- •Навчальний посібник для студентів 1 курсу.
- •Біологія — комплексна наука про живу природу.
- •Методи біологічних досліджень
- •Історія розвитку біології
- •Українські вчені –біологи .
- •Основні властивості живої матерії
- •Рівні організації живих систем
- •Значення досягнень біологічної науки в житті людини і суспільства
- •Тема1. Неорганічні речовини живих організмів.
- •§1. Неорганічні речовини
- •Хімічний і елементний склад живих організмів
- •Вміст хімічних елементів у клітині.
- •Співвідношення хімічних елементів у живій і неживій природі
- •Неорганічні сполуки у життєдіяльності живих організмів. Вода, її роль у життєдіяльності організмів
- •Мінеральні солі. Їх біологічна роль
- •Біологічна роль кисню
- •Тема 2 органічні речовини
- •§ 1.Органічні речовини ,їх різноманітність та значення. . Малі органічні речовини.
- •Загальна характеристика органічних сполук
- •2. Малі органічні молекули
- •1)Вуглеводи
- •3)Амінокислоти , склад , будова властивості .
- •4)Нуклеотиди ,склад ,будова,властивості.
- •Залишок ортофосфатної кислоти.
- •§2.Макромолекули(біополімери ):
- •1. Полісахариди .
- •2.Білки, їхня будова, склад та властивості
- •§3.Нуклеїнові кислоТи. Їх будова, властивості, біологічна роль. Атф
- •1.Будова днк
- •2.Самоподвоєння днк
- •3.Рибонуклеїнова кислота (рнк)
- •4.Аденозинтрифосфорна кислота (атф)
- •§4. Ферменти
- •1.Ферменти — це біологічні каталізатори.
- •2.Властивості ферментів:
- •4.Використання ферментів у промисловості
- •§5. Вітаміни .Гормони .Фактори росту ,їх роль у життєдіяльності організму.
- •2.Гормони
- •3.Фактори росту
- •Розділ іі Клітинний рівень організації життя
- •Тема1. Структура клітини і її компонентів
- •§1.Цитологія –як наука про клітину .Структура клітини і її компонентів.
- •1.Цитологія.Історія вивчення клітини
- •2.Сучасні положення клітинної теорії:
- •4.Загальна характеристика клітин
- •§2.Клітинні мембрани .Цитоплазма та її компоненти.Транспорт речовин через мембрани.
- •1.Загальна характеристика структури і функцій компонентів клітин
- •2.Клітинні мембрани
- •3.Компартменти клітини
- •4.Цитоплазма та її компоненти. Гіалоплазма.
- •§3.Пластичний обмін. Біосинтез білків
- •1.Біосинтез білків
- •2.Генетичний код
- •3.Етапи біосинтезу білків
- •§4..Одномембранні органели клітини.
- •1.Ендоплазматична сітка
- •2.Комплекс Гольджі
- •3.Лізосоми
- •4.Вакуолі
- •§5.Двомембранні органели клітини: мітохондрії та пластиди
- •1.Будова та функції мітохондрій
- •2.Пластиди. Будова, види, функції
- •3.Взаємні перетворення пластид
- •§ 6.Ядро.
- •Ядро, його компоненти. Біологічна роль ядра
- •2.Функції ядра
- •§7.Фотосинтез.Значення фотосинтезу.
- •§ 8.Енергетичний обмін та його етапи.Дихання.
- •2.Безкисневий (анаеробний) етап
- •3.Кисневий етап (аеробний)
- •Тема 2. Клітина як цілісна система. Тканини.
- •§1.Ділення клітин еукаріотів.Життєвий цикл клітин. Мітоз.
- •1.Поняття клітинного циклу.
- •2.Інтерфаза
- •3.Мітоз. Фази мітозу
- •4.Біологічне значення мітозу
- •§2.Будова мітотичних хромосом. Каріотип
- •1.Будова і склад хромосом
- •2.Поняття про каріотип
- •§3.Обмін речовин та енергії в клітині. Клітина — відкрита система
- •1.Загальна характеристика обміну речовин
- •2.Класифікація живих організмів за основним джерелом енергії
- •3.Атф та її роль у біоенергетичних процесах
- •§4. Сучасна клітинна теорія.Клітина - елементарна цілісна жива система,що лежить в основі будови живих організмів
- •2.Клітина як елементарна жива система,
- •3.Сучасна клітинна теорія
- •§5.Цитотехнології.Взаємодія клітин. Стовбурові клітини.
- •1. Цитотехнології
- •3.Поняття стовбурових клітин
- •4.Значення стовбурових клітин в медицині.
- •5.Актуальність проблеми стовбурових клітин.
- •§ 6.Тканини тварин.Гістотехнології.
- •1.Поняття про тканини
- •2.Види тканин тварин
- •§7. Тканини рослин.
- •1.Різноманітність тканин рослин
3.Компартменти клітини
В еукаріотичних клітинах є система внутрішньоклітинних мембран, які поділяють її на компартменти. Одна з функцій компартментів - забезпечення можливості одночасного здійснення багатьох несумісних біохімічних процесів. Розрізняють такі основні клітинні компартменти: ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, мітохондрії, пластиди, лізосоми, ядро. Мембрани ендоплазматичної сітки тісно пов'язані з комплексом Гольджі, за допомогою останнього утворюються лізосоми, формуються нові плазматичні мембрани і клітинні стінки під час поділу рослинних клітин. З мембран ендоплазматичної сітки утворюється ядерна оболонка. Так, зовнішня мембрана є продовженням мембрани ЕПС, і на її поверхні можуть розміщуватись рибосоми. Таким чином, єдина мембранна система клітини становить комплекс мембранних структур, пов'язаних між собою просторово та функціонально.
4.Цитоплазма та її компоненти. Гіалоплазма.
Малюнок
5. Будова
рослинної
клітини
.
а)Гіалоплазма — матрикс цитоплазми — прозорий розчин органічних та норганічних сполуку воді; частка останньої становить від 50 до 90%.
З органічних сполук в гіалоплазмі переважають гідрофільні білки, поліпептиди, амінокислоти, моно- та олігосахариди, полісахариди, ліпіди, різні типи РНК, нуклеотиди.
В гіалоплазмі міститься значна кількість катіонів металів, з яких найважливіші — Са2+, К+, а також аніони вугільної та фосфорної кислот, С1-, розчинений кисень, інші гази. Гіалоплазма перебуває в рідкому (золь) або напіврідкому дра-
глистому станах, причому окремі її ділянки водночас можуть бути у різних станах. Перехід зі стану золю у стан гелю сприяє рухові тваринних клітин за допомогою псевдоподій (несправжніх ніжок) та цитозу.У клітинах тварин цитоплазма може поділятися на екто- та ендоплазму. Ектоплазма розташована під плазматичною мембраною і містить плетиво з мікрониточок. Ендоплазма --внутрішній шар цитоплазми, меншої густини, ніж ектоплазма, який містить різноманітні органели і включення. Гіалоплазма об'єднує, всі клітинні структури і забезпечує їх взаємодію. В ній відбувається транспорт речовин, процеси пластичного та енергетичного обміну.
б)Цитоскелет клітини. Мікрониточки (або мікрофіламенти) та мікротрубочки належать до підмембранних структур. Вони являють собою білкові утворення і є опорою клітини (цитоскелет). Мікрофіламенти складаються зі скоротливих білків — актину, міозину і пронизують цитоплазму. Пучки мікрофіламентів одним кінцем прикріплюються до мембрани, а другим — до різних органел, молекул біополімерів. При збудженні клітини мікрофіламенти ковзають один відносно одного, зближуючи чи віддаляючи прикріплені до їхніх кінців структури.
Мікротрубочки — порожнисті циліндричні структури діаметром 10-25 нм, що складаються з білка тубуліну. Вони беруть участь у формуванні веретена поділу, у внутрішньоклітинному транспорті речовин, входять до складу війок, джгутиків, ценгріолей.
:Малюнок 6.Цитоскелет клітини: а-модель;б-мікрофотографія;
в)Клітинні включення — це непостійні структури, які виникають і зникають у процесі життєдіяльності клітини. Вони містяться у цитоплазмі чи клітинному соці вакуолей рослинних клітин у твердому чи рідкому станах і можуть мати вигляд кристалів, зерен (гранул) чи краплин. Це запасні речовини: крохмаль (у лейкопластах), білкові гранули (бобові рослини),рідкі жири (арахіс), глікоген (клітини печінки), ліпіди, білки (яйцеклітини).Під дією ферментів більшість клітинних включень розпадається на сполуки, які вступають у процеси обміну речовин, можуть використовуватись під час росту, цвітіння, дозрівання плодів тощо.
г)Органели,що не мають мембран.Рибосоми. Клітинний центр.
Рибосоми — немембранні органели. Це сфеоичні тільця діаметром близько 20 нм. Вони складаються з двох субодиниць — великої та малої. Кожна субодиниця являє собою рибонуклепротеїдний комплекс, тобто складається з білків та р-РНК.Рибосоми утворюються в ядерці. Спочатку на мембранах шорсткої ЕПС мала субодиниця з'єднується з молекулою і-РНК, а потім до них приєднується велика субодиниця. Функція рибосом — синтез білка. У хребетних тварин найбільше рибосом виявлено в клітинах печінки, червоного кісткового мозку тощо.
Малюнок7. Будова рибосом
Органели руху в клітині це: псевдоподії, джгутики, війки. Псевдоподії — тимчасові вирости цитоплазми деяких найпростіших (амеб, радіолярій) або клітин багатоклітинних тварин (лейкоцити). Псевдоподії виникають завдяки рухові цитоплазми. Крім руху клітин, псевдоподії забезпечують захоплення нею твердих поживних часток (фагоцитоз). Джгутики та війки мають вигляд тоненьких виростів цитоплазми і вкриті плазматичною мембраною. Всередині цих органел розташована складна структура з мікротрубочок. На поперечному перерізі через війки чи джгутик можна помітити дев'ять подвійних трубочок на периферії та ще дві — в центрі. Рухаються джгутики та війки за рахунок вивільнення енергії АТФ.
Клітинний центр знаходиться здебільшого в центрі клітини і складається з двох центріолей. Центріолі складаються з дев'яти триплетів мікротрубочок та мають вигляд порожнистого циліндра діаметром 0,3 - 0,5 мкм. Центріолі здебільшого є у клітинах тварин, однак часто відсутні у клітинах вищих рослин, деяких грибів, водоростей, найпростіших. Вони беруть участь у формуванні веретена поділу, при цьому розходяться до полюсів клітини під час її поділу. Функції центріолей остаточно не з'ясовані. Відомо, що за їхньою участю утворюються мікротрубочки цитоплазми, формується веретено поділу, джгутики та війки