- •Тема "учение о клетке (общая цитология)"
- •I. История цитологии.
- •II. Определение понятия “клетка”.
- •IV. Методы исследования клетки.
- •V. Морфология клетки.
- •1.Общая (описательная) морфология клетки.
- •2. Основные принципы структурной организации клетки.
- •3. Схема структурной организации клетки.
- •4. Клеточная оболочка (плазматическая мембрана, плазмалемма)
- •5. Цитоплазма.
- •I. Митоз
- •III. Мейоз
- •7. Функциональные аппараты клетки.
- •Химия клетки
- •1. Вода и минеральные компоненты
- •2. Углеводы
- •3. Липиды
- •4. Пигменты
- •6. Нуклеиновые кислоты.
- •VI. Физиология клетки
- •1) Общие проявления жизнедеятельности клетки
- •1. Метаболизм
- •2. Информационные процессы в клетке
- •3. Биоэнергетика
- •2) Жизненный цикл клетки.
V. Морфология клетки.
1.Общая (описательная) морфология клетки.
1) Размеры.
- у прокариот размеры колеблятся от 0,2 мкм
(например,возбудитель туляремии) до 10 мкм (например, возбудитель си-
бирской язвы)
- у эукариот размеры клеток варьируют от 5-7 мкм (например,
эритроциты млекопитающих) до нескольких сот мкм и более(например, яйцеклет-
ки птиц).
2 )Форма.
- у прокариот: шаровидная (кокки, пр:стафиллококки), палочковидная (бациллы, пр: кишечная палочка), изогнутая палочка (вибрионы, пр: холерный вибрион), спиралевидная (спириллы, пр: бледная спирохета – возбудитель сифилиса)
- у эукариот: сферическая (яйцеклетка), отростчатая (нервная клетка), двояковогнутый диск (эритроцит), веретенообразная (гладкомышечная клетка), плоская (эпителиоцит выстилки кровеносных сосудов), кубическая (эпителиоцит выстилки канальцев почки), призматическая (клетка кишечного эпителия), неопределенная (амеба, зернистый лейкоцит) и др.
2. Основные принципы структурной организации клетки.
1) Мембранный принцип.
а) сущность: мембрана является универсальным строительным блоком клетки (большинство клеточных структур состоит из мембран).
б) общие сведения об организации биологической мембраны
- химический состав:
= липиды: полярные (фосфолипиды, сфингомиелины – основ-
ные структурообразующие липиды), неполярные – холесте-
рин – главный регулятор микровязкости мембраны)
= белки (по функции: структурные, ферментные, транспорт-
ные, рецепторные; по топографии в мембране: интеграль-
ные, периферические, поверхностные)
= вода
= минеральные компоненты (Са+2, Mg+2 и др.)
= прочие (углеводы и др.).
- молекулярная организация
= основу биологической мембраны составляет двойной слой фосфолипидов, молекулы которых организованы в пространстве таким образом, что их заряженные головки находятся снаружи, а незаряженные жирнокислотные хвосты ориентированы внутрь, где они формируют гидрофобный слой
= мембрана представляет собой анизотропный жидкий
кристалл: в горизонтальном направлении она ведет себя липидная жидкость
(в которой плавают или фиксированы молекулы белков), в вертикальном - как твердое тело
= биомембрана на обеих поверхностях имеет электрический заряд, обусловленный полярными головками фосфолипидных молекул; этот заряд экранируется противоположно заряженными ионами электролитов
Результатом такого строения мембраны является возможность изменения ее пространственной конфигурации и перемещения в ней молекул липидов и белков, формирование временных гидрофильных пор, обеспечивающих транспорт малых молекул
- общие функции и свойства
= разграничительная (мембраны отграничивают клетку от окружающей микросреды, ядро от цитоплазмы, формируют стенку ряда цитоплазматических органелл и включений, делят внутренний объем цитоплазмы и клетки в целом на отдельные относительно автономные “отсеки” – компартменты, в которых поддерживается неравновесная концентрация веществ)
= транспортная (через мембрану или вдоль ее плоскости осуществляется перемещение различных веществ и частиц, механизмы трансмембранного переноса – см. клеточную оболочку)
= метаболическая (на поверхности и во внутреннем объеме мембраны идут разнообразные биохимические реакции, катализируемые встроенными в нее ферментами)
= рецепторная (в конструкцию мембраны “вмонтированы” особые рецепторные белки, осуществляюшие специфическое связывание химических веществ-сигналов, идущих от других структурных компонентов клетки или из внеклеточного окружения; таким образом осуществляется регуляция и координация процессов, протекающих в мембранных структурах клетки)
= функция гидрофобного растворителя (частный аспект метаболической функции; в гидрофобной области мембраны, образованной жирнокислотными остатками фосфолипидных молекул, протекают биохимические реакции, нуждающиеся в безводной среде, например, реакции нейтрализации токсических веществ)
= способность к самосборке и саморазборке (в зависимости от химического состава и физико-химических характеристик микросреды мембраны распадаются на составляющие их химические компоненты или формируют новые мембранные структуры)
= самозамыкаемость (мембраны не имеют свободных краев, способных взаимодействовать с водным окружением и поэтому замыкаются в везикулярные, цилиндрические и другие замкнутые образования)
= асимметричность (поверхности плазматической и других мембран клетки существенно различаются по липидному составу и по набору связанных с ними белков).
- электронномикроскопическое изображение
= под электронным микроскопом биологическая мембрана выглядит как двухконтурная трехслойная (два темных слоя с краев и один светлый слой в середине) структура толщиной около 8 нм
в) структурные компоненты клетки, состоящие из мембран
- плазмалемма (клеточная мембрана)
- ядерная оболочка
- цитоплазматическая сеть
- комплекс Гольджи
- митохондрии
- лизосомы
- пероксисомы
- пластиды.
2) Фибриллярно-трубчатый принцип.
- сущность: часть внутриклеточных структур имеет нитчатое или трубчатое строение (замечание: эти образования объединены в одну группу, т.к. в электронном микроскопе выглядят сходным образом).
- к ним относятся:
= хроматиновые структуры ядра (хроматин, хромосомы)
= микротрубочки
= микрофиламенты
= промежуточные филаменты
= клеточный центр
= базальное тельце жгутиков и ресничек
= миофибриллы (органеллы специального значения, встречающие
ся в структурных элементах мышечных тканей).
3) Глобулярный принцип.
- сущность: часть внутриклеточных структур характеризуеатся
шаровидной формой.
- этот тип клеточных структур представлен одной органеллой –
рибосомой.