
- •Эпиграф
- •Введение
- •Классификация биологических наук
- •Основные методы биологических исследований
- •Глава I общая характеристика жизни
- •Основные признаки и критерии живого
- •1.2. Уровни организации живого
- •1.3. Жизнь как особое природное и космическое явление
- •1.4. Поля биологических объектов
- •1.5. Биосоциальная природа человека
- •Неканонические вирусы (субвирусные агенты).
- •2.2. Прионы
- •2.3 Клеточные формы жизни Клеточная теория и ее значение для медицины
- •Основные положения клеточной теории т. Шванна:
- •Основые положения современной клеточной теории:
- •Значение клеточной теории для медицыны
- •3.2. Основные структурные компоненты эукариотической клетки
- •Цитоплазма Цитоплазма – обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембранной и ядром. Представлена гиалоплазмой с находящимися в ней органоидами и включениями
- •Включения
- •Органоиды цитоплазмы
- •Краткая характеристика органоидов
- •Глава 4 химическая организация клетки
- •4.1. Основные химические элементы клетки и их значение для жизнидеятольности организмов
- •4.2. Химические вещества клетки
- •4.2.1. Неорганические соединения: вода и минеральные соли вода, ее роль в клетке и организме
- •Биологическая роль н2о
- •Минеральные соли
- •Органические соединения
- •Углеводы
- •Функции углеводов:
- •Пластическая (строительная):
- •Функции жиров:
- •Строение и функции белков
- •Глава 5 обмен веществ (метаболизм) и энергии в клетке клеточные мембраны, их строение и функции
- •5.1. Клетка как открытая система. Ассимиляция и диссимиляция
- •5.2. Поток энергии в клетке
- •5.3. Этапы энергетического обмена (аэробного дыхания)
- •Суммарное уравнение кислородного этапа
- •1440 (40·36) Аккумулируется в атф
- •1160 КДж выделяются в виде тепла
- •5.4. Клеточные мембраны, их строение и функции
- •Плазматическая мембрана, или плазмалемма.
- •Свойства и функции плазмалеммы
- •Глава 6 Ядро. Морфология хромосом. Кариотип человека
- •6.1. Строение и функции ядра
- •Ядерно - цитоплазматическое взаимодействие
- •Структура интерфазного ядра
- •Хромосомы
- •Денверская классификация хромосом человека
- •Глава 7 характеристика нуклеиновых кислот Доказательства генетической роли днк
- •Структура нуклеиновых кислот
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота (днк)
- •Видовая специфичность днк
- •Структурные уровни днк
- •Основными свойствами днк являются её способности к репликации и репарации Репликация днк
- •Репарация днк
- •Рибонуклеиновые кислоты
- •Аденозинтрифосфорная кислота (атф)
- •Глава 8 строение, свойства и функции генов.
- •8.1. Ген как дискретная единица наследственности
- •8.2. Ген как единица генетической информации. Генетический код.
- •Свойства генетического кода:
- •Универсальность генетического кода свидетельствует о единстве происхождения всех живых организмов
- •Структурно - функциональная организация гена Молекулярная биология гена
- •Структура генов прокариот
- •Структура генов эукариот
- •Структура генов вирусов
- •Функционально – генетическая классификация генов
- •Современное состояние теории гена
- •Глава 9 поток генетической информации в клетке. Регуляция экспрессии генов
- •9.1. Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии
- •Днк иРнк белок
- •9.2 Основные этапы экспрессии генов
- •9.2.3 Процессинг как промежуточный этап экспрессии гена у эукариот
- •9.3 Трансляция
- •9.5. Регуляция экспрессии генов
- •9.5.1. Регуляция экспрессии генов у прокариот
- •9.6. Регуляция экспрессии генов у эукариот
- •9.6.1. Контроль на уровне транскрипции
- •Глава 10. Смотри (Ващук а.А. Клеточный цыкл)
Включения
Это непостоянные компоненты цитоплазмы, содержание которых меняется в зависимости от функционального состояния клетки. Они выполняют определенные функции, необходимые для жизнедеятельности клетки. Различают трофические, секреторные включения, экскреторные.
Трофические включения – это различные запасы питательных веществ. В растительных клетках представлены крахмальными и белковыми зернами, липидными каплями. В животных клетках – капли жира, глыбки гликогена и желток в яйцах.
Секреторные включения являются продуктами функционирования желез внутренней секреции (ферменты, гормоны, капельки слюны и др.).
Экскреторные включения содержат продукты обмена веществ (ненужные или вредные), подлежащие выведению из клетки организма (например, мочевая кислота в клетках почек, желчные пигменты в клетках печени, кристаллы оксалата кальция в клетках растений.
Органоиды цитоплазмы
Органоиды – это постоянные специализированные участки цитоплазмы, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции в клетке.
Выделяют две большие группы органелл:
Органеллы общего значения – обязательны для жизнедеятельности всех клеток.
Специальные органеллы – характерны для клеток с узкой специализацией (миофибриллы – в мышечных клетках, жгутики, реснички, пульсирующие и пищеварительные вакуоли – в клетках простейших).
Большинство органоидов имеет мембранное строение. Среди них выделяют двумембранные (митохондрии, пластиды, ядро) и одномембранные (аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли, пероксисомы).
Немембранное строение имеют клеточный центр, рибосомы, органеллы движения клетки – жгутики, реснички, миофибриллы.
Краткая характеристика органоидов
Структура |
Строение |
Функции |
||||||
Одномембранные органеллы |
||||||||
Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум, ЭПС, ЭПР)
|
Это разветвленная система мембранных полостей, каналов, цистерн пузырьков, создающих подобие рыхлой сети в цитоплазме. Имеются два типа ЭПС – гладкая (агранулярная) и шероховатая (гранулярная). На мембранах последней находится рибосомы. Могут переходить одна в другую |
1) На мембранах гладкой ЭПС синтезируются жиры и углеводы, стероидные гормоны, происходит накопление и выведение из клетки ядовитых веществ; 2). На рибосомах гранулярной ЭПС происходит синтез белков, их распределение и транспорт к комплексу Гольджи; 3) Каналы ЭПС соединяют между собой все органоиды и ядро с цитоплазмой; 4). Считается, что из цистерн ЭПС формируется ядерная оболочка после деления клетки.
|
||||||
Комплекс Гольджи (КГ)
|
Представляет собой систему плоских дисковидных замкнутых цистерн, которые располагаются одна над другой в виде стопки и образуют диктиосому. От цистерн отходят во все стороны трубочки и пузырьки. КГ расположен возле ядра. |
КГ и ЭПС тесно связаны между собой, их совместная деятельность обеспечивает синтез и преобразование веществ в клетке их накопление, изоляцию и транспорт. Принимает участие в образование: клеточной мембраны, лизосом, акросомы сперматозоида, сократительных вакуолей у простейших, зерен желтка в ооцитах, зубной эмали, веществ хрусталика, желчи печени. |
||||||
Лизосомы
|
Органоиды клетки, шаровидной формы, диаметром до 1 мкм. Они содержат около 40 гидролитических ферментов, способных расщеплять белки, жири, углеводы, нуклеиновые кислоты. Различают: Первичные лизосомы. Образуются из пузырьков комплекса Гольджи, причем предварительно на шероховатой ЭПС синтезируются гидролитические ферменты. Вторичные лизосомы. Образуются путем слияния первичных из пиноцитозными или фагоцитозными пузырями, и выполняют роль пищеварительных вакуолей Аутолизосомы. Лизосомы, которые принимают участие в расщеплении отдельных компонентов клетки, целых клеток. Если вещества или микроорганизмы во вторичных лизосомах расщепляются не полностью, то они превращаются на остаточные тельца. Некоторые из них выводятся из клетки, другие остаются. |
переваривание пищевых веществ и бактерий, поступивших в клетку (гетерофагия); разрушение временных органов эмбрионов, личинок и отмерших в процессе жизнедеятельных структур клеток (аутофагия). При патологических изменениях, старение клетки, мембраны лизосом могут разрушаться, вследствии чего ферменты попадают в цитоплазму и вызывают самопереваривание клеток – аутолиз. Потеря лизосомами способности расщеплять пищевые вещества вызывает наследственные заболевания, которые называются болезнями накопления. Они могут проявляться в недостаточном развитии скелета, ЦНС, внутренних органов, развитии атеросклероза, ожирении и других нарушениях.
|
||||||
Вакуоли
|
Пузырьки или полоски в цитоплазме, ограниченные мембраной и заполненные жидкостью. Бывают пищеварительные, сократительные и заполненные клеточным соком у растений.
|
У простейших выполняют функции пищеварения, осморегуляцию и выделения; В растительных клетках регуляция водно-солевого обмена: накопление низкомолекулярных, водорастворимых метаболитов, запасных веществ; выведение из обмена токсических веществ. |
||||||
Пероксисомы
|
Мембранные пузырьки, диаметром 0,3-1 мкм. Пероксисомы содержат ферменты для разрушения перекиси водорода (Н2О2), окисления аминокислот и др. (пероксидазу, каталазу и оксидазу Д-аминокислот). Образуются в комплексе Гольджи. Есть точка зрения, что мембраны пероксисом образуются путем отпочкования от гладкой ЭПС, а частично в гиалоплазме.
|
Играют важную роль в расщеплении перекиси водорода, которая токсичная для клетки; Принимает участие в нейтрализации многих других токсических соединений, например, этанола, мочевой кислоты; Участвуют также в обмене липидов, холестерина.
|
||||||
Двомемранные органеллы |
||||||||
М
|
Двомембранные органеллы, которые имеются у всех клетках эукариот (за исключением некоторых, внукреклеточных паразитических простейших). Имеют форму округлых телец, палочек, нитей величиной от 0,5-7 мкм. Стенка митохондрий состоит из двух мембран: наружной – гладкой и внутренней, образующей выросты, крысты, которые внедряются во внутреннее содержимое митохондрий – матрикс. Наружная мембрана отличается высокой проницаемостью и многие соединения легко проходят через нее. На мембране крист или внутри нее имеются ферментные системы, обеспечивающие аэробный этап энергетического обмена. В матриксе имеются автономная система биосинтеза белков: ДНК (кольцевая), рибосомы, различные виды РНК. Митохондрии являются полуавтономными структурами клетки, они образуются путем деления.
|
Основная функция митохондрий – синтез АТФ, за счет энергии, которая освобождается при окислении органических соединений; Синтез собственных белков, РНК, ДНК. Особую группу в наследственной патологии человека составляют митохондриальные болезни. Клинические проявления мутаций ДНК наиболее остро сказываются на энергозависимых тканях (ЦНС, мышечной системе). Некоторые из них сопровождаются тяжелыми патологиями (синдром Пирсона,нейропатия Лебера и др.), характеризуются энцефалопатией, слепотой, умственной отсталостью, ранней смертностью. Передача этих заболеваний происходит исключительно по материнской линии. |
||||||
Пластиды- органоиды растительных клеток
|
Двомембранные,разные за формой, размерами, окраской. Различают хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Имеют сходное строение и при определенных условиях могут переходить друг в друга. Размер 5-10 мкм.
|
Использование световой энергии и образование органических веществ с неорганических; Играют определенную роль в передаче наследственной информации (есть собственная ДНК); Синтез АТФ, липидов и мембранных белков.
|
||||||
Хлоропласты
Пластиды зеленого цвета, содержащие
пигмент хлорофилл. Внешняя мембрана
гладкая, а внутренняя образует
складчатые выпячивания – ламеллы
и тилакоиды, которые собранные в
стопки – граны. В мембранах тилакоидов,
стромы и гран содержится хлорофилл
и другие пигменты. В строме (матриксе)
хлоропласта имеется автономная
система синтеза белка (ДНК, разные
виды РНК и рибосомы).
Немембранные органеллы |
||||||||
Рибосомы
|
Микроскопические гранулы размером 20-30 нм, состоящие из двух субъединиц – большой и малой субъединицы,которые образуются в ядрышке и представляют собой комплекс рРНК и белка. Рибосомы находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на наружной поверхности мембран ядра и ЭПС, кроме того содержатся в митохондриях и хлоропластах. |
Синтез первичной структуры белка из аминокислот |
||||||
Клеточный центр
|
Состоит из двух центриолей. Каждая центриоль имеет вид полого цилиндра, стенки которого образованы девятью триплетами трубочками, а в средине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг другу. |
Образуют веретено деления клетки; Принимают участие в развитие жгутиков и ресничек. |
||||||
Органеллы движения |
||||||||
Жгутики
Р |
Представляет собой подвижные цитоплазматические выросты клетки покрытые мембраной. Реснички – это многочисленные выросты, а жгутики – единичные. Они содержат по 20 микротрубочек: 9 пар по периферии и 2 центральные. |
Реснички: Для удаления частичек пыли (ресничный эпителий верхних дыхательных путей); Передвижение (одноклеточные организмы). Жгутики: Передвижения (бактерии, сперматозоиды, зооспоры) |
||||||
Псевдоподии
|
Амебовидные выступы цитоплазмы, которые образуются в результате ее перетекании. Характерны для одноклеточных саркодовых, лейкоцитов животных. |
Передвижение (амебы); Захват пищи (амебы); Защитная (лейкоцитная). |