Содержание

6.Доказательства единства органического мира на разных уровнях организации живых систем

Все живые организмы состоят из клеток, сходных по строению. (клеточная теория Т. Шванна М. Шлейдена (1839))

Генетический код одинаков у всех живых организмов на Земле.

Транскрипция, трансляция, гликолиз и другие основные процессы жизнедеятельности клетки происходят одинаково у всех живых организмов.

Законы наследования Менделя, Крика, Уотсона (клетка от клетки)

7.Клеточная теория. Её естественнонаучное и мировоззренческое значение.

Клеточная теория — общепризнанных биологическое обобщение, утверждающих единство принципа строения и развития живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов.

Положения современной клеточной теории:

Клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого

Все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности

Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток

Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную систему

Значение: Разработка теории способствовала развитию отдельного направления биологии – цитологии – науки о клетке, как основной форме организации живой материи.

8.Субмикроскопическое строение животной и растительной клетки. Клетка как открытая биологическая система. Строение и функции органоидов клетки.

Строение клетки животного базируется на трех основных составляющих – ядро, цитоплазма и клеточная оболочка. Вместе с ядром цитоплазма образует протоплазму. Клеточная оболочка – это биологическая мембрана (перегородка), которая отделяет клетку от внешней среды, служит оболочкой для клеточных органоидов и ядра, образует цитоплазматические отсеки. Клеточная оболочка содержит три слоя. Внешний и внутренний слои белковые, а промежуточный – липидный. При этом липидный слой делится еще на два слоя – слой гидрофобных молекул и слой гидрофильных молекул, которые располагаются в определенном порядке. На поверхности клеточной мембраны располагается особая структура – гликокаликс, которая обеспечивает избирательную способность мембраны. Оболочка пропускает необходимые вещества и задерживает те, которые приносят вред. Строение животной клетки нацелено на обеспечение защитной функции уже на этом уровне. Проникновение веществ через оболочку происходит при непосредственном участии цитоплазматической мембраны. Поверхность этой мембраны достаточно значительна за счет изгибов, выростов, складок и ворсинок. Цитоплазматическая мембрана пропускает как мельчайшие частицы, так и более крупные. Строение животной клетки характеризуется наличием цитоплазмы, в большинстве своем состоящей из воды. Цитоплазма – это вместилище для органоидов и включений. Кроме этого цитоплазма содержит и цитоскелет – белковые нити, которые участвуют в процессе деления клетки, отграничивают внутриклеточное пространство и поддерживают клеточную форму, способность сокращаться. Важная составляющая цитоплазмы – гиалоплазма, которая определяет вязкость и эластичность клеточной структуры.

Строение и функции растительной клетки

Снаружи клетка покрыта плотной клеточной стенкой, в которой имеются более тонкие участки – поры. Под ней находится очень тонкая плёнка – мембрана, покрывающая содержимое клетки – цитоплазму. В цитоплазме есть полости – вакуоли, заполненные клеточным соком. В центре клетки или около клеточной стенки расположено плотное тельце – ядро с ядрышком. От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой. По всей цитоплазме распределены мелкие тельца – пластиды.

Органеллы (органоиды) – структурные компоненты цитоплазмы. Они имеют определённую форму и размеры, являются обязательными цитоплазматическими структурами клетки. При их отсутствии или повреждении клетка обычно теряет способность к дальнейшему существованию. Многие из органоидов способны к делению и самовоспроизведению. Размеры их настолько малы, что их можно видеть только в электронный микроскоп.

Ядро – самая заметная и обычно самая крупная органелла клетки. Оно впервые было подробно исследовано Робертом Броуном в 1831 году. Ядро обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции клетки. По форме оно достаточно изменчиво: может быть шаровидным, овальным, лопастным, линзовидным.Ядро играет значительную роль в жизни клетки. Клетка, из которой удалили ядро, не выделяет более оболочку, перестаёт расти и синтезировать вещества. В ней усиливаются продукты распада и разрушения, вследствие этого она быстро погибает. Образование нового ядра из цитоплазмы не происходит. Новые ядра образуются только делением или дроблением старого. Внутреннее содержимое ядра составляет кариолимфа (ядерный сок), заполняющая пространство между структурами ядра. В нём находится одно или несколько ядрышек, а также значительное количество молекул ДНК, соединённых со специфическими белками – гистонами.

Ядрышко – как и цитоплазма, содержит преимущественно РНК и специфические белки. Важнейшая его функция заключается в том, что в нём происходит формирование рибосом, которые осуществляют синтез белков в клетке.

Аппарат Гольджи – органоид, имеющий универсальное распространение во всех разновидностях эукариотических клеток. Представляет собой многоярусную систему плоских мембранных мешочков, которые по периферии утолщаются и образуют пузырчатые отростки. Он чаще всего расположен вблизи ядра.

Функции аппарата Гольджи состоят также в накоплении, сепарации и выделении за пределы клетки с помощью пузырьков продуктов внутриклеточного синтеза, продуктов распада, токсических веществ. Продукты синтетической деятельности клетки, а также различные вещества, поступающие в клетку из окружающей среды по каналам эндоплазматической сети, транспортируются к аппарату Гольджи, накапливаются в этом органоиде, а затем в виде капелек или зёрен поступают в цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся наружу. В растительных клетках Аппарат Гольджи содержит ферменты синтеза полисахаридов и сам полисахаридный материал, который используется для построения клеточной оболочки. Предполагают, что он участвует в образовании вакуолей. Аппарат Гольджи был назван так в честь итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего его в 1897 году.

Лизосомы представляют собой мелкие пузырьки, ограниченные мембраной основная функция которых – осуществление внутриклеточного пищеварения. Использование лизосомного аппарата происходит при прорастании семени растения (гидролиз запасных питательных веществ).

Микротрубочки – мембранные, надмолекулярные структуры, состоящие из белковых глобул, расположенных спиральными или прямолинейными рядами. Микротрубочки выполняют преимущественно механическую (двигательную) функцию, обеспечивая подвижность и сокращаемость органоидов клетки. Располагаясь в цитоплазме, они придают клетке определённую форму и обеспечивают стабильность пространственного расположения органоидов. Микротрубочки способствуют перемещению органоидов в места, которые определяются физиологическими потребностями клетки. Значительное количество этих структур расположено в плазмалемме, вблизи клеточной оболочки, где они участвуют в формировании и ориентации целлюлозных микрофибрилл оболочек растительных клеток.

Вакуоль – важнейшая составная часть растительных клеток. Она представляет собой своеобразную полость (резервуар) в массе цитоплазмы, заполненную водным раствором минеральных солей, аминокислот, органических кислот, пигментов, углеводов и отделённую от цитоплазмы вакуолярной мембраной – тонопластом.

Водорастворимые органические и минеральные соединения вакуолей обусловливают соответствующие осмотические свойства живых клеток. Этот раствор определённой концентрации является своеобразным осмотическим насосом для регулируемого проникновения в клетку и выделения из неё воды, ионов и молекул метаболитов.

Пластиды – самые крупные (после ядра) цитоплазматические органоиды, присущие только клеткам растительных организмов. Пластиды играют важную роль в обмене веществ. Они отделены от цитоплазмы двойной мембранной оболочкой, а некоторые их типы имеют хорошо развитую и упорядоченную систему внутренних мембран. Все пластиды едины по происхождению.

Хлоропласты – наиболее распространённые и наиболее функционально важные пластиды фотоавтотрофных организмов, которые осуществляют фотосинтетические процессы, приводящие в конечном итоге к образованию органических веществ и выделению свободного кислорода. Хлоропласты высших растений имеют сложное внутреннее строение.

Размеры хлоропластов у разных растений неодинаковы, но в среднем диаметр их составляет 4-6 мкм. Хлоропласты способны передвигаться под влиянием движения цитоплазмы. Кроме того, под воздействием освещения наблюдается активное передвижение хлоропластов амебовидного типа к источнику света.

Хлорофилл – основное вещество хлоропластов. Благодаря хлорофиллу зелёные растения способны использовать световую энергию.

Лейкопласты (бесцветные пластиды) представляют собой чётко обозначенные тельца цитоплазмы. Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов. Более и однообразна и их форма, приближающая к сферической.

Встречаются в клетках эпидермиса, клубнях, корневищах. При освещении очень быстро превращаются в хлоропласты с соответствующим изменением внутренней структуры. Лейкопласты содержат ферменты, с помощью которых из излишков глюкозы, образованной в процессе фотосинтеза, в них синтезируется крахмал.

Хромопласты в большинстве случаев являются производными хлоропластов, изредка – лейкопластов.

Митохондрии – органеллы, характерные для большинства клеток растений. Имеют изменчивую форму палочек, зёрнышек, нитей. Открыты в 1894 году Р. Альтманом с помощью светового микроскопа, а внутреннее строение было изучено позднее с помощью электронного.

Митохондрии имеют двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя образует различной формы выросты – трубочки в растительных клетках. Пространство внутри митохондрии заполнено полужидким содержимым (матриксом), куда входят ферменты, белки, липиды, соли кальция и магния, витамины, а также РНК, ДНК и рибосомы. Ферментативный комплекс митохондрий ускоряет работу сложного и взаимосвязанного механизма биохимических реакций, в результате которых образуется АТФ. В этих органеллах осуществляется обеспечение клеток энергией – преобразование энергии химических связей питательных веществ в макроэргиеские связи АТФ в процессе клеточного дыхания. Именно в митохондриях происходит ферментативное расщепление углеводов, жирных кислот, аминокислот с освобождением энергии и последующим превращением её в энергию АТФ. Накопленная энергия расходуется на ростовые процессы, на новые синтезы и т. д. Митохондрии размножаются делением и живут около 10 дней, после чего подвергаются разрушению.

Эндоплазматическая сеть – сеть каналов, трубочек, пузырьков, цистерн, расположенных внутри цитоплазмы. Открыта в 1945 году английским учёным К. Портером, представляет собой систему мембран, имеющих ультрамикроскопическое строение.

Вся сеть объединена в единое целое с наружной клеточной мембраной ядерной оболочки. Различают ЭПС гладкую и шероховатую, несущую на себе рибосомы. На мембранах гладкой ЭПС находятся ферментные системы, участвующие в жировом и углеводном обмене. Этот тип мембран преобладает в клетках семян, богатых запасными веществами (белками, углеводами, маслами), рибосомы прикрепляются к мембране гранулярной ЭПС, и во время синтеза белковой молекулы полипептидная цепочка с рибосомами погружается в канал ЭПС. Функции эндоплазматической сети очень разнообразны: транспорт веществ как внутри клетки, так и между соседними клетками; разделение клетки на отдельные секции, в которых одновременно проходят различные физиологические процессы и химические реакции.

Рибосомы – немембранные клеточные органоиды. Каждая рибосома состоит из двух не одинаковых по размеру частичек и может делиться на два фрагмента, которые продолжают сохранять способность синтезировать белок после объединения в целую рибосому.

studfiles.net

Биология для студентов - 02. Структура типичной растительной клетки. Функции и строение органоидов

Клетка представляет собой основную структурную и функциональную единицу всех живых существ и обладает всеми признаками живого: ростом, обменом веществ и энергией с окружающей средой, делением, раздражимо­стью, наследственностью и др. По степени сложности внутренней организации клетки можно разде­лить на 2 типа: прокариотические и эукариотические. У прокариотов, в от­личие от эукариотов, нет оформленного ядра, хромосом, пластид, митохонд­рий, эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи, отсутствуют ми­тоз и типичный половой процесс. К эукариотическим организмам, наряду с животными и грибами, отно­сятся и растения. Они обладают сходным строением клеток, что связано с единым происхождением. В

типичном случае растительная клетка состоит из:

  • протопласта (жи­вого содержимого),
  • окружающей его оболочки - клеточной стенки.

Общий протопласт можно подразделить на цитоплазму и ядро.

Цитоплазма состоит из гиалоплазмы и органелл. Гиалоплазма представляет собой непре­рывную водную коллоидную фазу клетки и обладает определенной вязко­стью. Она способна к активному движению за счет трансформации химиче­ской энергии в механическую. Гиалоплазма связывает все находящиеся в ней органеллы, обеспечивая их постоянное взаимодействие. Через нее идет транспорт аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов, сахаров, неорганиче­ских ионов, перенос АТФ. Органеллы - это структурно-функциональные единицы цитоплазмы. В клетке выделяют три типа органелл: немембранные, одномембранные и дву­мембранные.

Пластиды встречаются только в растительных клетках. Выделяют три типа пластид (хлоро-, лейко- и хромопласты), которые отличаются друг от друга составом пигментов (цветом), строением и выполняемыми функциями.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент хлорофилл, который находится в хлоропластах в нескольких фор­мах, имеют линзовидную форму и сложное строение. Снаружи они ограничены оболочкой, состоящей из двух мембран. Основная функция хлоропластов - фотосинтез. Кроме того, в них, как и в митохондри­ях, происходит процесс образования АТФ из АДФ, который называется фо­тофосфорилированием.

 Лейкопласты - бесцветные мелкие пластиды, встречающиеся в запа­сающих органах растений (клубнях, корневищах, семенах и т. д.). Для лей­копластов характерно слабое развитие внутренней системы мембран, пред­ставленной одиночными тилакоидами, иногда трубочками и пузырьками. Основная функция лейкопластов - синтез и накопление запасных питательных веществ, в пер­вую очередь крахмала, иногда белков.

Пластиды, окрашенные в желтый, оранжевый, красный цвета, носят название хромопластов. Их можно встретить в лепестках (лютик, одуван­чик, тюльпан), корнеплодах (морковь), зрелых плодах (томат, роза, рябина, хурма) и осенних листьях. Яркий цвет хромопластов обусловлен наличием каротиноидов, растворенных в пластоглобулах. Внутренняя система мем­бран в данном типе пластид, как правило, отсутствует. Хромопласты имеют косвенное биологическое значение: яркая окраска лепестков и плодов при­влекает опылителей и распространителей плодов.

Вакуоли содержатся почти во всех растительных клетках. Они пред­ставляют собой полости, заполненные клеточным соком и ограниченные от цитоплазмы мембраной - тонопластом. Для большинства зрелых клеток растений характерна центральная вакуоль. Она, как правило, настолько крупна (70-90 % объема клетки), что протопласт со всеми органеллами рас­полагается в виде очень тонкого постенного слоя. Клеточный сок, содержа­щийся в вакуоли, представляет собой водный раствор различных веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности протопласта. Вакуоли в растительных клетках выполняют две основные функции: накопление запасных веществ, отходов и поддержание тургора.

Клеточная оболочка - структурное образование на периферии клетки, придающее ей прочность, сохраняющее ее форму и защищающее прото­пласт. Оболочка, как правило, бесцветна и прозрачна, легко пропускает сол­нечный свет. По ней могут передвигаться вода и растворенные низкомолеку­лярные вещества. Оболочки соседних клеток соединены пектиновыми веще­ствами, образующими срединную пластинку.

Скелетным веществом оболочки клеток высших растений является целлюлоза. Молекулы целлюлозы, представляющие собой очень длинные це­пи, собраны по нескольку десятков в группы - микрофибриллы. В них моле­кулы располагаются параллельно друг другу и «сшиты» многочисленными водородными связями. Они обладают эластичностью, высокой прочностью и создают структурный каркас оболочки, а также погружены в ее аморфный матрикс, состоящий в основном из гемицеллюлоз и пектиновых веществ.

В образовании структурных элементов клеточной оболочки принима­ют участие:

  • плазмалемма,
  • аппарат Гольджи,
  • микротрубочки.

На плазмалемме происходит синтез микрофибрилл целлюлозы, а микротрубочки способ­ствуют их ориентации. Аппарат Гольджи выполняет функцию образования веществ матрикса оболочки, в частности гемицеллюлоз и пектиновых ве­ществ.

Различают первичную и вторичную клеточные оболочки. Меристематические и молодые растущие клетки, реже клетки постоянных тканей, име­ют первичную оболочку, тонкую, богатую пектином и гемицеллюлозой. Вторичная клеточная оболочка образуется по достижении клеткой оконча­тельного размера и накладывается слоями на первичную со стороны прото­пласта. Она обычно трехслойная, с большим содержанием целлюлозы.

Включения - это локальная концентрация некоторых продуктов обме­на в определенных местах клетки.

Крахмальные зерна образуются только в строме пластид живых кле­ток. В хлоропластах на свету откладываются зерна ассимиляционного (пер­вичного) крахмала. Значительно большего объема достигают зерна запасного (вторичного) крахмала, откладывающиеся в лейкопластах (амилопластах). Различают простые, полусложные и сложные зерна.

Липидные капли накапливаются в гиалоплазме. Наиболее богаты ими семена и плоды, где они могут быть преобладающим по объему компонен­том протопласта.

Запасные белки чаще всего откладываются в вакуолях в виде зерен ок­руглой или овальной формы, называемых алейроновыми. Бывают простыми и сложными (кристаллиты, глобоиды).

Кристаллы оксалата кальция - конечные продукты обмена; откла­дываются обычно в вакуолях.

Ядро представляет собой обязательный органоид живой клетки. Оно всегда располагается в цитоплазме. В молодой клетке ядро обычно занимает центральное положение. Иногда оно остается в центре клетки, и окружено цитоплазмой (т. н. ядерный кармашек), которая связана с постенным слоем тонкими тяжами. Ядро отделено от цитоплазмы двумембранной ядерной оболочкой, пронизанной многочисленными порами. Содержимое интерфазного (неде­лящегося) ядра составляют нуклеоплазма и погруженные в нее оформленные элементы - ядрышки и хроматин.

Ядрышки - сферические, довольно плотные тельца, состоящие из ри- босомальной РНК, белков и небольшого количества ДНК. Их основная функция - синтез р-РНК и образование рибонуклеопротеидов (рРНК+белок), т. е. предшественников рибосом. Хроматин содержит почти всю ДНК ядра. В интерфазном ядре он имеет вид длинных тонких нитей, представляющих собой двойную спираль ДНК, закрученную в виде рыхлых спиралей более высокого порядка (супер­спиралей). ДНК связана с белками-гистонами, располагающимися подобно бусинкам на ее нити. Хроматин, будучи местом синтеза различных РНК (транскрипции), представляет собой особое состояние хромосом, выявляю­щихся при делении ядра. Можно сказать, что хроматин - это функциони­рующая, активная форма хромосом. Хромосомы присутствуют в ядре всегда, но в интерфаз­ной клетке не видны, потому что находятся в деконденсированном (разрых­ленном) состоянии.

vseobiology.ru

4. Структура и функции клетки.

Органоиды– различные структуры живой клетки, которые отвечают за выполнение той или иной функции.

Клеточные структуры:

Цитоплазма.Обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром. Большинство химических и физиологических процессов клетки проходят в цитоплазме.

Плазматическая мембрана.Каждая клетка животных, растений, грибов ограничена от окружающей среды или других клеток плазматической мембраной. Липиды в мембране образуют двойной слой, а белки пронизывают всю ее толщину. Функции: Cохранение формы клетки, защита от повреждений, регулятор поступления и удаления веществ.

Лизосомы– это мембранные органоиды. Осуществляя переваривание различных органических частиц, лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке.

Комплекс Гольджи.Поступающие в просветы полостей и канальцев эндоплазматической сети продукты биосинтеза концентрируются и транспортируются в аппарате Гольджи. Здесь осуществляется накопление, упаковка, выведение органических веществ, образование лизосом.

Эндоплазматическая сеть– система синтеза и транспорта органических веществ.

Рибосомы.Прикреплены к мембранам эндоплазматической сети или свободно находятся в цитоплазме, на них синтезируются белки.

Митохондрии– энергетические органоиды. Здесь происходит преобразование энергии пищевых веществ в энергию АТФ, необходимую для жизнедеятельности клетки и организма в целом.

Пластиды (лекопласты, хлоропласты, хромопласт).Функция: накопление запасных органических веществ, привлечение насекомых-опылителей, синтез АТФ и углеводов.

Клеточный центр(два цилиндра и центриоли, расположенные перпендикулярно друг другу). Является опорой для нитей веретена деления.

Клеточные включения – непостоянные образования. Плотные, в виде гранул включения содержат запасные питательные вещества (крахмал, белки, сахара, жиры) или продукты жизнедеятельности клетки, которые пока не могут быть удалены.

Ядро(две мембраны, ядерный сок, ядрышко). Хранение наследственной информации в клетке и ее воспроизводство, синтез РНК – информационной, транспортной, рибосомальной.

5. Строение и жизнедеятельность растительной и животной клетки.

В строении и жизнедеятельности растительной и животной клеток много общего.

Общие черты растительных и животных клеток:

Принципиальное единство строения.

Сходство в протекании многих химических процессов в цитоплазме и ядре.

Единство принципа передачи наследственной информации при делении клетки.

Сходное строение мембран.

Единство химического состава.

У растительной клетки: способ питания автотрофный, присутствуют пластиды – органы, содержащие пигменты.

В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток.

Черты сходства указывают на близость их происхождения. Признаки различия говорят о том, что клетки вместе с их владельцами прошли длительный путь исторического развития.

6. Гены и хромосомы как материальные основы наследственности. Их строение и функционирование.

Ген– участок молекулы ДНК, определяющий наследование того или иного признака. Это участок хромосомы.

Хромосомы– носители наследственной информации. Они содержат ДНК в комплексе с основным белком, РНК, кислые белки, липиды, минеральные вещества и фермент ДНК – полимераза, необходимый для репликации.

Функция хромосом – контроль над всеми процессами жизнедеятельности клетки.

Число, форма и размеры хромосом – главный признак, генетический критерий вида. Изменение числа, формы или размера хромосом – причина мутации.

Ген– матрица для синтеза и-РНК, а и-РНК матрица для синтеза белка. Матричный характер реакций самоудвоения молекул ДНК, синтеза и-РНК, белка – основа передачи наследственной информации от гена к признаку, которая определятся молекулами белка. Многообразие белков, их специфичность, многофункциональность – основа формирования различных признаков у организма, реализации заложенных в генах наследственной информации.

Наследственная информация передается путем репликации молекулы ДНК.

studfiles.net

Строение животной клетки. Строение и функции растительной клетки :: SYL.ru

Каждый живой организм на нашей планете имеет клеточное строение. Клетки растений и животных различны по форме, функционалу и внутреннему содержимому.

Как все начиналось

Люди начали обращать внимание на клеточное строение организмов (а именно растений) ещё в двенадцатом веке, когда учёный Р. Гук создал и усовершенствовал первый в мире микроскоп. При тщательном рассмотрении увеличенного изображения обычной бутылочной пробки он заметил огромнейшее количество маленьких полых шариков, похожих на пчелиные соты. Ещё через некоторое время, уже другими учёными, клетки сравнивались с мельчайшими пузырьками, наполненными некой жидкостью. Особенное внимание строению клетки и использованию микроскопа уделял также учёный Ломоносов. В настоящее время современные технологии позволяют подробно изучать клетки, увеличивая их размер в несколько тысяч раз.

Немного подробнее

Строение животной и растительной клетки изучается с помощью микроскопа и специальных препаратов. Для их приготовления делается тонкий срез непрозрачной части растения (или части какого-то объекта животного происхождения), который помещается на стеклянную пластину, слегка обрабатывается водой (буквально одна или две капли) или помещается в специальный бальзам (для постоянных препаратов) и прикрывается более тонкой прозрачной пластинкой сверху.

Строение растительной клеткиСтроение животной клетки

Растительная клетка состоит из клеточной оболочки, протоплазмы, клеточного сока, различных пластид и ядра.

Форма растительной клетки может быть настолько разнообразной (как и строение животной клетки), что до сих пор учёными фиксируются всё новые проявления. Размеры очень малы и измеряются в микронах. Но на самом деле встречаются и гиганты. Таковым, например, является клетка льняного волокна. В длину она может достигать четырёх сантиметров, когда её ширина ничтожно мала. Практически между всеми клетками существует межклеточное пространство, заполненное специальной жидкостью.

После долгих лет исследований с помощью всё того же электронного микроскопа строение клетки животного считается практически полностью изученным.

Итак, строение животной клетки, как и растительной, включает в себя клеточную оболочку (по-другому цитоплазматическую мембрану), ядро и ядерную оболочку (а также несколько маленьких ядрышек), цитоплазму. Но кроме стандартных структур, животная клетка включает в себя множество мелких органоидов (лизосом, митохондрий, рибосом, клеточный центр, хромосомы, разнообразные канальца и многие другие). Строение животной клетки также будет зависеть от того, какому организму она принадлежит, какой системе в этом организме, и какие функции должна выполнять.

Вместо заключения

Благодаря клеточному строению орагнизма возможен его рост, развитие, размножение, регенерация и многие другие процессы жизнедеятельности. Главным строительным материалом любой клетки является белок, но помимо него клетка состоит из воды и менеральных солей, органических веществ (углеводы, нуклеиновые кислоты, жиры и т.п.).

www.syl.ru

Строение клетки и функции органоидов

Клетка — это структурно-функциональная единица живого организма. То есть это с одной стороны минимальный уровень на котором может сомостоятельно существовать жизнь (не берем в расчет вирусов, т.к. они сейчас большинством ученых вообще не принимаются за живых организмов), с другой стороны это тот кирпичик из множества которых состоят многоклеточные организмы.

Подробно в школьном курсе биологии рассматривают растительную и животную клетку, по касательной практически мимо проходят бактериальную и совсем чуть-чуть упоминается клетки грибов, в основном в сравнении с растительной и животной в курсе общей биологии.

При написании данной статьи основной целью было сведение основных данных о строении 4 типов клеток воедино в сравнительную таблицу для упрощения восприятия информации и для систематизации этой информации разбросанной в школьном курсе по всем годам изучения биологии.

Отдельно нужно указать, что в данной таблице будут перечислены все (упоминающиеся в учебниках) части клеток: мембранные (одно- и двумембранные) и немембранные. Не всегда к органоидам относят цитоплазму,  ядро, клеточную мембрану, реснички и жгутики. Но для простоты изложения в таблице все они будут перечислены. Чуть подробнее про органоиды здесь.

Органоид Растительная клетка Клетка грибов Животная клетка Бактерия Значение органоида
Цитоплазматическая мембрана + + + + Ограничивает клетку, осуществляет межклеточные взаимодействия, обеспечивает транспорт веществ (полупроницаема)
Клеточная стенка +(целлюлоза) +(хитин) - +(муреин) Обеспечивает форму клетки, защищает, транспорт веществ (поры)
Цитоплазма +подвижна +подвижна +подвижна +мало подвижна Внутренняя среда клетки , среда для прохождения химических реакций, передвижение веществ (циклоз)
Ядро + + + - Содержит и реализует наследственную информацию
Эндоплазматическаясеть + + + - Синтез жиров и углеводов (гладкая ЭПС) и белков (гранулярная ЭПС), передвижение веществ внутри клетки
Рибосомы + + + + Синтез белка (трансляция)
Аппарат Гольджи + + + - Сорировка и преобразование белков, образование лизосом
Хлоропласт + - - - Фотосинтез
Хромопласт + - - - Придание цвета лепесткам и плодам расений
Лейкопласт + - - - Запасание питательных веществ (крахмал)
Вакуоль +С клеточным соком +при старении клетки +при старении клетки - Поддержание формы клетки (тургор), запасание питательных веществ в жидком виде, изоляция вредных веществ от цитоплазмы клетки — все это в основном характерно для растений
Лизосомы + + + - Расщепление сложных органических веществ до простых, автолиз (самопереваривание), аутофагия (переваривание ненужных клетке структур)
Митохондрии + + + - Энергитический обмен (синтез АТФ)
Клеточный центр - - + - Участвует в делении клетки (веретено деления)
Реснички и жгутики + + + + Движение, рецепторная функция

1 — Животная клетка; 2 — Бактериальная клетка; 3 -растительная клетка; 4 — Цианобактерия

Потренироваться в составлении клетки можно по ссылке (английский, но не сложный)

uchitelbiologii.ru

Описание цитоплазмы в растительной и животной клетке — журнал "Рутвет"

  1. Особенности строения цитоплазмы животной клетки
  2. Особенности цитоплазмы растительной клетки
  3. Характерные отличия между клетками
  4. Похожие признаки растительных и животных организмов

В ходе изучения строения многих живых организмов особое внимание учёные уделяют их структуре на биологическом уровне. Так, благодаря тщательному изучению особенностей цитоплазмы в растительной клетке, им удалось понять её роль и функции.

Особенности строения цитоплазмы животной клетки

Простыми словами цитоплазма животной клетки представляет собой особую вязкую жидкость, которая пребывает в постоянном движении. Кстати, её движение стимулирует протекание разных биохимических реакций, проще говоря, обмену полезных веществ.

Говоря о её строении, прежде всего, нужно сказать о трех наиболее важных компонентах, что в ней располагаются и отвечают за базовые функции:

  1. Аппарат Гольджи.
  2. Лизосомы.
  3. Рибосомы.

Аппарат Гольджи. Представляет собой своеобразную систему из гладких мембран и небольших по размерам канальцев, которые находятся вокруг ядра. Учёные предполагают, что этот аппарат отвечает за выделительную функцию.

Лизосомы. Являются важными органоидами, которые отвечают за пищеварение органелл. Их наличие доказано только в живых биологических структурах. Лизосомы содержат в себе активный сок, который представлен комплексом ферментов, что расщепляют белки и полисахариды, поступающее внутрь.

Рибосомы. Они насчитываются в огромном количестве, характерны очень маленькими размерами, так в световом микроскопе их невозможно увидеть. Эти микроэлементы принимают участие в синтезе клеточных белков, которые контролируют ядро. Еще они обеспечивают транспортировку белка к другим органеллам, что в нём нуждаются.

Еще не нужно забывать о том, что цитоплазма животной клетки состоит из:

  • плазмолеммы. Представляют собой оболочку, что помогает отграничить её внутреннюю среду, а также параллельно гарантирует взаимодействие органелл с внеклеточной средой;
  • гиалоплазмы. Главное вещество, что заполняет весь обьем между мембранной и другими структурами;
  • включений. Микроэлементы, главным отличием которых является возможность самостоятельной жизнедеятельности;
  • органелл. Структурные элементы, которые выполняют разные функции.

Очень сложно оценить важность цитоплазмы и ее функции в клетке, поскольку именно благодаря ей и возможен факт их жизнедеятельности.

Смотрите видео о том, что из себя представляет цитоплазма.

Особенности цитоплазмы растительной клетки

Учёными было доказано, что цитоплазма растений состоит из особых пластид, что обеспечивают фотосинтез, ещё постоянный синтез белков, липидов и, конечно же, нуклеиновых кислот. Пластиды условно разделяются на три большие группы:

  1. Лейкопласты.
  2. Хлоропласты.
  3. Хромопласты.

Лейкопласты. Представляют собой бесцветные небольшие пластиды, которые принимают участие в процессе синтеза крахмала из сахаров.

Хлоропласты. Это белковые микроэлементы, с довольно плотной консистенцией в сравнении с самой цитозолью. В них содержится огромное количество липидов, главным пигментом выступает хлорофилл, который и отвечает за зеленый цвет. Главной функцией этих микроэлементов является фотосинтез.

Хромопласты. Главными их пигментами считается каротиноиды, они накапливаются в соке вакуолей.

К базовым функциям, которые выполняет цитозоль можно отнести следующие задачи:

  • обеспечивает клетке стабильную форму;
  • отвечает за защиту от механических повреждений;
  • гарантирует поступление полезных микроэлементов из внешней среды;
  • выполняет роль связующего звена между разными частями внутри.

А также, нужно отметить, что цитозоль в растительном начале характеризуется своеобразным строением мембран.  Так, они состоят из следующих компонентов:

  • лизосомы;
  • комплекс Гольджи.

Не забывайте о значении цитоплазмы, как важного элемента во всех организмах.

Читайте о том, что изучает цитология и какие методы в ней используются.
А также о том, откуда берутся стволовые клетки.

Характерные отличия между клетками

Доказано, что цитоплазма у растительной и животной клетки имеет характерные отличия. Так, к главным отличиям структуры растений можно отнести:

  • оболочка их клеток в большей степени покрыта целлюлозными мембранами;
  • в цитоплазме растения есть хлоропласты, что отвечают за фотоавтотрофное питание, которое возможно благодаря зеленым пигментам;
  • в растительной среде имеются три вида пластид;
  • растения обладают особой вакуолью. Следует отметить, что для молодых организмов характерны небольшие вакуоли, а в более взрослых имеется одна большая;
  • растения обладают, возможностью откладывать углеводы на запас, в виде крахмальных зерен.

Отличаются между собой также и вакуоли. Так, растительные вакуоли напоминают особый участок с соком. Касательно животных вакуолей, то они значительно меньше в размерах. Ещё, они разделяются на три вида:

  1. Сократительные.
  2. Вакуоли, что отвечают за пищеварение.
  3. Выделительные вакуоли.

Животная клетка, в отличие от растительной, не способна синтезировать базовые питательные микроэлементы, поскольку у них нет пластид. Таким образом, характерные отличия можно наблюдать в их структуре, а также в их обменных процессах. Не путайте строение цитоплазмы у бактерий и животных клеток, они имеют индивидуальные отличия.

Похожие признаки растительных и животных организмов

Несмотря на характерные отличия между живой и растительной структурой, существует несколько параметров, которые существуют как в первом, так и во втором случаи. Так, к таким признакам можно отнести:

  • одинаковое строение структурных систем, другими словами наличие цитозоли и ядра;
  • схожий обменный процесс микроэлементов;
  • как в живой, так и в растительной структуре, есть мембранные строения;
  • они обладают очень схожим химическим составом;
  • как в первом, так и во втором случае существует практически одинаковый уровень клеточного давления;
  • два вида структур обладают одинаковыми методами по передаче кода наследственности своим следующим поколениям.

В заключении нужно отметить то, что обе вышеупомянутые структуры схожи между собой по содержанию базовых микроэлементов, а также определёнными процессами для нормальной жизнедеятельности.

А какие еще отличия вы знаете в составе цитоплазмы или строении клеток? Делитесь своими знаниями в комментариях! А также смотрите видео о строении растительной и животной клетки.

www.rutvet.ru

Строение клетки: функции, назначение и интересные факты

Клетка – это элементарная единица строения всего живого на Земле (кроме вирусов). Она обладает собственным обменом веществ и даже способна к обособленному существованию и размножению. В живой природе встречаются одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. О том, каково строение этих клеток и что относится к их первостепенному функционалу, и пойдет речь ниже.

Строение растительной клетки и ее функции

Как уже было описано выше, живые организмы (в том числе и растения) могут состоять как из одной, так и из нескольких клеток. Также встречаются представители, состоящие из колонии (группы) клеток. Например, водоросль хламидомонада признана одноклеточным растением, водоросль вольвокс - колонией клеток, а подсолнечник - это уже многоклеточный организм.

Клетки кожицы чешуи лука под микроскопомКлетки кожицы чешуи лука под микроскопом

По внешнему виду клетки растений разнообразны. По форме они напоминают призму, спираль, куб или овал, а также цилиндр. Это разнообразие объясняется тем, что форма клеток зависит от их размещения в организме растений и функций, которые они выполняют.

Кроме формы, клетки отличаются друг от друга еще и размерами. Одни представлены в организме как «гиганты» – их даже видно невооруженным взглядом (например, клетка стебля льна – 40 мм). Также в природе встречаются клетки длиной в 1 мм (например, клетка мякоти арбуза).

Что касается строения растительных клеток, то оно идентично и включает в себя следующие составляющие:

Строение растительной клеткиСтроение растительной клетки

Первый слой – клеточная оболочка, бесцветная и плотная. Она отделяет внутреннее содержание клетки от внешней среды и защищает от его вредного воздействия, в первую очередь от высыхания. Клеточная оболочка пронизана микроскопическими отверстиями – порами, через которые происходит обмен веществ. А состоит эта оболочка преимущественно из клетчатки (или целлюлозы), что и придает клетке необходимую прочность и плотность.

Читайте по теме:  Четверть кожных клеток содержит раковые мутации – ученые

Внутри клетка наполнена цитоплазмой – бесцветной жидкостью с повышенной вязкостью и неоднородной структурой. При резком изменении температуры (нагревании или замораживании) цитоплазма разрушается, что приводит к гибели клетки, поскольку как раз в ней содержатся органоиды – структуры, отвечающие за процессы жизнедеятельности (лизосомы, рибосомы, митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.)

Ядро – еще одна обязательная часть эукариотической клетки. Оно отвечает за ее рост, размножение или разделение. Однако главная функция ядра – передача наследственной информации от материнской клетки к дочерним.

Что касается строения ядра, то в его состав входят: ядерная оболочка, кариоплазма, ядрышки и хроматин (хромосомы). Форма ядра бывает различной: сферической, удлиненной, дисковидной. Расположение ядра в клетке непостоянно. В молодой растительной клетке чаще всего оно расположено ближе к центру. Во взрослых клетках ядро смещается к периферии, что связано с появлением крупной центральной вакуоли. Химический состав ядра представлен, главным образом, нуклеиновыми кислотами и белками.

Вакуоль, расположенная в центре клетки, заполнена клеточным соком, который является водным раствором органических и минеральных веществ. В клеточном соке есть разные красители, придающие цвет цветкам, плодам растений. Если вакуоль достаточно наполнена водой, то она похожа на воздушный шар. Спелые плоды, сочные стебли растений имеют большие вакуоли. А увядшие листья или цветки растений – наоборот, следствие того, что вакуоли теряют воду и это, в свою очередь, приводит к тем же изменениям и в органах растения.

Строение пластидСтроение пластид

Отличительной особенностью растительных клеток является наличие пластид. Они представляют собой шаровидные органоиды (органеллы). В зависимости от цвета, который придают пластидам пигменты, различают хлоропласты (зеленые пластиды), хромопласты (желто-красные пластиды) и лейкопласты (бесцветные пластиды). Каждый тип пластид выполняет свою функцию. Например, хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, который дает зеленую окраску листьям; хромопласты окрашивают плоды, цветки растений в желтый, красный и розовый цвета.

Читайте по теме: Искусственную нервную клетку изобрели шведские ученые

Пластиды присутствуют только в растительных клетках. Они могут легко переходить из одного типа в другой. Например, преобразование лейкопластов в хлоропласты проявляется в позеленении клубней картофеля, хлоропластов в хромопласты - в окраске листьев осенью в красный, желтый и оранжевый цвета. В процессе жизнедеятельности растений пигменты пластид также разрушаются. Это происходит перед ноябрем.

Строение животной клетки и ее функции

Животные и растительные клетки имеют схожее строение и функции. Например, они одинаково состоят из клеточной мембраны, ядра с ядрышком, митохондрий, рибосом, эндоплазматической сети и ряда других органоидов и иных структур.

Строение животной клеткиСтроение животной клетки

Однако, несмотря на схожесть, животным клеткам присущи индивидуальные характерные особенности, отличающие их от растительных клеток:

  1. Животные клетки покрыты только клеточной (плазматической) мембраной. У них нет прочной клеточной оболочки (стенки), как у растительных клеток. С одной стороны, благодаря наличию этой оболочки растения обеспечены защитным «скелетом», но зато они не могут поглощать вещества с помощью захвата, питание проходит только через всасывание. А животные клетки используют захват как один из способов потребления полезных веществ. Также клеточная мембрана эластична, что дает возможность в некоторой степени менять форму клетки.
  2. В отличие от растительной клетки, у животной нет пластид, в том числе хлоропластов. В результате животная клетка не способна к автотрофному питанию, а питается гетеротрофно.
  3. В животной клетке присутствует центриоль (клеточный центр), обеспечивающий образование веретена деления и расхождение при этом хромосом. Такой клеточной структуры у растительной клетки нет.

Интересные факты о клетках человеческого организма

1. Организм человека состоит из 220 миллиардов клеток, которые подразделяются на 200 обособленных групп. Но четко различаются две категории:

  • 20 миллиардов «бессмертных», главным образом нервных клеток (нейронов), образующих нервные ткани и существующих на протяжении всей человеческой жизни;
  • 200 миллиардов «смертных», которые постоянно замещаются.

2. Продолжительность существования клеток:

  • кишечника — 5 дней;
  • эритроцитов — 120 дней;
  • печени — 480 дней;
  • нейронов — 100 лет и более;
  • мышечных тканей — 100 лет и более.

3. У человека каждые 27 дней вырастают новые внешние клетки. Речь идет о коже, которая защищает внутренние органы от внешних воздействий, постоянно сохраняя свою прочность за счет обновления клеток.

Интересные факты о растительных клетках

  1. Мимоза стыдливая получила такое название благодаря резкому понижению давления в клетках при взаимодействии с любым внешним раздражителем, из-за чего лепестки растения сворачиваются. Такая реакция происходит из-за оттока воды при выделении химических веществ.
  2. Китайская крапива обладает прочнейшими клетками волокон. Подтверждением выступает экспериментально доказанный факт: прочность растения на разрыв волокон в среднем составляет 95 килограмм на 1 миллиметр.
  3. Жалящее действие крапивы обеспечивается наличием на ее стеблях стрекательных клеток. Механизм действия такой: когда человек прикасается к растению, конец клетки впивается в кожу и выпускает свое содержимое (витамин В4, муравьиную кислоту и гистамин).
Строение стрекательных клетокСтроение стрекательных клеток

В этой статье рассмотрена лишь обобщенная информация о строении растительных и животных клеток. На практике же видно, насколько уникальны составляющие всех живых элементов природы, будь то строение клеток бактерий, грибов или обыкновенного лука. Только при изучении биологии, с помощью теоретического и практического подходов, можно создать комплексную картину структуры всех живых организмов на Земле.

24smi.org

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *