Змістовний модуль 3

Основи загальної біології

Лекція 11

Тема: Процеси самооновлення та саморегуляції в біологічних системах. Клітина як цілісна система.

1. Життєвий цикл клітин

Життєвий цикл клітини (клітинний цикл) – це період життя клітини від одного поділу до наступного. Період між поділами називається – інтерфаза, в ньому відбуваються процеси росту, подвоєння молекул ДНК, синтезу білків та інших органічних сполук, ділення мітохондрій і пластид, розростання ендоплазматичної сітки тощо. Інтенсивно акумулюється енергія. Це найдовша фаза клітинного циклу, що займає 70-90% усього циклу.

Існують такі види поділу (репродукції) клітин:

Мітоз – супроводжується спіралізацією хромосом та утворенням апарату, який забезпечує рівномірний розподіл спадкового матеріалу материнської клітини між двома дочірніми. В такий спосіб, у тканинах організму, де життя клітин нетривале (епітелій, слизова оболонка кишечника, кровотвірна тканина), клітинні популяції підтримуються на визначеному, приблизно постійному кількісному рівні, необхідному для виконання тканиною функцій.

Мейоз – в результаті якого кількість хромосом зменшується вдвічі й утворюються гаплоїдні клітини. У багатоклітинних тварин і людини, а також, а також у деяких водоростей і найпростіших основна, найтриваліша стадія життєвого циклу характеризується диплоїдним (2n) набором хромосом. Гаплоїдними (n) у цих організмів є лише гамети і мейоз відбувається в процесі їх утворення (тобто в процесі гаметогенезу). На відміну від мітозу, мейоз у гетерозиготних організмів приводить до виникнення статевих клітин з різною генетичною інформацією (двояйцеві близнята, або діти одних батьків).

Амітоз – веде до утворення дво- або багатоядерних клітин. Здебільшого характерний для старіючих клітин, прирречених на загибель. Амітози спостерігаються також при регенерації та патологічних процесах (запалення, злоякісний ріст). Питання існування амітозу як фізіологічного явища залишається проблемлою і вимагає остаточного розв’язання.

Ендорепродукція – це відтворення (збільшення) генетичного матеріалу (вмісту ДНК) в межах одного ядра. В результаті руйнується мітотичне веретено, навколо подвоєного числа хромосом формується ядерна оболонка, дочірні хромосоми не розходяться і клітина не ділиться.

2. Обмін речовин та енергії

Загальнобіологічна суть обміну речовин як специфіч­ної властивості живої матерії полягає в тому, що всі живі організми вилучають з навколишнього середовища різні органічні і неорганічні сполуки та хімічні елементи, вико­ристовують їх у своїй життєдіяльності і виділяють у зов­нішнє середовище кінцеві продукти обміну у вигляді про­стіших органічних і неорганічних сполук. Обмін речовин можна схарактеризувати як комплекс біохімічних і фізіо­логічних процесів, які забезпечують життєдіяльність організмів у тісному взаємозв'язку з навколишнім середо­вищем. Комплекс фізіологічних процесів, що вивчається на рівні цілісного вищого організму, охоплює акти дихан­ня, живлення, травлення, всмоктування, а також виділен­ня продуктів обміну органами і системами (шкіра, легені, видільна система, травний апарат).

Організми за основним джерелом енергії

Організми за джерелом органічних речовин

Фототрофи

Використовують енергію світла

Хемотрофи

Використовують енергію хімічних реакцій

Автотрофи

Синтезують органічні сполуки з неорганічних

Гетеротрофи

Споживають органічні речовини, синтезовані іншими організмами

Організми		За джерелом енергії
		Фототрофи	Хемотрофи
За джерелами органічних речовин	Автотрофи	Фотоавтотрофи (рослини, ціанобактерії, фотосинтезуючі бактерії)	Хемоавтотрофи (нітрифікуючі бактерії, сіркобактерії, залізобактерії)
	Гетеротрофи	Фотогетеротрофи (пурпурні бактерії)	Хемогетеротрофи (тварини, гриби, паразитичні рослини)