1. Клеточная теория.
Возникновение клеточной теории.
1838г. Т.Шлейден (сформулировал вывод: ткани растений состоят из клеток),
1839г. М.Шванн (ткани животных состоят из клеток. Обобщил знания о клетке, сформулировал основное положение клеточной теории: клетки представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ).
Клеточная теория
клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов;
клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;
каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани. Из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены системам регуляции.
Постулаты клеточной теории
Клетка – элементарная единица живого: – вне клетки нет жизни.
Клетка – единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц – органелл или органоидов.
Клетки сходны – гомологичны – по строению и по основным свойствам.
Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки после удвоения ее генетического материала (ДНК): клетка от клетки.
Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция).
Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е. обладают генетическими потенциями всех клеток данного организма, равнозначны по генетической информации, но отличаются друг от друга разной экспрессией (работой) различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию – к дифференцировке.
2. Опишите структуру полирибосомы.
ПОЛИСОМА, ПОЛИРИБОСОМА (polyribosome) - структура клеточной цитоплазмы, которая состоит из нескольких рибосом, соединенных с помощью молекул информационной (матричной) РНК.
Одну цепь мРНК, как правило, одновременно транслируют сразу несколько рибосом.
Действительно, вначале с 5'нетранслируемым участком созревшей мРНК связывается первая рибосома (вместе с инициирующей аа-тРНК). Она начинает продвигаться к З'-концу мРНК и включать аминокислоты в пептидную цепь. При ее удалении на достаточное расстояние от 5'-нетран-слируемого участка последний становится доступным для следующей рибосомы. И так далее. В итоге получается полисома (или полирибосома) комплекс рибосом, соединенных цепью мРНК и постепенно продвигающихся к ее З'-концу. Иначе говоря, трансляция имеет такой же конвейерный характер, как и транскрипция.
Среднее расстояние между соседними рибосомами в полисоме (AN) зависит от многих факторов (в частности, соотношения между пулом рибосом и мРНК). При трансляции глобиновых мРНК в ретикулоцитах оно составляет около 80 нуклеотидов.
Исходя из длины кодирующей части глобиновой мРНК (примерно 430 нуклеотидов), нетрудно определить, что полисома с такой мРНК содержит 5—6 рибосом.
Средняя скорость перемещения рибосом по мРНК у эукариот варьирует в пределах 2—15 нуклеотидов/с. У бактерий она в несколько раз выше (30 50 нуклеотидов/с).
Перемещение рибосомы на 3 нуклеотида (т. е. на один ко-дон) означает, что произошло включение в пептид еще 1 аминокислотного остатка. Следовательно, скорость включения аминокислот в строящиеся белки составляет у эукариот примерно 1—5 остатков/с.
При скорости 1,2 остатков/с общая продолжительность трансляции глобиновой мРНК равна 2 мин.
3. Препаратоводитель и его назначение при микроскопировании клеток.
4. Методы изучения клеток.
5. Основное отличие ядерной мембраны от других мембран клетки.
Ядерная оболочка (кариолемма, кариотека) состоит из внешней и внутренней ядерных мембран толщиной по 7 нм. Между ними располагается перинуклеарное пространство шириной от 20 до 40 нм.
Основными химическими компонентами ядерной оболочки являются липиды (13-35%) и белки (50-75%). В составе ядерных оболочек обнаруживаются также небольшие количества ДНК (0-8%) и РНК (3-9%).
6. Определение местоположения клеток на препарате при микроскопировании.
7. Типы организации клеток и их особенности.
Существуют два типа организации клеток: прокариотические и эукариотические клетки Принципиальным отличием между ними является наличие оформленного ядра. Прокариотические клетки (доядерные) не содержат оформленного ядра. Основными компонентами прокариотических клеток являются оболочка и цитоплазма. Структурой, отвечающей за передачу наследственной информации, является генофор (нуклеоид), расположенный непосредственно в цитоплазме. По химической природе генофор – это молекула ДНК, не связанная с белками и имеющая форму кольца. На поверхности плазматической мембраны бактерий располагается клеточная стенка, состоящая из муреина (полисахаридных цепей, соединенных друг с другом короткими цепями пептидов). У некоторых клеток клеточная стенка покрыта защитным слизистым слоем или капсулой. Клеточная стенка сохраняет форму клеток, обеспечивает их жесткость и антигенные свойства. Мембрана прокариот имеет сложнодифференцированные впячивания – мезосомы, которые по своим функциям напоминают митохондрии эукариотических клеток. Цитоплазма прокариотических клеток лишена органоидов, за исключением рибосом. В ней находятся включения в виде гранул гликогена, липидов и т.д. Кроме того, в ней присутствуют плазмиды (внекольцевые фрагменты ДНК, определяющие ряд признаков и свойств данной клетки, гены которых контролируют незначительную часть наследственных признаков бактериальной клетки). Они способны к самостоятельной репликации и стабильно наследуются потомством. Широко используются в генной инженерии. У зеленых и пурпурных бактерий (автотрофы) на впячиваниях плазматической мембраны находятся фотосинтезирующие пигменты. Следовательно, клетки сине-зеленых водорослей (цианеи) сходны с бактериальными, но, кроме вышеперечисленных компонентов, они содержат хлорофилл. Эукариотические клетки (ядерные) имеют оформленное ядро, которое включает структуры, ответственные за хранение, воспроизведение и передачу наследственной информации – хромосомы. Они расположены в ядре клетки и отграничены от цитоплазмы ядерной оболочкой. По химической природе хромосомы – это дезоксирибонуклеопротеидные структуры (ДНП) – комплексы ДНК и белков. В не делящейся клетке хромосомы деспирализованы и имеют вид нитей хроматина. Во время деления они спирализуются и приобретают палочковидную форму. К надцарству эукариот относятся царства растений, грибов и животных. Для растительных клеток характерно наличие толстой целлюлозной клеточной стенки, различных пластид, крупной центральной вакуоли, смещающей ядро к периферии. В качестве питательного резервного углевода клетки растений запасают крахмал. В клетках грибов клеточная оболочка содержит хитин, в цитоплазме имеется центральная вакуоль, пластиды отсутствуют. Главным резервным полисахаридом является гликоген. Животные клетки имеют цитоплазматическую мембрану, не содержат пластид и центральной вакуоли, для клеточного центра характерны центриоли. Запасным углеводом является гликоген.