синтезируются полисахариды, а также их комплексы с белками гликопротеины и жирами гликолипиды, которые затем можно обнаружить гликокаликсе клеточной оболочки. Митохондрии рис 2 6, Б это структуры округлой или палочковидной, нередко ветвящейся формы толщиной 0, 5 мкм и длиной обычно до 5 10 мкм В большинстве животных клеток количество митохондрий колеблется от 150 до 1500, однако женских половых клетках их число достигает нескольких сотен тысяч В сперматозоидах нередко присутствует одна гигантская митохондрия, спирально закрученная вокруг осевой части жгутика Одна разветвленная митохондрия обнаружена клетке такого паразита человека, как трипаносома.

Первичными лизосомами диаметр 100 нм называют неактивные органеллы, вторичными органеллы, которых происходит процесс переваривания Вторичные лизосомы образуются из первичных Они подразделяются на гетеролизосомы фаголизосомы и аутолизосомы цитолизосомы В первых рис 2 6, Г переваривается материал, поступающий клетку извне путем пиноцитоза и фагоцитоза, во вторых разрушаются собственные структуры клетки, завершившие свою функцию Вторичные лизосомы, которых процесс переваривания завершен, называют остаточными тельцами телолизосомы В них отсутствуют гидролазы и содержится непереваренный материал.

К органеллам общего значения относят также некоторые постоянные структуры цитоплазмы, лишенные мембран Микротрубочки рис 2 6, Д трубчатые образования различной длины с внешним диаметром 24 нм, шириной просвета 15 нм и толщиной стенки около 5 нм Встречаются свободном состоянии цитоплазме клеток или как структурные элементы жгутиков, ресничек, митотического веретена, центриолей Свободные микротрубочки и микротрубочки ресничек, жгутиков и центриолей имеют разную устойчивость к разрушающим воздействиям, например химическим колхицин Микротрубочки строятся из стереотипных субьединиц белковой природы путем их полимеризации В живой клетке процессы полимеризации протекают одновременно с процессами деполимеризации Соотношением этих процессов определяется количество микротрубочек В свободном состоянии микротрубочки выполняют опорную функцию, определяя форму клеток, а также являются факторами направленного перемещения внутриклеточных компонентов. Включения, их классификация, химическая и морфофункциональная характеристика Физикохимические свойства гиалоплазмы. В метафазе происходит образование метафазной пластинки, или материнской звезды, неполное обособление сестринских хроматид друг от друга. Амитоз прямое деление клетки, у которой ядро находится интерфазном состоянии При этом не происходит конденсации хромосом и образования веретена деления.

Клетки как части целостного организма Каждое проявление деятельности целого организма, будь то реакция на раздражение или движение, иммунные реакции и многое другое, осуществляется специализированными клетками. Ультрамикроскопическая органелла немембранного строения Состоит из двух центриолей Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а середине находится однородное вещество Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу. Принимает участие делении клеток животных и низших растений В начале деления профазе центриоли 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 дочерних клетках, удваиваются и образуют клеточный центр. Участвует транспорте веществ и ядерных структур, заполняет пространство между ядерными структурами во время деления клеток смешивается с цитоплазмой.

Аппарат Гольджи это органоид клетки, получивший свое название по имени ученого К Гольджи, который впервые увидел его цитоплазме нейронов и назвал сетчатым аппаратом 1898 Во многих клетках этот органоид действительно имеет форму сложной сети, расположенной вокруг ядра Иногда же его сетевидная структура приобретает вид шапочки, расположенной над ядром, или тяжа, опоясывающего ядро В клетках многих беспозвоночных животных и растений комплекс Гольджи представлен виде отдельных элементов, обладающих формой округлых, серповидных или палочковидных телец, носящих название диктиосом Такая рассеянная форма аппарата Гольджи свойственна и некоторым клеткам позвоночных животных Исследование многочисленных клеток животных и растений с помощью электронного микроскопа показало, что, несмотря на многообразие формы и строения комплекса Гольджи, структура его элементов однотипна разных клетках По данным электронномикроскопического исследования, ультраструктура комплекса Гольджи включает три основных компонента 1 Система плоских цистерн, ограниченных гладкими мембранами Цистерны и. Схема строения порового комплекса А поровый комплекс вид сверху Б поровый комплекс разрезе В молекулярная организация порового комплекса 1 белки глобулы порового комплекса 2 наружная ядерная мембрана 3 внутренняя ядерная мембрана 4 перинуклеарное пространство 5 центральная часть диафрагма поры.

Главный компонент ядра хроматин, являющийся основным носителем наследственных свойств клетки и всего организма Количество хроматиновых нитей интерфазном неделящемся ядре соответствует количеству митотических хромосом делящемся ядре. Степень деконденсации хроматина бывает различной ядрах клеток разных организмов, разных тканей, на разных участках одной и той же хроматиновой нити В интерфазном ядре промежуточной стадии между делениями клетки, когда хроматиновые нити деконденсированы, них тем не менее остаются небольшие сильно конденсированные участки Такие уплотненные участки получили название гетерохроматина, а остальная масса деконденсированного хроматина эухромитина. Постоянно гетерохроматическими остаются теломерные концевые, центромерные при митозе связывающиеся с веретеном деления и некоторые другие участки хромосом Постоянный, или облигатный обязательный, гетерохроматин генетически неактивен На долю постоянного гетерохроматина приходится до 15 всего хроматина у млекопитающих, до 60 у амфибий. В ядре осуществляется хранение, воспроизведение, реализация и восстановление генетического материала.

Цитоплазматическая мембрана У всех клеток растений, многоклеточных животных, у простейших и бактерий клеточная мембрана трехслойна наружный и внутренний слои состоят из молекул белков, средний из молекул липидов Она ограничивает цитоплазму от внешней среды, окружает все органоиды клетки и представляет собой универсальную биологическую структуру В некоторых клетках наружная оболочка образована несколькими мембранами, плотно прилегающими друг к другу В таких случаях клеточная оболочка становится плотной и упругой и позволяет сохранить форму клетки, как, например, у эвглены и инфузории туфельки У большинства растительных клеток, помимо мембраны, снаружи имеется еще толстая целлюлозная оболочка клеточная стенка Она хорошо различима обычном световом микроскопе и выполняет опорную функцию за счет жесткого наружного слоя, придающего клеткам четкую форму. Внутренняя полость канальцев заполнена продуктами жизнедеятельности клетки Внутриклеточные канальцы, образуя сложную ветвящуюся систему, регулируют перемещение и концентрацию веществ, разделяют различные молекулы органических веществ и этапы их, синтеза На внутренней и внешней поверхности мембран, богатых ферментами, осуществляется синтез белков, жиров и углеводов, которые либо используются обмене веществ, либо накапливаются цитоплазме качестве включений, либо выводятся наружу.

Комплекс Гольджи растительных клетках имеет вид отдельных телец, окруженных мембранами В животных клетках этот органоид представлен цистернами, канальцами и пузырьками В мембранные трубки комплекса Гольджи из канальцев эндоплазматической сети поступают продукты секреции клетки, где они химически перестраиваются, уплотняются, а затем переходят цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся из нее В цистернах комплекса Гольджи происходит синтез полисахаридов и их объединение с белками, результате чего образуются гликопротеиды. У многих растительных и животных клеток имеются органоиды специального назначения реснички, выполняющие функцию движения инфузории, клетки дыхательных путей, жгутики простейшие одноклеточные, мужские половые клетки у животных и растений и др Включения временные элемеаты, возникающие клетке на определенной стадии ее жизнедеятельности результате синтетической функции Они либо используются, либо выводятся из клетки Включениями являются также запасные питательные вещества растительных клеткахкрахмал, капельки жира, блки, эфирные масла, многие органические кислоты, соли органических и неорганических кислот животных клетках гликоген клетках печени и мышцах, капли жира подкожной клетчатке Некоторые включения накапливаются клетках как отбросы виде кристаллов, пигментов.

Ядерная оболочка отделяет ядро от цитоплазмы, и световой микроскоп она видна как очень тонкий контур При увеличении электронного микроскопа 4000050000 раз хорошо видно, что ядерная оболочка состоит из двух мембран наружной и внутренней, а между ними находится узкое пространство, заполненное полужидким веществом Наружная и внутренняя мембраны ядерной оболочки имеют трехслойное строение и по этому признаку сходны как с наружной мембраной, так и с мембранами других органоидов клетки В ядерной оболочке находится множество мельчайших пор, через которые из ядра цитоплазму и обратно поступают белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, вода и разнообразные ионы, осуществляется непрерывный обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Вариант 1 Уровень А 1 Для млекопитающих основным признаком является 1 непостоянная температура тела 2 наличие диафрагмы 3 обильные густые волосы на теле. Двигательные органеллы У всех эукариотических клеток, имеющих жгутики или реснички у простейших, водорослей, сперматозоидов и клеток мерцательного эпителия, строение их одинаково На поперечном срезе видно, что на периферии жгутика располагаются девять двойных нитей а центредве одиночные нити структура 9 2 Снаружи вся эта система одета плазматической мембраной Основание жгутика закреплено наружном слое цитоплазмы при помощи базального тельца, или блефаропласта Блефаропласт представляет собой производное самовоспроизводящейся органеллы центриоли.

В препаративной энзимологии чаще пользуются методом дифференциального центрифугирования гомогенатов тканей рис 4 26 Для этого сначала разрушают клеточную структуру с помощью подходящего дезинтегратора и полученную квазиоднородную гомогенизированную массу подвергают дифференциальному центрифугированию при температуре О 4 С Обычно распределение ферментов изучают последовательных индивидуальных фракциях, изолированных при дробном центрифугировании гомогенатов, частности во фракции ядер, которую получают при низкой скорости центрифугирования, во фракции митохондрий, которая осаждается при средней скорости центрифугирования, во фракции микросом или рибосом, для изолирования которой требуется высокая скорость центрифугирования, и, наконец, оставшейся прозрачной надосадочной жидкости супернатант, представляющей собой растворимую фракцию цитоплазмы Следует отметить, что фракция митохондрий не является гомогенной, поскольку из нее удается изолировать частицы известные как лизосомы, размер которьгх занимает промежуточное место между размерами митохондрий и микросом В свою очередь микросомальная фракция также является гетерогенной, поскольку состоит основном из элементов эндоплазматической сети неоднородного строения.

Синапс можно представить себе как узкое пространство щель, ограниченное с одной стороны пресинаптической, а с другой постсинаптической мембраной рис 19 4 Пресинаптическая мембрана состоит из внутреннего слоя принадлежащего цитоплазме нервного окончания и наружного слоя образованного нейроглией Мембрана некоторых местах утолщена и уплотнена, других истончена и имеет отверстия для сообщения цитоплазмы аксона с синаптическим пространством Постсинаптическая мембрана менее плотная, не имеет отверстий Подобным образом построены и нервномышечные синапсы но они имеют более сложное строение мембранного комплекса. В лизосомах сосредоточены гидролитические ферменты Здесь происходит расщепление биополимеров белков, жиров, углеводов. Вакуоли отделены от цитоплазмы мембранами В запасных вакуолях содержатся запасные питательные вещества клетки, а шлаковых ненужные продукты обмена и токсические вещества. Каждая клетка, несмотря на свои малые размеры, устроена очень сложно Клетки содержат структуры для потребления питательных веществ и энергии, выделения продуктов обмена, размножения Все эти стороны жизнедеятельности клетки тесно увязаны друг с другом.

В том месте, где пищевая частица прикасается к наружной мембране клетки, образуется впячивание, и частица попадает внутрь клетки, окруженная мембраной Этот процесс называется фагоцитозом рис 1 6, а Внутрь образовавшегося пузырька проникают пищеварительные ферменты, и возникает пищеварительная вакуоль Путем фагоцитоза питаются простейшие У многоклеточных организмов некоторые лейкоциты крови довольно крупные амебовидные клетки, передвигаясь крови и лимфе, также способны активно захватывать и переваривать чужеродные бактерии Их называют фагоцитами. Клеточное ядро это важнейшая часть клетки Оно есть почти во всех клетках многоклеточных организмов Исключение составляют красные кровяные тельца человека эритроциты Не имеют ядра и древнейшие на Земле одноклеточные существа бактерии, поэтому их называют прокариотами от лат pro перед, раньше и гр karyon ядро Клетки всех остальных организмов грибов, растений, животных содержат хорошо оформленное ядро, поэтому их называют эукариотами от гр eu хорошо, полностью. От цитоплазмы ядро отделено оболочкой, состоящей из двух мембран рис 1 7 Внутренняя мембрана гладкая, а наружная имеет многочисленные выступы Общая толщина клеточной оболочки около 30 нм В оболочке ядра имеются многочисленные поры, для того чтобы различные вещества могли попадать из цитоплазмы ядро, и наоборот. Внутреннее содержимое ядра получило название кариоплазмы, или ядерного сока В ядерном соке расположены хроматин и ядрышки.

Многие клетки способны к движению, например инфузориятуфелька, эвглена зеленая, амебы Некоторые из этих организмов двигаются при помощи особых органоидов движения ресничек и жгутиков. Помимо обязательных для клетки органоидов, ней есть образования то появляющиеся, то исчезающие зависимости от ее состояния Эти образования получили название клеточных включений Чаще всего клеточные включения находятся цитоплазме и представляют собой питательные вещества или гранулы веществ, синтезируемых этой клеткой Это могут быть мелкие капли жира, гранулы крахмала или гликогена, реже гранулы белка, кристаллы солей. Аппарат комплекс Гольджи это система цистерн, которых накапливаются вещества, синтезированные клеткой Здесь же эти вещества претерпевают дальнейшие биохимические превращения, упаковываются мембранные пузырьки и переносятся те места цитоплазмы, где они необходимы, или же транспортируются к клеточной мембране и путем экзоцитоза выводятся за пределы клетки.

Лизосомы это маленькие мембранные пузырьки, содержащие до 50 разных видов пищеварительных ферментов, способных расщеплять белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты Формируются лизосомы комплексе Гольджи, где модифицируются и накапливаются пищеварительные ферменты Лизосомы и их ферменты используются клеткой также тех случаях, когда необходимо заменить поврежденные участки клетки При этом поврежденный участок окружается со всех сторон мембраной, а затем с этой мембраной сливается лизосома Таким образом, ферменты проникают внутрь изолированного участка и разрушают его, чтобы на его месте мог быть построен новый Этот процесс получил название аутофагии. Митохондрии это органоиды клетки, участвующие процессе клеточного дыхания и запасающие для клетки энергию см далее Количество митохондрий клетке варьирует от единиц сперматозоиды, некоторые водоросли и простейшие до тысяч Особенно много митохондрий тех клетках, которые нуждаются больших количествах энергии клетки печени, мышечные клетки. Ядра клетки размножаются только делением, при этом большинстве случаев делятся и сами клетки Обычно различают прямое деление ядра клетки путем перешнуровки амитоз и самый распространенный способ деления ядер клетки типичное непрямое деление, или митоз.

Действие ионизирующей радиации и некоторых других факторов способно изменять заключенную ядре клетки генетическую информацию, приводя к различным изменениям ядерного аппарата, что иногда может приводить к гибели самих клеток или служить причиной наследственных аномалий у потомства см Наследственность, Поэтому изучение структуры и функций ядра клетки, особенно связей между хромосомными соотношениями и наследованием признаков, которыми занимается цитогенетика, имеет существенное практическое значение для медицины см Цитогенетические исследования. Ядро клетки важнейшая составная часть всех растительных и животных клеток. Митоз и мейоз см являются важнейшими механизмами, обеспечивающими закономерности явлений наследственности У некоторых простейших организмов, а также патологических случаях клетках млекопитающих и человека ядра клетки делятся путем простой перетяжки, или амитоза В последние годы показано, что и при амитозе происходят процессы, обеспечивающие разделение ядра клетки на две равнозначные части.

Набор хромосом ядре клетки особи называют кариотипом см Кариотип во всех клетках данной особи, как правило, одинаков Многие врожденные аномалии и уродства синдромы Дауна, Клайнфелтера, Тернера Шерешевского и др обусловлены различными нарушениями кариотипа, возникшими либо на ранних стадиях эмбриогенеза, либо при созревании половой клетки, из которой возникла аномальная особь Аномалии развития, связанные с видимыми нарушениями хромосомных структур ядра клетки, называют хромосомными болезнями см Наследственные болезни Различные повреждения хромосом могут быть вызваны действием физических или химических мутагенов рис 3 В настоящее время методы, позволяющие быстро и точно устанавливать кариотип человека, используют для ранней диагностики хромосомных болезней и для уточнения этиологии некоторых заболеваний. В ядре расположены нитевидные образования хромосомы В ядре клетки тела человека кроме половых содержится по 46 хромосом Хромосомы являются носителями наследственных задатков организма, передающихся от родителей потомству.

Ядерная оболочка имеет отверстия диаметром около 90 нм, образующиеся за счет слияния внешней и внутренней ядерных мембран Такие отверстия оболочке ядра окружены сложными белковыми структурами, получившими название комплекса ядерной поры Восемь белковых субъединиц, входящих состав ядерной поры, располагаются вокруг перфорации ядерной оболочки виде колец, диаметром около120 нм, наблюдаемых электронный микроскоп с обеих сторон ядерной оболочки Белковые субъединицы комплекса поры имеют выросты, направленные к центру поры, где иногда видна центральная гранула диаметром 1040 нм Размер ядерных пор и их структура стандартны для всех клеток эукариот Число ядерных пор зависит от метаболической активности клеток чем выше уровень синтетических процессов клетке, тем больше пор на единицу площади поверхности клеточного ядра. Аутолизосомы По морфологии аутолизосомы аутофагосомы относят ко вторичным лизосомам, но внутри этих частиц встречаются фрагменты или даже целые цитоплазматические структуры, такие как митохондрии, пластиды, рибосомы, элементы ретикулюма и Предполагается, что процесс аутофагоцитоза связан с отбором и уничтожением измененных, сломанных клеточных компонентов.

Мембраны ядерной оболочки морфологическом отношении не отличаются от остальных внутриклеточных мембран они имеют толщину около 7 нм и состоят из двух осмиофильных слоев В общем виде ядерная оболочка может быть представлена, как полый двухслойный мешок, отделяющий содержимое ядра от цитоплазмы Из всех внутриклеточных мембранных компонентов таким типом расположения мембран обладают только ядро, митохондрии и пластиды. Состав липидов сходен с таковым мембранах микросом или мембранах эндоплазматической сети. Считается, что белки молекулярного веса до 70 тыс И размером не больше 4, 5 нм могут свободно диффундировать через оболочку. Степень такой деконденсации хромосом может быть различной ядрах разных клеток Когда хромосома или ее участок полностью деконденсирован, тогда эти зоны называют диффузным хроматином При неполном разрыхлении хромосом интерфазном ядре видны участки конденсированного хроматина иногда называемого гетерохроматин Показано, что степень деконденсации хромосомного материала интерфазе может отражать функциональную нагрузку этой структуры Чем более диффузен хроматин интерфазного ядра, тем выше нем синтетические процессы. Наблюдения за структурой хроматина с помощью электронного микроскопа показали, что составе ядра на ультратонких срезах всегда видны фибриллярные элементы. Морфологию хромосом лучше всего изучать момент их наибольшей конденсации, метафазе и начале анафазы.

Хромосомы животных и растений этом состоянии представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной, у большей части хромосом удается легко найти зону первичной перетяжки, которая делит хромосому на два плеча рис Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины субметацентрическими. Ядрышко Практически во всех живых клетках эукариотических организмов ядре видно одно или несколько обычно округлой формы тельц, сильно преломляющих свет, это ядрышки, или нуклеолы. Количество ядрышек клетке Начиная с зеленых водорослей, грибов и низших простейших и кончая высшими организмами, все клетки имеют обязательные внутриядерные структуры ядрышки Это правило имеет большое число исключений, которые только подчеркивают важность и необходимость ядрышка жизненном цикле клетки К таким исключениям относятся клетки дробящихся яиц, где ядрышки отсутствуют на ранних этапах эмбриогенеза, или клетки закончившие развитие и необратимо специализировавшиеся, например, некоторые клетки крови. Узнать о главной роли ядра клетке удалось с помощью ряда, сложных, но остроумных опытов Например, если одноклеточную амёбу разрезать надвое, то половинка, содержащая ядро, после перенесенной операции начнёт питаться, и, конце концов, станет полноценной амёбой Другая же, безъядерная половинка через однудве недели и погибнет.

В зависимости от типа клетки зависит и форма ядра клетки Выделают шаровидные, овальные и неправильные формы Что касается величины ядра клетки, она может быть разной, зависит от того, какого объёма цитоплазма. Ограничено ядро клетки специальной ядерной оболочкой отделяющее кариоплазму от цитоплазмы Такая оболочка складывается из двух мембран, за счёт чего возможен полноценный обмен веществ между цитоплазмой и ядром. В ядре клетки присутствуют такие структуры, как Ядерная мембрана, через её поры происходит обмен между цитоплазмой и ядром Кариоплазма она заполняет ядра клетки и содержит другие компоненты ядра Хромосомы Одно либо несколько сферических. Стресс физиологическая реакция организма на негативное влияние окружающей среды, перенапряжение, трудную ситуацию, отрицательные эмоции. Дисфагия расстройство акта глотания, которое может возникнуть при некоторых болезнях нервной системы, глотки или пищевода. Наука о клетке называется цитологией греч цитос клетка, логос наука Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур и клеток внутри организма, размножение и развитие клеток, приспособление клеток к условиям окружающей среды.

В 1838 1939 гг двое немецких ученых ботаник М Шлейден и зоолог Т Шванн, собрали все доступные им сведения и наблюдения единую теорию, утверждавшую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ Спустя примерно 20 лет после провозглашения Шлейдоном и Шванном клеточной другой немецкий ученый врач Р Вирхов сделал очень важное обобщение клетка может возникнуть из предшествующей клетки Академик Российской Академии наук Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы начинают свое развитие с клетки и этой клеткой является зигота. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой молекул липидов, который встроены молекулы белков Клетка способна выделять за пределы своей наружной мембраны различные вещества, например слизь, целлюлозу, образующие клеточные стенки, и другие материалы, а также избирательно поглощать различные вещества извне Мембрана обеспечивает поддержание определенной концентрации солей внутри клетки на постоянном уровне Гибнущая клетка теряет контроль над внутренней концентрацией различных веществ, особенно солей. Поглощение и выделение различных веществ живой клеткой контролируется особыми белками, встроенными мембрану Эти белки служат как бы воротами или насосами, и их работа связана с потреблением энергии. Ингибирование конечным продуктом есть проявление отрицательной обратной связи, обычного механизма регуляции, который встречается не только клетках.

Метафаза Завершаются процессы спирализации хромосом и формирования веретена деления Каждая хромосома прикрепляется центромерой к микротрубочке веретена деления и направляется к центральной части клетки Центромеры хромосом располагаются на одинаковых расстояниях от полюсов клетки Хроматиды отделяются друг от друга. Анафаза I Гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и двигаются к противоположным полюсам клетки Центромеры отдельных хромосом не разделяются, и каждая хромосома состоит из двух хроматид У каждого из полюсов клетки собирается половинный гаплоидный набор хромосом. Профаза II Спирализуются хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, исчезают ядрышки, разрушается ядерная оболочка, центриоли перемещаются к полюсам клеток, начинает формироваться веретено деления Хромосомы приближаются к экваториальной пластинке.

Некроз Этот вид клеточной смерти обычно связывается с нарушением внутриклеточного гомеостаза результате нарушения проницаемости клеточных мембран, приводящим к изменению концентрации ионов клетке, с необратимыми изменениями митохондрий, что сразу приводит к прекращению всех жизненных функций, включая синтез макромолекул Некроз вызывают повреждения плазматической мембраны, подавление активности мембранных насосов под действием многих ядов, а также необратимые изменения энергетики при недостатке кислорода при ишемии закупорке кровеносного сосуда или отравлении митохондриальных ферментов действие цианидов При этом при повышении проницаемости плазматической мембраны клетка набухает за счет ее обводнения, цитоплазме происходит увеличение концентрации ионов Na и Ca2, закисление цитоплазмы, набухание вакуолярных компонентов и разрыв их мембран, прекращение синтеза белков цитозоле, освобождение лизосомных гидролаз и лизис клетки Одновременно с этими изменениями цитоплазме изменяются и клеточные ядра вначале они компактизируются пикноз ядер, но по мере набухания ядра и разрыва его оболочки пограничный слой хроматина распадается на мелкие массы кариорексис а затем наступает кариолизис, растворение ядра Особенностью некроза является то, что такой гибели подвергаются большие группы клеток например, при инфаркте миокарда изза прекращения снабжения кислородом участка сердечной мышцы Обычным является то, что участок некроза подвергается атаке лейкоцитов и зоне некроза развивается воспалительная реакция.

Апоптоз В процессе развития организмов и их функционировании во взрослом состоянии постоянно происходит гибель части клеток, но без их физического или химического повреждения, происходит как бы их беспричинная смерть. Вместе с тем выяснилось, что клетки весьма многообразны Они могут существовать как одноклеточные организмы амебы, а также составе многоклеточных Продолжительность жизни клеток различна от нескольких часов до десятков лет Так, некоторые клетки пищевода отмирают через несколько дней после появления, а срок жизни нервных клеток может совпадать с продолжительностью жизни человека Жизненный цикл любой клетки завершается или делением и продолжением жизни, но уже обновленном виде, или гибелью. Размеры клеток колеблются от одной тысячной сантиметра до 10 см, что, правда, встречается очень редко. Проще всего устроены клетки цианобактерий и настоящих бактерий У них отсутствуют ядра, митохондрии, пластиды и некоторые другие структуры, характерные для клеток высших организмов, не развита система внутренних мембран В связи с отсутствием ядра такие клетки называются прокариотическими. Огромное число эукариотических организмов существуют как отдельные клетки одноклеточные водоросли хлореллы, одноклеточные грибы дрожжи и одноклеточные животные амебы, инфузории.

Клетки многоклеточных растений и животных могут выглядеть совершенно поразному Человек, например, как и все прочие позвоночные, состоит из нервных и мышечных клеток, клеток печени, костной ткани и многих других Разнообразие формы и размеров клеток соответствует разнообразию их функций. Тема урока Экологические группы млекопитающих Тип урока Обобщение и систематизация знаний Цель урока Выявить общие адаптивные черты разных представителей класса Млекопитающих к конкретным условиям своей среды обитания Задачи урока образовательные обобщить знания учащихся о многообразии сред обитания животных и их особенностях, о классификации млекопитающих Познакомить учащихся с основными экологическими группами млекопитающих, которые они объединяются, наиболее характерных. Клеточная мембрана окружает каждую клетку отделяет ее от внешней среды Клеточная мембрана состоит из двух видов наружная и внутренняя Наружная мембрана защищает внутреннее содержимое клетки цитоплазму и ядро от повреждений, поддерживает постоянную форму клетки, обеспечивает связь клеток между собой, избирательно пропускает внутрь клетки необходимые вещества и выводит из клетки продукты обмена.

Строение Эндоплазматическая сеть представляет сложную систему каналов и полостей размером до 500А и более Каналы и полости соединяются между собой и образуют ветвистую сеть, которая пронизывает всю цитоплазму клетки, как это показано на рисунке 60 Полости и каналы эндоплазматической сети отграничены от цитоплазмы мембранами Толщина мембран около. Функции Эндоплазматическая сеть имеет много разнообраз ных функций Основная функция гранулярной эндоплазматиче ской сети участие синтезе белка Поэтому она особенно сильно развита тех клетках, где синтезируется много белка клетки различных желез, и слабо развита клетках, синтези рующих небольшое количество белка клетки лимфатических узлов, селезенки. Жизненный цикл клетки или клеточный цикл вклю чает два периода 1 деление, результате которого образуются две дочерние клетки 2 период между двумя делениями, кото рый носит название интерфазы При делении и период интер фазы ядро претерпевает очень сложные изменения, от которых зависит его структура.

В общем виде ядерная оболочка может быть представлена, как полый двухслойный мешок, отделяющий содержимое ядра от цитоплазмы Из всех внутриклеточных мембранных компонентов таким типом расположения мембран обладают только ядро, митохондрии и пластиды Однако ядерная оболочка имеет характерную особенность, отличающую ее от других мембранных структур клетки Это наличие особых пор оболочке ядра, которые образуются за счет многочисленных зон слияний двух ядерных мембран и представляет собой как бы округлые перфорации всей ядерной оболочки. Наиболее характерной и бросающейся глаза структурой ядерной оболочке является ядерная пора Поры оболочке образуются за счет слияния двух ядерных мембран виде округлых сквозных отверстий или перфораций с диаметром 8090 нм Округлое сквозное отверстие ядерной оболочке заполнено сложноорганизованными глобулярными и фибриллярными структурами Совокупность мембранных перфораций и этих структур называют комплексом пор ядра Тем самым подчеркивается, что ядерная пора не просто сквозная дыра ядерной оболочке, через которую непосредственно вещества ядра и цитоплазмы могут сообщаться. Состав липидов сходен с таковым мембранах микросом или мембранах эндоплазматической сети Ядерные оболочки характеризуются относительно низким содержанием холестерина и высоким фосфолипидов, обогащенных насыщенными жирными кислотами.

Таким образом, из многочисленных свойств и функциональных нагрузок ядерной оболочки следует подчеркнуть ее роль как барьера, отделяющего содержимое ядра от цитоплазмы, ограничивающего свободный доступ ядро крупных агрегатов биополимеров, барьера, активно регулирующего транспорт макромолекул между ядром и цитоплазмой. Однако такое нитчатое строение ядрышка не всегда четко выражено У некоторых клеток отдельные нити нуклеонем сливаются, и ядрышки могут быть совершенно однородными. Значение ядра как хранилища генетического материала и его главная роль определении фенотипических признаков были установлены давно Немецкий биолог Хаммерлинг одним из первых продемонстрировал важнейшую роль ядра Он выбрал качестве объекта своих экспериментов необычайно крупную одноклеточную или неклеточную морскую водоросль Acetabularia Существует два близко родственных вида A medierranea и A crenulata, различающихся только по форме шляпки. В ряде экспериментов, том числе таких, которых шляпку отделяли от нижней части стебелька где находится ядро, Хаммерлинг показал, что для нормального развития шляпки необходимо ядро В дальнейших экспериментах, которых соединяли нижнюю часть, содержащую ядро одного вида с лишенным ядра стебельком другого вида, у таких химер всегда развивалась шляпка, типичная для того вида, которому принадлежит ядро.

Клетка эукариот организована сложнее, чем прокариотическая рис 1 Она покрыта цитоплазматической мембраной, которая играет важную роль регулировании состава клеточного содержимого, так как через нее проникают все питательные вещества и продукты секреции Каждая клетка содержит небольшое шаровидное или овальное тельце, называемое ядром. Ядро служит важным регулирующим центром клетки оно содержит наследственные факторы гены, определяющие признаки данного организма, и управляет многими внутриклеточными процессами. Ряд опытов, доказывающих важную роль ядра регуляции клеточного роста, провел Геммерлинг на одноклеточном растении ацетабулярии Это морская водоросль, которая, может быть длиной 5 см она внешне напоминает гриб и имеет корни и ножку, заканчивающуюся вверху большой дисковидной шляпкой Все растение представляет собой однуединственную клетку и содержит лишь одно ядро, находящееся около основания стебля. Оболочка, окружающая ядро и отделяющая его от цитоплазмы, ядерная мембрана регулирует движение веществ из ядра и ядро В полужидком основном веществе ядра кариоплазме размещается строго определенное число вытянутых нитевидных образований, называемых хромосомами На окрашенном срезе неделящейся клетки хромосомы обычно имеют вид неправильной сети из темных тяжей и зернышек, совокупности называемых хроматином. Материал, находящийся внутри плазматической мембраны, но вне ядра, называется цитоплазмой.

В клетках большинства растений имеются пластиды формирования, которых происходит синтез или накопление органических веществ. Хромосомы можно идентифицировать по их длине Длина хромосомы варьирует от 1 до 30 мкм большая часть хромосом состоянии максимального сокращения митозе имеет длину менее 10 мкм Абсолютная и относительная длина двух плеч хромосомы служит главным, а иногда и единственным критерием для распознавания отдельных хромосом. Перед началом клеточного деления большая часть хроматина уплотняется, образуя хромосомы Число хромосом клеточных ядрах всех особей какоголибо вида постоянно и представляет собой один из его признаков. Набор хромосом соматической клетки, свойственный тому или иному виду животных или растений, называют кариотипом Он включает все особенности хромосомного комплекса число хромосом, их форму, наличие видимых под световым микроскопом деталей строения отдельных хромосом рис. Среди всех хромосом кариотипа различают пары аутосом, одинаковые для мужских и женских особей, и одну пару половых хромосом, различающихся у мужских и женских особей Половые хромосомы женских особей млекопитающих обозначают буквами XX и мужских особей XY поэтому женский пол называют гомогаметным, мужской гетерогаметным У птиц и бабочек, наоборот, женский пол гетерогаметный, мужской гомогаметный.

Митотическое деление представляет собой непрерывный процесс, каждая стадия которого незаметно переходит следующую за ней Для удобства описания принято подразделять митоз на четыре стадии профазу, метафазу, анафазу и телофазу рис. Форма ядра молодых клетках основном округлошаровидная, а затем при дифференциа ции часто зависит от формы клетки и состояния цитоплазмы Так, длинных узких клетках ядра чаще всего вытянутые, веретенообразные, сплюс нутые или чечевицевидные В паренхимных клет ках ядра имеют все разновидности округлой фор мы Движение цитоплазмы часто деформирует форму ядра, делает ее сплюснутой, неправильной Под электронным микроскопом ядро имеет амебовидную форму, образуя лопасти, углубле ния, которых скапливаются митохондрии Та кая распростертость ядра увеличивает его рабо чую поверхность и повышает интенсивность взаимодействия между ядром и цитоплазмой рис. Крупные пищевые частицы не могут попасть клетку через поры мембраны, но они попадают туда путём фагоцитоза В этом случае месте контакта частицы с мембраной образуется углубление, которое постепенно увеличивается и затягивает частицу внутрь клетки Так питаются амёбы и другие простейшие У многоклеточных организмов к фагоцитозу способны немногие клетки, поглощающие бактерии или разнообразные твёрдые частицы, случайно попавшие организм Аналогично проникают клетку и капли жидкости, этот явление называется пиноцитозом.

Под воздействием яркого света лейкопласты начинают вырабатывать зелёный пигмент хлорофилл и становятся хлоропластами По этой причине зеленеют на свету клубни картофеля В клетках листьев растений осенью хлорофилл разрушается, их окраску начинают определять другие пигменты каротиноиды и антоцианы В результате листья приобретают жёлтый, красный или оранжевый цвет. Ядро клетки это место хранения, воспроизведения и начальной реализации наследственной информации эукариотической клетке. В клетках прокариот эубактерии, цианобактерии, архебактерии оформленного ядра нет, его функции выполняет нуклеоид основу которого составляет бактериальная хромосома Дополнительными носителями генетической информации у прокариот являются плазмиды мелкие кольцевые молекулы. У ряда организмов на некоторых стадиях развития образуется плазмодий гигантская многоядерная клетка Плазмодий возникает том случае, если ядра делятся, а цитоплазма остается единой Стадия плазмодия встречается у многих простейших, слизевиков, низших грибов, а также у ряда прокариот.

До некоторых пор роль ядра клеточном делении оставалась неопределенной Это, вероятно, было связано с трудностью наблюдения за ним В живой клетке ядро, как правило, можно видеть только при значительном увеличении обычного светового микроскопа Ядро, находящееся процессе деления, наблюдать еще труднее Анилиновые красители окрашивают ядро, цитоплазму и клеточную оболочку поразному и, следовательно, облегчают узнавание этих структур Анилиновые красители синтезируются искусственно, и методика их получения не была известна до середины XIX Естественные красители, которые биологи использовали раньше, не всегда окрашивали ядра достаточно хорошо, чтобы их можно было отличить от остальных частей клетки И вновь дальнейший прогресс зависел от развития подходящих для проведения исследований методов В то время не было недостатка хороших микроскопах, но не было известно, как обрабатывать клетки, чтобы увидеть как можно больше клеточных структур Следует отметить, что никто не знал, будут ли анилиновые красители для этой цели лучше, чем естественные Когда 1860х гг химики получили анилиновые красители, ктото просто наугад попытался использовать их для окрашивания тонких срезов растительных и животных тканей В 1879 немецкий биолог Вальтер Флемминг использовал различные анилиновые красители и ахроматические линзы Обработав клетки красителями и изучая их под микроскопом с ахроматическими линзами, он проследил за поведением ядра процессе клеточного деления В его книге Клеточное вещество, ядро и клеточное деление описаны результаты наблюдений над клеточным делением, причем описания очень близки к современным Поскольку хромосомы похожи на нити, Флемминг решил назвать этот процесс митозом греческое слово, что переводе значит нить Строго говоря, митоз относится только к процессу ядерного удвоения Образования клеточной пластинки растительных клетках и клеточной бороздки животных клетках являются делениями цитоплазмы Было бы неправильным считать, что Флемминг единственный первооткрыватель явления митоза Понимание всей последовательности процесса митоза зависело от многих ученых, работавших над этой проблемой все предыдущие годы Одна из основных трудностей исследования событий, происходящих клетке, состояла том, что клетки погибали процессе окрашивания Это означает, что клетка изучается только после того, как жизнедеятельность ней прекращена По этой остановленной движении картине Флемминг и другие исследователи воссоздали то, что происходит живых клетках Это примерно то же, что воссоздать работу фабрики по серии моментальных снимков, взятых различные интервалы времени По существу, это и было сделано Флеммингом Другие ученые, основываясь на работе Флеминга, конце концов выявили связь хромосом с наследственностью и эволюцией Именно так развивается наука успех зависит не от случайных открытий ученых гигантов, а от кропотливой работы большого отряда ученых В световом, а также фазовоконтрастном микроскопах ядро обычно представляется оптически гомогенным видны лишь оболочка и одно или несколько ядрышек внутри Иногда обнаруживаются также гранулы и небольшие глыбки Реже неделящихся живых клетках удается наблюдать хромосомы Тонкая хроматиновая сеть отчетливо выявляется лишь после фиксации и окрашивания клетки основными красителями Исследования ядра на фиксированных и окрашенных препаратах показали, что его микроскопическое изображение почти не зависит от метода изготовления препаратов Лучше всего тонкая структура ядра сохраняется при фиксации четырехокисью осмия Другие общепринятые фиксаторы позволяют различать на препарате ядерную оболочку, ядрышко, хроматиновые структуры виде глыбок и нитей и неокрашенную массу между ними нуклеоплазму Хроматиновые структуры расположены более жидкой ахроматической среде, они могут быть плотными или рыхлыми, пузыревидными У некоторых объектов хроматин после фиксации не образует явно выраженной ядерной сети, а концентрируется ядре виде крупных глыбок, названных хромоцентрами, или прохромосомами В ядрах подобного типа весь хроматин сосредоточен хромоцентрах.

На заре развития жизни на Земле все клеточные формы были представлены бактериями Они всасывали органические вещества, растворённые первичном океане, через поверхность тела.

Ядро клетки одна из основных составных частей всех растительных и животных клеток, неразрывно связанная с обменом, размножением, передачей наследственной информации и др Форма ядра клетки варьирует зависимости от типа клетки Имеются овальные, шаровидные и неправильной формы подковообразные или многолопастные ядро клетки у лейкоцитов, четковидные ядра клетки у некоторых инфузорий, разветвленные ядра клетки железистых клетках насекомых и др Величина ядра клетки различна, но обычно связана с объемом цитоплазмы Нарушение этого соотношения процессе роста клетки приводит к клеточному делению Количество ядер клетки также неодинаково большинство клеток имеет одно ядро, хотя встречаются двуядерные и многоядерные клетки например, некоторые клетки печени и костного мозга Положение ядра клетке является характерным для клеток каждого типа В зародышевых клетках ядро обычно находится центре клетки, но может смещаться по мере развития клетки и образования цитоплазме специализированных участков или отложения ней резервных веществ В ядре клетки различают основные структуры 1 ядерную оболочку ядерную мембрану, через поры которой осуществляется обмен между ядром клетки и цитоплазмой имеются данные, указывающие на то, что ядерная мембрана состоящая из двух слоев без перерыва переходит мембраны эндоплазматической сети и комплекса Гольджи 2 ядерный сок, или кариоплазму, полужидкую, слабо окрашиваемую плазматическую массу, заполняющую все ядра клетки и содержащую себе остальные компоненты ядра 3 хромосомы которые неделящемся ядре видны только с помощью специальных методов микроскопии на окрашенном срезе неделящейся клетки хромосомы обычно имеют вид неправильной сети из темных тяжей и зернышек, совокупности называемых хроматином 4 одно или несколько сферических телец ядрышек, являющихся специализированной частью ядра клетки и связанных с синтезом рибонуклеиновой кислоты и белков Ядро клетки обладает сложной химической организацией, которой важнейшую роль играют нуклеопротеиды продукт соединения нуклеиновых кислот с белками В жизни клетки имеются два основных периода интерфазный, или метаболический, и митотический, или период деления Оба периода характеризуются главным образом изменениями строении ядра клетки В интерфазе ядро клетки находится покоящемся состоянии и участвует синтезе белков, регуляции формообразования, процессах секреции и других жизненных отправлениях клетки В период деления ядре клетки происходят изменения, приводящие к перераспределению хромосом и образованию дочерних ядер клетки наследственная информация передается, таким образом, через ядерные структуры новому поколению клеток Ядра клетки размножаются только делением, при этом большинстве случаев делятся и сами клетки Обычно различают прямое деление ядра клетки путем перешнуровки амитоз и самый распространенный способ деления ядер клетки типичное непрямое деление, или митоз Действие ионизирующей радиации и некоторых других факторов способно изменять заключенную ядре клетки генетическую информацию, приводя к различным изменениям ядерного аппарата, что иногда может приводить к гибели самих клеток или служить причиной наследственных аномалий у потомства см Наследственность, Поэтому изучение структуры и функций ядра клетки, особенно связей между хромосомными соотношениями и наследованием признаков, которыми занимается цитогенетика, имеет существенное практическое значение для медицины.

Биология клетки общих чертах известна каждому из школьной программы Предлагаем вам вспомнить изученное когдато, а также открыть для себя чтото новое о ней Название клетка было предложено еще 1665 году англичанином Р Гуком Однако лишь 19 веке ее начали изучать систематически Ученых заинтересовала, среди прочего, и роль клетки организме Они могут быть составе множества различных органов и организмов икринок, бактерий, нервов, эритроцитов или же быть самостоятельными организмами простейшими Несмотря на все их многообразие, функциях и строении их обнаруживается много общего. Ядерный сок это внутреннее содержимое ядра Он заполняет пространство, находящееся между его структурами Обязательно ядре присутствуют ядрышки одно или несколько В них образуются рибосомы Имеется прямая связь между размером ядрышек и активностью клетки ядрышки тем крупнее, чем активнее происходит биосинтез белка и, напротив, клетках с ограниченным синтезом они или вовсе отсутствуют, или невелики. Этот органоид был открыт Камилио Гольджи, итальянским цитологом годы жизни 18441926 В честь него 1898 году он был назван аппаратом комплексом Гольджи Выработанные рибосомах белки поступают этот органоид Когда они нужны какомуто другому органоиду, отделяется часть аппарата Гольджи Таким образом, белок транспортируется требуемое место.

К энергетическим органоидам относятся митохондрии на фото выше и хлоропласты Митохондрии это своеобразные энергетические станции каждой клетки Именно них извлекается энергия из питательных веществ Митохондрии имеют изменчивую форму, однако чаще всего это гранулы. В ядре выделяют ядерную оболочку с поровыми комплексами, ядерный матрикс, ядрышко, хромосомы хроматин, ядерный.

Ядерная оболочка состоит из двух мембран разделенных околоядерным перинуклеарным пространством Несмотря на сходство электронномикроскопической картины, скорость обмена фосфолипидов во внешней мембране 4 раза превосходит скорость их обмена во внутренней Перинуклеарное пространство 20 50 нм сообщается с канальцами цито эндо плазматической сети К наружной мембране ядерной оболочки прикрепляются рибо поли сомы В околоядерной зоне цитоплазмы повышено содержание микрофиламентов и микротрубочек К внутренней мембране, за исключением участков, занятых порами, прилежит высоко компактизированный плотно упакованный хроматин Между мембраной и хроматином располагается ядерная ламина плотная пластинка Она образована промежуточными микрофиламентами 10 нм комплексе с белками внутренней ядерной мембраны Учитывая прочность связи между пластинкой и хроматином, можно думать, что этим контактом обеспечивается пространственная упорядоченность расположения хромосом объеме интерфазного ядра см 2 4 3 4, что, возможно, имеет функциональный смысл Так, образование молекул гемоглобина требует скоординированной транскрипции генов и глобинов, которые у человека расположены, соответственно, на хромосомах 16 и 11 Такая согласованность может достигаться благодаря пространственному сближению названных хромосом см также.

Ядерная пора поровый комплекс структура диаметром порядка 100 нм, образовании которой принимают участие обе мембраны ядерной оболочки и более 1000 белков рис 210 Число ядерных пор на 1 мкм 2 ядерной оболочки зависит от интенсивности синтетических процессов клетке У низших Позвоночных, зрелые эритроциты которых сохраняют ядра, хотя синтезы них сведены к нулю, на 1 мкм 2 ядерной поверхности приходится до 5 пор, тогда как активно образующих гемоглобин эритробластах Млекопитающих 30 Оболочка ядра зрелого сперматозоида лишена пор Относительное количество ядерных пор различается у животных разных видов для лимфоцитов мышей эта цифра составляет 3, 3 на 1 мкм 2 а для лимфоцитов человека порядка. Хромосомы во взаимодействии с внехромосомными механизмами обеспечивают. Белки хромосом выполняют функции защитную, структурную, регуляторную 1 каталитическую, сервисную, опознавательноконценсусносигнальную и ряд других. Ядро клетки одна из основных составных частей всех растительных и животных клеток, неразрывно связанная с обменом, размножением, передачей наследственной информации. Эндоплазматическая сеть Эндоплазматическая сеть обнару жена цитоплазме всех клеток животных и растений, у всех одноклеточных организмов, она представляет обязательный органоид каждой клетки Этот органоид клетки обладает исклю чительно малыми размерами и поэтому Эндоплазматическая сеть была открыта при электронномикроскопическом исследова нии клеток не более 20 лет назад.

Рис 2 12 Структура аминокислот Специфические свойства каждой из 20 аминокислот, входящих состав белков, определяются ее боковой цепью R Молекула пролина замкнута кольцо вследствие того, что заместителем аминогруппе служит собственная боковая цепь аминокислоты. Рис 2 14 Молекулы некоторых ферментов состоят из крупной белковой части, пли апофермента, и значительно меньшего по своим размерам кофермента В таких случаях активностью обладает только комплекс апоферменткофермент.

Суммируя эти уравнения, мы и получим реакцию A B AB, которой фермент качестве участника реакции не фигурирует Фермент суммарной реакции выступает как катализатор благодаря тому, что на последнем этапе происходит его регенерация небольшого количества фермента оказывается достаточно для того, чтобы вызвать весьма значительные общие изменения на уровне субстрата и продукта см рис 2 15, Б Во многих случаях скорость катализируемой ферментом реакции изменяется с увеличением концентрации субстрата S так, как показано на рис 2 16 При постоянной концентрации фермента зависимость между u и S оказывается почти линейной до тех пор, пока S мала, пока добавление каждой новой единицы S увеличивает количество ES однако v почти не зависит от S при высоких значениях S, тогда, когда практически весь фермент находится форме ES Построив график двойных обратных величин, график зависимости 1 u от 1 S, мы получим прямую рис 2 17 Преимущество этого способа изображения состоит том, что он позволяет анализировать биохимическую реакцию при нарушении функции фермента Известно, например, что при действии некоторых ингибиторов, конкурирующих с субстратом за связывание с активным центром фермента, изменяется наклон прямой, но не изменяется величина отрезка, отсекаемого этой прямой на оси ординат Подобный анализ полезен тогда, когда требуется изыскать какойнибудь способ, который позволил бы вывести фермент из блокированного состояния.

Ядерная оболочка образована наружной и внутренней липопротеидными мембранами, между которыми расположено перинуклеарное пространство, сообщающееся с канальцами эндоплазматической сети Наружная ядерная мембрана связана с рибосомами к внутренней прилегает периферический хроматин кариоплазмы Ядерная оболочка является основной структурой, регулирующей обмен между ядром и цитоплазмой. Генетическая функция ядра заключается передаче наследственной информации вновь образующимся клеткам Это происходит во время деления клетки путём распределения ядерного материала хромосом между дочерними клетками. Комплекс Гольджи рис 1 имеет вид сложных сетевидных структур, расположенных около ядра или клеточного центра Ультраструктура образована системой уплощенных цистерн, мелкими везикулами и крупными вакуолями В нем накапливаются параплазматические образования гранулы секрета, желтка, липидов, акросомы спермиев и др, синтезируются полисахариды и гликопротеиды. Клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов, осуществляющей рост, развитие, обмен веществ и энергии, хранящей, перерабатывающей и реализующей генетическую информацию. Клетка представляет собой сложную систему биополимеров, отде ленную от внешней среды плазматической мембраной цитолеммой, плазмалеммой и состоящую из ядра и цито плазмы, которой располагаются органеллы и включения. Различные клетки имеют и специфи ческие структуры Это связано с выполнением ими специ альных функций.

Размеры клеток человека варьируют от нескольких мик рометров например, малые лимфоциты около 7 до 200 мкм яйцеклетка Форма клеток разнообразна Они могут быть шаровидными, веретенообразными плоскими, кубическими, призма тическими, полигональными, пирамидальными, звездчатыми, чешуйчатыми, отросчатыми, амебовидными. Мембрана состоит из двух слоев амфипатических моле кул липидов билипидный слой, или бислой Каждая такая молекула имеет две части головку и хвост Хвосты гидрофобны и обращены друг к другу Головки, напротив, гидрофильны и направлены кнаружи и внутрь клетки В билипид ный слой погружены молекулы белка. Билипидный слой ведет себя как жидкость, обладающая значительным поверхностным натяжением. Подобно липидам, белки также способны к латеральной диффузии однако скорость ее меньше, чем у липидных мо лекул Переход из одного монослоя другой практически невозможен. Полудесмосома, образованная лишь одной пластинкой с входящими нее тонофиламентами, прикрепляет клет ку к базальной мембране Поясок сцепления, или ленто видная десмосома, представляет собой ленту, которая огибает всю поверхность клетки вблизи ее апикального отдела.

У эукариот хромосомы сосредоточены внутри ядра отделены от цитоплазмы ядерной оболочкой, или кариотекой Кариотека образуется за счет расширения и слияния друг с другом цистерн эндоплазматической сети Кариотека образована двумя мембранами внутренней наружной Пространство между ними называют перинуклеарным пространством Оно имеет ширину 20 нм и сохраняет сообщение с полостями эндоплазматической сети Со стороны цитоплазмы наружная мембрана покрыта рибосомами. Внутренняя поверхность кариотеки связана с многочис ленными промежуточными филаментами В совокупности они образуют здесь тонкую плас тинку, называемую ядерной ламиной К ней прикреплены хромосомы Ядерная пластинка связана с поровыми комплексами и играет главную роль поддержа нии формы ядра. Ядрышки видны и световом микроскопе В зависимо сти от функциональной активности клетки образование ядрышка включаются то меньшие, то большие участки орга низаторов Иногда их группировка может совершаться не одном, а нескольких местах В этих случаях клетке обнаруживается несколько ядрышек. Основными структурами цитоплазмы являются гиалоплазма матрикс, органеллы и включения. Ц итоскелет клеточный скелет, свою очередь, обра ми компонентами микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами.

Синтез тубулинов происходит на мембранах гранулярной эндоплазматической сети, а сборка спирали клеточ ном центре Соответственно многие микротрубочки имеют радиаль ное направление по отношению к центриолям Отсюда они распространяются по всей цитоплазме. Микрофиламенты это белковые нити толщиной око ло 4 нм Большинство из них образовано молекулами ак тинов, которых выявлено около 10 видов Кроме того, актиновые филаменты могут группироваться пучки, образу ющие собственно опорные структуры цитоскелета. Первая центриоль называется дочерней, вторая материнской Дочер няя центриоль возникает вследствие удвоения материнской Материнская центриоль окружена электроноплотным обод ком, образованным шаровидными сателлитами, соединен ными плотным материалом с наружной стороной каждого триплета Средняя часть материнской центриоли может быть также окружена комплексом фибриллярных структур, на зываемым гало. К концу сателлитов и к области гало по цитоплазме транспортируются тубулины, и именно здесь происходит сборка микротрубочек Будучи собранными, они отделяются на свое место структурах цитоскелета Область гиалоплазмы вокруг центриолей и сателлита называется цен тросферой.

По просветам эндоплазматической сети синтезирован ные вещества транспортируются к комплексу Гольджи но просветы сети не сообщаются с просветами цистерн после днего К комплексу Гольджи вещества поступают пузырь ках, которые сначала отшнуровываются от сети, транспор тируются к комплексу и, наконец, сливаются с ним От ком плекса Гольджи вещества транспортируются к местам своего использования также мембранных пузырьках Следует под черкнуть, что одной из важнейших функций эндоплазма тической сети является синтез белков и липидов для всех клеточных органелл. Множество мембранных пузырьков том числе и окай мленных имеет диаметр 50 65 нм Более крупные секреторные гранулы имеют диаметр от 66 до 100 нм Часть вакуолей содержит гидролитические ферменты, это пред шественники лизосом. Эндоплазматическая сеть Эндоплазматическая сеть обнаружена цитоплазме всех клеток животных и растений, у всех одноклеточных организмов, она представляет обязательный органоид каждой клетки Этот органоид клетки обладает исключительно малыми размерами и поэтому Эндоплазматическая сеть была открыта при электронномикроскопическом исследовании клеток не более 20 лет назад. Эндоплазматическая сеть бывает двух типов шероховатая, или гранулярная, и гладкая На мембранах каналов и полостей гранулярной сети располагается множество мелких округлых телец рибосом которые придают мембранам шероховатый вид Мембраны гладкой эндоплазматической сети не несут рибосом на своей поверхности.

Следовательно, эндоплазматическая сеть это клеточный органоид, который принимает активное участие синтезе белков, углеводов и жиров, а также осуществляет транспорт этих веществ различные участки клетки. Клеточные включения К клеточным включениям относятся углеводы, жиры и белки Все эти вещества накапливаются цитоплазме клетки виде капель и зерен различной величины и формы Они периодически синтезируются клетке и используются процессе обмена веществ. Лизосомы греч лизео растворяю, с ома тело пред ставляют собой небольшие округлые тельца Эти мембран ные органоиды клетки имеют овальную форму и диаметр 0, 5. Образование новых лизосом происходит клетке постоянно Лизосомы встречаются во всех клетках растений, животных и грибок. Новые митохондрии образуются делением уже существующих клетке митохондрий. По строению хлоропласты сходны с митохондриями От цито плазмы хлоропласт отграничен двумя мембранами наружной и внутренней Наружная мембрана гладкая, без складок и выростов, а внутренняя образует много складчатых выростов, направленных внутрь хлоропласта Поэтому внутри хлоропласта сосредоточено большое количество мембран, образующих особые структуры граны Они сложены наподобие стопки монет. Лейкопласты бесцветны Они содержатся цитоплазме не окрашенных частей растений, например стеблях, корнях, клуб нях Форма лейкопластов разнообразна Примером широко рас пространенных лейкопластов могут служить лейкопласты клуб ней картофеля, которых накапливаются зерна крахмала.

Синтез белка слож ный процесс, который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до нескольких десятков объединенных рибосом Такую группу рибосом называют полисомой. Синтезированные белки сначала накапливаются каналах и полостях эндоплазматической сети, а затем транспортируются к органоидам и участкам клетки, где они потребляются Эндо плазматическая сеть и рибосомы, расположенные на ее мембра нах, представляют собой единый аппарат биосинтеза и транспор тировки белков. Несмотря на то, что электронном микроскопе гиалоплазма выглядит гомогенным веществом, она не является однородной Гиалоплазма состоит из двух фаз жидкой и твердой Жидкая фаза представляет собой коллоидный раствор различ ных белков и других веществ В жидкой фазе содержится сис тема тонких белковых нитей. Обеспечивает внутриклеточный транспорт веществ и перемещение органелл например, движение хлоропластов растительных клетках. Оболочка клеток имеет сложное строение Она состоит из наружного слоя и расположенной под ним плазматической мембраны Клетки животных и растений различаются по строению их наружного слоя У растений, а также у бактерий, синезеленых водорослей и грибов на по верхности клеток расположена плотная оболочка, или клеточная стенка. Все клеточные мембраны представляют собой подвижные текучие структуры поскольку молекулы липидов и белков не вязаны между собой ковалентными связями, они способны достаточно быстро перемещаться плоскости мембраны.

Такое взаимное узнавание, необходимый этап, предшествующий оплодотворению подобное явление наблюдается процессе дифференцировки тканей В этом случае сходные по строению клетки с помощью распознающих участков плазмалеммы правильно ориентируются по отношению друг к другу, обеспечивая тем самым их сцепление и образование тканей С распознаванием связана и регуляция транспорта молекул и ионов через мембрану, а также иммунологический ответ, котором гликопротеиды играют роль антигенов Сахара, таким образом, могут функ ционировать как информационные молекулы подобно бел кам и нуклеиновым кислотам В мембранах содержатся так же специфические рецепторы, переносчики электронов, пре образователи энергии, ферментные белки Белки участвуют обеспечении транспорта определенных молекул внутрь клет ки или из нее, осуществляют структурную связь цитоскелета с клеточными мембранами, служат качестве рецепторов для получения и преобразования химических сигналов из окру жающей среды. Важнейшим свойством мембраны является избирательная проницаемость Это означает, что молекулы и ионы проходят через нее с различной скоростью, и чем больше размер моле кул, тем меньше скорость прохождения их через мембрану Плазматическая мембрана функционирует как осмотический барьер Максимальной проникающей способностью облада ет вода и растворенные ней газы значительно медленнее проходят сквозь мембрану ионы Диффузия воды через мемб рану называется осмосом.

Диффузия проникновение веществ через мембрану по градиенту концентрации из области, где их концентрация выше, область, где их концентрация ниже Диффузный транспорт веществ осуществляется при участии белков мембраны, которых имеются молекулярные поры вода, ионы, либо при участии липидной фазы для жирорастворимых веществ. Активный транспорт Этот механизм сопряжен с затратами энергии и служит для переноса веществ против их градиента концентрации Он осуществляется специальными белкамипереносчиками, образующими так называемые ионные насосы Наиболее изученным является Nа К насос клетках животных, активно выкачивающий ионы Nа наружу, поглощая при этом ионы. Живой организм представляет собой сложную, постоянно развивающуюся целостную систему Организм многоклеточного животного состоит из клеток и межклеточного вещества.

Клетка это элементарная живая система Она является основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растительных организмов Впервые это показал 1839 основоположник клеточной теории немецкий ученый Т Шванн Клеточная теория является теоретической основой науки о тканях гистологии До сих пор клеточная теория остается одним из глубочайших обобщений биологической науки, помогающим понимать единство органического мира и его эволюционное развитие Клетки очень разнообразны по форме, величине, внутреннему устройству и функции Размеры клеток человека и млекопитающих колеблются от 7 лимфоциты до 200 яйцеклетка микрометров мкм Размножаются клетки делением Если клетка связи со специализацией теряет ядро например, красная кровяная клетка эритроцит, она утрачивает способность к размножению Физикохимические свойства клетки очень сложны В состав ее входят белки, углеводы, липиды жировые вещества, соли, ферменты и вода. В клетке выделяют цитоплазму и ядро Цитоплазма включает себя гиалоплазму, находящиеся ней обязательные клеточные компоненты органеллы, а также непостоянные структуры, включения К органеллам относятся митохондрии, внутренний сетчатый аппарат, клеточный центр цитоцентр, зернистая и незернистая эндоплазматическая сеть, лизосомы и др рис.

Рис 1 Строение клетки схема 1 цитолемма оболочка клетки 2 цитоплазма 3, 4 мембраны эндоплазматической сети 5 рибосомы 6 митохондрии 7 сетчатый аппарат 8 цитоцентр клеточный 9 центросфера 10, 11 непостоянные включения вакуоли, гранулы 12 внутриклеточные нити 13 ядро 14 ядерная оболочка 15 поры ядерной оболочке 16 ядрышко. Гиалоплазма основная плазма цитоплазмы, является истинной внутренней средой клетки. Внутриклеточные включения связаны с гиалоплазмой Различают трофические включения белки, жиры, гликоген, витамины, пигментные и экскреторные подлежащие выделению включения.

Клетка обладает основными жизненными свойствами обменом веществ, чувствительностью и способностью к размножению Клетка многоклеточного организма живет среде, которую называют внутренней средой организма К ней относятся кровь, лимфа и тканевая жидкость Из этой среды через оболочку клетку поступают вещества, из которых строится тело клетки, неорганические соли, вода, витамины, гормоны и кислород, необходимый для одного из основных энергетических процессов клетке окисления Второй энергетический процесс клетке гликолиз гидролитическое расщепление углеводов протекает без участия кислорода Из клетки через оболочку выводятся продукты ее жизнедеятельности Проницаемость оболочки клетки избирательна и меняется под влиянием различных факторов Нормальная жизнедеятельность клетки осуществляется при определенной концентрации солей окружающей среде осмотическое давление Для клеток человека и млекопитающих эта концентрация равна приблизительно 0, 9 концентрация изотонического раствора хлорида натрия При повышении концентрации солей гипертоническая среда вода выходит из клетки и клетка сжимается, при понижении гипотоническая среда вода устремляется клетку и происходит ее набухание Клетка может захватывать также крупные частицы бактерии, фрагменты клеток путем фагоцитоза, а макромолекулы и растворы путем пиноцитоза Фагоцитоз, или внутриклеточное пищеварение, был впервые описан И И Мечниковым Он заключается захвате частиц выростами цитоплазмы псевдоподиями ложноножки Поступившие клетку частицы подвергаются действию ферментов Особые клетки соединительной ткани, обладающие способностью к фагоцитозу, макрофаги выводят из тканей конечные продукты распада и вещества, попавшие с пищей или через кожу.

Рис 2 Митотическое деление клетки схема 1 клетка интерфаза 2 профаза 3, 4 метафаза 5, 6 анафаза 7 телофаза 8 две клетки, образовавшиеся результате деления. Выделяют три формы морфологического процесса отмирания пикноз уплотнение и уменьшение ядра с утратой его зернистости, кариорексис распад содержимого ядра на зернышки и кариолизис растворение ядра до состояния бледной, постепенно исчезающей тени. Сложный комплекс пор имеет октагональную симметрию По границе округлого отверстия ядерной оболочке располагаются три ряда гранул, по 8 штук каждом один ряд лежит со стороны ядра, другой со стороны цитоплазмы, третий расположен центральной части пор Размер гранул около 25 нм От этих гранул отходят фибриллярные отростки Такие фибриллы, отходящие от периферических гранул, могут сходиться центре и создавать как бы перегородку, диафрагму поперек поры В центре отверстия часто можно видеть так называемую центральную гранулу. Морфологию хромосом лучше всего изучать момент их наибольшей конденсации, метафазе и начале анафазы Хромосомы животных и растений этом состоянии представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной, у большей части хромосом удается легко найти зону первичной перетяжки которая делит хромосому на два плеча рис Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими с плечами неодинаковой длины субметацентрическими Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом акроцентрические.

Жизненный цикл у часто делящихся клеток время их существования от начала деления до следующего деления Жизненный цикл таких клеток нередко называют митотическим циклом. В зависимости от степени компактизации материал интерфазных хромосом представлен эухроматином и гетерохроматином. Факультативная гетерохроматизация затрагивает участки хромосом блоки генов или отдельные гены Выбор таких участков может быть связан с направлением клеточной дифференцировки рисунок хроматина интерфазных ядер клеток разных тканей и органов на гистологических препаратах различается. Известны также среднеповторяющиеся последовательности с числом копий у человека 10 3 10 5 на геном. Для прокариотических геномов характерен полицистронный формат организации единиц транскрипции представленных оперонами см также особенности генома многоклеточного эукариотического организма круглого червя здесь же ниже При этом цистроны по существу, гены, собранные одном опероне, например, лактозном E coli контролируют экспрессию белков, необходимых для обеспечения отдельных этапов конкретного биохимического пути см 2. Количество ядерных пор различных объектах Объект Число ядерных пор на мкм2 Число пор на одно ядро Ксенопус, почки 10, 05 3417 Ксенопус, ооцит 51, 0 37, 6 106 Крыса, гепатоцит 16, 1 3816 Мышь, лимфоцит 3, 3 403 Человек, лимфоцит 4, 47 713 Химия ядерной оболочки.

Морфологию хромосом лучше всего изучать момент их наибольшей конденсации, метафазе и начале анафазы Хромосомы животных и растений этом состоянии представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной, у большей части хромосом удается легко найти зонупервичной перетяжки, которая делит хромосому на два плеча рис Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины субметацентрическими Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом акроцентрические В области первичной перетяжки расположена центромера, или кинетохор Это пластинчатая структура, имеющая форму диска Она связана тонкими фибриллами с телом хромосомы области перетяжки От него отрастают пучки микротрубочки митотического веретена, идущие направлении к центриолям Они принимают участие движении хромосом к полюсам клетки при митозе. Исходя из перечисленных выше фактов, можно сделать следующие заключения образования ядрышек и их число связаны с активностью определенных участков хромосом ядрышковых организаторов, которые расположены большей частью зонах вторичных перетяжек. Цитоплазма прокариот по сравнению с цитоплазмой эукариотических клеток значительно беднее по составу структур Там находятся многочисленные более мелкие, чем клетках эукариот, рибосомы Функциональную роль митохондрий и хлоропластов клетках прокариот выполняют специальные, доволь но просто организованные мембранные складки.

Клетки прокариот, так же как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной, поверх которой распола гается клеточная оболочка или слизистая капсула Несмотря на относительную простоту, прокариоты являются типичными не зависимыми клетками Сравнительная характеристика клеток эукариот По строе нию различные эукариотические клетки сходны Но наряду со сходством между клетками организмов различных царств жи вой природы имеются заметные отличия Они касаются как структурных, так и биохимических особенностей. В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина вещества, из которого построен на ружный скелет членистоногих, животных Имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды Только у некоторых грибов клеточном центре встречается центриоль Запасным углеводом клетках грибов является гликоген. Функции цитоплазмы объединение всех клеточ ных структур единый взаимодействующий комплекс место отложения запасных веществ среда протекания различных биохимических процессов, свойственных данной клетке.

Форма ядра при рассматривании его световой микроскоп чаще всего шаровидная, например у эмбриональных клеток, но может меняться широких пределах зависимости от формы клетки и состояния цитоплазмы У длинных узких клеток ядра обычно сплюснутые, чечевицеобразные или вытянутые, веретенообразные Форма ядра может изменяться под влиянием движения цитоплазмы деформация Исследования электронном микроскопе показали, что довольно часто ядро принимает амебовидную форму нем образуются неправильные лопасти различной длины или довольно сильные углубления В этих углублениях могут скапливаться и митохондрии Такая разветвленность ядра ведет к увеличению ядерной поверхности, что имеет большое значение для повышения интенсивности взаимодействия между ядром и цитоплазмой.

В молодых клетках ядро обычно занимает центральное положение Когда клетка дифференцируется и ней образуются большие вакуоли, ядро вместе с цитоплазмой отодвигается к периферии клетки, к клеточной оболочке, не соприкасаясь непосредственно с вакуолью Иногда ядро остается центре клетки и окружено скоплением цитоплазмы так называемым ядерным кармашком Ядерный кармашек связан с постенным слоем цитоплазматическими тяжами, пересекающими клетку В некоторых случаях положение ядра может меняться, что связано с его активным передвижением наиболее деятельные участки клетки Как показала микрокиносъемка, ядро некоторых клетках может находиться состоянии беспрерывного маятникообразного или вращательного движения, возникающего, возможно, вследствие периодического выталкивания синтезируемых веществ из ядра цитоплазму. Клетки всех живых организмов всех царств живой природы содержат плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы. Проанализируйте таблицу Заполните пустые ячейки таблицы, используя понятия и термины, приведенные списке 1 митоз, мейоз 2 перенесение неблагоприятных условий среды 3 перенос информации о первичной структуре белка 4 двумембранные органоиды 5 шероховатая эндоплазматическая сеть 6 мелкие рибосомы. Выберите три варианта Прокариотные клетки отличаются от эукариотных 1 наличием рибосом 2 отсутствием митохондрий 3 отсутствием оформленного ядра 4 наличием плазматической мембраны 5 отсутствием органоидов движения 6 наличием одной кольцевой хромосомы.

Выберите три варианта Почему бактерии относят к прокариотам 1 содержат клетке ядро, обособленное от цитоплазмы 2 состоят из множества дифференцированных клеток 3 имеют одну кольцевую хромосому 4 не имеют клеточного центра, комплекса Гольджи и митохондрий 5 не имеют обособленного от цитоплазмы ядра 6 имеют цитоплазму и плазматическую мембрану. Выберите три варианта Бактерии, отличие от шляпочных грибов, 1 одноклеточные организмы 2 многоклеточные организмы 3 имеют клетках рибосомы 4 не имеют митохондрий 5 доядерные организмы 6 не имеют цитоплазмы. Ответы на тесты, обозначенные номерами, можно посмотреть разделе. Клеточное ядро является важнейшей чертой эукариотических организмов, отличающей их от прокариот и архей Несмотря на значительный прогресс цитологии и молекулярной биологии, происхождение ядра не выяснено и является предметом научных споров Выдвинуто 4 основных гипотезы происхождения клеточного ядра, но ни одна из них не получила широкой поддержки.

Гипотеза, известная как синтропная модель, предполагает что ядро возникло результате симбиотических взаимоотношений между археей и бактерией ни археи, ни бактерии не имеют оформленных клеточных ядер По этой гипотезе, симбиоз возник, когда древняя архея сходная с современными метаногенными археями, проникла бактерию сходную с современными Миксобактериями Впоследствии архея редуцировалась до клеточного ядра современных эукариот Эта гипотеза аналогична практически доказанным теориям происхождения митохондрий и хлоропластов которые возникли результате эндосимбиоза протоэукариот и аэробных бактерий 2 Доказательством гипотезы является наличие одинаковых генов у эукариот и архей, частности генов гистонов Также миксобактерии быстро передвигаются, могут образовывать многоклеточные структуры и имеют киназы и Gбелки близкие к эукариотическим. Наиболее новая гипотеза, названная экзомембранной гипотезой утверждает, что ядро произошло от одиночной клетки, которая процессе эволюции выработала вторую внешнюю клеточную мембрану первичная клеточная мембрана после этого превратилась ядерную мембрану, и ней образовалась сложная система поровых структур ядерных пор для транспорта клеточных компонентов, синтезированных внутри ядра. Pennisi E 2004 Evolutionary biology The birth of the nucleus Science 305 5685 766 768 DOI 10 1126 science 305 5685 766 PMID 15297641.

Bell PJ November 2006 Sex and the eukaryotic cell cycle is consistent with a viral ancestry for the eukaryotic nucleus J Theor Biol 243 1 54 63 DOI PMID 16846615. Учение о клетке Биология, Учение о клетке Реферат Рис 2 Схема строения эукариотической клетки А клетка животного, Б растительная клетка ядро с хроматином и ядрышками 2 цитоплазматическая 1 делящееся ядро выполняющее функцию передачи наследственной информации от клетки к клетке 2 ядро синтезирующее редупликация наследственный. Строение и функции клетки нестрогое соответствие Биология, Строение и функции клетки Рефераты активнее протекают процессы биосинтеза белка тем крупнее ядрышки и, наоборот, клетках где синтез белка ограничен, ядрышки или очень невелики, или проходит ряд последовательных стадий или фаз, результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом какой был у материнской. Несмотря на чрезвычайно важные открытия XVIIXVIII вв вопрос о том, входят ли клетки состав всех частей растений, а также построены ли из них не только растительные, но и животные организмы, оставался открытым Лишь 18381839 гг вопрос этот окончательно решили немецкие ученые ботаник Матиас Шлейден и физиолог Теодор Шванн Они создали так называемую клеточную теорию Сущность ее заключалась окончательном признании того факта, что все организмы, как растительные, так и животные, начиная с низших и кончая самыми высокоорганизованными, состоят из простейших элементов клеток.

Функции клетке распределены между различными органоидами, такими, как клеточное ядро, митохондрии и У многоклеточных организмов разные клетки например, нервные, мышечные, клетки крови у животных или клетки стебля, листьев, корня у растений выполняют разные функции и поэтому различаются по структуре Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством главных структурных особенностей В качестве единого целого клетка реагирует и на воздействие внешней среды При этом одна из ее особенностей как целостной системы обратимость некоторых происходящих ней процессов Например, после того как клетка отреагировала на внешние воздействия, она возвращается к исходному состоянию В ней сосредоточена наследственная информация, обеспечивающая сохранность вида и разнообразие особей. Строение растительной клетки целлюлозная оболочка, мембрана, цитоплазма с органоидами, ядро, вакуоли с клеточным соком Наличие пластид главная особенность растительной клетки. Пластиды хлоропласты, лейкопласты, хромопласты, их содержание клетке главная особенность растительного организма Хлоропласты пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, который поглощает энергию света и использует ее на синтез органических веществ из углекислого газа и воды Отграничение хлоропластов от цитоплазмы двумя мембранами, многочисленные выросты граны на внутренней мембране, которых расположены молекулы хлорофилла и ферменты.

Комплекс Гольджи система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной Накапливание них белков, жиров и углеводов Осуществление на мембранах синтеза жиров и углеводов. Зеленые растения Сюда относят зеленые растения с автотрофным питанием Очень редко встречается гетеротрофность например, у насекомоядного растения росянки и у паразитического растения омелы Всегда есть пластиды Клетки, как правило, имеют наружную оболочку из целлюлозы. Грибы Среди грибов различают разнообразные формы хлебную плесень, плесневый грибок пенициллум, ржавчинные грибы, шляпочные грибы, трутовики Общей особенностью для столь разнообразных форм является образование вегетативного тела гриба из тонких ветвящихся нитей, образующих грибницу. Концентрация различных ионов неодинакова различных частях клетки и особенно клетке и окружающей среде Так, концентрация ионов натрия всегда во много раз выше во внеклеточной среде, чем клетке, а ионы калия и магния концентрируются значительно большем количестве внутри клетки От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства цитоплазмы, способность клетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов. С точки зрения химии углеводы являются органическими веществами, содержащими неразветвленную цепь из нескольких атомов углерода, карбонильную группу, а также несколько гидроксильных групп. Старейшее известное изображение клеток и их ядер, выполненное 1719 году Антони ван Левенгуком.

Ядро стало первой из органелл открытых учёнымиестествоиспытателями составе клетки Самые ранние рисунки клеток и их ядер принадлежат основоположнику научной микроскопии Антони ван Левенгуку 1633 1723, который наблюдал ядро эритроцитах лосося 2 Описания ядра также выполнил Франц Бауэр en 1802 году 3 а более детальное описание было выполнено 1831 году шотландским ботаником Робертом Броуном и представлено на собрании Лондонского Линнеевского общества Броун изучал орхидеи под микроскопом и обнаружил клетках наружного слоя цветка непрозрачные области, которые он называл ареолами или ядрами. Ядро крупнейшая органелла животных клеток 6 У млекопитающих диаметр ядра составляет примерно 6 мкм а само ядро составляет около 10 объёма клетки 7 Вязкая жидкость, заполняющая ядро, называется нуклеоплазмой и по химическому составу близка к цитозолю окружающему ядро.

Ядерная ламина состоит основном из белков, известных как ламины Как и все белки, ламины синтезируются цитоплазме и далее транспортируются внутрь ядра, где они вставляются ядерную ламину 14 15 Расположенные на наружной стороне ядерной оболочки ламины такие, как эмерин en и несприн en, связываются с элементами цитоскелета, что обеспечивает структурную поддержку ядру Ламины также обнаруживаются нуклеоплазме, где они образуют другую регулярную структуру, известную как нуклеоплазматическая вуаль англ nucleoplasmic veil 16 последнюю можно визуализировать с использованием флуоресцентной микроскопии Функция вуали неизвестна, но известно, что её нет ядрышке и она присутствует интерфазе клеточного цикла 17 Входящие состав вуали ламины такие, как LEM3 связываются с хроматином и нарушения их структуре подавляют транскрипцию белоккодирующих генов. Микрофотография клеток HeLa с меченым белком параспекл PSP1 1 цитоплазма 2 ядро 3 ядрышко 4 параспеклы. Параспеклы это ядерные тельца неправильной формы, располагающиеся интерхроматиновом пространстве ядра 40 Впервые они были описаны у клеток HeLa, у которых имеется 10 30 параспеклов на ядро, но сейчас параспеклы обнаружены во всех первичных клетках человека, клетках трансформированных линий и на срезах тканей 41 Своё название они получили изза своего расположения ядре вблизи спеклов.

Ядерные тельцасироты англ orphan nuclear bodies нехроматиновые ядерные компартменты, которые исследованы гораздо хуже, чем другие хорошо охарактеризованные структуры ядра Некоторые из них выступают как места, которых белки модифицируются белками SUMO и или происходит протеасомная деградация белков, помеченных убиквитином 46 Ниже таблице приведены характеристики известных ядерных телецсирот. Апоптоз это контролируемый процесс разрушения клеточных компонентов, приводящего к гибели клетки Перемены, связанные с апоптозом, происходят непосредственно с ядром и его содержимым К их числу относится конденсация хроматина, а также дезинтеграция ядерной оболочки и ядерной ламины Разрушение сети ламинов происходит с участием апоптотических протеаз известных как каспазы которые разрушают ламины и, таким образом, влияют на структурную целостность ядра Разрушение ламинов иногда используется качестве индикатора активности каспаз исследованиях, посвящённых апоптозу Клетки, которых экспрессируются мутантные ламины, устойчивые к действию каспаз, при апоптозе не утрачивают целостность ядра, поэтому ламины играют ключевую роль начале изменений, которое претерпевает ядро при апоптозе 16 Кроме того, ингибирование сборки ламинов сеть запускает апоптоз. Большинство протистов имеет только одно ядро у протистов, для которых характерен сложный жизненный цикл например, у представителей типа апикомплексы Apiplexa встречаются одноядерные и многоядерные стадии.

Распространено и наличие двух ядер клетках мицелия у грибов особенно у образующих микоризу 76 и клетках сближаемых современных классификациях с грибами микроспоридий Данное явление известно как дикарион или диплокарион 77 Встречающиеся у многих грибов несептированные гифы также, по существу, представляют собой гигантские многоядерные клетки. У человека и других позвоночных клетки скелетной мускулатуры миоциты сливаются с образованием многоядерного синцития В нём ядра оттеснены к периферии, что даёт возможность занять внутреннее пространство сократимыми миофибриллами 6 Многоядерными также являются остеокласты клетки костной ткани позвоночных, ответственные за её резорбцию норме у млекопитающих они содержат от 2 до 30 ядер среднем от 3 до 10, а при некоторых болезнях, которым сопутствует увеличение костной резорбции при синдроме Педжета Шрёттера ревматоидном артрите и др, остеокласты увеличиваются размерах и число ядер них возрастает при синдроме Педжета Шрёттера они могут содержать до 100 ядер 81 Многоядерные клетки у человека и животных могут образовываться и при других патологических процессах Так, слияние макрофага и моноцита с образованием гигантских многоядерных клеток происходит при воспалении 82 а также может говорить об образовании опухоли.

Клеточное ядро является важнейшей чертой эукариотических организмов, отличающей их от бактерий и архей Несмотря на значительный прогресс цитологии и молекулярной биологии, происхождение ядра не выяснено и является предметом научных споров Выдвинуто 4 основных гипотезы происхождения клеточного ядра, но ни одна из них не получила широкой поддержки. Нормальная ядерная ламина a и b и мутантная ядерная ламина от пациента с прогерией c и d Обратите внимание на неправильную форму ядер у больного прогерией. В зависимости от структурного состояния различают митотическое, покоящееся и рабочее ядро. Анимальный полюс часть яйца, содержащая наибольшее количество цитоплазмы В анимальном полюсе находится клеточное ядро перед оплодотворением. Кариоплазма однородное вещество, заполняющее пространство между структурами клеточного ядра Кариоплазма отделена от окружающей ее цитоплазмы ядерной оболочкой. Эндомитоз многократное умножение нуклеопротеидных нитей хромонем, образующих хромосомы, с образованием гигантских политенных хромосом. Клеточная теория Клетки это структурные единицы организмов Впервые этот термин употребил Роберт Гук 1665 году К XIX веку усилиями многих учёных особенно Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна сложилась клеточная. Включения Цитоплазмы Эндоплазматическая сеть Принцип Гольджи Цитоскелет.

Ядро клетки Ядро клетки одна из основных составных частей всех растительных и животных клеток, неразрывно связанная с обменом, размножением, передачей наследственной информации и др Форма ядра клетки варьирует зависимости от. Клетка является основной структурной и функ циональной единицей живых организмов, осущест вляющей рост, развитие, обмен веществ и энергии, хранящей, перерабатывающей и реализующей генети ческую информацию Клетка представляет собой слож ную систему биополимеров, отделенную от внешней среды плазматической мембраной цитолеммой, плазмалеммой и состоящую из ядра и цитоплазмы, ко торой располагаются органеллы и включения. Цитоплазма и ее структура Основными структурами цитоплазмы являются гиалоплазма матрикс, органеллы и включения. Органеллами называют элементы цитоплазмы, структурированные на ультрамикроскопическом уровне и выполняющие конкретные функции клетки органеллы участвуют осуществлении тех функций клетки, которые необходимы для поддержания ее жиз недеятельности Сюда относятся обеспечение ее энер гетического обмена, синтетических процессов, обеспе чение транспорта веществ и. Каждая центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого, свою очередь, состоит из девяти ком плексов микротрубочек длиной около 0, 5 мкм и диа метром около 0, 25. Центриоли являются саморегулирующимися струк турами, которые удваиваются клеточном цикле Центриоли участвуют об разовании базальных телец ресничек и жгутиков и образовании митотического веретена.

Каждая мембранная органелла представляет струк туру цитоплазмы, ограниченную мембраной Вследствие этого внутри нее образуется пространство, отграничен ное от гиалоплазмы Цитоплазма оказывается таким об разом разделенной на отдельные отсеки со своими свойст вами компартменты англ сотрагЪтепЪ отделение, купе, отсек Наличие компартментов одна из важ ных особенностей эукариотических клеток. В световом микроскопе митохондрии выглядят виде округлых, удлиненных или палочковидных струк тур длиной 0, 3 5 и шириной 0, 2 1 мкм Каждая ми тохондрия образована двумя мембранами внешней и внутренней. Комплекс Гольджи явля ется основной структурой вакуома, разделяет его на эндоплазматический и экзоплазматический домены и то же время объединяет их функционально. Во всех случаях вблизи комплекса Гольджи кон центрируются митохондрии Это связано с происходя щими нем энергозависимыми реакциями. Определение и сущность валеологии Валеология комплекс знаний их практическом приложении о физическом, психическом и нравственном здоровье человека при его взаимодействии с окружающей средой о сохранении и укреп. Мышечная система человек Существует два вида мускулатуры гладкая непроизвольная и поперечнополосатая произвольная Гладкие мышцы расположены стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органов Они сужают.

Строение сердца Система кровообращения включает себя сердце и кровеносные сосуды Сердце, сокращаясь, проталкивает кровь по сосудам и таким образом доставляет тканям кислород, питательные вещества и освобождает. Система кровеносных сосудов Кровеносные сосуды артерии, по которым кровь движется от сердца, имеют плотные эластичные стенки, гладкие мышцы Кровь выбрасывается них под большим давлением Крупные артерии. Заболевания сердечнососудистой системы и их профилактика Заболевания сердечнососудистой системы связаны со снижением физической активности, избыточным питанием, курением, злоупотреблением алкоголем, психическими нагрузками Алко. Физиология нервной клетки Основным структурным элементом нервной системы является нервная клетка, или нейрон Через нейроны осуществляется передача информации от одного участка нервной системы к другому Основные функции нервной клетки Основными функциями нервной клетки являются восприятие внешних раздражении рецепторная функция, их переработка интегративная функция и передача нервных влияний на другие нейроны или различные. Механизмы взаимодействия нервных клеток Нервные клетки функционируют тесном взаимодействии друг с другом Значение нервных импульсов Все взаимодействия между нервными клетками осуществляются благодаря двум механизмам 1 влия.

Координация деятельности центральной нервной системы Для деятельности центральной нервной системы характерна определенная упорядоченность и согласованность рефлекторных реакций, их координация Взаимодействие двух нервных процессов возбуждения. Типы высшей нервной деятельности На основании изучения условных рефлексов и сопоставления их с динамикой внешнего поведения И П Павлов выделил четыре основных типа нервной системы, совпадающие с классификацией. Иммунная система Проблема иммунотерапии представляет интерес для врачей практически всех специальностей связи с неуклонным ростом инфекционновоспалительных заболеваний, склонных к хроническому. Точное определение физических качеств человека Деятельность человека на производстве, быту, спорте требует определённого уровня развития физических двигательных качеств Уровень возможностей человека отражает качества, представляющие собой.

Биологическая клетка структурная ячейка организма элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов кроме вирусов о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию Все живые организмы либо, как многоклеточные животные растения и грибы состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии являются одноклеточными организмами Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии англ Cell. На фотографиях зелёный флуоресцентный белок показывает расположение различных частей клетки.

Клетки функциональные основные единицы жизни организма Это было обнаружено Робертом Хуком и клетка функциональная единица всех известных живущих организмов Это наименьшая единица жизни, которая классифицирована как живое существо, и часто называется стандартным блоком жизни 2 Некоторые организмы, типа большинства бактерий, являются одноклеточными состоят из единственной клетки Другие организмы, типа людей, являются многоклеточными Люди имеют приблизительно 100 триллионов или 10 клеток типичный размер клетки 10 мкм, и типичная масса ячейки 1 нанограмм Наибольшие ячейки приблизительно равны 135 мкм предшествующем рожке спинного мозга, то время как ячейки гранулы мозжечке, наименьшем, могут быть приблизительно равны 4 мкм, и самая длинная ячейка может достигнуть от пальца ноги до более низкого ствола мозга Псевдоуниполярные ячейки 3 Наибольшие известные клетки яйцеклетки неоплодотворенного страуса которые весят 3 3 фунта или 0, 40951241х3 3 1, 351кг.

В 1835, прежде, чем заключительная теория клетки была развита, Джан Эванджелиста Перкин наблюдал маленькие гранулы, смотря на ткань образца через микроскоп Теория ячейки, сначала развитая 1839 Маттиасом Джакобом Шлеиденом и Зэодором Шуонном, заявляет, что все организмы составлены из одной или более клеток, что все клетки происходят от существующих ранее клеток, что жизненные функции организма происходят пределах клеток, и что все клетки содержат наследственную информацию, необходимую для того, чтобы регулировать функции клетки и для того, чтобы передать информацию к следующему поколению клеток. Клетка слово прибывает от латинского cellula, значения, маленькой комнаты Описательный срок для наименьшей живущей биологической структуры был выдуман Робертом Хуком книге, которую он издал 1665, когда он сравнил клетки пробки, которые он видел через его микроскоп как маленькие комнаты, которых живут монахи. Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток прокариоты доядерные и эукариоты ядерные Прокариотические клетки более простые по строению, повидимому, они возникли процессе эволюции раньше Эукариотические клетки более сложные, возникли позже Клетки, составляющие тело человека, являются эукариотическими.

Жидкую составляющую цитоплазмы также называют цитозолем Под световым микроскопом казалось, что клетка заполнена чемто вроде жидкой плазмы или золя, котором плавают ядро и другие органоиды На самом деле это не так Внутреннее пространство эукариотической клетки строго упорядочено Передвижение органоидов координируется при помощи специализированных транспортных систем, так называемых микротрубочек служащих внутриклеточными дорогами и специальных белков динеинов и кинезинов играющих роль двигателей Отдельные белковые молекулы также не диффундируют свободно по всему внутриклеточному пространству, а направляются необходимые компартменты при помощи специальных сигналов на их поверхности, узнаваемых транспортными системами клетки. Разрушение клеточной структуры например, при злокачественных опухолях носит название анаплазии. Амитоз это прямое деление ядра, один из способов деления ядра у простейших, растительных и животных клетках Амитоз впервые был описан немецким биологом Р Ремаком 1841 термин предложен гистологом В Флеммингом 1882 При Амитозе, отличие от Митоз а, или непрямого деления ядра, ядерная оболочка и ядрышки не разрушаются, веретено деления ядре не образуется, хромосомы остаются рабочем деспирализованном состоянии, ядро или перешнуровывается или нём, внешне неизменном, появляется перегородка деления тела клетки цитотомии, как правило, не происходит обычно Амитоз не обеспечивает равномерного деления ядра и отдельных его компонентов.

В анафазе вязкость цитоплазмы уменьшается, центромеры разъединяются, и с этого момента хроматиды становятся самостоятельными хромосомами Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, тянут хромосомы к полюсам клетки, а плечи хромосом при этом пассивно следуют за центромерой Таким образом, анафазе хроматиды удвоенных еще интерфазе хромосом точно расходятся к полюсам клетки В этот момент клетке находятся два диплоидных набора хромосом 4n4с В заключительной стадии телофазе хромосомы раскручиваются, деспирализуются Из мембранных структур Цитоплазмы образуется ядерная оболочка У животных клетка делится на две меньших размеров путем образования перетяжки У растений цитоплазматическая мембрана возникает середине клетки и распространяется к периферии, разделяя клетку пополам После образования поперечной цитоплазматической мембраны у растительных клеток появляется целлюлозная стенка Так из одной клетки формируются две дочерние, которых наследственная информация точно копирует информацию, содержавшуюся материнской клетке Начиная с первого митотического деления оплодотворенной яйцеклетки зиготы все дочерние клетки, образовавшиеся результате митоза, содержат одинаковый набор хромосом и одни и те же гены Следовательно, митоз это способ деления клеток, заключающийся точном распределении генетического материала между дочерними клетками В результате митоза обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом Митоз тормозится высокой температурой, высокими дозами ионизирующей радиации, действием растительных ядов Один из таких ядов колхицин применяют цитогенетике с его помощью можно остановить митоз на стадии метафазной пластинки, что позволяет подсчитать число хромосом и дать каждой из них индивидуальную характеристику, провести кариотипирование.

Половое размножение организмов осуществляется с помощью специализированных клеток, гамет, яйцеклетки яйца и спермия сперматозоида Гаметы, сливаясь, образуют одну клетку зиготу Каждая гамета гаплоидна, имеет по одному набору хромосом Внутри набора все хромосомы разные, однако каждой хромосоме яйцеклетки соответствует одна из хромосом спермия Зигота, таким образом, содержит уже пару таких соответствующих друг другу хромосом, которые называют гомологичными Гомологичные хромосомы сходны, поскольку имеют одни и те же гены или их варианты аллели, определяющие специфические признаки Например, одна из парных хромосом может иметь ген, кодирующий группу крови А, а другая его вариант, кодирующий группу крови В Хромосомы зиготы, происходящие из яйцеклетки, являются материнскими, а происходящие из спермия отцовскими. Во время профазы первого деления гомологичные хромосомы конъюгируют, сближаются попарно В результате этого очень точного процесса каждый ген оказывается напротив своего гомолога на другой хромосоме Обе хромосомы затем удваиваются, но хроматиды остаются связанными одна с другой общей центромерой.

В метафазе четыре соединенные хроматиды выстраиваются, образуя экваториальную пластинку, как если бы они были одной удвоенной хромосомой В противоположность тому, что происходит при митозе, центромеры не делятся В результате каждая дочерняя клетка получает пару хроматид, все еще связанных цетромерой Во время второго деления хромосомы, уже индивидуальные, опять выстраиваются, образуя, как и митозе, экваториальную пластинку, но их удвоения при этом делении не происходит Затем центромеры делятся, и каждая дочерняя клетка получает одну хроматиду. Рис 4 Митоз растительной клетки А интерфаза Б, В, Г, Д профаза Е, Жметафаза 3, И анафаза К, Л, Мтелофаза. Митохондрии имеют двойную мембрану Причем внутренняя мембрана имеет большую длину Впячивая на внутренней мембране или складки называются кристами, они пронизывают матрикс внутреннее пространство митохондрий Белки внутренней мембраны представлены большим количеством ферментов, катализирующих процессы синтеза и окисления, образования энергии и переноса органических и минеральных веществ через мембрану.

Внутреннее пространство эукариотической клетки разделено множеством мембран, образующих эндоплазматический ретикулум 4 Он представляет собой систему каналов, по которым быстро и упорядочно транспортируются низкомолекулярные питательные и строительные вещества к месту их потребления На внутренней поверхности шероховатого эндоплазматического ретикулума локализованы рибосомы 8, 9 на которых осуществляется синтез белка плазматической мембраны, аппарата Гольджи, лизосом и секретируемых белков Область эндоплазматического ретикулума, не содержащая рибосом, называется гладким В гладком эндоплазматическом ретикулуме протекает завершающий синтез липидов стеринов, фосфолипидов, полисахаридов, реакции окисления собственных метаболитов и чужеродных веществ. Разрушение клеточной структуры например, при злокачественных опухолях носит название анаплазия.

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук известный нам благодаря закону Гука В 1663 году пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками поанглийски cell означает келья, ячейка, клетка В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук Anton van Leeuwenhoek, 1632 1723 с помощью микроскопа впервые увидел капле воды зверьков движущиеся живые организмы Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных Однако клеточная теория строения организмов сформировалась лишь к середине XIX века, после того как появились более мощные микроскопы и были разработаны методы фиксации и окраски клеток Одним из её основоположников был Рудольф Вирхов однако его идеях присутствовал ряд ошибок так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая сама по себе Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.

На микропрепарате видны продолговатые клетки, плотно прилегающие одна к другой Каждая клетка имеет плотную прозрачную оболочку с более тонкими участками порами, которые можно различить только при большом увеличении В состав оболочек растительных клеток входит особое вещество целлюлоза, придающая им прочность. Разрезая спелый плод или другую сочную часть растения, мы разрушаем клетки, и из их вакуолей вытекает сок В клеточном соке могут содержаться красящие вещества пигменты, придающие синюю, фиолетовую, малиновую окраску лепесткам и др частям растений. В цитоплазме растительной клетки находятся многочисленные мелкие тельца пластиды При большом увеличении они хорошо видны, число их клетках разных органов различно Пластиды могут быть разных цветов зеленые, желтооранжевые и бесцветные В клетках кожицы чешуи лука, например, пластиды бесцветные. От цвета пластид зависит окраска тех или иных частей растения Так, зеленую окраску листьев определяют пластиды, называемые хлоропластами В хлоропластах находится зеленый пигмент хлорофилл Хлорофилл необходим растениям для фотосинтеза получения органических веществ из углекислого газа и воды на свету. При помощи препаровальной иглы осторожно снимите маленький кусочек прозрачной кожицы с внутренней поверхности чешуи лука Положите его каплю воды и расправьте кончиком иглы.

По окончании работы распечатайте Бланк отчета о Лабораторной работе, заполните его и сдайте его учителю Если распечатать Бланк отчета невозможно, то сделайте отчет тетради по образцу В местах выделенных для рисунков зарисуйте 2 3 клетки кожицы лука Обозначьте оболочку, цитоплазму, ядро, вакуоль с клеточным соком. Рассмотрите препарат под микроскопом Найдите клетках хлоропласты Зарисуйте строение клетки листа элодеи. Видеофрагмент Движение Амёбы обыкновенной с помощью псевдоподий ложноножек.

 

© Copyright 2017-2018 - articles-seminary.ru