Транспорт веществ в мембранной упаковке.
Крупные молекулы биополимеров практически не могут проникать через плазмалемму ни одним из вышеописанных механизмов транспорта веществ в клетку.
Они захватываются клеткой и поглощаются в мембранной упаковке, что получило название эндоцитоза.
Эндоцитоз формально разделяют на:
· фагоцитоз –захват клеткой твердыхчастиц
· пиноцитоз–захват клеткой жидких частиц
При эндоцитозе наблюдаются следующие стадии:
- рецепция поглощаемого вещества за счет рецепторов в мембране клеток;
- инвагинация мембраны с образованием пузырька (везикулы);
- отрывэндоцитозного пузырька от мембраны с затратой энергии – образование фагосомы и восстановление целостности мембраны;
· слияниефагосомы с лизосомой
· образование фаголизосомы (пищеварительной вакуоли) в которой происходит переваривание поглощенных частиц;
- выведение непереваренного в фаголизосоме материала из клетки (экзоцитоз).
Рис.15. Явление фагоцитоза в лейкоцитах.
В животном мире эндоцитоз является характерным способом питания многих одноклеточных организмов (например, у амеб), а среди многоклеточных этот вид переваривания пищевых частиц встречается в энтодермальных клетках у кишечнополостных.
Что касается млекопитающих и человека, то у них имеется ретикуло-гистио-эндотелиальная система клеток, обладающих способностью к эндоцитозу.
Примером могут служить лейкоциты крови и купферовские клетки печени.
Купферовские клетки печени выстилают синусоидальные капилляры печени и захватывают взвешенные в крови различные чужеродные частицы.
Экзоцитоз- способ выведения из клетки многоклеточного организма секретируемого ею субстрата, необходимого для функции других клеток, тканей и органов.
Строение и функции цитоплазмы эукариотических клеток Цитоплазма– это живое содержимое клетки без ядра или его эквивалента. Она имеет вязко-упругую консистенцию, которая может приобретать состояние геля или золя (становится жидкой). Во многих клетках наружный слой цитоплазмы (эктоплазма) содержит мало органоидов и постоянно находится в состоянии геля (студенистого вещества, обладающего способностью сохранять форму) или золя (жидкое состояние). В цитоплазме различают: · гиалоплазму, · органоиды, · цитоскелет, · включения.  Гиалоплазма представляет собой гомогенную субстанцию, заполняющую промежутки между структурно оформленными компонентами цитоплазмы. Она состоит из воды и множества и разнообразных растворенных неорганических и органических веществ. Это место, где протекают важнейшие метаболические процессы и куда поступают многие промежуточные продукты обмена. Органоиды (органеллы) – это структурно организованные компоненты цитоплазмы, выполняющие жизненно важные функции. По особенностям строения выделяют органоиды: · мембранные · немембранные К мембранным органоидам относятся: · эндоплазматическая сеть, · митохондрии, · аппарат Гольджи, · лизосомы, · пероксисомы, · а в растительных клетках еще и пластиды и вакуоли.  К немембранным органоидам относятся: · рибосомы (и полисомы) · центросома. Данные органоиды относят к группе органоидов Общего Назначения. В ряде специализированных клеток присутствуют органоиды Специального Назначения- реснички, жгутики, микроворсинки, миофибриллы. Органоиды мембранного строения Эндоплазматическая сеть – это совокупность трубчатых образований – каналов и плоских расширений – цистерн, которые в виде сети пронизывают всю цитоплазму. Их стенки образованы биологической мембраной. Различают эндоплазматическую сеть: · гладкую и · гранулярную (шерохватая)  Рис.16 Схема строения эндоплазматической сети Гранулярная (шероховатая) эндоплазматическая сеть со стороны гиалоплазмы покрыта рибосомами. Рибосомы участвуют в: · синтезе белков, выделяемых (экскретируемых) из клетки, · синтезе белков-ферментов, необходимых для внутриклеточных процессов метаболизма или внутриклеточного пищеварения. Белки, накапливающиеся в цистернах эндоплазматической сети, могут, минуя гиалоплазму, транспортироваться в комплекс Гольджи, где они накапливаются в лизосомах, либо формируют секреторные гранулы, одетые мембраной. Кроме того, в гранулярной эндоплазматической сети происходит синтез интегральных белков,встраивающихся в мембраны, а также модификации белков путем их связывания с другими органическими соединениями, например, с сахарами. Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть не содержит рибосом. Она связана с метаболизмом липидов и некоторых полисахаридов. В поперечно-полосатой мускулатуре гладкая эндоплазматическая сеть способна депонировать ионы кальция, необходимые для сократительной деятельности. Помимо этого, она участвует в дезактивации ряда вредных веществ, особенно в клетках печени.  Комплекс Гольджи  КоплексГольджи (пластинчатый комплекс) представлен скоплениями сплющенных цистерн, покрытых мембраной. Такие скопления называются диктиосомами. Сами цистерны сужены по центру и расширены в виде ампул по краям. В периферических участках таких скоплений цистерн происходит отшнуровывание мелких пузырьков (везикул). Отдельные диктиосомы могут связываться друг с другом системой везикул и цистерн, образуя рыхлую трехмерную сеть. Сами мембраны комплекса Гольджи формируются при участии гранулярной эндоплазматической сети. Функции комплекса Гольджи: · накопление продуктов, синтезированных в эндоплазматической сети, · созревание накопленных продуктов · на мембранах цистерн комплекса Гольджи синтезируются липиды и полисахариды · происходит комплексирование полисахаридов с белками (образуются мукопротеиды) · в комплексе Гольджи происходит созревание и выделение секретов за пределы клеток · в комплексе Гольджи образуются секреторные пузырьки и лизосомы, происходит сортировка белков для различных транспортных пузырьков. ЛИЗОСОМЫ Это шаровидные тельца (размер 0,2-0,4 мкм), покрытые мембраной. Они содержат более 30 видов гидролитических ферментов (гидролаз), которые расщепляют различные биополимеры.  Местом синтеза гидролитических ферментов (гидролаз),служит гранулярная эндоплазматическая сеть Различают лизосомы: · первичные, · вторичные лизосомы (фаголизосомы и аутофаголизосомы) · остаточные тельца (телолизосомы). Первичные лизосомы содержат гидролазы, в том числе и кислую фосфатазу, которая служит маркером для лизосом. Вторичные лизосомы, или внутриклеточные пищеварительные вакуоли, образуются за счет слияния первичных лизосом с фагоцитарными вакуолями (фагосомами) или пиноцитозными вакуолями. Они называются фаголизосомы (или гетерофагосомами). Те лизосомы, которые сливаются с измененными клеточными органоидами и переваривают их, называются аутофагосомами. Конечные вещества как продукты расщепления в виде мономеров попадают в гиалоплазму, где включаются в различные обменные процессы. Если лизосомы переваривают субстрат не до конца, то в них накапливаются непереваренные продукты, и такие лизосомы называют телолизосомами (или остаточными тельцами). Пероксисомы. Это небольшие округлые тельца (0,3-1,5 мкм), покрытые мембраной. Пероксисомы, видимо, образуются на цистернах эндоплазматической сети. Особенно характерны для клеток печени и почек. В них обнаруживаются ферменты окисления аминокислот. При этом образуется перекись водорода, которая разрушается ферментом каталазой, присутствующей в пероксисомах. Это очень важно, так как перекись водорода – токсическое для клеток вещество.   Митохондрии. Это органоиды, обеспечивающие синтез АТФ за счет окисления органических веществ. Их форма и размеры в животных клетках разнообразны от округлой до палочковидной, а длина колеблется от 1 мкм до 10 мкм.  Митохондрии покрыты двумя мембранами. · Наружная мембрана, отделяющая митохондрии от гиалоплазмы, гладкая. · Внутренняя митохондриальная мембрана ограничивает содержимое митохондрий (митрикс) и образует многочисленные гребневидные впячивания (кристы) внутрь митохондрий. Проницаемость внутренней мембраны очень мала, и через нее могут диффундировать только небольшие молекулы. Для активного транспорта этих веществ в ней имеются транспортные белки. В качестве интегральных белков во внутренней мембране и кристахнаходятся ферменты, участвующие в транспорте электронов (дыхательная цепь). Со стороны матрикса на внутренней мембране и кристахрасполагаются грибовидные мембранные ферменты - АТФазы с округлой головкой на ножке. Матрикс содержит: · промежуточные продукты обмена, · ДНК, которая способна к репликации и транскрипции, · рибосомы, · все виды РНК, за счет чего идет синтез некоторых митохондриальных белков. Большинство же РНК кодируются в хромосомах ядра и синтезируются на Рибосомах цитоплазмы. ДНК митохондрий, как ДНК прокариот имеет кольцевидную форму и свободна от гистоновых и негистоновых белков. Митохондрии размножаются поперечным делением. Вакуоли. Вакуоли встречаются и в некоторых животных клетках: · фагоцитозные, · пищеварительные, · автофагические · сократительные. Органоиды немембранного строения.  Рибосомы.  Рибосомы– органоиды, встречающиеся во всех клетках. Они имеют нуклеопротеидный состав: состоят примерно из равных количеств р-РНК и белка. Могут свободно располагаться в гиалоплазме или быть связанными с мембранами эндоплазматической сети. Различают 70 S и 80 S-рибосомы (S-сведберг, единица, характеризующая скорость седиментации в центрифуге. Чем больше число S, тем выше скорость седиментации). 70 S-рибосомыприсуттвуюту прокариот, 80S-в цитоплазме эукариотических клеток. Входящая в состав рибосом РНК называется рибосомной (р-РНК) и синтезируется в ядре в области ядрышка. Клеточный центр (центросома)  Рис. Центриоли клеточного центра.   Клеточный центр представляет универсальный органоид, не имеющий мембран, который можно наблюдать в любой эукариотической клетке. Отчетливо видимый в световой микроскоп. Он располагается возле ядра или комплекса Гольджи, нередко – в геометрическом центре клетки, но часто оттеснен ядром или клеточными включениями к периферии.  Клеточный центр в сперматогонии саламандры. 1- Центриоль; 2- 2- прилегающий к центриоли участок цитоплазмы (перицентриолярный) 3- Центросфера (астросфера) 4- ядро  а- нейтрофил б – лимфоцит; в- фибробласт В клеточном центре выделяют два компонента: · центросому · центросферу. Центросома выглядит как плотное немембранное тельце, образованное, в основном, из белковых материалов. Здесь локализуется гамма-тубулин (γ-тубулин), принимающий участие в создании микротрубочек. Центросфера образована фибриллярными белками (типичным представителем является коллаген). Практически всегда в состав этого компонента клеточного центра входят микротрубочки. А также здесь располагается большая часть микрофибрилл и скелетных фибрилл, помогающих зафиксировать клеточный центр рядом с ядерной мембраной. Эукариотические клетки имеютцентриолярное строение центросомы. Это означает, что центриоли в клетке две, и они расположены перпендикулярно относительно друг друга. Такое строение отсутствует у части простейших (например, у споровика), неметод, а также низших грибов и высших растений. Если клетка не имеет центриолей, то она не способна и на образование жгутиков.  Перед делением клеточный центр удваивается, при этом материнские центриоли рассоединяются и расходятся в дочерние клетки. После этого под прямым углом достраивается и вторая центриоль. Основные функции клеточного центра в клетке: 1) участвует в образовании микротрубочек, впоследствии либо уходящих в цитоплазму, либо становящихся компонентом СОСА; 2) центриоли участвуют в образовании ресничек или жгутиков; 3) клеточные центр принимает участие в организации митотического веретена деления. . Органоиды специального назначения К органоидам специального назначения относятся: · микроворсинки, · реснички, · жгутики, · миофибриллы, · псевдоподии. (ложноножки)  |
Цитоскелет  Актиновыемикрофиламенты окрашены в красный, микротрубочки — в зелёный, ядра клеток — в голубой цвет. Цитоскелет- это трехмерный цитоплазматический комплекс волокнистых и трубчатых структур, придающий клетке определенную форму и выполняющий определенные функции. Представлен: · микротрубочками, · микрофиламентами, · промежуточными филаментами (микрофибриллы) и микротрубочками Микрофиламенты формируют пучки (фибриллы), как правило, обеспечивая различного рода сокращения. Микротрубочки выполняют опорную и транспортную функцию.  Их главная функция заключается в создании эластичного и устойчивого внутриклеточного каркаса, необходимого для поддержания формы клеток жгутиков и ресничек. Входя в состав веретена деления обеспечивают расхождение хромосом при делении клеток. Они могут быть факторами ориентированного движения клетки в целом. Разрушение микротрубочек колхицином приводит к нарушениям транспорта веществ (например, к блокаде секреции) и механического переноса отдельных внутриклеточныхкомпонентов. Кроме того при делении клеток блокируется веретено деления. Микрофиламенты – относятся к фибриллярным компонентам эукариотических клеток. Они располагаются в кортикальном слое цитоплазмы, прямо под плазмолеммой в виде пучков или слоями. В среднем их длина составляет 6 нм. В зависимости от химического состава микрофиламенты могут выполнять функции цитоскелета и участвовать в обеспечении движения. В их состав входят сократительные белки: актин, миозин, тропомиозин и др. Основные функции микрофиламентов – это создание внутриклеточного сократительного аппарата, который обеспечивает омебоидное движение клеток, большинство движений органоидов и деление клеток. Промежуточные филаменты(микрофибриллы) – это тонкие неветвящиеся нередко лежащие пучками нити, которые присутствуют в клетках разных тканей и состоят из разных веществ, например, из кератина – в эпителии, десминах – в мышечных волокнах и др. Они выполняют опорно-каркасную функцию. Включения Включения– это непостоянные компоненты, которые могут появляться и исчезать в зависимости от функционального состояния клетки. Их классифицируют на: · трофические, · секреторные, · экскреторные, · пигментные, · кристаллы. Трофические включения – это, как правило, резервные скопления гранул белка, гликогена, капельки жиров. Секреторные гранулы и пузырьки, которые содержат биологически активные вещества и поступают по протокам желез в те или иные органы. Экскреторные включения не являются биологически активными веществами. Обычно это продукты метаболизма клеток, подлежащие удалению. Пигментные включения могут изменить цвет ткани временно или постоянно (примеры: гемоглобин, меланин, липофусцин – пигмент изнашивания, билирубин и др.). Кристаллы встречаются в растительных клетках (чаще всего это оксалат кальция). Цитоплазматическая наследственность Цитоплазматическая наследственось - наследственность, осуществляемая с помощью молекул ДНК, находящихся в пластидах и митохондриях. В этом случае ризнаки не наследуются по законам Менделя, так как указанные молекулы ДНК находятся вне хромосом. Признаки, наследующиеся цитоплазматически, передаются только через яйцеклетку, содержащую зачатки пластид и митохондрий, например пестролистность растения львиный зев передается по материнской линии, так как яйцеклетка содержит хлоропласты в виде пропластид, спермий же пластид не содержит. Пластиды размножаются делением, но поскольку не все они содержат хлорофилл (в силу мутаций), растение получается пестролистным. У человека также встречается цитоплазматическое наследование признаков, например одна из форм несращения остистых отростков позвонков. У прокариот внехромосомная ДНК располагается в формеплазмид. Плазмиды - кольцевые, внехромосомные автономно редуплидирующиеся молекулы ДНК, которые могут существовать в бактериальной клетке наряду с бактериальной хромосомной ДНК. Название «плазмида» ввел в 1952 году Ледерберг. Плазмиды различаются размерами и регуляцией их репликации. Мелкие плазмиды содержат генетическую информацию в среднем для двух больших белков, тогда как крупные могут кодировать 200 и более подобных белков. В клетке, как правило, присутствует не менее 10 копий мелких плазмид, а крупные чаще всего представлены одной-двумя копиями на клетку. Наиболее изучены три вида плазмид: 1. Плазмиды, содержащие половой фактор F+, 2. Плазмиды, содержащие фактор R, 3. Плазмиды - колициногены. Плазмиды, содержащие половой фактор F+, присутствуют не у всех бактерий. Те из них, которые имеют такие плазмиды, называются мужскими и обозначаются F+ , те же, у которых нет плазмид с фактором F+, называются женскими и обозначаются как F-. Плазмиды с фактором F+ могут существовать либо самостоятельно, либо встраиваются в бактериальную хромосому. Клетки типа F+ могут передавать половой фактор клеткам типа F- ,протягивая к последним цитоплазматический мостик. Передаче фактора F+ предшествует репликация молекулы ДНК. При этом передается только одна из цепей ДНК, которая в дальнейшем достраивает вторую полинуклеотидную цепь.В ряде случаев по цитоплазматическому мостику вместе с плазмидой, содержащей фактор F+, может передаваться фрагмент одной из цепей хромосомной ДНК, что лежит в основе рекомбинативной изменчивости у бактерий. С фактором F+ нередко передаются гены,сообщающие бактериям инфекционность. Сплазмидами с фактором R, связана устойчивость бактерий к ряду антибиотиков. Такие бактерии синтезируют ферменты, которые либо расщепляют антибиотики, либо снижают их активность. Плазмиды, содержащие фактор R, имеют ген образования коньюгационного мостика, по которому плазмида с фактором R перемещается из одной бактерии в другую, сообщая ей свойство устойчивости к тем или иным антибиотикам. Плазмиды - колициногены имеют гены, кодирующие синтез белков, обладающих антибиотическими свойствами. Эти антибиотики действуют на бактерии того же или близкого вида, не содержащие аналогичных плазмид, т.е. делают их более конкурентноспособными. Существуют также плазмиды, которые влияют на патогенность бактершплазмиды, кодирующиеэнтеротоксины, гемолизины и антигены, расположены на поверхности клеток. ЯДРО  Строение и функции ядра. Ядро ( лат. nucleus, греч. karion-ядро) – это обязательный компонент эукариотических клеток. Оно хорошо различимо в неделящихся клетках и выполняет ряд важнейших функций: 1. хранение и передача наследственной информации в клетке; 2. создание аппарата белкового синтеза – синтез всех видов РНК и образование рибосом. Выпадение или нарушение любой их этих функций приводит клетку к гибели. Клетка содержит, как правило, одно ядро, но имеются двуядерные и многоядерные клетки. Основные функции ядерной оболочки : - барьерная (отделение содержимого ядра от цитоплазмы и ограничение свободного доступа в ядро крупных биополимеров); -регуляция транспортамакромолекул между ядром и цитоплазмой; - участие в создании внутриядерного порядка (фиксация хромосомного аппарата). Кариоплазма (ядерный сок, или нуклеоплазма, или кариолимфа) – это содержимое ядра, которое имеет вид гелеобразного матрикса. Она содержит различные химические вещества: · белки (в том числе и ферменты), · аминокислоты и нуклеотиды в виде истинного или в виде коллоидного раствора. Ядрышки – уплотненные тельца, обычно округлой формы, диметром менее 1 мкм. Присутствуют они только в интерфазных ядрах. Количество их колеблется в диплоидных клетках от 1 до 7, но в некоторых видах клеток, например микронуклеусах инфузории, ядрышки отсутствуют. Химические компоненты клетки. На общую массу клетки 99,9% приходится на долю C,H,N,O,P,S. В клетке наибольшее количество приходится на: углерод, кислород, азот и водород (28% от массы всех элементов).Их называют макроэлементами. В эту же группу входит: калий, фосфор и др., которые оставляют 0,01 – 0,1%. В значительно меньшем количестве входят микроэлементы. На их долю приходится 0, 000001 –0,009% (кобальт, медь, цинк, молибден, ванадий, марганец и др.). И совсем мало ультрамикроэлементов – меньше 0,000001% (селен, цезий, бериллий, радий, золото и др. редкие элементы). Если посмотреть на состав клетки на уровне химических соединений, то их будет две группы: · неорганические · органические. Из неорганических 70% массы клетки составляет вода. Вода в клетках выполняет следующие функции: структурную, транспортную, растворение веществ, термостабилизирующую и терморегулирующую функции, функцию реагента. Неорганические соединения клеток чаще всего присутствуют в виде солей, диссоциированных в растворе на ионы, реже – в твердом состоянии (карбонат и фосфат кальция костной ткани, известковые и кремниевые панцири губок, некоторых простейших, моллюсков, многих красных и диатомовых водорослей). Наиболее важны для клетки: · катионы K+,Na+,Mg2+, Ca2+ · анионы HPO42- , H2 PO4- , Cl- , HCO3-. От концентрации анионов зависят буферные свойства. Химическим признаком живого служат органические соединения. Всеобщее биологическое значение имеют: · белки, · нуклеиновые кислоты, · углеводы, · липиды, · витамины, · гормоны, · пигменты, · органические кислоты и другие соединения. Белки выполняют различные функции, основными из которых являются: · пластическая (строительная), · каталитическая(ферментативная), · транспортная, · гормональная, · защитная, · двигательная, · опорная, · энергетическая, · рецепторная, · запасающая и др. Липиды– органические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в бензине, эфире, ацетоне. Они являются сложными эфирами жирных кислот и какого-либо спирта. Из липидов наиболее распространены жиры. Кроме жиров, в клетках встречаются стероиды, фосфолипиды, воски, гликолипиды, гликопротеины и др. Жиры играют важную роль как структурные компоненты клетки, особенно клеточных мембран, миелиновых оболочек нервных волокон. Откладываясь в жировой ткани, они: · уменьшают потери тепла, · придают коже эластичность · служат источником энергии ( при расщеплении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии), служат источником эндогенного образования воды ( 1 кг жира при окислении дает 1,1 кг воды). К стероидам относятся: · половые гормоны коры надпочечников, · соли желчных кислот, · холестерин и · витамин D. · Фосфолипиды, · липопротеины, · гликолипиды – компоненты клеточных мембран. Углеводы. Представляют собой соединения, содержащие только углерод, водород и кислород. К ним относятся: сахара, гликоген, глюкоза, целлюлоза. Крахмал и гликоген – это резервные трофические вещества, а целлюлоза и хитин – важнейший строительный материал, входящий в состав клеточных оболочек. Нуклеиновые кислоты – это сложные органические соединения, размеры которых крупнее большинства белков. Им принадлежит главная роль в хранении и передаче наследственной информации. Это биологические полимеры, которые входят в состав клеток всего органического мира. Существует два типа нуклеиновых кислот: · дезоксирибонуклеиновая –ДНК · рибонуклеиновые – РНК - три вида: информационная, рибосомальная и транспортная. Все нуклеиновые кислоты – это полинуклеотидные цепи. Только если ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, РНК – из одной. Важнейшим условием организации двойной спирали ДНК является комплементарность азотистых оснований, где: · аденин комплементарен тимину, · гуанин – цитозину. Все типы РНК синтезируются на матричной цепи ДНК. Этот процесс называется транскрипцией. Химическая организация клетки 1 группа (до 98 %) (органогены) · Углерод · Водород · Кислород · Азот 2 группа (1,5—2 %) (макроэлементы) · Калий · Натрий · Кальций · Магний · Хлор · Железо 3 группа (>0,01 %) (микроэлементы) · Цинк · Марганец · Медь · Фтор · Йод · Кобальт · Молибден 4 группа (>0,00001 %) (ультрамикроэлементы) · Уран · Радий · Золото |
Сравнение прокариотической и эукариотической клеток
Основная статья: Сравнение строения клеток бактерий, растений и животных
Сравнение прокариотической и эукариотической клеток
| Сравнительная характеристика клеток эукариот и прокариот | ||
| Признак | Прокариоты | Эукариоты |
| Размеры клеток | Средний диаметр 0,5—10 мкм | Средний диаметр 10—100 мкм |
| Организация генетического материала | ||
| Форма, количество и расположение молекул ДНК | Обычно имеется одна кольцевая молекула ДНК, размещенная в цитоплазме | Обычно есть несколько линейных молекул ДНК — хромосом, локализованных в ядре |
| Компактизация ДНК | У бактерий ДНК компактизируется без участия гистонов[5]. У архей ДНК ассоциирована с белками гистонами[6] | Имеется хроматин: ДНК компактизируется в комплексе с белками гистонами[5]. |
| Организация генома | У бактерий экономный геном: отсутствуют интроны и большие некодирующие участки[7]. Гены объединены в опероны[5]. У архей имеются интронные участки особой структуры[8]. | Большей частью геном не экономный: имеется экзон-интронная организация генов, большие участки некодирующей ДНК[7] Гены не объединены в опероны[5]. |
| Деление | ||
| Тип деления | Простое бинарное деление | Мейоз или митоз |
| Образование веретена деления | Веретено деления не образуется | Веретено деления образуется |
| Органеллы | ||
| Тип рибосом | 70S рибосомы | 80S рибосомы |
| Наличие мембранных органелл | Окруженные мембранами органеллы отсутствуют, иногда плазмалемма образует выпячивание внутрь клетки | Имеется большое количество одномембранных и двумембранных органелл |
| Тип жгутика | Жгутик простой, не содержит микротрубочки, не окружен мембраной, диаметр около 20 нм | Жгутики состоят из микротрубочек, расположенных по принципу «9+2», окружены плазматической мембраной, диаметр около 200 нм |
Анаплазия
Анаплазия (от др.-греч. ἀνα- ‘назад, обратно’ и πλάσις ‘образование’) — переход живых клеток и тканей в недифференцированное состояние, вплоть до полной невозможности определения происхождения клетки. При этом клеточная ткань теряет способность выполнять свои характерные функции, однако приобретает способность к неограниченному росту. Анаплазия часто встречается у быстро растущих злокачественных опухолей.
Различают:
· цитологическую анаплазию (разрушение внутриклеточной структуры)
· позиционную или организационную анаплазию (нарушение межклеточной структуры).
Признаки анаплазии
· изменение размеров и структуры (в том числе, хромосомного набора) клеточных ядер;
· понижение дифференцированности клеток;
· нарушение физико-химических и биохимических свойств клеток;
· ослабление межклеточных связей.
Последний набор признаков имеет название - атипичность, то есть клетка стает не нормальной по отношению к ее ткани. Клетки при таком состоянии как бы развиваются обратно, в состояние эмбриона.
Виды анаплазии
· - биологическая, при которой клетки кроме размножения не сохраняют других функций
· биохимическая, - потеря ферментных систем у клетки. На примере опухолей можно наблюдать повышение активности ферментов трансаминаз, фосфатаз и т.д. Увеличена консистенция редуцирующих систем. Снижена активность липаз, то есть налицо ненормированный углеводный, белковый и жировой обмен. Энергетический обмен угнетен
· морфологическая, изменение форм и размеров клеток, внутриклеточных структур. Характерна для опухолевых и растущих клеток. Одним из признаков этого вида анаплазии является снижение сопротивления электрическому току, что вытекает из измененной пропорции электролита в бластоматозной ткани.
Общие показатели атипичности клеток характеризируют быстроту роста опухоли (злокачественность).
Клеточная смерть
Апоптоз, Некроз
Одноклеточные организмы в некотором смысле можно считать «бессмертными», поскольку, за исключением случаев повреждения или голодания, они не умирают, а проходят этап деления, в результате которого образуется два новых организма.
Зато все клетки многоклеточных организмов (кроме гамет) обречены на гибель, но умирают они не только в случае смерти всей особи — этот процесс происходит постоянно.
Смерть некоторых клеток необходима во время эмбрионального развития. Клетки продолжают умирать и у взрослых организмов, например, в костном мозге и кишечнике человека ежечасно гибнут миллиарды клеток.
Из-за физиологических условий происходит «запрограммированная клеточная смерть», другими словами клетки «совершают суицид».
Наиболее распространенным, однако не единственным, путём клеточного самоуничтожения является апоптоз.
Основными признаками апоптоза является:
· фрагментация ДНК,
· распад клетки на апоптические тельца — везикулы, окруженные мембранами.
· На поверхности таких клеток расположены особые молекулы, которые побуждают соседние клетки и макрофаги фагоцитовать их таким образом, что процесс не сопровождается воспалением.
Апоптоз использует энергию АТФ.
Этот путь клеточной смерти важен для:
· развития организма,
· нормального функционирования иммунной системы,
· защиты особи от поврежденных клеток, которые могут стать на путь злокачественной трансформации,
· защиты от вирусных инфекций.
Физическое или химическое повреждение клеток, а также недостаток источников энергии и кислорода, может привести к другой смерти клеток — некротической.
Некроз, в отличие от апоптоза, — пассивный процесс, он часто сопровождается разрывом плазмалеммы и утечкой цитоплазмы.
Некроз почти всегда вызывает воспаление окружающих тканей. В последнее время исследуется механизм запрограммированного некроза как возможной противовирусной и противоопухолевой защиты.
При условии длительного недостатка АТФ в клетке она не сразу погибает путём некроза, а во многих случаях становится на путь аутофагии — процесса, который позволяет ей ещё некоторое время оставаться жизнеспособной.
Приаутофагии («самопоедание») обмен веществ переключается в сторону активного катаболизма, когда отдельные органеллы окружаются двойными мембранами, образуются аутофагосомы, сливающиеся с лизосомами, где происходит переваривание органических веществ.
Если голодовка продолжается и после того, как большинство органелл уже «съедено», клетка погибает путём некроза.
Некоторые авторы считают, что при определенных условиях автофагия может быть отдельным типом клеточной смерти.
ГРИБЫ
Грибы (Fungi, Mycetes) —низшие растительные организмы, не имеющие хлорофилла.
Играют важную роль в круговороте веществ в природе, а также в промышленности при изготовлении хлеба, вина, пива.
Среди грибов имеются возбудители заболеваний человека и животных.
Грибы характеризуются более сложным строением, чем бактерии, и более совершенными способами размножения.
Грибы покрыты оболочкой, имеют дифференцированное ядро, различные включения и вакуоли в цитоплазме.
Грибы являются эукариотами.
Это гетеротрофные одно- или многоклеточные организмы.
Гетеротрофы- это организмы, использующие для питания готовые органические вещества.
Поэтому грибы развиваются на различных субстратах, содержащих питательные вещества.
Некоторые грибы способны вызывать болезни растений (рак и фитофтора картофеля и др.), заболевания насекомых, животных и человека.
Чаще всего клетки грибов имеют форму длинных и ветвящихся или переплетающихся нитей -гифов.
Тело подавляющего большинства грибов построено из тонких нитчатых образований – гиф. Совокупность их образует грибницу (или мицелий).
.
Из гифов образуетсямицелий, или грибница.
Мицелий – то совокупность гифов (разветвле