10. Клетка про- и эукариот: сходство и отличие. Симбиогенез как возможный этап становления клеток.

Клетка представляет собой основную структурно-функциональную единицу всех живых организмов. В теле многоклеточных животных клетки дифференцированы в зависимости от выполняемых ими функций, что обусловливает их различия не только по размерам, но также по форме и строению. Все клетки организма взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом; такая связь и взаимодействие осуществляются через их поверхностную мембрану. В клетках протекают процессы обмена веществ. Типичная животная клетка содержит цитоплазму, клеточное ядро (или ядра) и различные органоиды; сама клетка ограничена наружной мембраной, которую называют плазматической мембраной. Плазматическая мембрана представляет собой сложный белково-липидный комплекс. Она очень тонка и не только защищает клетку от внешних воздействий, но и участвует в обмене веществами между клеткой и окружающей средой.

Цитоплазма — это сложная коллоидная система, в которой находятся структурные образования, такие как митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и растворенные вещества.

Митохондрии, имеющие вид мелких удлиненных телец, служат энергетическими центрами клетки, регулирующими биохимические реакции превращения энергии.

Эндоплазматическая сеть, представляет собой систему тончайших трубочек, пронизывающих всю цитоплазму клетки, и пузырьков. По тончайшим канальцам эндоплазматической сети осуществляется внутриклеточный обмен веществ.

Аппарат Гольдж иблизок по своему строению к строению эндоплазматической сети и служит для временного хранения продуктов внутриклеточного синтеза и передачи их через эндоплазматическую сеть для вовлечения в обменные процессы всего организма.

Рибосомы в виде мельчайших зерен расположены в основном на поверхности мембран эндоплазматической сети; они участвуют в синтезе белков, которые по каналам сети транспортируются внутри клетки.

Часто в цитоплазме клеток животных имеются различные тончайшие нити и волоконца, которые служат опорным каркасом клеток (тонофибриллы), могут сокращаться (миофибриллы) или проводить нервные импульсы (нейрофибриллы). В цитоплазме постоянно наблюдают временные включения в виде капелек жира, зерен и глыбок резервных белков, пигментов и т. д., которые возникают и исчезают в процессе обмена веществ.

Лишь немногие специализированные клетки (эритроциты млекопитающих) не имеют ядра. Ядра клеток разнообразны по форме и величине. Снаружи ядро ограничено двухслойной мембраной, или ядерной мембраной, внутри которой находится кариоплазма. Ядерная мембрана пронизана порами, от которых в сторону цитоплазмы и кариоплазмы отходят небольшие тончайшие канальцы. В кариоплазме находятся хромосомы и ядрышко. Хромосомы являются носителями наследственной информации.

11. Становление многоклеточности. Гипотезы э. Геккеля, и.И. Мечникова, о. Бючли.

1. Гипотеза «гастреи» Э. Геккеля (1874). Переходной формой между одноклеточными и многоклеточными животными является однослойная шаровидная колония жгутиковых. Геккель назвал ее «бластеей»,так как строение этой колонии напоминает строение бластулы. В процессе эволюции от «бластеи» путем инвагинации (впячивания) стенки колонии происходят первые многоклеточные – «гастреи» (по строению сходны с гаструлой). «Гастрея» – плавающее животное, тело которого состоит из двух слоев клеток, имеет рот. Наружный слой жгутиковых клеток является эктодермой и выполняет двигательную функцию, внутренний слой – энтодермой и выполняет пищеварительную функцию. От «гастреи», по мнению Геккеля, происходят прежде всего кишечнополостные животные, от которых берут свое начало остальные группы многоклеточных. Доказательствами правильности своей гипотезы Э. Геккель считал наличие стадий бластулы и гаструлы на ранних стадиях онтогенеза современных многоклеточных.

2. Гипотеза «плакулы» О. Бючли(1884) представляет собой модифицированный вариант гипотезы гастреи Геккеля. В отличие от Э. Геккеля, переходной формой между одноклеточными и многоклеточными животными этот ученый принимает пластинчатую однослойную колонию типа гониума. Первое многоклеточное – геккелевская«гастрея», но в процессе эволюции она образуется путем расслоения колонии и чашевидного прогибания двуслойной пластинки. Доказательствами гипотезы являются не только наличие стадий бластулы и гаструлы на ранних стадиях онтогенеза, но и строение трихоплакса, примитивного морского животного, открытого в 1883 году.

3. Гипотеза «фагоцителлы» И.И. Мечникова (1882). Во-первых, И.И. Мечников открыл явление фагоцитоза исчитал этот способ переваривания пищи более примитивным, чем полостное пищеварение. Во-вторых, изучая онтогенез примитивных многоклеточных губок, он обнаружил, что гаструла у губок образуется не путем инвагинации бластулы, а путем иммиграции некоторых клеток наружного слоя в полость зародыша. Именно эти два открытия явились основой для данной гипотезы.

За переходную форму между одноклеточными и многоклеточными животными И.И. Мечников также принимает «бластею» (однослойная шаровидная колония жгутиковых). От «бластеи» происходят первые многоклеточные – «фагоцителлы». «Фагоцителла» не имеет рта, тело ее состоит из двух слоев клеток, жгутиковые клетки наружного слоя выполняют двигательную функцию, внутреннего – функцию фагоцитоза. «Фагоцителла» образуется из «бластеи» путем иммиграции части клеток наружного слоя внутрь колонии. Прообразом, или живой моделью гипотетического предка многоклеточных – «фагоцителлы» – И.И. Мечников считал личинку губок – паренхимулу.