Строение эукариотической клетки. Строение и функции клеточных органелл. Прокариотическая и эукариотическая клетки. Сходство и различие в строении.

Клеточная теория. Значение для науки и медицины.

 В 1665 г. Р. Гук, рассматривая под микроскопом срез пробки дерева, обнаружил пустые ячейки, которые он назвал "клетками". Он видел только оболочки растительных клеток, и длительное время оболочка считалась основным структурным компонентом клетки. В 1825 г. Я. Пуркине описал протоплазму клеток, а в 1831 г. Р. Броун - ядро. В 1837 г. М. Шлейден пришёл к заключению, что растительные организмы состоят из клеток, и каждая клетка содержит ядро.

 Используя накопившиеся к этому времени данные, Т. Шванн в 1839 г. сформулировал основные положения клеточной теории:

 1) клетка является основной структурной единицей растений и животных;

       2) процесс образования клеток обусловливает рост, развитие и дифференцировку организмов.

       В 1858 г. Р. Вирхов - основоположник патологической анатомии - дополнил клеточную теорию важным положением, что клетка может происходить только от клетки в результате её деления.

Современная клеточная теория:

1)клетка – наименьшая единица живого;

2) сходство клеток разных организмов по строению.

3) размножение клеток происходит путем деления исходной клетки.

4) одинаковый объем генетической информации.

5)клетка – как целостная система.

Значение для науки и медицины: позволила понять как зарождается, развивается и функционирует живой организм, то есть создала основу эволюционной теории развития жизни, а в медицине - понимания процессов жизнедеятельности и развития болезней на клеточной уровне - что открыло немыслимые ранее новые возможности диагностики, лечения заболеваний.

Химический состав и строение клетки. Строение и свойства биологических мембран. Строение плазмалеммы. Транспорт веществ через плазмалемму.

Химический состав: белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты; неорганические: вода и растворенные в ней минеральные соли. Строение клетки: клетки находятся в межклеточном веществе. Клетки различаются по форме. Все клетки содержат цитоплазму и ядро. В ядре находятся нитевидные образования – хромосомы. Участки молекулы ДНК составляют гены. У человека ядра клеток тела содержит 46 хромосом, образующих 23 пары (половые клетки). Снаружи клетка мембраной. В полужидкой внутренней среде клетки – цитоплазме – расположены мельчайшие структуры – органеллы: ЭПС, рибосомы, митохондрии, лизосомы, КГ, клеточный центр. В 1972 году С. Сингером и Г. Николсоном была предложена жидкостно-мозаичная модель строения элементарной мембраны. Согласно этой модели ее основу также составляет билипидный слой, но белки по отношению к этому слою располагаются по-разному. Часть белковых молекул лежит на поверхности липидных слоев (периферические белки), часть пронизывает один слой липидов (полуинтегральные белки), а часть пронизывает оба слоя липидов (интегральные белки). Липидный слой находится в жидкой фазе ("липидное море"). На наружной поверхности мембран имеется рецепторный аппарат - гликокаликс, образованный разветвлёнными молекулами гликопротеинов, "узнающий" определённые вещества и структуры.

        Свойства мембран: 1) пластичность, 2) полупроницаемость, 3) способность самозамыкаться. Пассивный транспорт идет по градиенту концентрации и не требует затрат энергии. Это может быть осмос или диффузия (вода и мелкие молекулы), поступление через поры, путём растворения в липидах и облегчённая диффузия посредством белков-переносчиков - пермеаз.

 Активный транспорт идёт против градиента концентрации, с затратой энергии. Для него необходимы специальные ионные каналы, ферменты и АТФ. Так работает натрий-калиевый насос. Концентрация калия в клетке выше, чем в межклеточном пространстве, и, тем не менее, ионы калия поступают в клетку.

Строение эукариотической клетки. Строение и функции клеточных органелл. Прокариотическая и эукариотическая клетки. Сходство и различие в строении.

Все живые организмы можно разделить на две основные группы: прокариоты и эукариоты. Прокариоты доядерные организмы, не имеют оформленного ядра. Эукариоты содержат оформленное ядро. К прокариотам относятся бактерии, цианобактерии, миксомицеты, риккетсии и др. организмы; эукариотами являются грибы, растения и животные. Они состоят из цитоплазмы и ядра, которые вместе представляют собой живое содержимое клетки-протопласт. Цитоплазма представляет собой полужидкое основное вещество или гиалоплазму , вместе с погруженными в нее внутриклеточными структурами-органеллами,выполняющими различные функции. С внешней стороны цитоплазмы окружена плазматической мембраной. Она содержит следующие органеллы:

1.Плазматическая мембрана, которая имеет двойной слой липидов и погруженные в нее белки. Она избирательно регулирует обмен веществ между клеткой и внешней средой. Обеспечивает контакт между соседними клетками.

2.Ядро- имеет двумембранную оболочку, содержит ДНК. Хранит и передает дочерним клеткам генетический материал. Регулирует клеточную активность.

3.Митохондрии (присутствуют в растительной и животной клетке) окружены двумембранной оболочкой; внутренняя мембрана образует складки-кристы. Содержит кольцевую ДНК, рибосомы, множество ферментов. Осуществляет кислородный этап клеточного дыхания (синтез АТФ)

4.Пластиды (содержатся в растительной клетке)- двумембранная структура. Производные внутренней мембраны- тилакоиды. Обеспечивают фотосинтез, запасают питательные вещества.

5. Эндоплазматический ретикулум-система уплощенных мембранных мешочков- цистерн, полостей, трубочек. на шероховатым ЭР расположены рибосомы. В его цистернах изолируются т дозревают синтезированные белки. Транспорт синтезированных белков. В мембранах гладкого ЭР осуществляется синтез липидов и стероидов. Синтез мембран.

6.Коплекс Гольджи – система плоских одномембранных цистерн, ампулярно расширенных на концах цистерн и пузырьков, отщепляющихся или присоединяющихся к цистернам. Там происходит накопление, преобразование белков и липидов, выведение веществ за пределы клетки. Образование лизосом.

7.Лизосомы это одномембранные пузырьки, содержащие гидролитические ферменты , осуществляющие внутриклеточное переваривание, расщепление поврежденных органелл, отмерших клеток, органов.

8.Рибосомы это две субъединицы, состоящие из рРНК и белков. Функция: сборка белковых молекул.

9.Центриоли – система микротрубочек, построенных из белковых субъединиц. Участвуют в образовании цитоскелета, веретена деления клетки, ресничек и жгутиков.

Сходство и различие в строении: протопласты и цитоплазматическую сеть содержат обе клетки; ядро у эукариотической клетки имеет двумембранную оболочку и содержит одно или несколько ядрышек, а у прокариотической клетки отсутствует вместо этого имеется эквивалент ядра- нуклеоид- часть цитоплазмы, где содержится ДНК, не окруженная мембраной; генетический материал представлен у эукариотической клетки линейными молекулами, связынные с белками,а у прокариотической клетки в виде кольцевых молекул не связанных белками; ЭР ,КГ ,лизосомы, митохондрии и пластиды, центриоли, микротрубочки, микрофиламенты отсутствуют у прокариотической клетки; жгутики (если есть) то у эукариотической клетки состоят из микротрубочек, окруженных цитоплазматической мембраной, а у прокариотической клетки (если есть) не содержат микротрубочек и не окружены цитоплазматической мембраной клеточная стенка у эукариотической клетки есть у растений (проченость придает целлюлоза) и грибов (прочность придает хитин), у прокариотической клетки прочность придает пептидогликан; капсула или слизистый слой отсутствует у эукариотической клетки, у прокариотической клетки есть у некоторых бактерий.