Цитоплазматическая мембрана
Клетки различаются по своей структуре, форме и функциям. Среди них есть свободноживущие клетки, которые ведут себя как самостоятельные организмы: добывают пищу. Размножаются. Передвигаются в окружающей среде. У многоклеточных организмов клетки являются составными элементами, из которых образованы ткани и органы. разные клетки в организме выполняют различные функции. Клетки одного типа, сходные по строению, объединенные межклеточным веществом и предназначенных для выполнения определенных (специализированных) функций в организме, образуют ткани.
Несмотря на большое разнообразия форм, клетки разных типов обладают сходством в главных структурных и функциональных особенностях. При этом процессы жизнедеятельности (дыхание. Биосинтез, обмен веществ) идут в клетках независимо от того, являются ли они одноклеточными организмами или составными частями многоклеточного организма.
Любая эукариотическая клетка имеет очень сложное строение. Содержимое клетки, а также многих внутриклеточных структур ограничивают биологические мембраны.
ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ (ИЛИ КЛЕТОЧНАЯ) МЕМБРАНА
Функции мембраны:
1. Отделяет содержимое клетки от внешней среды.
2. Защищает содержимое клетки.
3. Поддерживает форму клетки (органоидов)
4. Осуществляет взаимодействие клетки с внешней средой и соседними клетками.
5. Избирательно проводит в клетку питательные вещества и выводит из клетки продукты обмена.
Главные химические компоненты, образующие цитоплазматическую мембрану, - белки и сложные липиды, которые обеспечивают избирательную проницаемость веществ из внешней во внутреннюю среду и обратно.
Запомните: у растений, грибов и бактерий цитоплазматическая мембрана покрыта клеточной стенкой. У животных клеток клеточной стенки нет.
Под мембраной находятся две важнейшие части клетки – цитоплазма и ядро. В цитоплазме находятся органоиды и включения.
Цитоплазма– внутреннее полувязкое содержимое клетки
Содержание цитоплазмы:
- все виды органических и неорганических веществ;
- нерастворимые отходы обменных процессов и запасные питательные вещества;
- органоиды клетки.
Запомните: цитоплазма функционирует только в присутствии ядра (у эукариот). Без него долго существовать цитоплазма не может, так же как и ядро без цитоплазмы.
Роль цитоплазмы заключается в объединении всех клеточных структур и обеспечении их химического взаимодействия.
Фагоцитоз– захват клеткой твердой пищевой частицы.
Пиноцитоз – захват клеткой капли жидкости с растворенными в ней питательными веществами.
| Компоненты клетки | Особенности строения | Выполняемые функции |
| Цитоплазма | Внутренняя полужидкая среда мелкозернистой структуры, содержит ядро и органоиды | Обеспечение взаимодействия ядра и органоидов. Выполняет транспортную функцию |
| Клеточная мембрана | Образована двойным слоем молекул липидов и молекул белка. У растений снаружи покрыта клетчаткой. | Защитная, обеспечивает форму клетки и их связь между собой, избирательно пропускает внутрь клетки необходимые вещества и выводит продукты обмена. Осуществляет фагоцитоз и пиноцитоз. |
ЯДРО
Большинство клеток одноклеточных и многоклеточных животных, а также растений содержит ядро. Клетки, не имеющие оформленного ядра, называются прокариотическими, а имеющие ядро – эукариотическими.
| ОРГАНИЗМЫ | |
| Эукариоты– молекулы ДНК имеют линейное строение (растения, животные, грибы) | Прокариоты – молекула ДНК всегда одна и образует кольцо (бактерии, цианобактерии, архебактерии) |
Одна клетка может содержать одно или несколько ядер, это зависит от степени активности клетки. к многоядерным клеткам относятся, например, клетки костного мозга, печени, мышечной ткани и др.
КЛЕТКИ ЭУКАРИОТ
| ОДНОЯДЕРНЫЕ | МНОГОЯДЕРНЫЕ |
Строение и функции ядра в разные периоды жизни клетки несколько отличаются. При делении клетки увеличение количества ДНЕ в ядре и образуются две дочерние клетки из одной материнской. В интерфазе (периодами между делениями) ядро находится в неизменном состоянии, участвуя в процессах жизнедеятельности клетки.
Ядро– важнейшая составная часть клетки, которая выполняет функции хранения и передачи наследственной информации, а также регулирует все процессы, протекающие в клетке.
СТРОЕНИЕ ЯДРА
| ЯДРО (нуклеус) | |||
| Ядерная оболочка – состоит из 2 мембран: внутренней – гладкой и наружной – шероховатой. Функции: 1) обмен веществ между цитоплазмой и ядром 2) синтез белка 3) отграничивает содержимое ядра | Ядерный сок – нуклеоплазма, кариоплазма – внутренняя полужидкая среда | Ядрышко – состоит из РНК и белка Функции: 1) синтез рРНК 2) формирование рибосом | Хромосомы – хроматин- нити ДНК Функции: 1) хранение и передача наследственной информации |
Ядерный сок (нуклеоплазма) – полужидкое вещество (в гелеобразном состоянии), представляющее внутреннюю среду ядра. В ядерном соке находятся ядрышки и хромосомы. Ядерный сок имеет сложный состав: аминокислоты, белки, ферменты и др.
Ядрышко – плотное округлое тельце, состоящее из РНК и белка. Ядрышки образуются в определенных участках хромосом, в них синтезируется РНК. Ядрышки формируются и видны только в неделящихся клетках, а во время деления разрушаются.
Хромосомы – в неделящихся ядрах хромосомы имеют вид тончайших нитей, их не видно в световой микроскоп. Эти нити представляют собой ДНК в соединении с белком (хроматин).
Хроматин – спирализированные и уплотненные участки хромосом.
ХРОМОСОМНЫЙ НАБОР КЛЕТКИ
| Кариотип – набор хромосом, содержащийся в клетках одного организма. |
Все клетки организма делятся на соматические и половые.
| КЛЕТКИ | |
| СОМАТИЧЕСКИЕ | ПОЛОВЫЕ |
| Диплоидный набор хромосом | Гаплоидный набор хромосом |
| ЧЕЛОВЕК | |
| 2n= 46 хромосом | n=23 хромосомы |
Половые клетки содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические. В этом заключается их биологический смысл: во время полового процесса происходит обмен генетической информацией и восстановление диплоидного набора: n+n=2n
Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены, - гомологичные хромосомы.
ЧЕЛОВЕК: 2n=46 хромосом = 22 пары – гомологичные хромосомы, 1 пара – половые хромосомы (Х и У).
Строение и функции ядра
| Компоненты ядра | Особенности строения | Выполняемые функции |
| Ядро | Шаровидное или овальное | Регулирует все процессы биосинтеза, обмена веществ и энергии, идущие в клетке; осуществляет передачу и хранение наследственной информации |
| Ядерная оболочка | Состоит из 2 мембран с порами | Ограничивает ядро от цитоплазмы; дает возможность осуществляться обмену между ядром и цитоплазмой |
| Ядерный сок | Полужидкое вещество | Среда, в которой находится ядрышки и хроматин |
| Хроматин | Нити ДНК, в период деления закручиваются в спираль, образуя плотные образования, наз. хромосомами | В ДНК заключена наследственная информация клетки |
| Ядрышко | Плотные округлые тельца | В них синтезируются р-РНК и белки, из которых синтезируются хромосомы |
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ. РИБОСОМЫ. КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ. ЛИЗОСОМЫ. МИТОХОНДРИИ. ПЛАСТИДЫ.
Все органоиды клетки делят на 2 группы: мембранные и немембранные.
| ОРГАНОИДЫ | ||
| МЕМБРАННЫЕ Содержимое отдельно от цитоплазмы биологическими мембранами | НЕМЕМБРАННЫЕ Образованы без участия мембран – рибосомы, микротрубочки, клеточный центр | |
| Одномембранные Комплекс Гольджи, лизосомы | Двумембранные ЭПС, митохондрии, пластиды | |
ОСНОВНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ И ИХ ФУНКЦИИ
| Название органоида | Особенности строения | Функции |
| Эндоплазматическая сеть(ретикулум) | Расположена вокруг ядра, представляет собой сложную систему трубочек, мешочков, цистерн, отграниченных от цитоплазмы биологической мембраной. ЭПС разделяет цитоплазму на отдельные отсеки, в которых могут одновременно проходить различные химические процессы, не мешая друг другу | ЭПС синтезирует и накапливает в своих цистернах различные вещества, а также участвует в их внутриклеточной транспортировке. Гладкая ЭПС участвует в углеводной и жировой обмене (место синтеза липидов). Шероховатая ЭПС обеспечивает синтез белков с помощью рибосом. |
| Рибосомы | Состоят из двух субъединиц – большой и малой, состоящих из 4 молекул РНК и нескольких молекул белков. Располагаются в цитоплазме свободно или прикреплены к мембранам ЭПС | Осуществляет синтез белка, выполняя «сборку» его полимерной молекулы |
| Комплекс Гольджи | Состоит из цистерн, трубочек вакуолей и транспортных пузырьков, которые сам же производит. На одном его конце стопки цистерн образуются, на другом постоянно отшнуровываются в виде пузырьков | Накопление и упаковка химических соединений, синтезируемых в клетке. Синтез или активация ферментов. место образования лизосом. Место синтеза специфических секретов клетки. |
| Лизосомы | Округлые одномембранные органоиды, накопленными пищеварительными ферментами | Участвуют в пищеварении, распаде продуктов жизнедеятельности клетки, а также в самоуничтожении клетки |
| Митохондрии | Окружены оболочкой из 2 мембран, внутренняя образует выросты – кристы, на которых образуются дыхательные ферменты. Внутренняя среда (матрикс) содержат гранулы АТФ, кольцевую ДНК, рибосомы | Энергетический центр клетки (здесь содержится АТФ и происходит высвобождение энергии) |
| Пластиды: Лейкопласты Хромопласты Хлоропласты | Характерны только для растительных клеток. Оболочка из 2 мембран, внутри расположены граны (стопки мембран, содержат хлорофилл), ламеллы, ДНК, включения (капли масла, зерна крахмала), рибосомы, строма (внутренняя студенистая среда). | В хлоропластах на свету осуществляется фотосинтез |
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) – структура сетевого строения, которая находится в глубоких слоях цитоплазмы.
ЭПС бывают 2 видов:
Гладкая (аграгулярная) –принимает участие в синтезе углеводов и липидов.
Шероховатая (гранулярная) – на мембранах расположены рибосомы – принимает участие в синтезе белков и липидов.
Гранулярная ЭПС представлена замкнутыми мембранами, образующими цистерны, трубочки, мешки. Данный вид ЭПС характерен для клеток синтезирующих секреторные белки (клетки печени, поджелудочной железы)
Гладкая ЭПС представлена мембранами, образующие мелкие вакуоли, канальцы, могут ветвиться и сливаться друг с другом. На мембранах гладкой сети рибосом нет. Производными ЭПС являются лизосомы, вакуоли у растений, мембраны ядра.
1. Рибосомы, их строение и функции. (Объяснение учителя с использованием таблиц и рис. 23 на стр. 50 учебника)
Рибосомы – это частицы, имеющие округлую форму и состоящие из 2 частей (субъединиц) – большой и малой. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где р-РНК взаимодействует с разными белками, образуя тело рибосомы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме, в хлоропластах, митохондриях, на каналах гранулярной ЭПС. Также рибосомы могут объединяться по 5-70 штук, образуя и-РНК. В этом случае их называют полирибосомами. Функции рибосом – синтез белка.
2. Комплекс Гольджи, его строение и функции.
Комплекс Гольджи открыл в 1898 г. К. Гольджи. В клетках растений и беспозвоночных животных комплекс Гольджи состоит из уплощенных неразветвленных цистерн; эти цистерны плотно прилегают друг к другу, приобретая форму палочковидных или серповидных телец. Комплекс Гольджи, имеющий такое строение, получил название диктиосомы.
В клетках позвоночных животных комплекс Гольджи имеет разветсвленное сетчатое строение и состоит из систем трубочек и уплощенных цистерн. Цистерны комплекса Гольджи возникают из пузырьков ЭПС.
Функции: синтез полисахаридов и липидов; образование мембранного материала для плазматической мембраны клетки; накопление, упаковка и транспорт продуктов секреции (например, пищеварительные ферменты).