- •Тема 1: біологія, як наука План
- •Біологія, як наука
- •2. Історія розвитку біології
- •3. Вчені біологи України
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 2: будова та функції клітини План
- •1.Загальні уявлення про клітину
- •2.Загальна характеристика клітини
- •3.Надмембранні та під мембранні комплекси клітин
- •4.Взаємодія мембран в еукаріотичній клітині
- •5. Цитоплазма та її компоненти
- •6. Одномембранні органели. Їхня будова та функції
- •7. Будова та функції мітохондрій
- •8. Будова та функції пластид
- •9.Утворення та взаємні перетворення пластид
- •10. Будова ядра
- •11. Поняття про каріотип
- •12. Функції ядра
- •13. Рибосоми. Органели руху. Клітинний центр
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 3: хімічний склад клітини
- •Елементний склад живих організмів
- •Вміст у клітині та значення для організму основних біологічно важливих хімічних елементів
- •Вода. Її властивості та функції клітині
- •4. Вуглеводи, будова та функції
- •5. Ліпіди: структура, властивості
- •6. Білки, будова та функції
- •7. Нуклеїнові кислоти
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 4: пластичний та енергетичний обмін План
- •Пластичний обмін
- •2. Енергетичний обмін
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 5: біосинтез білка План
- •1. Біосинтез білка.
- •1. Біосинтез білка
- •2. Генетичний код
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 6: поділ клітин План
- •2. Фази мітозу
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 7: мейоз. План
- •Мейоз. Фази мейозу
- •2.Запліднення
- •Тема 8 : генетика, як наука План
- •1. Основні закономірності спадковості
- •2. Перший закон Менделя
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 9: проміжний характер успадкування
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 10: аналізуюче схрещування
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 11: зчеплення хромосом План
- •1. Зчеплення хромосом.
- •1. Зчеплення хромосом
- •2. Теорія спадковості
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 12: генетика статі План
- •Генетика статі.
- •1. Генетика статі
- •2. Зчеплене зі статтю
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 13: модифікаційна та мутаційна мінливість План
- •Модифікаційна мінливість
- •2. Мутаційна мінливість
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 14: особливості селекції рослин, тварин і мікроорганізмів План
- •1. Особливості селекції рослин
- •2. Особливості селекції тварин
- •3. Селекція мікроорганізмів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 15: розвиток еволюційних поглядів План
- •Розвиток еволюційних поглядів.
- •Розвиток еволюційних поглядів
- •Мікроеволюція
- •Макроеволюція
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 16: видоутворення, його типи.
- •Видоутворення. Типи видоутвореннь
- •Напрями еволюції
- •Сучасні погляди на проблему еволюції
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 17: виникнення життя на землі План
- •1. Гіпотези походження життя на Землі
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 18: розвиток органічного світу по ерах та періодах План
- •1. Розвиток життя в палеозойську еру
- •2. Основи еволюційних подій мезозойської ери
- •3.Розвиток життя в кайнозойську еру
- •Питання для самоконтролю
- •Використана література
4.Взаємодія мембран в еукаріотичній клітині
Як вам відомо, 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.
Плазматична мембрана еукаріотичних клітин тісно пов'язана, а в певних місцях становить єдине ціле, з мембранами ендоплазматичної сітки. Вони поділяють клітину на велику кількість комірок, що відіграє важливу роль у регуляції внутрішньоклітинних ферментних систем, транспорті речовин та перебігу процесів обміну. Мембрани ендоплазматичної сітки безпосередньо пов'язані з мембранами комплексу Гольджі, який забезпечує зберігання, пакування і транспорт речовин, синтезованих на мембранах ендоплазматичної сітки або ним самим.
За допомогою комплексу Гольджі відтворюються різні мембранні структури клітини, зокрема лізосоми, формуються нові плазматичні мембрани і клітинні стінки під час поділу рослинних клітин. Лізосоми здатні зливатися з піноцитозними чи фагоцитозними пухирцями, мембрани яких, у свою чергу, виникають із плазматичної. З мембран ендоплазматичної сітки утворюється ядерна оболонка після поділу клітини. Так, зовнішня ядерна мембрана є продовженням мембрани ендоплазматичної сітки, і на її поверхні можуть розміщуватись рибосоми.
Мітохондрії та пластиди вкриті подвійною мембраною. Внутрішня мембрана утворює вгини. Ці органели само відтворюються поділом і не мають прямих зв'язків з іншими мембранними структурами клітини.
Таким чином, єдина мембранна система клітини становить комплекс мембранних структур, пов'язаних між собою просторово та функціонально.
5. Цитоплазма та її компоненти
Внутрішній вміст клітини, за винятком ядра, називають цитоплазмою. Цитоплазма становить собою неоднорідний колоїдний розчин - гіалоплазму з розташованими в ній органелами та іншими структурами.
Гіалоплазма (основна плазма або матрикс цитоплазми) - це прозорий розчин органічних і неорганічних сполук у воді; частка останньої становить від 50 до 90%. З органічних сполук у гіалоплазмі переважають гідрофільні білки, поліпептиди, вільні амінокислоти, є також моно- та олігосахариди, полісахариди, ліпіди, різні типи РНК, окремі нуклеотиди. В гіалоплазмі міститься значна кількість катіонів металів, з яких найважливіші - Са2+, К+, а також аніони вугільної та фосфорної кислот, СГ, розчинений кисень та інші гази. Залежно від функціонального стану клітини концентрація іонів водню вгіалоплазмі може змінюватись, про що свідчить її водневий показник (рН).
Гіалоплазма перебуває в рідкому (золь) або драглистому (гель) станах, причому окремі її ділянки водночас можуть бути у різних станах. Перехід від одного стану до іншого зумовлений концентрацією іонів кальцію, АТФ та частковою денатурацією чи ренатурацією особливого білка гіалоплазми -актину. Фізичний стан гіалоплазми регулює швидкість перебігу біохімічних процесів: чим вона густіша, тим повільніші хімічні реакції. Перехід зі стану золю у стан гелю сприяє рухові тваринних клітин за допомогою псевдоподіи (несправжніх ніжок) та цитозу.
Гіалоплазма як внутрішнє середовище клітини об'єднує всі клітинні структури і забезпечує їхню взаємодію. В ній відбувається транспорт речовин, перебігає частина процесів пластичного та енергетичного обміну. Гіалоплазмі властивий постійний рух.
У клітинах тварин цитоплазма може поділятися на екто- та ендоплазму. Ектоплазма (від грец. ектос - зовнішній) - прозорий щільний шар цитоплазми, позбавлений більшості органел і включень. Він розташований під плазматичною мембраною і містить плетиво з мікрониточок. Ендоплазма (від грец. ендон -усередині) - внутрішній шар цитоплазми, меншої густини, ніж ектоплазма, який містить різноманітні органели і включення.
Клітинні включення - це непостійні структури, які то виникають, то зникають у процесі життєдіяльності клітини. Вони містяться у цитоплазмі чи клітинному соку вакуолей рослинних клітин у твердому або рідкому станах і можуть мати вигляд кристалів, зерен (гранул) чи краплин. Це насамперед запасні речовини. Так, крохмаль, накопичуючись у лейкопластах (безбарвних пластидах), врешті-решт, розриває їхні мембрани і виходить у цитоплазму, де зберігається у вигляді зерен. Крім крохмалю, в клітинах запасаючої тканини різних рослин накопичуються білкові гранули (бобові рослини) або рідкі жири (арахіс). У тваринних клітинах запасається полісахарид глікоген (у вигляді зерен чи волоконець), різні ліпіди та білки (особливо багато їх у цитоплазмі яйцеклітин, вони мають назву „жовток").
Глікоген запасається також у клітинах грибів.
У цитоплазмі клітин багатьох організмів є нерозчинні продукти обміну: солі сечової кислоти, кристали щавлевокислого кальцію (у клітинному соку щавлю, бегонії та інших рослин).
Під дією ферментів більшість клітинних включень розпадається на сполуки, які вступають у процеси обміну речовин, можуть використовуватись під час росту, цвітіння, дозрівання плодів тощо.
У деяких одноклітинних тварин виникають структури, що виконують роль внутрішньоклітинного скелета. Подібно до включень, вони являють собою конструкції певної форми без поверхневої мембрани. Так, у цитоплазмі деяких паразитичних джгутикових, наприклад лямблій, є опорний стрижень з органічної речовини. У морських найпростіших - радіолярій -куляста капсула з рогоподібної сполуки поділяє цитоплазму на внутрішньокапсулярну та позакапсулярну частини з дещо відмінними властивостями. Крім того, у цих тварин розвинений внутрішньоклітинний скелет з двооксиду кремнію або сірчанокислого стронцію, який може набувати досить химерного вигляду: дірчастих кульок, вкладених одна в одну, корон, радіально розташованих голок тощо.