все простые и сложные организмы состоят из клеток, способных к обмену с окружающей средой веществами, энергией, биологической информацией;
• клетка — элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живого;
• клетка — элементарная единица размножения и развития живого;
• в многоклеточных организмах клетки дифференцированы по строению и функциям. Они объединены в ткани, органы и системы органов;
• клетка представляет собой элементарную, открытую живую систему, способную к саморегуляции, самообновлению и воспроизведению.
В соответствии с особенностями строения ядра и цитоплазмы различают два типа клеток — клетки прокариот и клетки эукариот.
структура |
Эукариотические клетки |
Прокариотические клетки |
Клеточная стенка |
Есть у растений, грибов, отсутствует у животных. Состоит из целлюлозы (у растений) или хитина (у грибов) |
Есть. Состоит из муреи-на - смеси углеводных и белковых молекул . |
Клеточная мембрана |
Есть. Органоиды мембранные и немембранные |
Есть. Органоиды немембранные |
Ядро |
Есть. Окружено мембраной |
Нуклеарная область, мембраны нет |
Хромосомы |
Линейные. Содержат белок. Транскрипция происходит в ядре, трансляция — в цитоплазме |
Кольцевые. Белка практически не содержат. Транскрипция и трансляция происходят в цитоплазме |
Эндоплазма-тический ре-тикулум |
Есть |
Нет |
|
|
|
Рибосомы |
Есть |
Есть, но они меньше по размеру |
Комплекс Гольджи |
Есть |
Нет |
Лизосомы |
Есть |
Нет |
Митохондрии |
Есть |
Нет |
Вакуоли |
Есть у большинства клеток |
Нет |
Реснички и жгутики |
Есть у всех организмов, кроме высших растений. Состоят из белка - тубули-на |
Есть у некоторых бактерий. Состоят из белка -флагелина |
Хлоропласты |
Есть у растительных клеток |
Нет. Фотосинтез зеленых и пурпурных протекает в бактериохлорофиллах (пигментах) |
Микротрубочки, мик-рофиламенты |
Есть |
Нет |
Способность к фагоцитозу |
Есть |
Нет |
пластиды |
есть |
нет |
протопласт |
есть |
есть |
Способ поглощения пищи |
Фагоцитоз и пиноцитоз |
Адсорбция через клеточную мембрану |
митоз |
Есть |
нет |
мейоз |
есть |
нет |
гаметы |
есть |
нет |
Функции структур
структура |
Функция структуры |
Строение и состав |
Плазматическая мембрана |
Избирательно регулирует обмен веществ между клеткой и внешней средой. Обеспечивает контакт с соседними клетками |
Двойной слой фосфолипидов с пронизывающими его молекулами белков. На внешней поверхности расположены гли-копротеины и гликолипиды. |
|
|
|
Ядро |
Регулирует клеточную активность. Содержит ДНК, хранящую информацию о специфической последовательности аминокислот в белке. Мембрана ядра через ЭПС связана с наружной мембраной |
Ядерная мембрана, окружающая хромосомы. Хроматин, представляющий собой комплекс из ДНК и белка, кариоплазма |
Хромосомы |
Хранение и распределение генетической информации |
Две хроматиды, соединенные в области центромеры. Состоят из ДНК и белка |
Ядрышко |
Сборка рибо-сомных субъединиц, синтез рРНК |
РНК и белки |
Митохондрии |
Осуществление аэробного дыхания. Ответственны за синтез АТФ в ходе окислительного фос-форилирова-ния. Синтезируют стероидные гормоны |
Наружная и складчатая внутренняя плазматические мембраны. В кристах множество ферментов, участвующих в реакциях цикла Кребса |
Рибосомы |
Сборка белковых молекул |
Две субъединицы (большая и малая), состоящие из белка и РНК |
Эндо- плаз- мати- ческий ретику- лум |
Транспорт веществ, связь органоидов клетки. На гранулярной ЭПС находятся рибосомы. Гладкая ЭПС содержит ферменты синтеза липидов |
Одномембранная система каналов, трубочек, цистерн, полостей |
|
|
|
Аппарат Голь-джи |
Преобразование, накопление, сортировка и упаковка белков и липи-дов. Образование секреторных пузырьков, транспортирующих продукты внутри клетки. Синтез полисахаридов и формирование первичных лизосом |
Образован плоскими цистернами, состоящими из плазматических мембран. От краев цистерн отшнуровываются пузырьки |
Лизосо-мы |
Внутриклеточное переваривание макромолекул пищи, инактивация ферментов до выхода их в кислую среду |
Одномембранные структуры, внешне напоминающие пузырьки и содержащие концентрированные гидролитические (в водной среде) ферменты. В большом количестве содержатся в лейкоцитах |
Клеточная стенка |
Опорная и защитная оболочка раститель-ных клеток |
Целлюлоза |
Пластиды |
Фотосинтез, запасание питательных веществ |
Мембраны, хлорофилл, ксантофилл, каро-тиноиды, ДНК |
Вакуоли |
Запасание жидкости, питательных веществ у растений, пищеварение и выделение у животных |
Мембраны, белки, жиры, углеводы, вода, соли |
|
|
|
|
||
Микро-трубочки и микрофила-менты |
Образование цитоскелета клетки, цен-триолей, ба-зальных телец, жгутиков, ресничек; обеспечивают внутриклеточное движение, например митохондрий |
Белковые субъединицы, образующие длинные тонкие структуры, образующие внутренний скелет клетки, помогающий сохранять ее форму |
|
||
Реснички, жгутики |
Перемещение клеток, формирование потоков жидкости у поверхности клеток. |
|
|
||
Цитоплазма |
Обмен веществ, перемещение клеточных структур, их объединение в систему |
Гиалоплазма - водный раствор неорганических и орг соединений |
|
||
|
|
|
|||
Размеры клеток |
Средний диаметр 10—100 мкм |
Средний диаметр 0,5—10 мкм |
|
||
Отличие растительной клетки от животной.
|
Признаки |
растительная клетка |
Животная клетка |
|
|---|---|---|---|---|
|
Пластиды |
Хлоропласты,хромопласты,лейкопласты |
отсутствуют |
|
|
Способ питаия |
Автотрофный(хемотрофный,фототрофный) |
Гетеротрофный(сапрофитный, паразитический) |
|
|
Синтез атф |
В хлоропластах, митохондриях |
В митохондриях |
|
|
Расщепление атф |
В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии |
Во всех частях клетки, где необходимы затраты энергии |
|
|
Клеточый центр |
У низших растений |
Во всех частях клетки |
|
|
Целлюлозная клеточная стенка |
Расположена снаружи от клеточной мембраны |
отсутствует |
|
|
включения |
Запасные питательные вещества в виде зёрен крахмала, белка, капель масла; вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей |
Запасные питательные вещества ввиде зерен и капель(белки,жиры,углеводы, гликоген), конечные продукты обмена,кристаллы солей, пигменты |
|
|
вакуоли |
Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором различных веществ (запасные или конечные продукты). Осмотические резервуары клетки. |
Сократительные,пищеварительные, выделительные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растительная клетка отличается от животной следующими признаками: 1) прочной клеточной стенкой значительной толщины; 2) особыми органоидами - пластидами, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света; 3) развитой сетью вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток. В растительной клетке есть все органоиды, свойственные и животной клетке: ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем растительная клетка имеет существенные отличия. Растительная клетка как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, но кроме неё ограничена толстой клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы, которой нет у животных клеток. Клеточная стенка имеет поры, через которые каналы эндоплазматической сети соседних клеток сообщаются друг с другом. П Различают три вида пластид: 1) лейкопласты — бесцветные пластиды, в которых происходит синтез крахмала из моносахаридов и дисахаридов (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры); 2) хлоропласты, включающие пигмент хлорофилл, где осуществляется фотосинтез; 3) хромопласты, содержащие различные пигменты, обусловливающих яркую окраску цветков и плодов. Пластиды могут переходить друг в друга. Они содержат ДНК и РНК и размножаютя делением надвое. Вакуоли развиваются из цистерн эндоплазматичеокой сети, содержат в растворенном виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли и окружены мембраной. Осмотическое давление, создаваемое растворенными в вакуолярном соке веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода и создается тургор — напряжение клеточной стенки. Тургор и толстые упругие оболочки клеток обусловливают прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам. |
||||
реобладание
синтетических процессов над процессами
освобождения энергии - одна из наиболее
характерных особенностей обмена
веществ растительных организмов.
Первичный синтез углеводов из
неорганических веществ осуществляется
в пластидах.
Название таблицы |
Структура |
Функции |
1. Одномембранные |
||
Эндоплазматический ретикулум Э.Р. |
Система мембран формирующих цистерны и канальца. А) Шероховатый Б) Гладкий |
Организует пространство, осуществляет связь с наружной и ядерной мембранами. Синтез и транспорт белка. Синтез и расщепление углеводов и липидов. |
Аппарат Гольджи |
Стопка уплощенных цистерн с пузырьками. |
Выведение из клеток секретов (ферментов, гормонов), синтез сложных углеводов, созревание белков. Образование лизосом. |
Лизосомы |
Сферические мембранные мешочки, заполненные ферментами. Активны в слабощелочной среде. |
Расщепление веществ с помощью ферментов. Автолиз – саморазрушение клетки. “Орудие самоубийств”. |
2. Двухмембранные |
||
Митохондрии |
Наружная мембрана – гладкая, внутренняя – складчатая. Складки – кристы, внутри – матрикс, в нем кольцевая ДНК и рибосомы. Полуавтономные структуры. |
Кислородное расщепление органических веществ с образованием АТФ. Синтез митохондриальных белков. |
Пластиды |
Хлоропласты. Продолговатой формы, внутри – строма с гранами, образованными мембранными структурами тилакоидами. Имеются ДНК, РНК, рибосомы. Полуавтономные структуры. |
Фотосинтез. На мембранах – световая фаза. В строме – реакции темповой фазы. |
3. Немембранные |
||
Рибосомы |
Самые мелкие структуры грибовидной формы. Состоят из двух субъединиц (большой, малой). |
Образуются в ядрышке. Обеспечивают синтез белка. |
Клеточный центр |
Состоит из двух центриолей и центросферы. |
Образует веретено деления в клетке. После деления удваивается. |
Строение эукариотической клетки Поверхностный комплекс животной клетки
Состоит из гликокаликса, плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы. Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, толщиной около 10 нанометров. Обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию. На сохранение целостности своей мембраны клетка не тратит энергии: молекулы удерживаются по тому же принципу, по которому удерживаются вместе молекулы жира — гидрофобным частям молекул термодинамически выгоднее располагаться в непосредственной близости друг к другу. Гликокаликс представляет собой «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркернуюфункции. Плазматическая мембрана животных клеток в основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными в неё молекулами белков, в частности, поверхностныхантигенов и рецепторов. В кортикальном (прилегающем к плазматической мембране) слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий. При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются. От структуры цитоскелета кортикального слоя зависит также форма клетки (например, наличие микроворсинок).
Структура цитоплазмы
Жидкую составляющую цитоплазмы также называют цитозолем. Под световым микроскопом казалось, что клетка заполнена чем-то вроде жидкой плазмы или золя, в котором «плавают» ядро и другие органоиды. На самом деле это не так. Внутреннее пространство эукариотической клетки строго упорядочено. Передвижение органоидов координируется при помощи специализированных транспортных систем, так называемых микротрубочек, служащих внутриклеточными «дорогами», и специальных белков динеинов и кинезинов, играющих роль «двигателей». Отдельные белковые молекулы также не диффундируют свободно по всему внутриклеточному пространству, а направляются в необходимые компартменты при помощи специальных сигналов на их поверхности, узнаваемых транспортными системами клетки.
На фотографиях зелёный флуоресцентный белокпоказывает расположение различных частей клетки
Эндоплазматический ретикулум
В эукариотической клетке существует система переходящих друг в друга мембранных отсеков (трубок и цистерн), которая называется эндоплазматическим ретикулумом (или эндоплазматическая сеть, ЭПР или ЭПС). Ту часть ЭПР, к мембранам которого прикреплены рибосомы, относят к гранулярному (или шероховатому) эндоплазматическому ретикулуму, на его мембранах происходит синтез белков. Те компартменты, на стенках которых нет рибосом, относят к агранулярному (или гладкому) ЭПР, принимающему участие в синтезе липидов. Внутренние пространства гладкого и гранулярного ЭПР не изолированы, а переходят друг в друга и сообщаются с просветом ядерной оболочки.