4. Этапы эволюции клетки. Прокариотические и эукариотические клетки.

Прокариоты – бактерии и сине-зеленые водоросли. Они не имеют мембранных органоидов, нет ядра, ДНК представлено нуклеоидом, нет белков-гистонов, нет центриолей, характерен амитоз, упрощенные 70s рибосомы.

Эукариоты - состоят из трех составных частей: поверхностного аппарата, цитоплазмы и ядра.

Теория Опарина-Холдейна

Важнейшим событием стало образование РНК, ДНК и ДНК-подобных молекул. Далее в результате эволюции происходили непрерывные преобразования клеток. Появлялось автотрофное питание, затем аэробное дыхание, эукариотическая клеточная организация и половое размножение и многоклеточность.

5. Клетка как открытая система. Организация потоков вещества, энергии и информации в клетке.

Клетка – открытая система, так как ее существование возможно только в условиях постоянного обмена с окружающей средой. Ее жизнедеятельность обеспечивается процессами, образующими три потока: вещества, энергии и информации.

Благодаря наличию потока информации клетка приобретает и поддерживает структуру, отвечающую критериям живого. В этом потоке участвует ядро, мРНК. Полипептиды, синтезирующиеся на рибосомах в последствии, приобретают катализирующую или структурную функцию.

Поток энергии обеспечивается брожением, хемо и фотосинтезом, дыханием. Эти процессы обеспечивают образование молекул АТФ, энергия которых в разнообразных процессах превращается в определенный вид работы.

Также дыхание является одним из основных звеньев потока вещества. Оно обеспечивает поставку материала для синтеза молекул, которым являются продукты расщепления пищевых веществ. Большое разнообразие строительных блоков поставляет цикл Кребса. Здесь происходит выбор пути превращения соединения. В общей сложности это можно представить как поступление веществ в клетку, синтез веществ необходимых и выведение ненужных.

6. Плазматическая мембрана и клеточная оболочка. Строение «элементарной биологической мембраны». Способы проникновения веществ внутрь мембраны. Рецепторы клеток.

Поверхностный аппарат клетки:

• Плазмалемма (плазматическая мембрана)

Состоит из молекул липидов и белка. Молекулы липидов в 2 слоя. Гидрофобные хвосты внутрь, гидрофильные головки наружу. Встроены белки: интегральные, полу-интегральные и периферические. Выполняют рецепторную функцию. Клеточный рецептор — молекула на поверхности клетки, клеточных органелл или растворенная в цитоплазме, специфически реагирующая изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определенного химического вещества, передающего внешний регуляторный сигнал, и передающая этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, нередко при помощи вторичных посредников или трансмембранных ионных токов.

• Надмембранный комплекс

Гликолипиды и гликопротеиды.

Могут находиться специализированные структуры

• Субмембранный комплекс

Функции: опорная, обеспечение внутриклеточного транспорта, движение и сокращение клетки. Занимает пограничное положение между цитоплазмой и плазмалеммой. Две части: периферическая (гиалоплазма) и опорно-сократимая система (микротрубочки и микрофиламенты).

Функции мембран: барьерная, транспортная, рецепторная, образование межклеточных контактов.

Транспорт веществ:

• Пассивный – диффузия (движение частиц из области с более высокой концентрацией в область с более низкой) и осмос (движение растворителя через полупроницаемую мембрану из разбавленного раствора в концентрированный). По градиенту концентрации.

• Активный – калий-натриевый насос (выкачивает натрий и вкачивает калий). Против градиента концентрации. Обеспечивает постоянство объема клетки.

Транспорт может осуществляться путем экзоцитоза (вывод веществ из клеток) или эндоцитоза (фагоцитоз и пиноцитоз).