Строение клетки

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...……………..2

Глава 1. Цитология наука о клетке……………………………………………………………..3

Глава 2. Строение клетки 2.1 Плазмалемма …………….……………….…………………….4

2.2 Цитоплазма…………………………………………………………………….......................5

2.3 Основные органеллы………………………………………………………………………...5 

2.4 Специальные органеллы………………………………………………………….................7

2.5 Включения ……………………………………………….…………………………………..7

Глава 3. Химический состав клетки………………………….…………………………………8

Глава4. Строение ядра …………………………………………………………….………….....9

Заключение……………………………………………………………………………………...10

Список использованной литеретуры……………………………………………….................11

Приложения…………………………………………………......................................................12

 

 

Введение.

Живой организм состоит из микроскопических "кирпичиков" - клеток, являющихся основой его строения и жизнедеятельности. Внутри клеток находятся хромосомы, содержащие важную для сотворения и под держания жизни информацию.

В 1838 г. Теодор Шванн и  Маттиас Шнейден, независимо друг от друга изучавшие растения, пришли к единому выводу: основой живых организмов является клетка. Позже, в 1859 г., Рудольф Вирхов высказал мнение, что не только все живое (от растений и простейших форм животного мира до человека) состоит из клеток, но и сами клетки создают другие клетки. Эта теория положена в основу научной дисциплины, называемой молекулярной биологией.

Благодаря дальнейшему усовершенствованию микроскопа появилась возможность  изучать клетки. Было обнаружено поразительное  сходство между клетками всех жизненных  форм. Вначале считали, что клетка представляет собой сгусток желеобразного  вещества с ядром в центре, заставляющим ее "пульсировать". Сегодня ученые знают, что строение клетки намного  сложнее: внутри каждой находятся многие субклеточные элементы - органоиды, каждый из которых выполняет определенную функцию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1  ЦИТОЛОГИЯ НАУКА  О КЛЕТКЕ

Цитология (греч. – cytos, лат. – cellula - клетка) – наука о клетке. Значение цитологии в формировании мировоззрения о принципах структурной организации живых организмов трудно переоценить. Помимо того, что она позволила объяснить общность строения живых организмов, какие процессы, протекающие в клетке, позволяют ей давать новые клетки, за счет чего происходит дифференцировка и специализация клеток, как хранится и передается наследственная информация, почему происходит старение клеток, их отмирание и многое другое.

Связь этой науки с медико-биологическими дисциплинами очевидна. Зная какие  молекулярные превращения происходят в клетке, можно специфическим  образом влиять на ее жизнедеятельность, а следовательно способствовать ее нормальному функционированию, например, ингибировать рост злокачествен-ных новообразований, менять клеточную энергетику, интенсивность синтеза многих ферментативных систем клетки, т.е. влиять на многие стороны жизни целого организма и его отдельных органов и систем.

 Клеточная теория строения - это основная форма структурной  организации сложных форм жизни  на Земле. Вне тела клетки  могут существовать только в  специальных питательных средах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ

Клетка – это целостная, саморегулирующаяся система, состоящая  из цито-плазмы и ядра,  отделенная от других клеток оболочкой – плазмолеммой. Структура клетки (схематично) представлена на рис.1.

 

 

2.1 Плазмалемма

Клеточная оболочка – поверхностный  аппарат клетки, в состав которого входят: плазматическая мембрана, надмембранный комплекс (гликлкаликс) и субмембранный опорно-сократительный аппарат. Плазмолемма тонкая мембрана, покрывающая всю оболочку клетки (~ 10нм). Ее образует белково-липидный комплекс. Молекулы белков и липидов чередуются, образуя мозаичную структуру мембраны. Через мембрану осуществляется обмен веществом между клеткой и окружающей ее средой, поэтому она активно участвует в транспорте веществ. Плазмолемма – эластичная структура, что позволяет клетке менять форму. Она отделяет и защищает клетку от воздействия окружающей среды выполняя барьерную, транспортную, рецепторную, двигательную функции.

Гликокаликс – в основном углеводной природы, представлен полисахаридами, которые образуют с белками мембраны кликопротеиды, а с липидами – гликолипиды. Длинные ветвящиеся углеводные концы молекул гликопротеидов и гликолипидов соединены в вязкий, желеобразный надмембранный чехол толщиной 3-4 нм, который служит своеобразной межклеточной смазкой, склеивающей клетки между собой. В нем находятся ферменты, расщепляющие высокополимерные вещества. Считается, что гликокаликс выполняет рецепторную функцию, в т.ч. и тканевой совместимости, функцию «узнавания» клетками друг друга.

Субмембранный комплекс сосредоточен в прилежащем к плазмалемме слое цитоплазмы. Он представляет специализированную периферическую часть опорно-сократительный системы клетки. Состоит из белков, собранных в ните-видные структуры разной величины: микрофиламенты (Æ 5-7нм), микрофибриллы (Æ ~ 10нм), микротрубочки (Æ 20-22 нм). Они связаны между собой структурно и химически и образуют терминальную сеть. Основные белки – актин и миозин, способны к скольжению, взаимному перемещению, в результате чего осуществляется движение клетки и ее частей.

Транспорт крупных молекул, поступают в клетку благодаря  эндоцитозу. Если поглощаются мелкие частицы, говорят о пиноцитозе, если более крупные – о фагоцитозе (заглатывание). Выведение из клетки крупных частиц именуется экзоцитозом.

Межклеточные контакты бывают нескольких типов:

- простой, когда расстояние между клетками составляет 15-20 нм, он широко распространен в различных органах и тканях;

- зубчатый, образован по типу замок-ключ (выросты одной клетки сов-мещаются с впячиваниями другой). Этот тип соединения скрепляет клетки в единый пласт и характерен для эпителиальных тканей;

-  десмосом, или зона слияния плотно скрепляет клетки, характерны для покровном эпителии, имеется также в железистом, почечном, кишечном эпителии, гладкой и сердечной мышечной ткани;

- плотный (замыкающий) – при этом происходит слияние мембран. Тап-кой контакт наблюдается обычно на апикальных полюсах клетки;

- щелевой – особый контакт, способствующий транспорту ионов и низ-комолекулярных соединений минуя межклеточные щели. 

Плазмолемма впячивается  внутрь клетки и превращается в мембраны пла-стинчатого комплекса, оболочки лизосом и других органелл.

 

2.2 Цитоплазма

В цитоплазме – многокомпонентной  системе клетки, происходят основные метаболические процессы клетки. В  цитоплазме различают постоянные структуры  – органеллы (маленькие органы), непостоянные образования, включения  и гиалоплазму.

Гиалоплазма (hyaline - прозрачный) – внутренняя полужидкая среда клетки. Она содержит растворы солей, ферменты и различные структуры клетки.

 

2.3 Основные органеллы

Цитоплазматическая(эндоплазматическая) сеть состоит из канальцев и полостей, которая как бы делит клетку на отсеки, участки. Стенка из образована мембраной. Различают гранулярную (шероховатую и агранулярную (гладкую) и цитоплазматическую сеть. Стенка последних связана с рибосомами. Основная функция агранулярной цитоплазматической сети – синтез белков. В гранулярной цитоплазматической сети,  по ее канальцам белки транспортируется в различные участки клетки, здесь синтезируются углеводы и липиды. Она считается местом образования мембран для всей клетки. Цитоплазматическая сеть – своеобразная транспортная система клетки.

Комплекс Гольджи (или пластинчатый комплекс) представляет собой единую с цитоплазматической сетью систему трубок и полостей, стенки которых состоят из мембран. Как правило его образуют стопка из 5-6 мешковидных цистерн, узких в центре и расширяющихся по краям. На периферии они могут переходить в сеть канальцев и заканчиваться вакуолями, которые отшнуровываются от пластинчатого комплекса. В клетке насчитывается от 1 до нескольких деятков комплексов. Располагаются они вокруг или рядом с ядром. В пластин-чатом комплексе накапливаются и синтезируются углеводы, жиры и белки, которые трансформируются в гранулы. Затем они в виде пузырьков разной вели-чины попадают в гиалоплазму, используются клеткой или выделяются ей в ка-честве секрета. В аппарате Гольджи образуются лизосомы.

Лизосомы представляют собой  вакуоли (пузырьки), стенки которых  образуют мембраны. Они содержат комплекс гидролитических ферментов, переваривающих вещества, поступающие в цитоплазму, а также отмирающие клетки. Лизосома, сливаясь с вакуолью, содержащую крупные  частицы, сливается с ней, образуя  фагосому а ферменты расщепляют ее содержимое.

Митохондрии (mitos – нить, chondrion – гранула, зерно) – тельца шаровид-ной, овальной или палочковидной формы. Количество их в клетке варьирует и исчисляется от единиц до тысяч и занимают более 20% объема цитоплазмы. Стенка ее состоит из 2 мембран: наружной (гладкой) и внутренней (складчатой). Полость между ними заполнена матриксом (коллоид, содержащий много различных макромолекул. Функция митохондрий – синтез АТФ. На складках, называемых кристами, с помощью ферментов осуществляются дыхательные процессы (цикл Кребса – трикарбоновых кислот). При этом образуется АТФ (аденозинтрифосфосфорная кислота), являющаяся источником энергии, т.к. при ее расщеплении высвобождается энергия, идущая на синтез белков, жиров, уг-леводов, ферментов, БАВ, сокращение мышц и др. процессы. В матриксе находится ДНК, митохондриальные рибосомы, поэтому митохондрии автономны. Продолжительность их существования – 20 дней. Делятся перетяжкой или почкованием.

Рибосомы имеют вид  шариков, Æ 10-30 нм, состоящих из двух частей: малой и большой субъединиц, образованных РНК и белками. Рибосомы синтезируются в ядрышке, а функционируют в основном в гиалоплазме (т.н. свободные рибосомы и в цитоплазматической сети (связанные). В рибосомах осуществляется синтез белков клетки.

Микротрубочки существуют во всех клетках кроме бактерий, как  самостоятельные структуры или  в составе немембранных органелл. Они представляют длинные тонкие, неветвящиеся полые цилиндры Æ 22-26 нм. Стенку образует белок глобулин. В делящейся клетке из них образуется веретено. Это основные составные части органелл, осуществляющих движение клетки и ее частей. По ним также осуществляется транспорт веществ.

Центросома (клеточный центр) присуща животным клеткам, у растений их не обнаружено. стоит из центриолей (обычно 2) и центросферы, лежащих в уплотненном участке цитоплазмы, вблизи ядра. Каждая центриоля имеет форму цилиндра, состоящего из трубочек. Центросома играет важную роль в разнообразных движениях клетки, клеточном делении, движении органоидов. В них образуются микротрубочки, берут начало оеснички и жгутики.

Микрофибриллы и микрофиламенты располагаются по всей цитоплазме, но особенно развиты у апикального полюса, где образуют терминальную сеть. Выполняют опорную и двигательную функцию, в различных тканях образуя срециальные органеллы.

 

 

 

2.4 Специальные органеллы

В отдельных видах клетки имеются специальные органеллы  – структуры, присущие лишь определенным клеткам. К специальным органеллам относятся ресничкеи и жгутики, тонофибриллы, миофибриллы, нейрофибриллы, микро-ворсинки.

Реснички и жгутики  – органеллы движения, они развиты  в клетках эпителия дыхательных  путей, половом тракте, спермиях. При  движении ресничек и жгутиков происходит скольжение микротрубочек друг по другу, в результате они изгибаются.

Тонофибриллы, миофибриллы, нейрофибриллы – разновидности  миофибрилл и микрофиламентов, характерные для клеток той или иной ткани. Тонофибриллы развиты в эпителиальных тканях, где образуют скелет клетки. Мио-фибриллы – в мышечной. Они определяют сократимость мышечных клеток и волокон, а нейрофибриллы – в нервных клетках. Предполагается, что последние участвуют в токе аксоплазмы, проведении нервного импульса.

Микроворсинки – выросты  цитоплазмы, содержат внутри пучок  микрофиламентов. Они увеличивают всасывающую поверхность клетки.

 

2.5 Включения

Включения необязательные компоненты клетки, поэтому находятся в ней  непостоянно и представляют собой  запасы питательных веществ или  продукты их жизнедеятельности. К ним  относят капли жира, зерна гликогена  и белковые зерна, а также пигменты, секреты и инкреты. В основном они выполняют тро-фическую (питательную) функцию. Секреты представляют собой специфические продукты выделения клеток, которые выводятся из желез через протоки, например молоко, слюна. Продукты выделения клеток, поступающие непосредственно в кровь и лимфу называются инкретами, они образуются железами внутренней секреции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ.

В клетке обнаружено более 60 различных химических элементов. К  наиболее распространенным относятся O2, C, H2, N, S, Ph, K, Na, Ca, Fe и Cl. Они образуют молекулы неорганических и органических веществ. В клетке содержится 10-20% белков, состоящих из аминокислот, которых в настоящее время обнаружено 20. В состав белков обязательно входит азот. 0,2-2% составляют простые (глюкоза, фруктоза) и сложные (гликоген) углеводы. Жиры (1-5%) используются для построения мембран клетки и других структур. Все эти вещества служат источником энергии и строительным материалом клетки.

Важнейшая роль в клетке принадлежит нуклеиновым кислотам (1-2%). С их помощью синтезируются  белки и передаются наследственные признаки. Все разнообразие наследственных признаков зависит от чередования  азотистых оснований в молекуле ДНК (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Способность ДНК к репликации (удвоению) позволяет на каждой из ее цепочек синтезировать но-вые молекулы ДНК будущих клеток. РНК состоит только из одной цепочки и вместо тимина содержится урацил, а углевод представлен рибозой.