Файл: 1. Определение понятия клетка. Клетка как элементарная живая система. Общий план строения эукариотической животной клетки. Клеточная оболочка, ее строение, хим состав, функции. Клетка.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. Определение понятия клетка. Клетка как элементарная живая система. Общий план строения эукариотической животной клетки. Клеточная оболочка, ее строение, хим. состав, функции.
Клетка - ограниченая мембраной упорядоченная система биополимеров образующих ядро и цитоплазму и учавствующая в метаболических и энергетических процессах, поддержании и воспроизведении всей системы в целом.
Клетка является элементарной живой системой, так как она способна к:
-
осуществляет обмен веществом и энергией; -
растет; -
размножается и передает по наследству свои признаки; -
реагирует на внешний сигналы (раздражители); -
способна передвигаться.
Нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения признаки живого.
Содержимое клетки отделено от внешней среды или от соседних клеток плазматической мембраной (плазмолеммой). Все эукариотические клетки состоят из двух основных компонентов: ядра и цитоплазмы. В ядре различают хроматин (хромосомы), ядрышки, ядерную оболочку, нуклеоплазму (кариоплазму) и ядерный белковый остов (матрикс). Цитоплазма неоднородна по своему составу и строению и включает в себя гиалоплазму (матрикс), в которой находятся органеллы; каждая из них выполняет обязательную функцию.
Основные компоненты клетки:
- плазмолемма (цитолема) - клеточная оболочка
- ядро
- цитоплазма
- органеллы (постоянные - структуры, непостоянные - включения; органеллы имеют специфическое строение и выполняют конкретную функцию)
Клеточная оболочка - плазмолемма (цитолема) - клеточная мембрана, ограничивающая клетку снаружи, которая обеспечивает ее связь с внешней средой.
Наружный слой - белки, липиды, гликокаликс
Кортикальный слой
Состав мембраны:
белки - 60% (интегральные, переферические)
липиды 40%
углеводы 5 - 10% (преимущественно олигосахариды)
Гликокаликс - надмембранный слой
Кортикальный - подмембранный слой находится изнутри, узкий участок цитоплазмы, который содержит компоненты цитоскелета и участвует в процессе экзоцитоза.
Функции плазмолеммы:
разграничивает клетку
рецепторная (восприятие)
транспорт веществ
межклеточный контакт (сообщение клеток между собой)
передача сигналов из поверхности вглубь клетки
Проницаемость плазмолеммы обеспечивают:
1-трансмембранные каналы,
2-транспорт в мембранной упаковке (эндоцитоз: пиноцитоз и фагоцитоз). Транспорт с участием особых ферментов называется - пермеаз.
2. Основные компотненты цитоплазмы. Мембранные органеллы клетки.
Цитоплазма - полужидкое содержимое клетки, внутренняя среда живой или умершей клетки, отделенная от окружающей среды плазмолеммой, включает в себя гиалоплазму, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты - органеллы, а также непостоянные структуры - включения.
Гиалоплазма - матрикс цитоплазмы содержит органеллы и включения. Гиалоплазма включает цитозоль (вода с расворёнными в ней органическими и неорганическими веществами) и цитоматрикс (трабекулярная сеть волокон белковой природы толщиной 2-3 нм). Роль гиалоплазмы заключается в том, что она объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие друг с другом.
Органеллы - это постоянные структуры клетки, которые имеют специфическое строение и выполняют конкретную функцию.
Классификация органелл клетки:
Органеллы общего значения (имеются во всех клетках и необходимы для обеспечения их жизнедеятельности.)
митохондрии
рибосомы
лизосомы
комплекс Гольджи
пероксисомы
ЭПС (гранулярная, агранулярная)
центриоли
протеосомы
окаймленные пузырьки
Органеллы специального значения (имеются лишь в некоторых клетках и обеспечивают выполнение специальных функций)
нейрофибриллы
хроматофильное вещество
миофибриллы
Мембранные органеллы (те органеллы, в структуру которых входит элементарная биологическая мембрана)
митоходрии
лизосомы
комплекс Гольджи
пероксисомы
ЭПС ( гранулсярная, агранулярная)
Немембранные органеллы
рибосомы
микротрубочки центриоли
реснички
протеосомы
Эндоплазматическая сеть
Гранулярная эндоплазматическая сеть (ГЭПС) - система плоских мембранных цистерн, покрытых рибосомами. Обеспечивает синтез белка в клетке, необходимого для построения плазматической мембраны, а также на «экспорт».
Агранулярная эндоплазматическая сеть (АЭПС)
- система мембранных каналов, пузырьков, трубочек. АЭПС обеспечивает синтез липидов, полисахаридов, стероидных гормонов, выполняет роль депо кальция, а также детоксикационную функцию
Комплекс Гольджи расположен около ядра, участвует в образовании мукопротеидов, выведении веществ за пределы клетки, образовании лизосом, концентрировании и упаковке секреторных пузырьков. Комплекс Гольджи состоит из мембран, которые налагаются друг на друга (диктиосома), на периферии располагаются пузырьки. Различают: cis (выпуклая) и trans (вогнутая) поверхности
Митохондрии располагаются в местах усиленного потребления АТФ. Митохондрии имеют собственный геном, способны к делению, органелла функционирует около 10 суток. Митохондрии имеют две мембраны: наружную и внутреннюю, внутренняя мембрана образует кристы. Матрикс содержит все ферменты цикла Кребса. Митохондрии участвуют в теплопродукции, синтезе белков за счёт митохондриальной РНК, окислительных процессах, транспорте электронов.
Лизосомы, пероксисомы
Лизосомы - округлые пузырьки, окружённые мембраной, содержащие внутри более 50 ферментов. Маркерный фермент лизосом - кислая фосфатаза. Лизосомы обеспечивают расщепление биополимеров различного химического состава (внутриклеточное пищеварение). Различают первичные лизосомы (ферменты находятся в неактивном состоянии), - вторичные (активированные ферменты контактируют с фагоцитированным материалом), - остаточные тельца (содержат нерасщеплённые остатки).
Пероксисомы - пузырьки размером 0,1-1,5 мкм, содержат матрикс в составе которого находится фермент каталаза, нейтрализующая перекись водорода. Кроме того ферменты пероксисом расщепляют этиловый спирт, мочевую кислоту, регулируют обмен липидов. В центре матрикса пероксисом находится плотная сердцевина (кристаллоид).
3. Основные компоненты цитоплазмы. Немембранные органеллы.
Цитоплазма - полужидкое содержимое клетки, внутренняя среда живой или умершей клетки, отделенная от окружающей среды плазмолеммой, включает в себя гиалоплазму, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты - органеллы, а также непостоянные структуры - включения.
Гиалоплазма - матрикс цитоплазмы содержит органеллы и включения. Гиалоплазма включает цитозоль (вода с расворёнными в ней органическими и неорганическими веществами) и цитоматрикс (трабекулярная сеть волокон белковой природы толщиной 2-3 нм). Роль гиалоплазмы заключается в том, что она объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие друг с другом.
Органеллы - это постоянные структуры клетки, которые имеют специфическое строение и выполняют конкретную функцию.
Классификация органелл клетки:
Органеллы общего значения (имеются во всех клетках и необходимы для обеспечения их жизнедеятельности.)
митохондрии
рибосомы
лизосомы
комплекс Гольджи
пероксисомы
ЭПС (гранулярная, агранулярная)
центриоли
протеосомы
окаймленные пузырьки
Органеллы специального значения (имеются лишь в некоторых клетках и обеспечивают выполнение специальных функций)
нейрофибриллы
хроматофильное вещество
миофибриллы
Мембранные органеллы (те органеллы, в структуру которых входит элементарная биологическая мембрана)
митоходрии
лизосомы
комплекс Гольджи
пероксисомы
ЭПС ( гранулсярная, агранулярная)
Немембранные органеллы
рибосомы
микротрубочки центриоли
реснички
протеосомы
Рибосомы подразделяются на митохондриальные и более крупные - цитоплазматиеские (свободные и связанные с мембранами ГЭПС). Рибосомы состоят из большой и малой субъединиц, содержащих различные типы рРНК и белки. Размер рибосом около 20 нм. Субъединицы рибосом образованы рибосомальными РНК (рРНК) и белками.
Первые образуются в ядрышке, белки синтезируются в цитоплазме, после чего транспортируются в ядро, где связываются с рРНК. В дальнейшем субъединицы через ядерные поры направляются из ядра в цитоплазму, где принимают участие в синтезе белка. Рибосомы могут располагаться свободно в гиалоплазме или формировать ассоциации - полирибосомы (комплекс нескольких рибосом, расположенных на одной молекуле мРНК). Также рибосомы могут быть связаны с мембранами эндоплазматической сети.
Основная функция рибосом - трансляция (считывание кода мРНК и сборка полипептидов). Свободные полирибосомы синтезируют белки для самой клетки, а полирибосомы ГЭПС предназначены для синтеза белка на экспорт.
Протеасомы - это органеллы, которые наряду с лизосомами обеспечивают разрушение белков в клетке. Каждая протеасома состоит из трубкоподобной и одной или двух регуляторных частей, которые расположены на одном или обоих концах органеллы. В механизме распознавания белков, которые в дальнейшем будут разрушены в протеасоме, ведущую роль играет процесс присоединения белка убиквитина.
Цитоскелет обеспечивает тургор клетки, поддержание и перемещение её в пространстве, изменение формы, двигательные процессы внутри клетки. К цитоскелету относят микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты.
Микротрубочки имеют диаметр 24 нм, толщина стенки составляет 5 нм. Микротрубочки состоят из 13 тубулиновых нитей, идущих по спирали. Каждая нить собрана из чередующихся димеров а- и Р-тубулина. Микротрубочки обеспечивают расхождение хромосом при делении клетки. Добавление колхицина приводит к нарушению сборки микротрубочек или к разборке уже существующих.
Промежуточные филаменты имеют диаметр около 10 нм, часто располагаются пучками, имеют разный белковый состав в различных тканях, (кератин, виментин, десмин).
Микрофиламенты имеют толщину 5-7 нм, встречаются во всех видах клеток. Микрофиламенты часто образуют пучки, которые направляются в клеточные отростки. В состав микрофиламентов входят сократительные белки: актин, миозин, тропомиозин, а-актинин. Таким образом, микрофиламенты представляют собой сократительный аппарат клетки при её перемещении, а также участвуют во внутриклеточных передвижениях цитоплазмы, вакуолей, митохондрий, делении клетки, эндоцитозе и экзоцитозе, а также в изменении консистенции гиалоплазмы.
Центросома (клеточный центр) - является центром организации митотического веретена при делении клетки. Она состоит из двух центриолей, окружённых центросферой. Центриоли, расположенные в паре, называются диплосома. В неделящихся клетках центриоли располагаются вблизи комплекса Гольджи. Каждая центриоль состоит из 9 триплетов микротрубочек, образующих полый цилиндр.
Каждая центриоль имеет следующую формулу: (9хЗ)+0. кроме микротрубочек в состав центриоли входят «ручки», содержащие белок динеин. В диплосоме центриоли располагаются под прямым углом друг к другу, вокруг них образуется особая зона - центросфера. При подготовке клеток к митозу происходит удвоение центриолей. Центриоли - это место роста микротрубочек аксонемы ресничек или жгутиков. Кроме того, сама центриоль индуцирует полимеризацию тубулинов новой центриоли, возникающей при её удвоении.
Реснички и жгутики Это специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов. В основании ресничек (cilium) и жгутика (flagellum) видны хорошо окрашивающиеся мелкие гранулы, так называемые базальные тельца. Длина ресничек 5-10 мкм, а длина жгутиков может достигать 150 мкм. Ресничка представляет собой вырост цитоплазмы диаметром 200 нм. Внутри реснички расположена аксонема («осевая нить»). Базальное тельце по своей структуре сходно с центриолью. Аксонема в своем составе имеет 9 дублетов микротрубочек с динеиновыми «ручками». В центре аксонемы располагается также одна пара центральных микротрубочек. Систему микротрубочек реснички описывают формулой: (9x2) + 2. Жгутики обеспечивают передвижение отдельных видов клеток, например, сперматозоидов. По своему строению идентичны с ресничками, однако, имеют большую длину.