Шпаргалка по "Биологии"

С современных позиций можно  добавить еще одно положение:

5. В клетке содержится вся генетическая информация о строении и функциях организма.

Значение клеточной  теории: она дала начало в развитии науки цитологии и гистологии. Знания структуры и функций клеток разных тканей, их субструктур, и взаимодействия, протекающих в них процессов роста, развития, размножения и гибели, патологических нарушений их жизнедеятельности определяют клинические проявления болезней и имеют важнейшее значение для диагностики и лечения.

 

6: Неклеточные формы  жизни – вирусы.

 Вирусы – неклеточные формы  жизни, способные проникать в  живые клетки и размножаться  только внутри этих клеток. Подобно  всем другим организмам вирусы  обладают собственным генетическим  аппаратом, который кодирует  синтез вирусных частиц из биохимических предшественников, находящихся в клетке – хозяине;  Вирусы существуют в двух формах: покоящейся, или внеклеточной (вирусные частицы, или вирионы), и репродуцирующейся, или внутриклеточной. Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки – капсида и имеют палочковидную, нитевидную или сферическую форму. Более сложные вирусы кроме нуклеиновой кислоты и белков могут содержать липопротеидную мембрану, углеводы и неструктурные белки – ферменты.

Генетическим материалом для вирусов  может являться как РНК, так и  ДНК.

ДНК- содержажие вирусы:                                                                                

-одноцепочечные линейные (парвовирусы)                                          -одноцепочечные кольцевые (бактериофаг М13)

-двуцепочечные линейные (аденовирусы,  герпес-вирус)

двуцепочечные кольцевые (папилловирусы)

РНК-содержащие:

-двучепочечные линеиные (реовирусы)

-одноцепочечные линейные: с позитивным  геномом (ретровирусы); с негативным геномом (грипп, корь).

 

7: строения клеток  прокариот и эукариот.

 

Признак	Прокариоты	Эукариоты
1.Размеры клеток	Диаметр 0,5 – 5 мкм	Диаметр примерно 40 мкм. Объем клетки в 1000-10000 раз больше, чем у прокариот.
2. Ядро	нет	есть
3.Ядерная мембрана	нет	есть
4.Генетический аппарат	Одна кольцевая хромосома в  зоне нуклеоида	Хромосомы
5.Система цитоплазматических мембран	нет	есть
6.Эдоплазматический ретикулум  (ЭПР)	нет	есть
7. Рибосомы	есть (70S)	есть (80S)
8.Митохондрии	нет	есть
9.Комплекс Гольджи	нет	есть
10.Лизосомы	нет	есть
11.Клеточный центр	нет	есть
12.Микротрубочки	нет	есть
13.Внутриклеточное перемещение  цитоплазмы	нет	есть
14. Органоиды движения	Жгутики. Жгутиковая нить состоит  из белка флагеллина.	Реснички и жгутики включают в свой состав микротрубочки, построенные из белка тубулина.
15.Наружная клеточная мембрана	есть	есть
16. Клеточная стенка	Жесткая, содержит полисахариды, основной – муреин (пептидогликан)	У растений содержит целлюлозу, у  грибов – хитин, у животных отсутствует.
17. Деление	Прямое	Митоз, мейоз

Строение эукариотической  клетки

Клетка  состоит из двух основных компонентов  – ядра и цитоплазмы. Цитоплазма отделена от внешней среды плазматической мембраной и содержит органеллы  и включения, погруженные в клеточный матрикс (цитозоль, гиалоплазма). Клеточный матрикс включает в себя различные биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и т. д.

Органеллы – постоянные компоненты цитоплазмы. Различают мембранные и немембранные органеллы. Мембранные органеллы представлены двумя вариантами: одномембранные и двумембранные. К первым относятся эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы и другие специализированные вакуоли. К двумембранным относятся митохондрии и пластиды, а также клеточное ядро. К немембранным органеллам принадлежат рибосомы, клеточный центр животных клеток, а также элементы цитоскелета (микротрубочки и микрофиламенты).

Включения представляют собой  непостоянные компоненты цитоплазмы, образующиеся в результате накопления продуктов метаболизма клеток.

 

8: строение и функции клеточной  мембраны.

Структурной основой мембран является двойной  слой липидов, в который включены молекулы белка. К липидам относится  большая группа органических веществ, обладающих плохой растворимостью в воде и хорошей растворимостью в органических растворителях. Состав липидов, входящих в мембраны клеток, очень разнообразен. Характерными представителями липидов, встречающихся в клеточных мембранах, являются фосфолипиды, сфингомиелины и холестерин (в растительных клетках не обнаружен). Характерной особенностью липидов мембран является разделение их молекулы на две функционально различные части: неполярные хвосты, состоящие из жирных кислот, и заряженные полярные головки.

Обязательным  компонентом клеточных мембран являются белки. В среднем они составляют 50% массы мембраны.  

Выявлено  два типа мембранных белков. Белки  первого типа, называемые периферическими  белками, связаны с мембраной  в основном ионными взаимодействиями.  Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Эти протеины или погружены в толщу липидного бислоя, или пронизывают мембрану насквозь (трансмембранные белки). Интегральные белки перемещаются в плоскости мембраны.

Функции мембран:

1. Ограничение клетки от внешней среды, поддержание формы клетки;
2. Обеспечение транспорта различных веществ как внутрь клетки, так и из нее. Различают активный и пассивный типы транспорта. К пассивным механизмам относят диффузию, облегченную диффузию и осмос, к активным – работу белковых ионных насосов, эндоцитоз и экзоцитоз;
3. Восприятие сигналов и передача их внутрь клетки;
4. Отдельные участки плазматической мембраны принимают участие в построении специальных отростков клетки, таких, как микроворсинки, реснички, рецепторные выросты и др.;
5. играет важную роль при делении клетки;
6. принимает участие в образовании межклеточных взаимодействий у многоклеточных организмов, что способствует формированию тканей.
7. Участие в биохимических процессах, поскольку большинство ферментов связано с мембранами;
8. Формирование мембранных структур клетки.

 

9: Транспорт веществ через цитоплазматическую  мембрану (механизмы активного и  пассивного транспорта). Понятие  о метаболизме клетки.

Кле́точная мембра́наотделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая ее целостность; регулируют обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определенные условия внутриклеточной среды.

Пассивный транспорт:

Диффузия – проникновение веществ через мембрану по градиенту концентрации. Простая диффузия – это проникновение небольших молекул сквозь билипидный слой белков. Облегченная диффузия – это проникновение веществ с помощью белков переносчиков.

Осмос- проникновение в клетку воды по осмотическому давлению. Белки аквопорины – усиливают осмос.

Избирательная проницаемость мембраны при пассивном транспорте обусловлена  специальными каналами — интегральными белками. Они пронизывают мембрану насквозь, образовывая своего рода проход. Для элементов K, Na и Cl есть свои каналы.

Активный транспорт:

1.эндоцитоз - активный специфический процесс, при котором клеточная мембрана выпучивается внутрь клетки, формируя окаймлённые ямки. Внутриклеточная сторона окаймлённой ямки содержит набор адаптивных белков. Макромолекулы, связывающиеся со специфическими рецепторами на поверхности клетки, проходят внутрь со значительно большей скоростью, чем вещества, поступающие в клетки за счет пиноцитоза. Внешняя сторона мембраны при этом включает специфические рецепторы. При связывании лиганда из окружающей клетку среды окаймлённые ямки формируют внутриклеточные везикулы (окаймлённые пузырьки). Рецептор-опосредованный эндоцитоз включается для быстрого и контролируемого поглощения клеткой соответствующего лиганда. Эти пузырьки быстро теряют свою кайму и сливаются между собой, образуя более крупные пузырьки — эндосомы. После чего эндосомы сливаются с первичными лизосомами, в результате чего формируются вторичные лизосомы.

Сюда также относится фагоцитоз - процесс поглощения клеткой твёрдых объектов. Вокруг поглощаемого объекта образуется большая внутриклеточная вакуоль (фагосома). Путем слияния фагосомы с первичной лизосомой образуется вторичная лизосома. И пиноцитоз - процесс поглощения клеткой жидкой фазы из окружающей среды.

2. Экзоцитоз (выделение веществ из клетки)- у эукариот клеточный процесс, при котором внутриклеточные везикулы (мембранные пузырьки) сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных везикул (экзоцитозных пузырьков) выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной. У прокариот везикулярный механизм экзоцитоза не встречается, у них экзоцитозом называют встраивание белков в клеточную мембрану, выделение белков из клетки во внешнюю среду или в периплазматическое пространство.

 

10: Клеточные органеллы  (мембранные и немембранные). Структура  и функции. Строение цитоплазмы(цитоплазматический  матрикс и цитоскелет).

Органеллы – постоянные компоненты цитоплазмы. Различают мембранные и немембранные органеллы. Мембранные органеллы представлены двумя вариантами: одномембранные и двумембранные. К первым относятся  эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы и другие специализированные вакуоли. К двумембранным относятся митохондрии и пластиды, а также клеточное ядро. К немембранным органеллам принадлежат рибосомы, клеточный центр животных клеток, а также элементы цитоскелета (микротрубочки и микрофиламенты).

Включения представляют собой  непостоянные компоненты цитоплазмы, образующиеся в результате накопления продуктов метаболизма клеток. 

Эндоплазматический ретикулум (ЭПС).

ЭПР представляет собой систему  уплощенных мембранных мешочков, канальцев, цистерн, пузырьков. Выделяют два типа ЭПР: гранулярный (шероховатый) и агранулярный (гладкий).

Мембраны гранулярного эндоплазматического  ретикулума покрыты рибосомами.

Функции гранулярного ЭПР:

1. Обеспечение биосинтеза белков, предназначенных для выведения из клетки;
2. Сегрегация (отделение) вновь синтезированных белковых молекул от гиалоплазмы;
3. Биосинтез мембранных белков;
4. Начальные посттрансляционные изменения белков.

В отличие от гранулярного на мембранах  гладкого ЭПР нет рибосом. Гладкий  и шероховатый ЭПР связаны  между собой и переходят друг в друга.

Функциями гладкого ЭПР является:

5. Синтез и метаболизм липидов (в том числе мембранных); 
6. Метаболизм гликогена.;
7. Синтез холестерина и стероидных гормонов;
8. Деградация и детоксикация различных вредных веществ (канцерогены, ядовитые вещества, гомональные препараты и др. лекарственные вещества, алкоголь);
9. Депонирование ионов Са2+ .

Аппарат Гольджи.

представляет собой скопление  мембранных структур в виде стопки (диктиосома).  Между стопками располагаются  тонкие прослойки гиалоплазмы. В  секретирующих клетках аппарат  Гольджи обычно поляризован: с одной стороны мембранные мешочки непрерывно образуются (цис-участок), а с другой – отшнуровываются в виде пузырьков (транс-участок). Цистерны аппарата Гольджи связаны с канальцами ЭПР.

Функции аппарата Гольджи:

10. Синтез полисахаридов, их взаимосвязь с белками, приводящая к образованию гликопротеинов;
11. Модификация белков. Белки по мере движения по цистернам аппарата Гольджи «созревают»,  т.е. подвергаются модификациям;
9. Выведение готовых секретов за пределы клетки. Синтезированный на рибосомах и модифицированный в АГ экспортируемый белок упаковывается в вакуоли на транс-участке диктиосомы.  Такие вакуоли движутся к поверхности клетки, соприкасаются с плазматический мембраной и сливаются с ней (экзоцитоз). Таким образом, содержимое вакуолей оказывается за пределами клетки;

 Лизосомы.

Представляют собой пузырьки, ограниченные одиночной мембраной с разнородным  содержимым внутри. Все лизосомы содержат ферменты гидролазы. что позволяет  им  участвовать в процессах  внутриклеточного переваривания.

Первичные лизосомы – мелкие мембранные пузырьки 50-100 нм), содержащие набор  гидролаз. Это неактивные структуры, еще не вступившие в процессы расщепления  субстратов.

Вторичные лизосомы – продукт слияния  первичных лизосом с фагоцитарными, или пиноцитозными вакуолями.

Аутофагосомы (аутолизосомы) – вторичные  лизосомы, выполняющие функцию уничтожения  измененных, либо отслуживших свой срок клеточных компонентов.

Телолизосомы (остаточные тельца) –  вторичные лизосомы, содержащие не до конца переваренные продукты обмена, либо пигментные вещества.

Пероксисомы (микротельца).

Это небольшие вакуоли, окруженные мембраной.  В матриксе располагаются  кристаллоподобные структуры, состоящие  из регулярно упакованных фибрилл  или трубочек.

Функции пероксисом:

     * Во фракциях пероксисом обнаруживаются ферменты, связанные с метаболизмом перекиси водорода. Каталаза разлагает перикись водорода на воду и кислород;

• Обезвреживание ряда веществ (спирт и др.).

Митохондрии.

Двумембранные органеллы эукариотических  клеток. Наружная мембрана отделяет митохондрию от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана ограничивает собственно  содержимое митохондрии, ее матрикс. Внутренняя мембрана образует впячивания внутрь митохондрии (кристы). Во  внутренную мембрану встроены белки, представляющие собой цепь переноса электронов (дыхательная цепь).  Матрикс митохондрий содержит рибосомы, кольцевые молекулы ДНК, мРНК, тРНК, отложения солей магния и кальция и большое количество ферментов.  

Функции митохондрий:

10. Митохондрии осуществляют синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и фосфорилирования АДФ;
11. Участвуют в биосинтезе стероидов;
12. Участвуют в окислении жирных кислот.

 Пластиды 

Двумембранные органеллы, встречающиеся  у фотосинтезирующих эукариотических  организмов (высшие растения, низшие водоросли, некоторые одноклеточные организмы). У высших растений найден целый ряд различных пластид (хлоропласт, лейкопласт, амилопласт, хромопласт).

Функции пластид:

Хлоропласты – это структуры, в  которых происходят фотосинтетические процессы, приводящие в конечном итоге к связыванию углекислоты и синтезу сахаров и к выделению кислорода. В других пластидах (лейкопласты, амилопласты) происходит отложение крахмала и каротиноидов (хромопласты).