Файл: Строение клетки План лекции.pptx

Строение клетки

План лекции:

Прокариоты
Эукариоты


Живые организмы

Прокариоты (доядерные):

бактерии, цианобактерии


Эукариоты( ядерные):

растения, животные, грибы

Прокариоты

Бактерии;
Синезеленые водоросли (цианобактерии).

Прокариоты. Строение.

Генетический аппарат: нуклеоид ( аналог ядра); кольцевая молекула ДНК, находящаяся в цитоплазме и не отграниченная от нее оболочкой; плазмиды – внехромосомные генетические элементы, представляющие небольшие кольцевые ДНК.

Прокариоты. Строение.

Клеточная стенка (оболочка) – защищает прокариотическую клетку, придает форму и жесткость, через поры проходят вода, ионы и органические молекулы, образована гликопептидом – муреином. Внутренняя часть клеточной стенки представлена цитоплазматической мембраной.

Прокариоты. Строение.

Многоскладчатое впячивание мембраны в цитоплазму образуют мезосомы, участвующие в построении клеточных перегородок и в репродукции и являющиеся местом прикрепления ДНК.

Прокариоты. Строение.

В цитоплазме присутствуют многочисленные мелкие рибосомы. Движение цитоплазмы не происходит.

Прокариоты. Строение.

Многие бактерии имеют жгутики простого строения. Жгутики не ограничены мембраной, имеют волнистую форму и состоят из сферических субъединиц белка флагеллина Эти субъединицы расположены по спирали и образуют полный цилиндр диаметром 10-20 нм. Количество и расположение жгутиков может быть различным .

Прокариоты. Строение.

На клеточной стенке некоторых бактерий видны тонкие выросты (палочковидные белковые выступы), которые называются пили, или фимбрии. Они короче и тоньше жгутиков и представляют собой короткие полые цилиндры из белка пилина. Служат для прикрепления бактерий к субстрату или друг другу.

Прокариоты. Жизненные процессы.

Дыхание у бактерий осуществляется в мезосомах, у синезеленых водорослей – в цитоплазматической мембране.
Размножаются прокариоты путем бинарного деления с образованием двух дочерних клеток. Переход к делению определяется отношением объема ядра к объему цитоплазмы. Перед клеточным делением происходит репликация ДНК, во время которой мезосомы удерживают геном в определенном положении. Мезосомы могут прикрепляться к перегородкам между дочерними клетками и участвовать в синтезе веществ клеточной стенки.

---

Деление прокариот

Половое размножение у бактерий

Генетическая рекомбинация – обмен генетическим материалом.

1) Конъюгация – однонаправленный перенос фрагмента ДНК от клетки – донора в клетку- реципиент, контактирующих друг с другом.
2) Трансформация – однонаправленный перенос фрагментов ДНК от клетки-донора к клетке-рецепиенту, не контактирующих друг с другом.
3) Трансдукция – перенос фрагмента ДНК от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью бактериофагов.

Компоненты эукариотической клетки. ОБОЛОЧКА.

Различные молекулы белка (60%) располагаются на поверхности бислоя или погружены в него. Различают периферические белки, полуинтегральные и интегральные. Белки определяют специфические функции мембраны.

В состав мембраны так же входят углеводы (до 10%) – гликопротеины, гликолипиды. Гликокаликс – надмембранный комплекс из гликопротеинов.

Функции: связь с внешней средой, рецепторная,обеспечение клеточных контактов, транспортная, структурная, защитная.

Избирательная полупроницаемость мембраны

Обеспечивает обмен веществ между клеткой и внешней средой.

Транспорт веществ – процесс прохождения веществ через клеточную мембрану.

Пассивный транспорт

Активный транспорт

Пассивный транспорт - происходит без затрат энергии из области с высокой в область низкой концентрации веществ.

Простая диффузия – транспорт веществ непосредственно через липидный слой (О2,СО2);
Диффузия через мембранные каналы – транспорт через каналообразующие белки(Na+,К+);
Облегченная диффузия – транспорт веществ с помощью белков-переносчиков, находящихся в мембране(глюкоза,АК);
Осмос – транспорт молекул воды.

Активный транспорт – процесс прохождения веществ с затратами энергии (АТФ) при участии белков-переносчиков против градиента концентрации.

Натрий-калиевый насос – обеспечивает соотношение ионов Na+ и К+ в цитоплазме и в внешней среде.

2. Эндоцитоз – процесс поглощения клеткой крупных частиц и макромолекул.

---

- Фагоцитоз – захват и поглощение крупных твердых частиц (Мечников И.И, 1882 г.);

- Пиноцитоз – захват и поглощение жидкостей.

Цитоплазма

Химический состав: вода (60-90 %), органические и неорганические соединения. Характерно постоянное движение( циклоз).

1. Цитоплазматический матрикс (гиалоплазма,цитозоль) – основное вещество цитоплазмы. Бесцветный коллоидный раствор с ферментативными системами.

2. Клеточные органоиды – постоянные , обязательные структурные компоненты цитоплазмы, обладающие определенным химическим составом, строением и выполняющие специфические функции.

Органоиды клетки. ЯДРО

Ядерная оболочка ( кариолемма) – представлена двумя мембранами. В некоторых местах мембраны сливаются друг с другом, образуя поры, через которые проходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой.
Ядерный сок ( кариоплазма или нуклеоплазма) – внутреннее содержимое ядра, в котором располагаются хроматин, ядрышки, белки, ионы и т.д.
Ядрышки – непостоянные образования ядра округлой формы, исчезающие в конце профазы и восстанавливающиеся после окончания деления. Образуются ядрышки на определенных участках хромосом, несущих информацию о структуре рРНК. Такие участки называются ядрышковым организатором и содержат многочисленные копии генов, кодирующих рРНК. Из рРНК и белков, поступающих из цитоплазмы, формируются субъединицы рибосом, которые затем поступают в цитоплазму, где и завершается сборка рибосом.

Хроматиновые структуры в ядре

Хроматин и хромосомы – две формы существования одного материала: в ядрах неделящихся клеток – хроматин, в делящихся митозом или мейозом – хромосомы.

Хроматин

Гетерохроматин – генетически не активные участки хроматина

Эухроматин – генетически активные участки хроматина

Хромосомы

Конденсированный хроматин во время митоза или мейоза. Основу хромосомы составляет двуцепочечная молекула ДНК.

Функции ядра

Хранение и передача наследственной информации;
Регуляция и контроль процессов жизнедеятельности клетки;

---

Участие в синтезе белка;
Место образования субъединиц рибосом;

Одномембранные органеллы

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Система мембран, образующих трубочки, канальцы, цистерны, пронизывающая цитоплазму.

Гранулярная ( шераховатая) – мембраны покрыты рибосомами. Биосинтез белка.
Агранулярная (гладкая) – рибосом нет, биосинтез липидов и углеводов.

Функция: соединяет все клеточные мембранные структуры в единую систему; транспорт веществ; строительная (образование лизосом).

Комплекс Гольджи

Система уплощенных мембранных цистерн и пузырьков. Располагается около ядра.

Функция: накопление и транспорт продуктов секреции; синтез углеводов и липидов; образование лизосом, плазматической мембраны.

Лизосомы

Пузырьки ограниченные мембраной и заполненные ферментами.

Виды лизосом:

Первичная - внутриклеточное расщепление и переваривание веществ, поступивших в клетку и находящихся в ней.
Вторичные – защитная;
Пищеварительные вакуоли – эндогенное питание;
Аутофагосомы – поглощение собственных органелл;
Остаточные тельца – непереваренные остатки.

Пероксисома

Пузырьки содержащие ферменты, нейтрализующие токсичные продукты перекисного окисления липидов и разложение перекиси водорода.

Вакуоль(растительная клетка)

Полости заполненные водными растворами. Ограничивающая мембрана называется тонопластом, а заполняющая жидкость – клеточным соком.
Функция:
Накопление и хранение воды;
Регуляция водно-солевого обмена;
Накопление запасных водорастворимых веществ;
Откладывание пигментов, определяющих окраску цветов и плодов.

Двумембранные органеллы

Митохондрии

Ограничены двумя мембранами: наружная – гладкая; внутренняя образует складки – кристы, на которых располагаются ферменты, участвующие в синтезе АТФ. Внутреннее пространство заполнено матриксом. В нем содержатся кольцевые ДНК, РНК, рибосомы и ферменты цикла Кребса.
Функции: синтез АТФ, кислородное расщепление органических веществ ( клеточное дыхание).

---

Пластиды (растительная клетка)

Мембраны: наружная – гладкая, внутренняя – тилакоиды, которые собраны в стопки- гранны. Гранны связываются друг с другом уплощенными каналами – ламеллами.

Функции: фотосинтез.

Виды пластид:

Хлоропласты;
Хромопласты;
Лейкопласты.

Хлоропласты

Хромопласт

Лейкопласт

Немембранные органеллы

Рибосомы

Состоят из двух субъединиц: большой и малой.

Химический состав: рРНК, белки, ионы Mg (поддержание структуры).

Функция: синтез белка (трансляция).

Клеточный центр

Состоит из двух центриолей, расположенных перпендикулярно друг к другу и цитосферы. Центриоль- цилиндр, стенка которого образована девятью триплетами из трех слившихся микротрубочек.
Функции: сборка микротрубочек, участие в образовании митотического веретена деления, расхождение хромосом к полюсам клетки во время деления, участие в образовании базальных телец жгутиков и ресничек.

Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочка- цилиндр, стенки которого образована протофиламентами – из спирально упакованных субъединиц тубулина.

Функции: участие в образовании клеточного центра, жгутиков, ресничек, формирование цитоскелета.

Микрофиламенты - актиновые нити, пронизывающие цитоплазму. Функции: структурный организатор цитоплазмы

Органеллы специального назначения

Реснички

Многочисленные выросты цитоплазмы на поверхности клетки.
Функция: передвижение

Жгутики

Единичные выросты цитоплазмы: образованы 9 парами микротрубочек по периферии и 1 парой в центре.

---