Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Положения клеточной теории Шлейдена-Шванна
1. Основные положения современной клеточной теории
2. Школа Пуркинье
3. Школа Мюллера и работа Шванна
4. Развитие клеточной теории во второй половине XIX века
1. Основные положения современной клеточной теории
1.Клетка - это элементарная, функциональная единица строения всего живого. (Кроме вирусов, которые не имеют клеточного строения)
2.Клетка - единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц - органоидов.
3.Клетки всех организмов гомологичны.
4.Клетка происходит только путём деления материнской клетки.
5.Многоклеточный организм представляет собой сложную систему из множества клеток, объединённых и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом.
6.Клетки многоклеточных организмов тотипотентны.
7.Клетка может возникнуть лишь из предшествующей клетки.
Дополнительные положения клеточной теории
Для приведения клеточной теории в более полное соответствие с данными современной клеточной биологии список её положений часто дополняют и расширяют. Во многих источниках эти дополнительные положения различаются, их набор достаточно произволен.
1.Клетки прокариот и эукариот являются системами разного уровня сложности и не полностью гомологичны друг другу.
2.В основе деления клетки и размножения организмов лежит копирование наследственной информации -- молекул нуклеиновых кислот («каждая молекула из молекулы»). Положения о генетической непрерывности относится не только к клетке в целом, но и к некоторым из её более мелких компонентов -- к митохондриям, хлоропластам, генам и хромосомам. микроскопический орган клеточный теория
3.Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединённых и интегрированных в системе тканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция).
4.Клетки многоклеточных тотипотентны, то есть 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.
XVII век
1665 год -- английский физик Р. Гук в работе «Микрография» описывает строение пробки, на тонких срезах которой он нашёл правильно расположенные пустоты. Эти пустоты Гук назвал «порами, или клетками». Наличие подобной структуры было известно ему и в некоторых других частях растений.
1670-е годы -- итальянский медик и натуралист М. Мальпиги и английский натуралист Н. Грю описали разные органы растений «мешочки, или пузырьки» и показали широкое распространение у растений клеточного строения. Клетки изображал на своих рисунках голландский микроскопист А. Левенгук . Он же первым открыл мир одноклеточных организмов - описал бактерии и инфузории.
Исследователи XVII века, показавшие распространённость «клеточного строения» растений, не оценили значение открытия клетки. Они представляли клетки в качестве пустот в непрерывной массе растительных тканей. Грю рассматривал стенки клеток как волокна, поэтому он ввёл термин «ткань», по аналогии с текстильной тканью. Исследования микроскопического строения органов животных носили случайный характер и не дали каких-либо знаний об их клеточном строении.
XVIII век
В XVIII веке совершаются первые попытки сопоставления микроструктуры клеток растений и животных. К.Ф. Вольф в работе «Теории зарождения» (1759) пытается сравнить развитие микроскопического строения растений и животных. По Вольфу, зародыш, как у растений, так и у животных развивается из бесструктурного вещества, в котором движения создают каналы (сосуды) и пустоты (клетки). Фактические данные, приводившиеся Вольфом, были им ошибочно истолкованы и не прибавили новых знаний к тому, что было известно микроскопистам XVII века. Однако его теоретические представления в значительной мере предвосхитили идеи будущей клеточной теории.
XIX век
В первую четверть XIX века происходит значительное углубление представлений о клеточном строении растений, что связано с существенными улучшениями в конструкции микроскопа (в частности, созданием ахроматических линз).
Линк и Молднхоуэр устанавливают наличие у растительных клеток самостоятельных стенок. Выясняется, что клетка есть некая морфологически обособленная структура. В 1831 году Моль доказывает, что даже такие, казалось бы, неклеточные структуры растений, как водоносные трубки, развиваются из клеток.
В 1831 году Роберт Броун описывает ядро и высказывает предположение, что оно является постоянной составной частью растительной клетки.
2. Школа Пуркинье
В 1801 году Вигиа ввёл понятие о тканях животных, однако он выделял ткани на основании анатомического препарирования и не применял микроскопа. Развитие представлений о микроскопическом строении тканей животных связано прежде всего с исследованиями Пуркинье, основавшего в Бреславле свою школу. Пуркинье и его ученики (особенно следует выделить Г. Валентина) выявили в первом и самом общем виде микроскопическое строение тканей и органов млекопитающих (в том числе и человека). Пуркинье и Валентин сравнивали отдельные клетки растений с частными микроскопическими тканевыми структурами животных, которые Пуркинье чаще всего называл «зёрнышками» (для некоторых животных структур в его школе применялся термин «клетка»). В 1837 г. Пуркинье выступил в Праге с серией докладов. В них он сообщил о своих наблюдениях над строением желудочных желёз, нервной системы и т. д. В таблице, приложенной к его докладу, были даны ясные изображения некоторых клеток животных тканей. Тем не менее, установить гомологию клеток растений и клеток животных Пуркинье не смог. Сопоставление клеток растений и «зёрнышек» животных Пуркинье вёл в плане аналогии, а не гомологии этих структур (понимая термины «аналогия» и «гомология» в современном смысле).
3. Школа Мюллера и работа Шванна
Второй школой, где изучали микроскопическое строение животных тканей, была лаборатория Иоганнеса Мюллера в Берлине. Мюллер изучал микроскопическое строение спинной струны (хорды); его ученик Генле опубликовал исследование о кишечном эпителии, в котором дал описание различных его видов и их клеточного строения.
Здесь были выполнены классические исследования Теодора Шванна, заложившие основание клеточной теории. На работу Шванна оказала сильное влияние школа Пуркинье и Генле . Шванн нашёл правильный принцип сравнения клеток растений и элементарных микроскопических структур животных. Шванн смог установить гомологию и доказать соответствие в строении и росте элементарных микроскопических структур растений и животных.
На значение ядра в клетке Шванна натолкнули исследования Матиаса Шлейдена, у которого в 1838 году вышла работа «Материалы по филогенезу». Поэтому Шлейдена часто называют соавтором клеточной теории. Основная идея клеточной теории -- соответствие клеток растений и элементарных структур животных -- была чужда Шлейдену. Он сформулировал теорию новообразования клеток из бесструктурного вещества, согласно которой сначала из мельчайшей зернистости конденсируется ядрышко, вокруг него образуется ядро, являющееся образователем клетки (цитобластом). Однако эта теория опиралась на неверные факты. В 1838 году Шванн публикует 3 предварительных сообщения, а в 1839 году появляется его классическое сочинение «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в самом заглавии которого выражена основная мысль клеточной теории:
4. Развитие клеточной теории во второй половине XIX века
С 1840-х века учение о клетке оказывается в центре внимания всей биологии и бурно развивается, превратившись в самостоятельную отрасль науки -- цитологию. Для дальнейшего развития клеточной теории существенное значение имело её распространение на простейших, которые были признаны свободно живущими клетками (Сибольд, 1848). В это время изменяется представление о составе клетки. Выясняется второстепенное значение клеточной оболочки, которая ранее признавалась самой существенной частью клетки, и выдвигается на первый план значение протоплазмы (цитоплазмы) и ядра клеток, что нашло своё выражение в определении клетки, данном М. Шульце в 1861 г.:
Клетка - это комочек протоплазмы с содержащимся внутри ядром.
В 1861 году Брюкко выдвигает теорию о сложном строении клетки, которую он определяет как «элементарный организм», выясняет далее развитую Шлейденом и Шванном теорию клеткообразования из бесструктурного вещества (цитобластемы). Обнаружено, что способом образования новых клеток является клеточное деление, которое впервые было изучено Молем на нитчатых водорослях. В опровержении теории цитобластемы на ботаническом материале большую роль сыграли исследования Негели и Н. И. Желе.
Деление тканевых клеток у животных было открыто в 1841 г. Ремарком. Выяснилось, что дробление бластомеров есть серия последовательных делений. Идея о всеобщем распространении клеточного деления как способа образования новых клеток закрепляется Р. Вирховом в виде афоризма: Каждая клетка из клетки .
В развитии клеточной теории в XIX веке остро встают противоречия, отражающие двойственный характер клеточного учения, развивавшегося в рамках механистического представления о природе. Уже у Шванна встречается попытка рассматривать организм как сумму клеток. Эта тенденция получает особое развитие в «Целлюлярной патологии» Вирхова (1858). Работы Вирхова оказали неоднозначное влияние на развитие клеточного учения:
XX век
Клеточная теория со второй половины XIX века приобретала всё более метафизический характер, усиленный «Целлюлярной физиологией» Ферворна, рассматривавшего любой физиологический процесс, протекающий в организме, как простую сумму физиологических проявлений отдельных клеток. В завершении этой линии развития клеточной теории появилась механистическая теория «клеточного государства», в качестве сторонника которой выступал, в том числе и Геккель. Согласно данной теории организм сравнивается с государством, а его клетки -- с гражданами. Подобная теория противоречила принципу целостности организма.
В 1950-е советский биолог О. Б. Лепешинская , основываясь на данных своих исследований, выдвинула «новую клеточную теорию» в противовес «вирховианству». В её основу было положено представление, что в онтогенезе клетки могут развиваться из некоего неклеточного живого вещества. Критическая проверка фактов, положенных О. Б. Лепешинской и её приверженцами в основу выдвигаемой ею теории, не подтвердила данных о развитии клеточных ядер из безъядерного «живого вещества».
Современная клеточная теория
Современная клеточная теория исходит из того, что клеточная структура является главнейшей формой существования жизни, присущей всем живым организмам, кроме вирусов . Совершенствование клеточной структуры явилось главным направлением эволюционного развития как у растений, так и у животных, и клеточное строение прочно удержалось у большинства современных организмов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Единство принципа строения и развития мира растений и мира животных. Первые этапы формирования и развития представлений о клетке. Основные положения клеточной теории. Школа Мюллера и работа Шванна. Развитие клеточной теории во второй половине XIX века.
презентация , добавлен 25.04.2013
История развития, предмет цитологии. Основные положения современной клеточной теории. Клеточное строение живых организмов. Жизненный цикл клетки. Сравнение процессов митоза и мейоза. Единство и многообразие клеточных типов. Значение клеточной теории.
реферат , добавлен 27.09.2009
Биологические работы Шванна - немецкого цитолога, гистолога и физиолога, автора клеточной теории. Разработка принципов клеточного строения и развития живых организмов. Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений.
презентация , добавлен 10.12.2014
Цитология как наука, изучающая строение, функции и эволюцию клеток. История изучения клетки, появление первых микроскопов. Открытие мастерской оптических приборов в России. История развития клеточной теории, ее основные положения в современной биологии.
презентация , добавлен 23.03.2010
История изучения клетки. Открытие и основные положения клеточной теории. Основные положения теории Шванна-Шлейдена. Методы изучения клетки. Прокариоты и эукариоты, их сравнительная характеристика. Принцип компартментации и поверхность клетки.
презентация , добавлен 10.09.2015
Положения клеточной теории. Особенности электронной микроскопии. Детальная характеристика строения и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов. Гипотеза тяготения Роберта Гука. Сущность строения клетки эукариот.
презентация , добавлен 22.04.2015
Изобретение Захарием Янсеном примитивного микроскопа. Исследование срезов растительных и животных тканей Робертом Гуком. Обнаружение Карлом Максимовичем Бэром яйцеклетки млекопитающих. Создание клеточной теории. Процесс деления клетки. Роль ядра клетки.
презентация , добавлен 28.11.2013
презентация , добавлен 25.11.2015
Химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды. Положения клеточной теории по М. Шлейдену и Т. Шванну.
презентация , добавлен 17.12.2013
Исследование основных этапов развития клеточной теории. Анализ химического состава, строения, функций и эволюции клеток. История изучения клетки, открытие ядра, изобретение микроскопа. Характеристика форм клеток одноклеточных и многоклеточных организмов.
Основные положения клеточной теории.
Все живые организмы состоят из клеток. Клетка - элементарная единица строения, функционирования и развития живых организмов. Существуют неклеточные формы жизни - вирусы, однако они проявляют свои свойства только в клетках живых организмов. Клеточные формы делятся на прокариот и эукариот.
Открытие клетки принадлежит английскому ученому Р. Гуку, который, просматривая под микроскопом тонкий срез пробки, увидел структуры, похожие на пчелиные соты, и назвал их клетками. Позже одноклеточные организмы исследовал голландский ученый Антони ван Левенгук. Клеточную теорию сформулировали немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн в 1839 г. Современная клеточная теория существенно дополнена Р. Биржевым и др.
Основные положения современной клеточной теории:
клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;
клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;
размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.
Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.
Клетка - самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, авторегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.
Плазмалемма строение функции химический состав
Плазмолемма - оболочка животной клетки, ограничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой.
Плазмолемма имеет толщину около 10 нм, и состоит на 40 % из липидов, на 5-10 % из углеводов (в составе гликокаликса), и на 50-55 % из белков.
Функции плазмолеммы:
· разграничивающая (барьерная);
· рецепторная или антигенная;
· транспортная;
· образование межклеточных контактов.
Основу строения плазмолеммы составляет:
· двойной слой липидных молекул (билипидная мембрана), в которую местами включены молекулы белков;
· надмембранный слой - гликокаликс, структурно связанный с белками и липидами билипидной мембраны;
· в некоторых клетках имеется подмембранный слой.
Строение билипидной мембраны
Каждый монослой ее образован в основном молекулами фосфолипидов и, частично, холестерина. При этом в каждой липидной молекуле различают две части:
· гидрофильную головку;
· гидрофобные хвосты.
Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой. Билипидная мембрана, а точнее ее глубокий гидрофобный слой, выполняет барьерную функцию, препятствуя проникновению воды и растворенных в ней веществ, а также крупных молекул и частиц.
На электроннограмме в плазмолемме четко определяются три слоя:
· наружный (электронноплотный);
· внутренний (электронноплотный);
· промежуточный (с низкой электронной плотностью).
Белковые молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя.
По локализации в мембране белки подразделяются на:
· интегральные (пронизывают всю толщу билипидного слоя);
· полуинтегральные, включающиеся только в монослой липидов (наружный или внутренний);
· прилежащие к мембране, но не встроенные в нее.
По выполняемой функции белки плазмолеммы подразделяются на:
· структурные белки;
· транспортные белки;
· рецепторные белки;
· ферментные.
Находящиеся на внешней поверхности плазмолеммы белки, в также гидрофильные головки липидов обычно связаны цепочками углеводов и образуют сложные полимерные молекулы гликопротеиды и гликолипиды. Именно эти макромолекулы и составляют надмембранный слой - гликокаликс. В неделящейся клетке имеется подмембранный слой, образованный микротрубочками и микрофиламентами.
Значительная часть поверхностных гликопротеидов и гликолипидов выполняют в норме рецепторные функции, воспринимают гормоны и другие биологически активные вещества. Такие клеточные рецепторы передают воспринимаемые сигналы на внутриклеточные ферментные системы, усиливая или угнетая обмен веществ, и тем самым оказывают влияние на функции клеток. Клеточные рецепторы, а возможно и другие мембранные белки, благодаря своей химической и пространственной специфичности, придают специфичность данному типу клеток данного организма и составляют трансплантационные антигены или антигены гистосовместимости.
Помимо барьерной функции, предохраняющей внутреннюю среду клетки, плазмолемма выполняет транспортные функции, обеспечивающие обмен клетки с окружающей средой.
Различают следующие способы транспорта веществ:
· пассивный транспорт - способ диффузии веществ через плазмолемму (ионов, некоторых низкомолекулярных веществ) без затраты энергии;
· активный транспорт веществ с помощью белков-переносчиков с затратой энергии (аминокислот, нуклеотидов и других);
· везикулярный транспорт через посредство везикул (пузырьков), который подразделяется на эндоцитоз - транспорт веществ в клетку, и экзоцитоз - транспорт веществ из клетки.
В свою очередь эндоцитоз подразделяется на:
· фагоцитоз - захват и перемещение в клетку крупных частиц (клеток или фрагментов, бактерий, макромолекул и так далее);
· пиноцитоз - перенос воды и небольших молекул.
Процесс фагоцитоза подразделяется на несколько фаз:
· адгезия (прилипание) объекта к цитолемме фагоцитирующей клетки;
· поглощение объекта путем образования вначале углубления (инвагинации), а затем и образования пузырьков - фагосомы и передвижения ее в гиалоплазму.
Межклеточные контакты виды и их структурно-функциональная характеристика
Структурно-функциональная характеристика органелл, участвую-
Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих во внутриклеточном расщеплении, защитных и обезвреживаю-
Щих реакциях
К ним относятся лизосомы и пероксисомы (в ЭПС агранулярного типа про-
исходит обезвреживание токсинов и лекарственных веществ).
Лизосомы. Различают: 1) первичные лизосомы; 2) вторичные лизосомы,
аутофагосомы; 3) остаточные тельца.
Первичные лизосомы имеют вид пузырьков диаметром 0,2-0,4 мкм, ог-
раниченных мембраной. Содержат гидролитические ферменты. Основной из
них – кислая фосфатаза. Ферменты находятся в неактивном состоянии, но
при активации способны расщеплять биополимеры до мономеров.
Вторичные лизосомы – это активные лизосомы, которые образуются пу-
тем слияния содержимого первичных лизосом с фагосомой, пиноцитозными
вакуолями, измененными органеллами (в последнем случае вторичная лизосо-
ма именуется как аутофаголизосома). При этом происходит активация фер-
ментов и лизис веществ, поступивших в клетку или измененные органеллы.
Остаточные тельца возникают в случае неполного расщепления ком-
понентов, подлежащих гидролизу. Содержимое их выводится из клетки пу-
тем экзоцитоза. Недостаток лизосомальных ферментов лежит в основе болез-
ней накопления (лизосомных болезней).
Функции лизосом
1. Внутриклеточное пищеварение.
2. Участие в фагоцитозе.
3. Участие в митозе – разрушении ядерной оболочки.
4. Участие во внутриклеточной регенерации.
5. Участие в аутолизе – саморазрушении клетки после ее гибели.
Пероксисомы представляют собой пузырьки диаметром 0,3-0,5 мкм,
ограниченные мембраной.
Матрикс содержит гранулы, фибриллы, трубочки. В них присутствуют ок-
сидазы аминокислот и каталаза, разрушающая перекиси.
В результате окисления аминокислот, углеводов и других соединений в клет-
ках образуется сильный окислитель – перекись водорода, который использует-
ся для окисления других, в том числе вредных для организма веществ (деток-
сицирующая функция). Избыток перекиси водорода, токсичного для клетки,
разрушается ферментом каталазой с выделением кислорода и воды.
Функции пироксом
1. Являются органеллами утилизации кислорода. В них образуется
сильный окислитель перекись водорода.
2. Расщепление при помощи фермента каталазы избытка перекисей и,
таким образом, защита клеток от гибели.
3. Расщепление при помощи синтезируемых в самих пироксисомах пе-
рекисей токсичных продуктов, имеющих экзогенное происхождение (деток-
сикация). Например, пероксисомы печеночных клеток, клеток почек.
4. Участие в метаболизме клетки: ферменты пероксисом катализируют
расщепление жирных кислот, участвуют в обмене аминокислот и других веществ.
Щих в энергопроизводстве
К ним относятся митохондрии. Они представляют собой полуавтономные орга-
неллы и аппарат синтеза АТФ за счет энергии, получаемой при окислении органи-
ческих соединений. Эти органеллы способны перемещаться по цитоплазме, сли-
ваться одна с другой, делиться. Форма и размеры различны, число их зависит от
активности клетки. Чаще всего это тельца длиной1-10 мкм, толщиной 0,5 мкм.
Митохондрии состоят из наружной и внутренней мембран, разделенных
межмембранным пространством, и содержат митохондриальный матрикс, в
который обращены складки внутренней мембраны (кристы).
Наружная митохондриальная мембрана напоминает плазмолемму, содержит
много молекул специализированных транспортных белков (например, по-
рин), формирующих каналы, обеспечивающие высокую проницаемость. На
ней находятся рецепторы, распознающие белки, которые переносятся через
обе митохондриальные мембраны в зонах их слипания.
Внутренняя митохондриальная мембрана образует выпячивания – кристы,
благодаря которым площадь внутренней мембраны значительно увеличивает-
ся. На кристах находятся элементарные частицы, которые представляют собой
комплексы ферментов фосфорилирования (синтеза АТФ) за счет энергии, ос-
вобождающейся в митохондриях в результате процессов окисления.
Митохондриальный матрикс – гомогенное мелкозернистое образование,
рибосомы, митохондриальные гранулы, связывающие двухвалетные катио-
ны, в частности Са ++, Mg++. Катионы необходимы для поддержания актив-
ности митохондриальных ферментов.
Функции митохондрий
1. Обеспечение клетки энергией в виде АТФ.
2. Участие в биосинтезе стероидных гормонов (некоторые звенья био-
синтеза этих гормонов протекают в митохондриях). В таких клетках – мито-
хондрии со сложными крупными трубчатыми кристами.
3. Депонирование кальция.
4. Участие в синтезе нуклеиновых кислот.
Продолжительность существования митохондрий – около 10 суток. Их раз-
рушение происходит путем аутофагии. Образование новых митохондрий
происходит путем перешнуровки предшествующих.
Ляющих цитоскелет
Цитоскелет сформирован тремя основными компонентами: микро-
трубочками, микрофиламентами, промежуточными филаментами.
Микротрубочки – полые цилиндры диаметром 25 нм. Стенка их со-
стоит из фибрилл, сформированных молекулами белка тубулина. Микротру-
бочки могут расти. В цитоплазме существует равновесие между микротру-
бочками и растворенным тубулином. Трубочки с одного конца распадаются,
с другого – вновь образуются. Не распадаются микротрубочки центриолей,
базальных телец, ресничек, жгутиков. При митозе микротрубочки цитоскеле-
та распадаются, а из освободившегося тубулина образуется веретено деления.
После митоза происходит обратный процесс. Если клетку обработать колхи-
цином, разрушающим микротрубочки, клетка теряет способность делиться,
изменяется ее форма.
Функции микротрубочек
1. Выполняют роль цитоскелета.
2. Участвуют в транспорте веществ и органелл в клетках.
3. Участвуют в образовании веретена деления и обеспечивают расхож-
дение хромосом в митозе.
4. Входят в состав центриолей, ресничек, жгутиков.
Микрофиламенты. Существует три типа филаментов: микрофиламен-
ты толщиной 5-6 нм (актиновые), толщиной 10 нм (миозиновые) и толщиной
около 7 нм (промежуточные). Актиновые и миозиновые филаменты образу-
ют миофибриллы в миоцитах и мышечных волокнах, в других клетках обес-
печивают сокращение и перемещение клетки, процессы эндоцитоза и экзоци-
тоза, формирование псевдоподий и микроворсинок. С этими филаментами
связаны сокращения тромбов. Много микрофиламентов образуется в под-
мембранном слое клеток. С ними связаны интегральные белки мембран.
Промежуточные филаменты состоят из белковых нитей, обладающих
высокой прочностью и стабильностью. Для их белкового состава характерна
тканевая специфичность. В эпителии они имеют кератиновую природу, в
клетках мезенхимного происхождения они состоят из виментина и т.д. Про-
межуточные филаменты выполняют в клетке только опорную функцию.
Центриоли представлены двумя полыми цилиндриками длиной 500 нм и
диаметром 150 нм. Располагаются они под прямым углом друг к другу.
Стенка цилиндрика состоит из 9 триплетов микротрубочек (А, В, С), свя-
занных поперечными белковыми мостиками «ручками». С каждым три-
плетом посредством ножек связаны сателлиты. Сателлиты – белковые тельца,
от которых отходят микротрубочки. Центриоли являются центрами форми-
рования микротрубочек веретена деления, микротрубочек аппаратов движе-
ния ресничек и жгутиков. Формула центриоли – (9хЗ)+0.
Функции центриолей: 1) являются центром организации микротрубочек ве-
ретена деления; 2) образуют реснички и жгутики; 3) обеспечивают внутри-
клеточное передвижение органелл.
Взаимодействие ядра и тд
Ядро – важнейший и обязательный компонент клетки, выполняющий сле-
дующие функции:
1) хранение генетической информации;
2) реализацию генетической информации путем контроля в клетке синтети-
ческих процессов, а также процессов воспроизводства и гибели (апоптоза);
3) воспроизведение и передачу генетической информации.
Ядро состоит из: 1) хроматина; 2) ядрышка; 3) кариоплазмы; 4) ядерной
оболочки.
Хроматин. В его состав входит ДНК в комплексе с белком. Различают
два вида хроматина: 1) эухроматин, соответствующий сегментам хромосом,
которые деспирализованы и открыты для транскрипции; 2) гетерохроматин,
соответствующий конденсированным, плотно скрученным сегментам хромо-
сом, что делает их недоступными для транскрипции.
Чем больше эухроматина в интерфазном ядре, тем интенсивнее протекают в
нем процессы синтеза.
Белки хроматина: 1) гистоны, обеспечивающие компактную упаковку ДНК;
2) негистоновые белки, регулирующие активность генов.
Ядрышко – это самая плотная структура ядра диаметром 1-5 мкм. Яд-
рышко создается ядрышковым организатором, который располагается в об-
ласти вторичных перетяжек хромосом. Ядрышко – это место образования
рибосомных РНК и субъединиц рибосом.
Кариоплазма (ядерный сок) содержит различные белки (гистоны, фер-
менты, структурные белки), углеводы, нуклеотиды.
Функции: 1) создает микросреду для всех структур ядра; 2) обеспечивает
перемещение рибосом, м-РНК, т-РНК к ядерным порам.
Ядерная оболочка (кариолемма) состоит из внешней и внутренней мем-
бран, разделенных перинуклеарным пространством шириной 15-40 нм. Внеш-
няя мембрана переходит в мембраны ЭПС-гранулярного типа и содержит ри-
босомы. Внутренняя мембрана связана с хромосомным материалом ядра. На
месте слияния 2-х мембран образуются ядерные поры. Поры содержат два па-
раллельных кольца (по одному с каждой поверхности кариолеммы).
Кольца образованы 8 белковыми гранулами. От этих гранул к центру
сходятся фибриллы, формирующие диафрагму, в середине которой лежит центральная гранула, и возможно, что это представляет собой субъединицы
рибосом, транспортируемые через поры.
Функции кариолеммы
1) разграничительная;
2) защитная;
3) регуляция транспорта веществ, в том числе и рибосом из ядра в цито-
плазму и наоборот.
Ядерно-цитоплазматические отношения – это отношение объема ядра
клетки к объему цитоплазмы. Это соотношение показывает, в каком состоянии
находится клетка. Если это отношение равно или больше 1, это значит, что в клет-
ке большое ядро и мало цитоплазмы. Такое отношение могут иметь стволовые
клетки, малые лимфоциты, стареющие клетки. Такие клетки функционально неак-
тивны, однако обладают способностью делиться, например, стволовые клетки. И,
наоборот, клетки, у которых ядерно-цитоплазматические отношения меньше 1,
имеют большой объем цитоплазмы и, следовательно, большое количество орга-
нелл. Они высоко дифференцированы и способны активно функционировать.
Митоз
Митоз – это непрямое деление; кариокинез – универсальный способ де-
ления, благодаря которому ядерный материал распределяется поровну между
дочерними клетками.
Фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Профаза. В ядре происходит конденсация хромосом, и они становятся
видимыми. Хромосомные нити, переплетаясь, образуют фигуру плотного
клубка (ранняя профаза) или рыхлого клубка (поздняя профаза). Ядрышки
уменьшаются в размере и исчезают. Ядерная оболочка распадается на фраг-
менты. Удвоившиеся в S-периоде центриоли расходятся к полюсам, и между
ними начинает формироваться веретено деления.
Метафаза. Хромосомы свободно лежат в цитоплазме. Они имеют фор-
му шпилек, концы их обращены к периферии клетки, а центромеры всех
хромосом располагаются в одной экваториальной плоскости так, что создает-
ся «материнская звезда». Между хроматидами определяется разделяющая их
щель. Завершается формирование веретена деления.
Анафаза. Происходит расщепление центромеров и расхождение хро-
матид к полюсам клетки при участии веретена деления.
Телофаза. Начинается с остановки разошедшихся хромосом. При этом
происходит восстановление нового ядра и ядрышек, а также деспирализация
хромосом дочерних клеток, которые включаются в синтетические процессы.
Происходит цитотомия.
Амитоз – прямое деление, которое часто встречается при патологии и у
стареющих клеток. Вначале происходит деление ядрышка путем перешну-
ровки, затем происходит перетяжка в ядре. Вслед за делением ядра осущест-
вляется цитотомия.
Различают: 1) генеративный амитоз, после которого дочерние клетки спо-
собны делиться митозом; 2) реактивный амитоз, вызванный неадекватным
воздействием на организм; 3) дегенеративный амитоз – деление, связанное с
процессами дегенерации клеток.
Эндорепродукция – это явление, при котором из митотического цикла
выпадает митоз. Она приводит к увеличению числа молекул ДНК, но новых
клеток при этом не образуется. Эндорепродукция может протекать в форме
эндомитоза. Эндомитоз – редупликация хромосом. Их расхождение происхо-
дит без разрушения ядерной оболочки, образования митотического аппарата
и цитотомии. В результате увеличивается количество хромосом и возникают
полиплоидные ядра (клетки печени).
Общие сведения
Клеточная теория -- основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века , предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения . Маттиас Шлейден , Теодор Шванн и Рудольф Вирхов сформулировали клеточную теорию , основываясь на множестве исследований о клетке (1838 ).
Основные положения клеточной теории
Современная клеточная теория включает следующие основные положения:
1. Клетка -- элементарная единица живого, основная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов.
2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов имеют общее происхождение и сходны по своему строению и химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ .
3. Размножение клеток происходит путем их деления. Новые клетки всегда возникают из предшествующих клеток.
Для приведения клеточной теории в более полное соответствие с данными современной клеточной биологии список ее положений часто дополняют и расширяют. Во многих источниках эти дополнительные положения различаются, их набор достаточно произволен.
1. Клетки прокариот и эукариот являются системами разного уровня сложности и не полностью гомологичны друг другу (см.ниже).
2. В основе деления клетки и размножения организмов лежит копирование наследственной информации - молекул нуклеиновых кислот ("каждая молекула из молекулы"). Положения о генетической непрерывности относится не только к клетке в целом, но и к некоторым из ее более мелких компонентов -- кмитохондриям , хлоропластам , генам и хромосомам .
3. Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системе тканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция).
4. Клетки многоклеточных тотипотенты, 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 диференцировке.
Строение клеток
Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток -- прокариоты (предъядерные) иэукариоты (ядерные). Прокариотические клетки -- более простые по строению, по-видимому, они возникли в процессе эволюции раньше. Эукариотические клетки -- более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, являются эукариотическими.
Несмотря на многообразие форм организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.
Живое содержимое клетки -- протопласт -- отделено от окружающей среды плазматической мембраной , или плазмалеммой . Внутри клетка заполненацитоплазмой , в которой расположены различные органоиды и клеточные включения , а также генетический материал в виде молекулы ДНК . Каждый изорганоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.
Прокариотическая клетка
Прокариоты (от лат. pro -- вперёд, вместо и греч. karyon -- ядро ) -- организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий ). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов -- линейная) двухцепочечная молекула ДНК , в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид ) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина ). К прокариотам относятся бактерии , в том числецианобактерии (сине-зелёные водоросли), археи , а также постоянные внутриклеточные симбионты эукариотических клеток -- митохондрии и пластиды .
Эукариотическая клетка
Эукариоты (эвкариоты) (от греч. eu -- хорошо, полностью и karyon -- ядро) -- организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточнымядром , отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочечных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят ) комплекс с белками-гистонами , называемый хроматином . В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть , Аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты -прокариоты -- митохондрии , а у водорослей и растений -- также и пластиды .
Апоптоз
Апоптоз служит для элиминации (устранения) ненужных клеточных популяций в процессе эмбриогенеза и при различных физиологических процессах. Главной морфологической особенностью апоптоза является конденсация и фрагментация хроматина.
Апоптоз – контролируемый процесс самоуничтожения клетки. При некрозе на ранних стадиях наблюдается конденсация хроматина, затем происходит набухание клетки с разрушением цитоплазматических структур и последующим лизисом ядра. Морфологическими проявлениямиапоптоза являются конденсация ядерного гетерохроматина и сморщивание клетки с сохранением целостности органелл. Клетка распадается на апоптозные тельца, представляющие собой мембранные структуры с заключенными внутри органеллами и частицами ядра, затем апоптозные тельца фагоцитируются и разрушаются при помощи лизосом окружающими клетками.
При апоптозе повреждение ДНК, недостаток факторов роста, воздействие на рецепторы, нарушение метаболизма ведут к активации внутренней самоуничтожающей программы. Синхронно с уплотнением хроматина под влиянием эндонуклеаз начинается деградация ДНК. Эндонуклеазы расщепляют двойную цепочку ДНК между нуклеосомами. В результате активации цитоплазматических протеаз происходит разрушение цитоскелета, межклеточных контактов, связывание белков и распад клетки на апоптозные тельца. Быстрое распознавание и фагоцитоз апоптозных телец указывают на наличие на их поверхности специфических рецепторов, облегчающих адгезию и фагоцитоз. Важнейшим свойством апоптоза считается сохранение внутриклеточного содержимого в мембранных структурах, что позволяет осуществить элиминацию клетки без развития воспалительного ответа. Характерные признаки апоптоза связаны с характером воздействия и типом клеток.
Одной из важных особенностей апоптоза является его зависимость от активации генов и синтеза белка. Индукция апоптоз - специфических генов обеспечивается за счет специальных стимулов, таких как белки теплового шока и протоонкогены.
Апоптоз ответственен за:
· удаление клеток в процессе эмбриогенеза;
· гормон-зависимую инволюцию клеток у взрослых, например, отторжение клеток эндометрия в процессе менструального цикла, атрезию фолликулов;
· уничтожение клеток в пролиферирующих клеточных популяциях, таких как эпителий крипт тонкой кишки;
· смерть клеток в опухолях;
· смерть аутореактивных клонов Т-лимфоцитов;
· смерть клеток, вызванную цитотоксическими Т-клетками, например, при отторжении трансплантата;
· гибель клеток при некоторых вирусных заболеваниях, например, при вирусном гепатите.
Однослойный эпителий
· Однослойный плоский эпителий (эндотелий и мезотелий). Эндотелий выстилает изнутри кровеносные, лимфатические сосуды, полости сердца. Эндотелиальные клетки плоские, бедны органеллами и образуют эндотелиальный пласт. Хорошо развита обменная функция. Они создают условия для кровотока. При нарушении эпителия образуются тромбы. Эндотелий развивается из мезенхимы. Вторая разновидность - мезотелий - развивается из мезодермы. Выстилает все серозные оболочки. Состоит из плоских полигональной формы клеток, связанных между собой неровными краями. Клетки имеют одно, реже два уплощенных ядра. На апикальной поверхности имеются короткие микроворсинки. Они обладают всасывательной, выделительной и разграничительной функциями. Мезотелий обеспечивает свободное скольжение внутренних органов относительно друг друга. Мезотелий выделяет на свою поверхность слизистый секрет. Мезотелий предотвращает образование соединительнотканных спаек. Достаточно хорошо регенерируют за счет митоза.
· Однослойный кубический эпителий развивается из энтодермы и мезодермы. На апикальной поверхности имеются микроворсинки, увеличивающие рабочую поверхность, а в базальной части цитолемма образует глубокие складки, между которыми в цитоплазме располагаются митохондрии, поэтому базальная часть клеток выглядит исчерченной. Выстилает мелкие выводные протоки поджелудочной железы, желчные протоки и почечные канальцы.
· Однослойный цилиндрический эпителий встречается в органах среднего отдела пищеварительного канала, пищеварительных железах, почках, половых железах и половых путях. При этом строение и функция определяется его локализацией. Развивается из энтодермы и мезодермы. Слизистую желудка выстилает однослойный железистый эпителий. Он вырабатывает и выделяет слизистый секрет, который распространяется по поверхности эпителия и защищает слизистую оболочку от повреждения. Цитолемма базальной части также имеет небольшие складки. Эпителий обладает высокой регенерацией.
· Почечные канальцы и слизистая оболочка кишечника выстлана каёмчатым эпителием . В каёмчатом эпителии кишечника преобладают каёмчатые клетки -энтероциты. На их верхушке располагаются многочисленные микроворсинки. В этой зоне происходит пристеночное пищеварение и интенсивное всасывание продуктов питания. Слизистые бокаловидные клетки вырабатывают на поверхность эпителия слизь, а между клетками располагаются мелкие эндокринные клетки. Они выделяют гормоны, которые обеспечивают местную регуляцию.
· Однослойный многорядный реснитчатый эпителий . Он выстилает воздухоносные пути и имеет эктодермальное происхождение. В нём клетки разной высоты, и ядра располагаются на разных уровнях. Клетки располагаются пластом. Под базальной мембраной лежит рыхлая соединительная ткань с кровеносными сосудами, а в эпителиальном пласте преобладают высокодифференцированные реснитчатые клетки. У них узкое основание, широкая верхушка. На верхушке располагаются мерцательные реснички. Они полностью погружены в слизь. Между реснитчатыми клетками находятся бокаловидные - это одноклеточные слизистые железы. Они вырабатывают слизистый секрет на поверхность эпителия. Имеются эндокринные клетки. Между ними располагаются короткие и длинные вставочные клетки, это стволовые клетки, малодифференцированные, за счёт них идёт пролиферация клеток. Мерцательные реснички совершают колебательные движения и перемещают слизистую плёнку по воздухоносным путям к внешней среде.
Многослойный эпителий
· Многослойный плоский неороговевающий эпителий . Он развивается из эктодермы, выстилает роговицу, передний отдел пищеварительного канала и участок анального отдела пищеварительного канала, влагалище. Клетки располагаются в несколько слоёв. На базальной мембране лежит слой базальных или цилиндрических клеток. Часть из них - стволовые клетки. Они пролиферируют, отделяются от базальной мембраны, превращаются в клетки полигональной формы с выростами, шипами и совокупность этих клеток формирует слой шиповатых клеток, располагающихся в несколько этажей. Они постепенно уплощаются и образуют поверхностный слой плоских, которые с поверхности отторгаются во внешнюю среду.
· Многослойный плоский ороговевающий эпителий - эпидермис, он выстилает кожные покровы. В толстой коже (ладонные поверхности), которая постоянно испытывает нагрузку, эпидермис содержит 5 слоёв:
· 1 - базальный слой - содержит стволовые клетки, дифференцированные цилиндрические и пигментные клетки (пигментоциты).
· 2 - шиповатый слой - клетки полигональной формы, в них содержатся тонофибриллы.
· 3 - зернистый слой - клетки приобретают ромбовидную форму, тонофибриллы распадаются и внутри этих клеток в виде зёрен образуются белок кератогиалин, с этого начинается процесс ороговения.
· 4 - блестящий слой - узкий слой, в нём клетки становятся плоскими, они постепенно утрачивают внутриклеточную структуру, и кератогиалин превращается в элеидин.
· 5 - роговой слой - содержит роговые чешуйки, которые полностью утратили строение клеток, содержат белок кератин. При механической нагрузке и при ухудшении кровоснабжения процесс ороговения усиливается.
В тонкой коже, которая не испытывает нагрузки, отсутствует зернистый и блестящий слои.
· Многослойный кубический и цилиндрический эпителии встречаются крайне редко - в области конъюнктивы глаза и области стыка прямой кишки между однослойным и многослойным эпителиями.
· Переходный эпителий (уроэпителий) выстилает мочевыводящие пути и аллантоис. Содержит базальный слой клеток, часть клеток постепенно отделяется от базальной мембраны и образует промежуточный слой грушевидных клеток. На поверхности располагается слой покровных клеток - крупные клетки, иногда двухрядные, покрыты слизью. Толщина этого эпителия меняется в зависимости от степени растяжения стенки мочевыводящих органов. Эпителий способен выделять секрет, защищающий его клетки от воздействия мочи.
Железистый эпителий
Железистый эпителий представлен особыми эпителиальными клетками - гландулоцитами, обеспечивающими сложную функцию секреции, включающую четыре фазы: поглощение исходных продуктов, синтез и накопление секрета, выделение секрета - экструзию и, наконец, восстановление структуры железистых клеток. Эти фазы проходят в гландулоцитах циклично, в виде так называемого секреторного цикла.
Экструзия или выделение секрета в железистых клетках различного вида происходит неодинаково. Различают три типа секреции -мерокриновый(эккриновый), апокриновый и голокриновый. При мерокриновом типе секреции клетки полностью сохраняют свою структуру и объем. При апокриновом типе секреции происходит частичное разрушение железистых клеток, т. е. вместе с секретом отделяется либо апикальная часть железистой клетки (макроапокриновая секреция), или верхушки микроворсинок (микроапокриновая секреция). Голокриновый тип секреции приводит к полному разрушению железистых клеток (таблица2).
Железистый эпителий, продуцирующий слизь, можетбыть представлен одиночными железистыми клетками или железистыми полями. Примером последних является железистый эпителий слизистой оболочки желудка. Все клетки его являются железистыми. Продуцируя слизь, они защищают стенку органа от переваривающего действия желудочного сока.
Впервые клетку обнаружил и описал Р. Гук (1665). В XIX в. возникла клеточная теория строения организмов, сформулированная в трудах Т. Шванна, М. Шлейдена и Р. Вирхова. Современную клеточную теорию можно выразить в следующих положениях, помня, что клетка является элементарной живой системой, существующей либо автономно (одноклеточные организмы), либо в составе многоклеточного организма и способной к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению (кроме особо специализированных клеток, например, эритроцитов):
1. Все организмы (кроме вирусов) состоят из клеток; клетка является элементарной структурной, генетической и функциональной единицей живого.
2. Развитие всех организмов начинается с одной , поэтому она является элементарной единицей развития всех организмов (кроме вирусов).
3. В многоклеточных организмах клетки специализируются на выполнении определенных функций, при этом их строение изменяется и становится приспособленным к выполнению таких функций. Одинаковые по строению, происхождению и выполнению функций клетки объединяются в , а последние - в органы (а далее, в системы органов), которые к конечном итоге образуют единую систему - сложный многоклеточный организм, регулируемый как гуморально (с помощью особых химических соединений) или нервно (с помощью нервных импульсов); таким образом, клетка является функциональной единицей многоклеточного организма.
Большинство организмов, живущих на Земле, относятся к клеточным формам, среди которых наибольшее значение и распространение имеют эукариоты.
Краткая характеристика строения клетки и функций наиболее важных ее органоидов
Наиболее сложно устроены клетки эукариотов, да и роль этих организмов (из-за большей распространенности) более велика, чем прокариотов, поэтому ниже рассмотрено строение клеток ядерных организмов.
В практической деятельности человек наиболее часто встречается с растениями и животными, поэтому рассмотрим строение клеток растения и животного. Они имеют много общих черт, но имеют и различия, что будет понятно из последующего изложения.
Типичная клетка эукариота состоит из трех составных частей - оболочки, цитоплазмы и ядра, которые, в свою очередь, могут быть образованы разными органоидами.
Строение и функции клеточной оболочки
Клеточная оболочка располагается снаружи клетки, отделяя последнюю от внешней или внутренней среды организма. Ее основу составляет плазмалемма (клеточная мембрана) и углеводно-белковая составляющая, имеющая различную толщину в зависимости от царства организма (животная или растительная клетка) и от местонахождения клетки в многоклеточном организме.
Плазмалемма имеет толщину 7,5 нм (1 нм (нанометр) = 10 -9 метров) и с наружной части образована слоем белковых молекул, под которым находятся два слоя молекул жироподобных веществ (липидов), а далее располагается новый слой молекул белка. В плазмалемме имеются каналы, выстланные белковыми молекулами, через эти каналы осуществляется транспорт различных веществ как в клетку, так и из нее. Различают пассивный и активный транспорт веществ. Пассивный транспорт веществ не требует затрат (это или осмос, или простая диффузия с помощью белков-переносчиков). Активный перенос веществ осуществляется или белками-переносчиками и требует затраты энергии для прямого или обратного фагоцитоза (поглощение твердых веществ в клетку - прямой фагоцитоз, а выделение твердых веществ из клетки - обратный фагоцитоз).
Животные клетки, находящиеся внутри организма или во внутренней жидкой среде, кроме плазмалеммы имеют очень небольшую белковую прослойку, а те клетки, которые находятся на поверхности организма и образуют защитные ткани (например, кожу), содержат мощный белковый слой, состоящий из гликопротеидов или гликолипидов, иногда содержат хитин.
У растений клеточная оболочка всегда более прочная и упрочнена целлюлозой или клетчаткой.
Функции клеточной оболочки многообразны, при этом наибольшее значение имеют следующие из них:
1. Оболочка клетки поддерживает форму клетки и придает механическую прочность как клетке, так и организму в целом.
2. Защищает клетку от механических повреждений и попадания в нее ненужных и вредных соединений (до определенного предела).
3. Осуществляет узнавание молекулярных сигналов (действие гормонов или других веществ).
4. Регулирует обмен веществ между клеткой и средой (внешней или внутренней средой многоклеточного организма).
5. Осуществляет межклеточное взаимодействие в многоклеточном организме.
Строение и функции цитоплазмы, и ее органоидов
Под клеточной оболочкой, занимая практически весь объем клетки, содержится цитоплазма, в которой помимо органоидов самой цитоплазмы содержится и ядро клетки. Цитоплазма состоит из гиалоплазмы (основное вещество цитоплазмы), органоидов и включений.
1. Гиалоплазма (матрикс) представляет собой водный раствор органических, биоорганических и неорганических соединений, обладающий определенной вязкостью, которая может изменяться в зависимости от функционального состояния клеток. Гиалоплазма способна к перемещению внутри клетки - циклозу, за счет чего происходит транспорт отдельных веществ в объеме клетки и обеспечивается нормальное течение биохимических процессов.
Основные функции матрикса:
1) среда для нахождения органоидов и включений;
2) среда для протекания биохимических и физиологических процессов;
3) объединяет все структуры клетки в единое целое.
В гиалоплазме содержатся следующие органоиды: эндоплазматическая сеть, клеточный центр, комплекс (или аппарат) Гольджи, митохондрии, пластиды, рибосомы, лизосомы, микротрубочки, микрофиламенты.
2. Эндоплазматическая сеть (ретикулум) представляет собой разветвленную систему трубочек, каналов и полостей, соединенных между собой и отграниченных от гиалоплазмы одиночной мембраной. Различают агранулярную (гладкую) и гранулярную (шероховатую) разновидности ретикулума. На гранулярной эндоплазматической сети располагаются рибосомы или полисомы.
Функции эндоплазматической сети (ретикулума):
1) создает «каркас», что обеспечивает механическую прочность и придает определенную форму клетке (осуществляется механическая и формообразующая функции);
2) на стенках ретикулума располагаются и фермент-субстратные комплексы, осуществляющие различные биохимические реакции. На агранулярной эндоплазматической сети находятся ферменты жирового и углеводного обмена (там происходит синтез жиров и углеводов, характерных для данного организма). На поверхности гранулярного ретикулума располагаются рибосомы (отдельные или объединенные в полисомы), которые содержат фермент-субстратные комплексы, осуществляющие биосинтез белка. Следовательно, эндоплазматическая сеть является местом, где реализуются основные процессы ассимиляции, т. е. синтеза органических веществ, характерных для конкретного организма;
3) по каналам эндоплазматической сети происходит транспорт (перемещение) химических соединений из одной части в другую - реализация транспортной функции;
4) в ретикулуме происходит концентрирование отдельных веществ, что впоследствии приводит к образованию включений (зерен крахмала - запасание веществ; кристаллов оксалата кальция - удаление вредных веществ из зоны реакции, т. е. функция выделения).
3. Митохондрии («энергетические станции клеток») представляют собой органоиды бобовидной формы. Снаружи (к цитоплазме) они имеют мембрану, внутри - полы и имеют кристы - внутренние складки, они увеличивают общую реакционную поверхность. Кристы образованы внутренней мембраной.
Митохондрии состоят из белково-липидного комплекса веществ, но в их состав входят и нуклеиновые кислоты, что делает возможным размножение митохондрий. Число митохондрий в клетках различно и зависит от возраста и физиологического состояния клетки: в молодых растущих клетках, которые физиологически активны, митохондрий больше, чем в зрелых и старых клетках. Митохондрии способны к перемещению. Они концентрируются вокруг ядра и хлоропластов и других органоидов, в которых протекают активные физиологические процессы, требующие затрат энергии.
Митохондрии животных клеток отличаются от таковых для растительных клеток тем, что у первых кристы направлены к центру, а у вторых (растительные клетки) кристы отсутствуют и вместо них имеются извилистые трубочки.
Митохондрии характеризуются двухмембранным строением, а между внешней и внутренними мембранами находится матрикс (подобен гиалоплазме). В матриксе митохондрий содержатся молекулы ДНК, мелкие рибосомы и различные вещества, что способствует активному протеканию не только процессов диссимиляции, сопровождающихся выделением энергии и синтезом АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), но и процессов синтеза различных органических соединений, что делает возможным размножение митохондрий.
Главная функция митохондрий состоит в том, что в них происходит разрушение сложных органических веществ, а у аэробных организмов - превращение органических веществ в неорганические (воду, СО 2 и др.). Эти процессы сопровождаются выделением энергии, за счет чего синтезируется АТФ. АТФ является энергетически богатым веществом, которое легко распадается, а выделяющаяся энергия используется или клеткой, или организмом для протекания физиологических процессов.
4. Рибосомы. Это органоиды бобовидной формы, состоят из белка и РНК в отношении 1:1. Зародыши рибосом синтезируются в ядрышках и по особым каналам ядра поступают в цитоплазму на поверхность мембран гранулярной эндоплазматической сети, где растут. Кроме цитоплазмы рибосомы содержатся в пластидах и митохондриях.
Функция рибосом состоит в том, что в них происходит биосинтез белковых молекул.
5. Комплекс, или аппарат, Гольджи. Этот органоид был впервые обнаружен в животных клетках итальянским ученым К. Гольджи. Позднее его обнаружили и в растительных клетках. Аппарат Гольджи имеет два противоположных полюса - секреторный и полюс, формирующий новые цистерны. Комплекс Гольджи состоит из цистерн (плоских полых мешочков). Шесть-семь цистерн образуют диктиосому («стопку»), В аппарате Гольджи размеры цистерн от полюса «зарождения» к секреторному полюсу увеличиваются. Цистерны в секреторном полюсе лопаются и изливают свой секрет в цитоплазму. Аппарат Гольджи содержит несколько диктиосом.
Для животных клеток аппарат Гольджи проявляет секреторную функцию - выделяющийся на секреторном полюсе секрет регулирует обмен веществ в клетке.
Для растительных клеток функция комплекса Гольджи состоит в том, что он является центром синтеза полисахаридов, которые накапливаются в клеточных стенках.
6. Клеточный центр. Этот органоид образован двумя центриолями и нитями веретена. Центриоли - тельца цилиндрической формы.
Веретено - система нитей двух типов - опорных и тянущих.
В стационарном состоянии, когда клетка не делится (интерфаза), центриоли сближены, нитей веретена не видно. В состоянии деления центриоли расходятся к разным частям клетки, нити веретена четко проявляются. В центриолях содержится ДНК, поэтому они способны к размножению.
Размножение центриолей биологически оправдано, так как в результате деления каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, а функция клеточного центра может реализоваться только тогда, когда в клетке будет две центриоли.
Функцией клеточного центра является управление процессом деления клеток за счет того, что при его участии происходит равномерное распределение ядерного вещества между дочерними клетками (Поясните почему).
1. Лизосомы. Это мелкие органоиды сферической формы, размером 0,5-2 мкм. Они образованы мембраной, внутри которой содержится густозернистый матрикс, содержащий большое количество ферментов. Эти ферменты вызывают гидролиз белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров.
При разрушении лизосом содержащиеся в них ферменты попадают в клетку и могут вызвать ее гибель. Поэтому эти органоиды называют «органоидами самоубийства клеток».
Велика роль лизосом в растительных клетках, когда формируются ксилемы (проводящей ткани растений, которая проводит водные растворы солей) - клетки гибнут и от них остается одна оболочка. Так происходит образование трахей и трахеид в проводящей ткани растений.
8. Пластиды. Эти органоиды характерны только для растительных клеток. В зависимости от выполняемых функций различают три вида пластид - хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
Хлоропласты - зеленые пластиды. Это органоиды растительной клетки, в которых осуществляется фотосинтез. Цвет хлоропластов обусловлен наличием в них разных видов хлорофилла (хлорофилла А и Б). Формы хлоропластов различны и зависят от уровня организации растения. Так, у высших растений хлоропласты имеют округлую или овальную форму двояковыпуклой линзы диаметром от 3 до 7 мкм и толщиной от 1 до 3 мкм. Одна клетка содержит до 50 хлоропластов. Положение хлоропластов в клетках высших растений зависит от вида паренхимы (основной ткани растений) - в столбчатой паренхиме они располагаются по вертикальным стенкам клеток (относительно поверхности листа), а в губчатой паренхиме - более или менее свободно, хаотично. Кроме хлорофиллов хлоропласты могут содержать и другие пигменты, например каротиноиды (желтый каротин и т. д.).
Хлоропласт имеет двухмембранную оболочку, которая обладает избирательной проницаемостью и регулирует обмен веществ между гиалоплазмой и хлоропластом.
Тело хлоропласта состоит из бесцветного белково-липидного матрикса (иначе его называют стромой). Строма пронизана системой плоских мешочков, расположенных параллельно друг другу. Эти мешочки (или тилакоиды) образованы из внутренней мембраны хлоропласта. Тилакоиды (иначе - ламеллы) образуют «стопки», или граны. Все граны в совокупности образуют единую систему, в которой осуществляется фотосинтез.
Мембраны тилакоидов сильно отличаются от мембран других органоидов (в том числе и хлоропластов). Они состоят из наружного слоя, образованного молекулами белка, далее следует слой хлорофилла, потом - липидный слой, за которым, располагается слой молекул белка, завершающий мембрану. Мембрана, находящаяся рядом, является зеркальным отражением описанной выше мембраны.
В строме хлоропласта кроме системы тилакоидов содержатся также рибосомы, крахмальные зерна, молекулы ДНК. Наличие молекул ДНК делает возможным процесс размножения хлоропластов.
Главной функцией хлоропластов является осуществление процессов фотосинтеза.
Сложное строение хлоропластов связано со сложностью протекания процессов фотосинтеза и является результатом эволюционного приспособления органоида клетки к выполняемой функции. Такое строение хлоропласта обеспечивает максимально большую площадь для протекания процессов фотосинтеза и улавливания максимально большого количества солнечной энергии, попадающей на лист в целом и на хлоропласт в частности.
Хромопласты. Эти пластиды имеют различную окраску, кроме зеленой, что связано с наличием в них различных пигментов (антоциана, каротиноидов и др.).
По строению хромопласты напоминают хлоропласты, но оно более простое, чем у хлоропластов. Хромопласты возникают из лейкопластов или хлоропластов (последние теряют хлорофилл и приобретают окраску, характерную для каротиноидов, - красную, оранжевую и т. д.). Форма хромопластов весьма разнообразна - шаровидная, дисковидная, палочкообразная и зависит от пигмента (различные пигменты при кристаллизации образуют кристаллы разной формы, что и определяет форму хромопласта).
Функции хромопластов:
1) придают разным органам растения определенную окраску (лепесткам, плодам, листьям в период листопада и в другие периоды; семенам, стеблям). Различная окраска растений и их органов служит или для привлечения животных, или как предостерегающая окраска (животные привлекаются к растениям либо для реализации процессов опыления, либо для распространения растений в среде обитания). Эта функция хромопластов является главной;
2) в хромопластах возможно протекание процессов фотосинтеза, но в этом случае растения улавливают кванты света с иной энергией, чем в хлоропластах. Такое использование солнечной энергии расширяет возможности растений в их приспособлении к среде обитания, переводит растения в разные экологические ниши по характеру их питания.
Лейкопласты. Эти пластиды бесцветны. Их строение напоминает хлоропласты.
Основной функцией лейкопластов является запасание питательных веществ. Из лейкопластов возможно образование и хромопластов, и хлоропластов.
В онтогенезе (в индивидуальном развитии растений) происходит постоянное превращение пластид друг в друга.
9. Вакуоли. Это полости внутри цитоплазмы, заполненные клеточным соком. Они характерны для растений (их зрелых клеток). В клетках тканей роста (меристемах) вакуолей нет. Вакуолей много в клетках плодов растений или в тех их органах, где происходит запасание питательных веществ в виде концентрированных растворов углеводов (клетки луковиц, кочанов капусты и др.).
Вакуоли отграничены от цитоплазмы внутренней мембраной (тонопластом). Заполняющий вакуоли клеточный сок является водным раствором неорганических и органических соединений. Это, как правило, истинный раствор, содержащий моно- и дисахариды, органические кислоты, и некоторые другие вещества.
Функции вакуолей:
1) являются местом запасания питательных веществ;
2) создают тургорное (внутреннее) давление в клетке, за счет чего реализуются формообразующие функции вакуолей, цитоплазмы и клеточной оболочки. Вакуоли образуются из цистерн эндоплазматической сети.
10. Включения. Скопления различных веществ, образующих определенные структуры. Различают твердые и жидкие включения в клетках (по агрегатному состоянию). По функциональному признаку различают: включения - запасные вещества и включения - вещества для выделения. Включения - запасные вещества содержатся и в растительных и в животных клетках, а включения -вещества для выделения - только в растительных клетках, так как в растениях нет специальной выделительной системы.
Запасные вещества, образующие включения, могут содержаться или в форме капель жира, или в виде зерен определенной формы (например, зерна крахмала в растительных клетках, при этом форма, величина, состав крахмала специфичен для каждого растения).
11. Органоиды движения. С цитоплазмой тесно связаны образования, способствующие передвижению клеток в пространстве. К ним относятся жгутики, реснички, ложноножки (у амеб). Все эти органоиды являются выростами цитоплазмы. Органоиды движения характерны или для одноклеточных организмов, или для половых клеток (гамет), например для сперматозоидов; имеются органоиды движения и у фагоцитов.
Строение и функции ядра и его органоидов
Ядро - важнейший органоид клетки, характерный для эукариотов и являющийся признаком высокой организации организма. Ядро является центральным органоидом. Оно состоит из ядерной оболочки, кариоплазмы (ядерной плазмы), одного или нескольких ядрышек (у некоторых организмов ядрышки в ядре отсутствуют); в состоянии деления возникают особые органоиды ядра - хромосомы.
1. Ядерная оболочка.
Строение ядерной оболочки аналогично таковому для клеточной мембраны. Она содержит поры, осуществляющие контакт содержимого ядра и цитоплазмы.
Функции ядерной оболочки:
1) отделяет ядро от цитоплазмы;
2) осуществляет взаимосвязь ядра и остальных органоидов клетки.
2. Кариоплазма (ядерная плазма).
Кариоплазма представляет собой жидкий коллоидно-истинный раствор, содержащий , углеводы, соли, другие органические и неорганические вещества. В кариоплазме содержатся все нуклеиновые кислоты: практически весь запас ДНК, информационные, транспортные и рибосомальные РНК. Строение кариоплазмы зависит от функционального состояния клетки. Функциональных состояний клетки эукариотов два: стационарное и состояние деления.
В стационарном состоянии (это или время между делениями, т. е. интерфаза, или время обычной жизнедеятельности специализированной клетки в организме) нуклеиновые кислоты равномерно распределены в кариоплазме, ДНК - деспирализованы и структурно не выделены. В ядре нет других органоидов, кроме ядрышек (если таковые характерны для данной клетки), ядерной оболочки и кариоплазмы.
В состоянии деления ядерные кислоты образуют особые органоиды - хромосомы, ядерное вещество становится хроматиновым (способным к окрашиванию). В процессе деления ядерная оболочка растворяется, ядрышки исчезают, а кариоплазма смешивается с цитоплазмой.
Хромосомы представляют собой особые образования определенной формы. По форме различают палочкообразные, разноплечные и равноплечные хромосомы, а также хромосомы с вторичными перетяжками. Тело хромосомы состоит из центромеры и двух плеч.
У палочкообразных хромосом одно плечо очень большое, а второе - маленькое, у разноплечных - оба плеча соизмеримы друг с другом, но видимо различаются по размерам, у равноплечных размеры плеч одинаковы.
Число хромосом для каждого вида строго одинаково и является систематическим признаком. Известно, что в многоклеточных организмах различают два типа клеток по количеству хромосом - соматические (клетки тела) и половые клетки, или гаметы. Число хромосом в соматических клетках (в норме, как правило) в два раза больше, чем в половых клетках. Поэтому число хромосом в соматических клетках называют диплоидным (двойным), а количество хромосом в гаметах - гаплоидным (одинарным). Например, в соматических клетках тела человека содержится 46 хромосом, т. е. 23 пары (это диплоидный набор); половые клетки человека (яйцеклетки и сперматозоиды) содержат 23 хромосомы (гаплоидный набор).
Парные хромосомы имеют одинаковую форму и выполняют одинаковые функции: они несут информацию об одинаковых типах признаков (например, половые хромосомы несут информацию о поле будущего организма).
Парные хромосомы, имеющие одинаковое строение и выполняющие одинаковые функции, называются аллельными (гомологичными).
Хромосомы, принадлежащие к разным парам гомологичных хромосом, называются неаллельными.
Диплоидный набор хромосом обозначается «2n», а гаплоидный - «n»; следовательно, в соматических клетках содержится 2n хромосом, а в гаметах - n хромосом.
Число хромосом в клетке не является показателем уровня организации организма (дрозофила, принадлежащая к насекомым - организмам высокого уровня организации, - содержит в соматических клетках четыре хромосомы).
Хромосомы состоят из генов.
Ген - участок молекулы ДНК, в котором закодирован определенный состав молекулы белка, за счет чего у организма проявляется тот или иной признак, или реализующийся у конкретного организма, или передающийся от родительского организма потомкам.
Итак, хромосомы - это органоиды, которые четко проявляются в клетках в момент деления последних. Они образованы нуклеопротеидами и выполняют в клетке следующие функции:
1) хромосомы содержат наследственную информацию о признаках, присущих данному организму;
2) через хромосомы осуществляется передача наследственной потомству.
3. Ядрышко.
Небольшое сферическое образование, содержащееся внутри кариоплазмы, называется ядрышком. В ядре может содержаться одно или несколько ядрышек, но ядрышко может и отсутствовать. В ядрышке более высокая концентрация матрикса, чем в кариоплазме. Оно содержит различные белки, в том числе и нуклеопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды.
Главной функцией ядрышек является синтез зародышей рибосом, которые сначала попадают в кариоплазму, а затем через поры в ядерной оболочке - в цитоплазму на эндоплазматическую сеть.
4. Общие функции ядра:
1) в ядре сосредоточена практически вся информация о наследственных признаках данного организма (информативная функция);
2) ядро через гены, содержащиеся в хромосомах, передает признаки организма от родителей к потомкам (функция наследования);
3) ядро является центром, объединяющим все органоиды клетки в единое целое (функция объединения);
4) ядро согласует и регулирует физиологические процессы и биохимические реакции в клетках (функция регуляции).
Различия в строении животных и растительных клеток и краткая характеристика причин такого различия
Как видно из рассмотренного ранее строения клеток, растительные и животные клетки, имея определенное сходство в своем строении, тем не менее, обнаруживают и различия.
Причины различия в строении растительных и животных клеток таковы.
1. У растений отсутствует специальная опорная система, поэтому механическая прочность растительных организмов определяется совокупностью взаимодействия всех клеток, образующих растение. У животных существует особая опорная система в виде либо внутреннего скелета, либо в виде внешнего скелета (поэтому для животных клеток нет необходимости в особой прочности, кроме покровных клеток).
2. Растения - фотоавтотрофы, поэтому для их нормального функционирования необходимо наличие особых органоидов - хлоропластов и их разновидностей (лейкопластов и хромопластов). Животные - гетеротрофы, что обусловливает отсутствие в их клетках пластид.
3. У растений отсутствует особая система выделения, поэтому ее роль выполняют нерастворимые соединения, связывающие вредные для растений вещества. У животных имеется специальная выделительная система, поэтому наличие включений в виде твердых веществ, удаляющих из сферы обмена вредные продукты жизнедеятельности, не является необходимым.
4. Животные запасают вещества в виде жира в определенных тканях, а растения - в виде углеводов, среди которых наиболее распространенным является крахмал. Поэтому в клетках растений содержатся включения в форме различных зерен крахмала.
5. Вакуоли растительных клеток являются резервуаром для клеточного сока и формой накопления питательных веществ (для некоторых растений); однако такая форма накопления питательных веществ малоэффективна и встречается относительно редко (например, у растений семейства Лилейные). Появление вакуолей в клетках растений связано с приспособлением к распространению семян: растения привлекают животных к себе плодами, поедая которые животные способствуют распространению растений на большие территории. Кроме того, для многих растений вакуоли являются способом запасания в организме (для суккулентов, например, для молодила, очитка и др.).
6. Наличие лизосом в клетках растений связано с осуществлением процессов дифференциации клеток: лизосомы разрушают содержимое живых клеток, способствуя формированию ксилемы (ткани, которая проводит водные растворы солей); для животных организмов такая необходимость отсутствует, поэтому в их клетках лизосом практически нет.
Классификация организмов на основе клеточной теории
При изучении органического мира было установлено, что организмы по их строению можно разделить на две большие группы: клеточные и неклеточные формы. Большинство организмов имеют клеточное строение и только организмы, образующие царство Вирусы, имеют неклеточное строение.
Вирусы были открыты Д. И. Ивановским в 1892 г., а в 1917 г. Ф. Д’Эрелль открыл бактериофаг - вирус, поражающий бактерии. Вирусы образуют царство Предклеточные, или Вирусы. Это организмы, имеющие очень малые размеры (от 20 до 3000 нм (нанометров)). Вирусы не способны к росту и их жизнедеятельность может осуществляться только внутри клетки организма хозяина. Тело вируса образовано нуклеиновой кислотой (или ДНК, или РНК), которая содержится в белковой оболочке - капсиде (разновидность капсулы), иногда капсид покрыт мембраной.
Биолого-экологическая роль вирусов состоит в том, что они являются фактором эволюции, вызывая гибель ослабленных особей и способствуя выживанию более приспособленных к данной среде обитания организмов.
Воздействие вирусов на организм хозяина состоит в том, что они воздействуют на , нарушая его за счет усиления тех процессов, которые способствуют реализации жизнедеятельности данного вируса.
Клеточная теория - один из основных принципов биологии. Первыми эту теорию сформулировали немецкие ученые Теодор Шванн, Маттиас Шлейден и Рудольф Вирхов.
Суть клеточной теория заключаться в следующих пунктах:
- Все живые организмы состоят из клеток. Они могут быть одноклеточными или многоклеточными.
- Клетки является основной .
- возникают из ранее существовавших клеток. (Они не происходят от спонтанной генерации).
Современная версия клеточной теория включает следующие основные положения:
- Поток энергии происходит внутри клеток.
- Информация о наследовании (ДНК) передается от клетки к клетке.
- Все клетки имеют один и тот же основной химический состав.
В дополнение к теории клеток , и составляют главные принципы, лежащие в основе изучения жизни.
Основы клеток
Репликация ДНК и синтез белка
Клеточный процесс репликации ДНК является важной функцией, которая необходима для нескольких процессов, включая синтез и деление клеток. Транскрипция ДНК и трансляция РНК делают возможным процесс синтеза белка.
Раздел ЕГЭ : 2.1. Современная клеточная теория, её основные положения, роль в формировании современной естественнонаучной картины мира. Развитие знаний о клетке. …
Клетка - основная структурно-функциональная единица всех живых организмов, наименьшая живая система. Именно на уровне клетки проявляются все свойства жизни . Она может существовать как отдельный организм (бактерии, одноклеточные растения, животные и грибы) или же входить в состав тканей многоклеточных организмов.
Научная теория представляет собой обобщение научных данных об объекте исследования. Это в полной мере касается клеточной теории , созданной двумя немецкими исследователями М. Шлейденом и Т. Шванном в 1839 г.
Развитие знаний о клетке.
В начале XIX в. ботаник М. Шлейден, обобщив наблюдения своих предшественников, пришёл к выводу, что все растения состоят из клеток. Зоолог Т. Шванн обнаружил сходство растительных и животных клеток и в 1839 г. сформулировал клеточную теорию .
В основу клеточной теории легли работы многих исследователей, искавших элементарную структурную единицу живого. Созданию и развитию клеточной теории способствовало возникновение в XVI в. и дальнейшее развитие микроскопии .
Вот основные события, которые стали предшественниками создания клеточной теории:
— 1590 г. — создание первого микроскопа (братья Янсен);
— 1665 г. Роберт Гук — первое описание микроскопической структуры пробки ветки бузины (на самом деле это были клеточные стенки, но Гук ввел название «клетка»);
— 1695 г. — публикация Антония Левенгука о микробах и других микроскопических организмах, увиденных им в микроскоп;
— 1833 г. Р. Броун описал ядро растительной клетки;
— 1839 г. М. Шлейден и Т. Шванн открыли ядрышко.
Клеточная теория развивалась благодаря новым открытиям. В 1880 г. Уолтер Флемминг описал хромосомы и процессы, происходящие в митозе. С 1903 г. стала развиваться генетика. Начиная с 1930 г. стала бурно развиваться электронная микроскопия, что позволило ученым изучать тончайшее строение клеточных структур. XX век стал веком расцвета биологии и таких наук, как цитология, генетика, эмбриология, биохимия, биофизика. Без создания клеточной теории это развитие было бы невозможным.
Основные положения современной клеточной теории:
1. Все простые и сложные организмы состоят из клеток, способных к обмену с окружающей средой веществами, энергией, биологической информацией.
2. Клетка — элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живого.
3. Клетка — элементарная единица размножения и развития живого.
4. В многоклеточных организмах клетки дифференцированы по строению и функциям. Они объединены в ткани, органы и системы органов.
5. Клетка представляет собой элементарную, открытую живую систему, способную к саморегуляции, самообновлению и воспроизведению.
Будучи во многом несовершенной, тем не менее клеточная теория доказала единство живой природы и дала мощный толчок к дальнейшим исследованиям и развитию цитологии как самостоятельной биологической науки. На нынешнем этапе наши знания о клетке обширны, но не всегда достаточны для понимания механизмов её функционирования.
Это конспект по теме . Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту:
- Посмотреть конспект: (6 класс)
- Посмотреть конспект: (7 класс)
