Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
констпекты для учеников по общ. биологии.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
501.76 Кб
Скачать

СУЩНОСТЬ ЖИЗНИ И СВОЙСТВА ЖИВОГО

Критерии (свойства) живых организмов:

  1. единство химического состава

  2. обмен веществ.

  3. самовоспроизведение.

  4. наследственность.

  5. изменчивость.

  6. рост и развитие.

  7. раздражимость.

  8. дискретность.

  9. саморегуляция.

  10. ритмичность.

  11. приспособляемость.

Дискретность – всеобщее свойство живого, которое заключается в том, что любая биологическая система состоит из отдельных взаимодействующих систем (атомы, молекулы, органоиды, клетки. ткани, организмы, виды и т.д.)

Дискретность строения организма – основа его структурной упорядоченности, она создает возможность постоянного самообновления путем замены «износившихся» структурных элементов.

Саморегуляция – это свойство, которое характеризует способность живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях среды, поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность течения физиологических процессов.

Ритмичность – свойство, направленное на согласование функций организма с окружающей средой и обусловленное различными космическими и планетарными причинами: вращение Земли вокруг Солнца, сменой времен года, фазами Луны.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМА

Свойство

Проявление свойства

1. Живые организмы имеют сходный химический состав е единый тип строения

Все живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, но соотношение элементов в неживой и живой неодинаково. В живых организмах 98% химического состава приходится на 4 элемента: углерод, кислород, азот, водород. Все живые организмы имеют клеточное строение.

2. Все живые организмы представляют собой «открытую систему»

Живые организмы устойчивы лишь при условии непрерывного поступления в них веществ и энергии из окружающей среды

3. Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой

Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава организмов. Все живые организмы поглощают необходимые им вещества из внешней среды и выделяют в нее продукты жизнедеятельности; через них проходят потоки веществ и энергии

4. Живые организмы реагируют на изменение факторов окружающей среды

Проявляется в реакциях живых организмов на внешние воздействия; организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды

5. Живые организмы развиваются

Рост выражается в увеличении размеров и массы с сохранением общих черт строения и сопровождается развитием, возникновением нового качественного образования

6. Все живое размножается

Самовоспроизведение обеспечивает поддержание жизни любого вида и жизни вообще; в его основе лежит образование новых молекул и структур, обусловленное информацией, заложенной в ДНК

7. все живые организмы обладают наследственностью и изменчивости

Наследственность проявляется в способности организмов обеспечивать передачу признаков, свойств, особенностей развития из поколения в поколение.

Изменчивость проявляется в способности организмов приобретать новые признаки и свойства

8. живые организмы приспособлены к определенной среде обитания

Выражаются в способности живых организмов, обитающих в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды, поддерживать постоянство химического состава и интенсивности физиологических процессов

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

Уровни организации

Биологическая система

Элементы, образующие систему

1. Молекулярный

органоиды

Атомы и молекулы

2. Клеточный

клетка

органоиды

3. Тканевой

ткань

клетки

4. Органный

орган

ткань

5. Организменный

организм

Системы органов

6. Популяционно -видовой

популяция

особи

7. Биогеоценотический (экосистемный)

Биогеоценоз (экосистема)

популяции

8. Биосферный

биосфера

Биогеоценозы (экосистемы)

Уровни организации живой природы

Краткая характеристика уровня

Науки, ведущие исследования на этом уровне

1. Молекулярный

Элементы уровня – атомы. С этого уровня начинаются процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и энергии, передача наследственной информации. Это уровень биологических макромолекул: белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот.

Биохимия Молекулярная биология Молекулярная Генетика

Биофизика

2. Надмолекулярный

Молекулы различных веществ, объединяясь, образуют органоиды клетки, каждый органоид имеет определенное строение и выполняет свои функции

Цитология

3. Клеточный

Клетка – структурная и функциональная единица всех живых организмов. На уровне клетки регулируются все процессы: передача информации, обмен веществ

Цитология

Цитогенетика

Эмбриология

Генная инженерия

4. Тканевой

Ткань – группа клеток, сходных по строению и выполняемым функциям

Гистология

Эмбриология

5. Органный

Ткани образуют органы, а органы – системы органов

Анатомия

Физиология

6. Организменный

Многоклеточный организм представляет собой целостную систему органов, специализированных на выполнении различных функций

Анатомия

Физиология

Гигиена

Морфология

7. Популяционно - видовой

Совокупность организмов одного и того же вида, объединенных общим местом обитания, создает популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования.

Экология

Эволюция

Генетика популяций

8. Биоценотический

Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов со всеми факторами среды их обитания. Это открытая, саморегулирующаяся и самовоспроизводимая система

Экология

Биогеография

Эволюция

9. Биосферный

Биосфера – совокупность всех биогеоценозов. Система высшего порядка, охватывающая все явления жизни на нашей планете

Экология

Биополимеры – природные высокомолекулярные соединения (белки, нуклеиновые кислоты, жиры, сахариды и их производные), служащие структурными частями живых организмов и играющие важную роль в процессах жизнедеятельности.

УГЛЕВОДЫ. ЛИПИДЫ.

Углеводы – группа органических соединений общая формула которых – Cn(H2O)m

Содержание углеводов в клетках различно: в растительных ( в высушенных листьях, плодах, семенах, клубнях картофеля) их почти 90%; а в животных клетках только 1-2% от массы сухого вещества.

УГЛЕВОДЫ

Простые

моносахариды

Сложные

Состоят из нескольких молекул моносахарида

дисахариды

полисахариды

Моносахариды – бесцветные вещества; в зависимости от числа углеродных атомов, входящих в молекулу углевода, различают триозы – 3 атома углерода, тетрозы – 4, пентозы – 5, гексозы – 6.

МОНОСАХАРИДЫ

Рибоза

Дезоксирибоза

Глюкоза

Фруктоза

Галактоза

Входит в состав РНК, АТФ, витаминов В, ферментов

Входит в состав ДНК

Источник энергии; входит в состав гликозидов; в свободном состоянии содержится в тканях растений и животных

Входит в состав сахарозы, других дисахаридов, полисахаридов

Входит в состав полисахаридов, слизей, агр-агара и т.д.

Олигосахариды (дисахариды) – это сложные углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков; хорошо растворим в воде и имеют сладкий вкус.

ОЛИГОСАХАРИДЫ

Мальтоза

(солодовый сахар)

Сахароза

(свекловичный сахар или тростниковый сахар)

Лактоза

(молочный сахар)

Состоит из 2 молекул глюкозы; источник энергии в прорастающих семенах и клубнях

Состоит из глюкозы и фруктозы; используется в питании человека

Состоит из глюкозы и галактозы; источник углеводов для детенышей млекопитающих

Полисахариды – это сложные углеводы, состоящие из большого числа мономеров – простых сахаров и их производных. В связи с увеличением числа мономерных звеньев полисахариды нерастворимы в воде и не имеют сладкого вкуса. Некоторые из них способны ослизняться и набухать.

ПОЛИСАХАРИДЫ

Крахмал

Гликоген

Хитин

Целлюлоза

Резервный полисахарид растительных клеток

Содержится в тканях животных, человека, грибов, бактерий, цианобактерий; резервный полисахарид

Образует покровы тела членистоногих, компонент клеточной стенки грибов

Из него состоят клеточные стенки растительных клеток

ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ

Энергетическая

(1 г углеводов при окислении высвобождается 17,6 кДж Е)

метаболическая

запасающая

структурная

защитная

Липиды (жиры и жироподобные вещества) нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях – спирте, эфире. Содержатся во всех клетках животных и растений. В клетках животных, в частности в клетках жировой ткани, содержится жира составляет до 90% от сухой массы.

По химической структуре жиры представляют собой сложные соединения трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ

Насыщенные

(не содержат двойных связей)

Пальмитиновая кислота

Стеариновая кислота

Ненасыщенные

(содержат двойные связи)

Олеиновая кислота

Растительные жиры содержат ненасыщенные жирные кислоты.

Животные жиры содержат насыщенные жирные кислоты.

Функции липидов:

  1. Источник энергии.

  2. Защитная – теплоизоляция организма, защита внутренних органов от удара.

  3. Строительная – входит в состав клеточных мембран и других структур организма.

  4. Регуляторная – входит в состав гормонов, витаминов, пигментов.

СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ.

Белки или протеины – это сложные органические вещества, представляющие собой гигантские полимерные молекулы, мономерами которых являются аминокислоты.

В построении белков живых организмов участвует только 20 аминокислот. Уникальность (специфичность) белка определяется именно последовательностью соединения определенных аминокислот.

ОБЩАЯ ФОРМУЛА АМИНОКИСЛОТЫ

O

H2N – CH – C - OH

R

Между соседними аминокислотами возникает пептидная связь, на основе которой образуется соединение – полипептид.

Структура молекулы белка

  1. Первичная или линейная. Представляет собой полипептидную цепочку – длинную цепь последовательно присоединенных друг к другу аминокислот, связь пептидная.

  2. Вторичная структура. Полипептидная цепь туго скрученная в спираль, витки которой прочно соединены между собой водородными связями (может быть спиральная или в виде гармошки).

  3. Третичная. Свернутая в спираль молекула белка скручивается за счет гидрофобных взаимодействий в еще более плотную конфигурацию. В результате такого многократного скручивания длинная и тонкая нить молекулы белка становится короче, толще и собирается в компактный комок – глобулу.

  4. Четвертичная. Объединение нескольких глобул с третичной структурой в сложный комплекс.

ЗАДАНИЕ. Используя текст учебника параграф 1.4 и рис. 5, 6, 7, изобразите схематично все структуры белковой молекулы в тетради.

Денатурация белка

Если нарушить структуру белка нагреванием или химическим воздействием, он теряет свои качества и раскручивается. Этот процесс называется денатурацией. Если денатурация затронет третичную или вторичную структуру, то она обратима: белок может снова закрутиться в спираль и уложиться в третичную структуру (ренатурация). При этом восстанавливаются и функции данного белка.

Виды белков

БЕЛКИ

Глобулярные

фибриллярные

Антитела, гормоны, ферменты

Коллаген, кератин кожи, эластин

КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ ПО ВЫПОЛНЯЕМЫМ ФУНКЦИЯМ

Типы белков

Функции белков

Примеры

1. Структурные

Структурная. Входит в состав клеточных мембран и органоидов клетки

Коллаген – фибриллярный белок соединительной ткани;

Кератин – белок костей. ногтей, волос

Оссеин – белок костей

Актин и тубулин – белки, участвующие в формировании цитоскелета

2. Ферменты

Каталитическая. Обеспечивают фиксацию углерода при фотосинтезе, реакции матричного синтеза, расщепление питательных веществ в пищеварительном тракте и т.д.

3. Гормоны

Регуляторная

Инсулин – регулирует поступление глюкозы в клетки

Гормон роста

4. Сократительная

Сократительная. Благодаря движению относительно друг друга нитей белков актина и миозина осуществляется сокращение мышц; движение ресничек и жгутиков простейших происходит за счет скольжения микротрубочек, имеющих белковую природу, относительно друг друга

5. Транспортные

Транспортная. Перенос веществ как внутри клетки, так и в организме в целом.

Альбумины крови транспортируют жирные кислоты.

Глобулины – ионы металлов и гормоны.

Гемоглобин переносит кислород и углекислый газ

Белки плазматической мембраны осуществляют транспорт веществ в клетку

6. Защитные

Защитная

Антитела крови обеспечивает иммунную защиту организма.

Фибриноген и тромбин предотвращает кровотечение и участвуют в свертывании крови

Интерферон подавляет развитие вирусов

7. Запасные

Запасная или питательная

Белок молока козеин, альбумин яиц птиц и рептилий, клейковина семян пшеницы, зеин семян кукурузы

8. Токсины

Защитная

Токсины бактерий, растений и животных

9. Различные типы белков

Энергетическая. При распаде 1 г белков выделяется 17,6 кДж энергии

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Нуклеиновые кислоты были впервые открыты в ядрах лейкоцитов в 1869 И.Ф. Мишером, в связи с чем и получили свое название. Есть 2 вида нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. Молекулы нуклеиновых кислот представляют собой длинные полимерные цепочки, мономерами которых являются нуклеотиды.

Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, моносахарида (рибозы или дезоксирибозы) и остатка фосфорной кислоты.

СХЕМА СТРОЕНИЯ НУКЛЕОТИДА

Азотистое основание

Аденин – А

Тимин – Т

Цитозин – Ц

Гуанин – Г

Урацил - У

Углевод:

Рибоза или

дезоксирибоза

Остаток фосфорной кислоты

Запомните: последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК всегда строго индивидуальна и неповторима для каждого биологического вида. Последовательность расположения нуклеотидов в молекуле ДНК определяет наследственную информацию клетки. структуру молекулы ДНК раскрыли в 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДНК И РНК

Признаки

ДНК

РНК

Местонахождение в клетке

У эукариот – ядро, митохондрии, хлоропласты, у прокариот - цитоплазма

Ядро, митохондрии, хлоропласты, цитоплазма, рибосомы

Строение

Нуклеотиды, входящие в состав ДНК, содержат дезоксирибозу, одно из 4 азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин и тимин и остаток фосфорной кислоты

Нуклеотиды входящие в состав РНК, содержит моносахарид рибозу, одно из 4 азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин и урацил и остаток фосфорной кислоты

Структура

Состоит из 2 полинуклеотидных цепочек, скрученных в виде двойной спирали в направлении слева направо. Нуклеотиды (мономеры) одной из цепочек соединяются парами с нуклеотидами другой цепочки посредством соединения их азотистых оснований по принципу комплементарности: А-Т; Г -Ц

Состоит из одинарной полинуклеотидной цепочки

Функции

Носитель наследственной информации: участки ДНК, кодирующие определенный белок, являются генами

Обеспечивают синтез в клетке специфических для нее белков.

Типы РНК:

и –РНК – переносит информацию о первичной структуре белка;

т – РНК – переносит аминокислоты к месту синтеза белка;

р- РНК – вместе с белками образуют мельчайшие органоиды клетки – рибосомы, в которых происходит синтез белка

Специфические свойства ДНК

Молекула ДНК состоит из 2 полинуклеотидных цепей. При этом способность нуклеотидов к избирательному соединению в пары называется комплементарностью.

На свойстве комплементарности основана способность молекулы ДНК удваиваться. Процесс удвоения ДНК называется репликацией.

Репликация начинается с того, что двойная спираль ДНК временно раскручивается под действием фермента. Постоянно к каждому из двух цепочек достраивается комплементарная ей половина из соответствующих нуклеотидов. В результате получаются две молекулы ДНК, у каждого из которых одна половина происходит от родительской молекулы, а другая является вновь синтезированной, то есть две новые молекулы ДНК представляют собой точную копию исходной молекулы. Способность ДНК к удвоению позволяет при делении клетки передать наследственную информацию во вновь образующиеся клетки.

АТФ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ И ДРУГИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ КЛЕТКИ.

Аденозинтрифосфат – это нуклеотид, который играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах и известен в первую очередь как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.

АТФ был открыт в 1929 г. Карлом Ломанном, а в 1941 Фриц Липман показал, что АТФ является основным энергии в клетке.

СТРУКТУРА АДЕНОЗИНТРИФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

АДЕНИН

(азотистое основание)

РИБОЗА

(моносахарид)

3 ОСТАТКА ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ,

Соединенных макроэнергетической связью

АТФ относится к так называемым макроэнергетическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэнергетических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением одного или двух остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным около 40 кДж/моль.

АТФ + H2O - АДФ + H3PO4 + энергия

АДФ + H2O - АМФ + H3PO4 + энергия

Высвобожденная энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.

В организме АТФ синтезируется из АДФ с использованием энергии окисляющихся веществ:

АДФ +H3PO4 + энергия - АТФ +Н2О

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ. Так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ проходит в среднем 2000-3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день), то есть запаса АТФ в организме практически не создается и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Витамины – группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы.

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов.

Витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступает характерные и опасные патологические изменения в организме.

Большинство витаминов не синтезируется в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминоминеральных комплексов и пищевых добавок.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны два принципиальных патологических состояния: недостаток витаминов – гиповитаминоз (полное отсутствие витаминов – авитаминоз), и избыток витаминов – гипервитаминоз.

ВИТАМИНЫ

Жирорастворимые – А, D E F К

Водорастворимые – B C PP

Катализ – явление ускорения реакции без изменения ее общего результата.

Катализаторы – вещества, изменяющие скорость химических реакций, но не входящих в состав продуктов реакции.

Ферменты – биологические катализаторы.

Фермент= белок + кофермент (небелковое соединение)

МЕХАНИЗМ РАБОТЫ ФЕРМЕНТА

Фермент + субстрат = комплекс фермент и субстрат = фермент + продукт

ВИРУСЫ

Вирус – микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов. Вирусы являются облигатными паразитами – они не способны размножаться вне клетки. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами, или фагами). Вирусы обладают наследственностью и изменчивостью.

Вирусы представляют собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в защитную белковую оболочку (капсид). Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК.

Вирусы являются одной из самых распространенных форм существования органической материи на планете по численности: воды Мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов – около 10 в 11 степени частиц на миллилитр воды.

ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ВИРУСОВ

  1. Мельчайшие размеры (проходят через бактериальные фильтры и не видны в оптический микроскоп).

  2. Строгий паразитизм в клетках живого организма.

  3. Отсутствие собственного обмена веществ.

  4. Неклеточная форма жизни.

РАЗМНОЖЕНИЕ ВИРУСОВ

1 фаза – прикрепление вирусных частиц к клетке хозяина.

2 фаза – проникновение вируса внутрь клетки.

3 фаза – внутриклеточное размножение вируса.

4 фаза – выход новых вирусных частиц из клетки.

Вирусы, мельчайшие на Земле организмы, резко отличаются от других форм живого, так как не имеют клеточного строения. Их размеры 20 – 300 нм, поэтому они легко могут проходить через любые фильтры.

Существование вирусов было доказано в 1892 году русским ботаником Д.И. Ивановским. Все вирусы – внутриклеточные паразиты, в клетках живых организмов, проявляют все признаки живого. Распространены повсеместно.

В зависимости от продолжительности пребывания вируса в клетке и характера изменения ее функционирования различают 3 типа вирусной инфекции:

Вирусная инфекция

Литическая

Персистентная

Латентная

Образующиеся вирусы одновременно покидают клетку, при этом она разрывается и гибнет а вышедшие из нее вирусы поражают новые клетки

Новые вирусы покидают клетку хозяина постепенно, при этом клетка продолжает жить и делиться, производя новые вирусы

Генетический материал в хромосомы клетки и при ее делении воспроизводится и передается дочерним клеткам.

По строению различают 2 типа вирусов:

Простые: состоят из нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК и белковой оболочки (ВТМ)

Сложные: состоят из нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК, белковой оболочки, могут содержать липротеидную мембрану, углеводы и ферменты. (Вирус гриппа, герпеса)

В состав вирусов могут входить одноцепочечные или двухцепочечные ДНК или РНК.

Капсид защищает генетический материал вируса от действия ферментов и УФ излучения, и способствует осаждению вируса на клеточную мембрану, благодаря своим рецепторам, которые комплементарны рецепторам клеточной мембраны. Поэтому вирусы поражают строго определенных хозяев.

В 1915 г. Тоутом были открыты вирусы бактерий – бактериофаги. Они способны проникать в клетку бактерий и разрушать их.

Строение бактериофага

Головка

Полый стержень

Базальная пластинка

Внутри находится спираль ДНК

Окруженный чехлом из сократительного белка. За счет сократительной реакции происходит вспрыскивание ДНК в бактериальную клетку

На ней закреплены 6 нитей, спомощью которых бактериофаг осаждается на оболочку бактерий.

Заболевания человека, животных, растений, вызываемые вирусами

Болезни человека

Болезни животных

Болезни растений

Грипп

Оспа

Корь

Свинка

Бешенство

Полиомиелит

Желтая лихорадка

Гепатит

Краснуха

Некоторые злокачественные опухоли

Ящур

Рак

Инфекционная анемия лошадей

Чума свиней и птиц

Мозаичная болезнь табака, огурцов, томатов;

Карликовость, скручивание листьев, желтуха

В последние годы обнаружен вирус ВИЧ – вирус иммунодефицита человека, вызывающий заболевание СПИД. При этом заболевании происходит повреждение клеточного иммунитета – развивается инфекционные заболевания и злокачественные новообразования, организм становится совершенно беззащитным перед микробами.

Вирус содержит 2 молекулы РНК. Он специфически связывается с клетками крови – лейкоцитами, вследствие чего значительно снижается их функциональная активность

По современным представлениям, вирусы и бактериофаги – это обособившиеся когда-то генетические элементы клеток, которые эволюционировали вместе с клеточными формами жизни.

Основные положения клеточной теории

Клетка – это элементарная единица живого на Земле, лежащая в основе строения, размножения и развития всех организмов (кроме вирусов)

Наука, изучающая клетки, называется цитологией. Цитология исследует состав, строение, функции клеток у многоклеточных и одноклеточных организмов.

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КЛЕТКИ

Наука, исследующая клетку, ведет свою историю с середины 19 века, но корни ее уходят 17 века. Развитие знаний о клетке во многом связано с усовершенствованием технических устройств, позволяющих ее рассмотреть и изучить.

Первым таким устройством был простейший микроскоп, который появляется в конце 16 столетия в Голландии. Английский физик и ботаник Роберт Гук впервые применил микроскоп для исследования растительной и животной клетки. изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Р. Гук заметил, что в состав их входит множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Он дал название им «клетки».

Голландский исследователь Антонию ванн Левенгук усовершенствовал микроскоп. Что позволило ему увидеть живые клетки при увеличении в 270 раз. Он первым наблюдал простейших, эритроциты и сперматозоиды.

А в 1838 обобщая имеющиеся к тому времени сведения о клетке, немецкий ботаник Шлейден поставил вопрос о возникновении клеток в организме. Немецкий физиолог и цитолог Шванн, основываясь на работах Шлейдена, в 1839 изложил основы клеточной теории:

  1. Все ткани состоят из клеток

  2. Клетки растений и животных имеют общий принцип строения, так как образуются одинаковым способом

  3. Все клетки самостоятельны, а любой организм – это совокупность отдельных групп клеток

С введением в цитологию современных физиологических и химических методов исследования стало возможным изучить структуру и функционирование различных компонентов клетки и дополнить клеточную теорию новыми положениями.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЕ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

  • Клетка – это элементарная живая система. Основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития прокариот и эукариот. Вне клетки жизни нет.

  • Новые клетки возникают только путем деления ранее существующих клеток.

  • Клетки всех организмов сходны по строению и химическому составу.

  • Рост и развитие многоклеточного организма – следствие роста и размножения одной или нескольких исходных клеток.

  • Клеточное строение организмов – свидетельство того, что все живое на Земле имеет единое происхождение.

Наука, изучающая строение, функции и эволюцию клеток, наз. цитологией.

Клетка – элементарная единица жизни на Земле. Она обладает всеми признаками живого организма: растет, размножается, обменивается с окружающей средой веществами и энергией, реагирует на внешние раздражители.

История изучения клетки неразрывно связана с развитием микроскопической техники и методов исследования. Изобретение микроскопа привело к углубленному изучению органического мира.

Р. Гук в 1665 году впервые описал строение коры пробкового дуба и стебля растений и ввел в науку термин «клетка» для обозначения ячеек, из которых они состоят.

М. Мальпиги и Н. Грю описали микроструктуру некоторых органов растений, причем последний ввел в науку термин «ткань» для обозначения совокупности однородных клеток.

А Левенгук в период 1676 – 1719 открыл красные кровяные тельца, некоторых простейших животных, мужские половые клетки.

Антонии Левенгук (1632 – 1723) – голландский купец, который завоевал славу ученого, подарив науке величайшие открытия. Из животных тканей Левенгук впервые увидел и точно описал строение сердечной мышцы.

Крупнейший вклад в изучение растительных и животных клеток внес Иоганн Мюллер (1801 – 1858).

Р. Броун в 1831 г. открыл в клеточном соке ядро – важнейшую составную часть клетки.

Русский ученый П.Ф. Горянинов в 1834 году отметил в своих исследованиях, что все животные и растения состоят из соединенных между собой клеток, которые он называл пузырьками, то есть высказывал мнение об общем плане строения растений и животных.

К середине 19 века немецкие ученые Т. Шванн и М. Шлейден, обобщив сведения, полученные многими исследователями, сформулировали клеточную теорию, одну из основных в современной биологии.

М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно полагали, что клетки могут самостоятельно зарождаться в жидкостях или во множестве рождаться внутри старых клеток.

Немецкий биолог и врач Р. Вирхов доказал, что клетки способны делится, и предложил следующее дополнение к клеточной теории:

  1. Все клетки образуются из клетки. Таким образом, клетка – элементарная единица живого, лежащая в основе строения, развития и размножения всех живых организмов.

Благодаря сделанным открытиям и созданию клеточной тории сформировалось представление о материальном единстве живой и неживой природы, единстве органического мира.

Основной метод изучения клетки – использование микроскопа светового или электронного. Для изучения химического состава органоидов клетки используется метод дифферециального центрифугирования. Для определения пространственного расположения и физических свойств молекул, входящих в состав клеточных структур, используют метод рентгеноструктурного анализа.

Методы цито- и гистохимии основанные на избирательном действии растворов и красителей на определенные химические вещества цитоплазмы, позволяет изучить химический состав и выявить локализацию отдельных химических веществ в клетке.

Кино – и фотосъемки позволяют изучить процессы жизнедеятельности клеток, например деление.