Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Нуклеїнові кислоти у живому організмі. Їхні особливості.





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Існує два типи нуклеїнових кислот у живому організмі — ДНК та РНК. Вони характеризуються наявністю специфічних функцій, особливостями будови молекули. Це високополімерні сполуки маса яких може сягати від сотень до декількох тисяч дальтон.

Левова частка молекул ДНК локалізується у ядерному апараті клітини, а ось РНК локалізується на рибосомах, у цитоплазмі, частково у ядрі.

Детальна інформація на практичній.

Лекція 4.

Тема: Стуктурно-функціональна організація клітини.

Питання:

1. Цитологія - наука про клітину.

2. Клітинна теорія Шлейдена-Шванна.

3. Загальна характеристика побудови клітини живих організмів.

4. Особливості організації прокаріотичних та еукаріотичних клітин.

5. Порівняльна характеристика рослинних, тваринних та грибнх клітин.

1 Цитологія – наука про клітину.

Цитологія – це розділ біології, який вивчає особливості будови усіх живих організмів на нашій планеті, які характеризуються наявністю клітинного рівня організації живої матерії. Дана наука вивчає морфологічні особливості будови клітини, досліджує її структурні компоненти, їхні функції та фізіологічні процеси.

Клітина — це елементарна, структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, що характеризується наявністю власного метаболізму.

Цитологія як наука зародилася на початку 17 ст. Проведення досліджень клітини ускладнювалося її незначними розмірами 0,1-0,2 мм і її неможливо побачити неозброєним оком.

Розвиток цитології, як науки пов'язаний із винаходом мікроскопа. Англійський дослідник Роберт Гук вивчаючи з допомогою сконструйованого ним мікроскопа зріз корка дуба відкрив у 1665 р клітинну будову рослинних тканин та запропонував термін “клітина”, хоча спостерігав не за живими клітинами, а за оболонками мертвих клітин.

Сучасник Гука голландець Антоній ван Левенгук теж за допомогою мікроскопа власної конструкції відкрив одноклітинні організми, зокрема інфузорії та бактерії, а також еритроцити крові.

У 1833р англійський ботанік Броун довів, що неодмінним компонентом клітини є ядро.

На початку 19 ст вже було відомо про структуру клітин різних типів, що стало передумовою створення клітинної теорії, яка вплинула на розвиток не тільки цитології, а й біології взагалі. Величезну роботу з опису будови різних біологічних об'єктів виконав Мюллер — який відкрив у хорді хребетних тварин клітини, що нагадували рослинні. Ботанік Шлейден узагальнив спостереження своїх попередників, починаючи від Гука і зрозумів, що всі рослини складаються із клітин. У 1839 р Теодор Шванн порівняв клітини рослин і тварин, виявив їх подібність і сформулював клітинну теорію, яка була доповнена даними Вірхова та Бера.

З винаходом електронного мікроскопа дані про будову клітини значно розширилися. Було доведено, що клітини мають власну інформаційну систему через яку зберігається та передається інформація про особливості будови та процеси життєдіяльності як клітини, так і цілісного організму.

2. Клітинна теорія Шлейдена-Шванна.

Одним із найважливіших етапів у розвитку цитології, як науки виступає період формування та підтвердження вірності клітинної теорії, яка свідчила про те, що :

15.клітина — елементарна структурна і функціональна одиниця живих організмів;

16.клітини різних організмів гомологічні (подібні) за будовою;

17.розмножуються клітини тільки поділом материнської клітини;

18.багатоклітинні організми це складні ансамблі клітин поєднаних у цілісні інтегровані системи тканин та органів, які пов'язані між собою міжклітинними, гуморальними, імунними та нервовими формами регуляції.

3.Загальна характеристика клітин різних груп живих організмів.

Як стверджує одне із положень клітинної теорії Шлейдена-Шванна «клітини різних живих організмів є гомологічними, або іншими словами подібними за будовою». Клітину можна поділити на три головні структурні компоненти: поверхневий апарат клітини, який відділяє вміст клітини від навколишнього середовища та представлений клітинною мембраною; ядро, яке містить спадкову інформацію певного живого організму; та цитоплазма із її структурними компонентами (різноманітні органели та включення).

Плазмалема - зовнішня оболонка живої клітини, яка відокремлює її вміст від навколишнього середовища та запобігає проникненню хвороботворних мікроорганізмів у живу клітину. Дана структура складається із трьох шарів: над мембранного комплексу, власне мембранної оболонки та під мембранного комплексу.

Плазматична мембрана, або плазма лема, цитоплазматична мембрана притаманна для усіх груп живих організмів, її товщина становить 7-8 нм. З хімічної точки зору вона складається із молекул ліпідів, які розташовуються у два шари та білків, які розташовуються доволі дифузно.

Молекули ліпідів характеризуються наявністю гідрофільної та гідрофобної частин при формуванні біліпідного шару вони розташовуються таким чином що гідрофільні ділянки молекул розташовуються назовні, а гідрофобні всередину між двома шарами ліпідів. Білкові молекули поділяються на три групи: периферичні, інтегральні та напівінтегральні.

Інтегральні білкові молекули – це молекули, які повністю проникають крізь два шари ліпідів. Дуже часто дані молекули містять у собі транспортні канальці та забезпечують транспортування макро та мікромолекул із клітини та назовні, та в протилежному напрямку.

Напівінтегральні білкові молекули тільки частково проникають крізь біліпідний шар.

Периферичні білкові молекули розташовуються на поверхні біліпідного шару та не проникають у біліпідний шар. Дані молекули виконують переважно рецепторні функції, вони першими сприймають наближення чужорідних тіл та забезпечують відповідь клітини на зовнішні подразники не залежно від типу подразнювала (якщо до клітини наближається шкідлива молекула клітина намагається відштовхнутися від неї, а якщо наближається корисна молекула то відбуваються перебудови у транспортних канальцях та підготовка до транспортування необхідних речовин всереду клітини, або ж навпаки).

Надмембранний клітинний комплекс - розташовується на плазмадемою та має товщину 3-4 нм. У тваринних організмів над мембранний комплекс представлений глікокаліксом. Він майже повністю покривають клітини тваринних організмів, за винятком невеликих ділянок, через які відбувається взаємодія між цитоплазмами клітин які формують одну тканину. Дослідження показали, що глікокалікс складається переважно з глікопротеїдів, складні білкові молекули, які складаються із двох частин білкової, та вуглеводної яка найчастіше представлена вуглеводами глюкозою, фруктозою, галактозою також вони містять сіалову кислоту, та гліколіпідів складні ліпіди, що містять у своєму складі окрім ліпідної частини вуглеводневі структури. . Більша частина глікопротеїдів занурена в бімолекулярний ліпідний шар плазмолеми, так що між глікокаліксом і розміщеною під ним мембраною існує тісний зв’язок.

Вважають, що глікокалікс діє як склеювальний (адгезивний) фактор, що сприяє утримуванню клітин разом. Різні види клітин характеризуються певними особливостями вуглеводних сполук у глікополімерах мембрани, що забезпечує взаємне “розпізнавання” клітин, як однорідних, так і “пізнавання” чужих, (наприклад, при пересаджуванні органів), Глікокалікс приводить в дію імунні механізми, які викликають відпадання цих клітин. Таким чином, глікокалікс забезпечує взаємодію клітин з оточенням взагалі. Завдяки пористості будови глікокалікс є в плазмолемі реактивною зоною, де відбуваються певні біохімічні процеси.

У клітинах бактерій, рослин та грибів надме бранний комплекс представлений більш-менш щільною клітинною стінкою. У рослин вона найчастіше представлена зібраними у пучки водонепроникними волокнами целюлози, окрім неї до складу клітинної стінки входять неорганічні сполуки силіцію та кальцію. В організмі грибів клітинна стінка представлена нітрогенвмісним полісахаридом хітином (який підвищує міцність клітинної стінки) та глікогеном.

Підмембранний клітинний комплекс представлений цитоскелетом клітини, який складається із мікрофіліментів та мікротрубочок. Головним завданням даного комплексу є підтримка та адаптація форми клітини. до зовнішніх факторів, сполучення всіх компонентів клітини між собою, а також допомога у пересуванні клітини у навколишньому середовищі, якщо мова іде про одноклітинні організми.

Мікрофіаменти - нитки побудовані із білкових молекул актину та міозину (які характеризуються не м'язовою природою), їхня товщина становить 4-7 нм. Дані білкові молекули здатні до скорочення за аналогією до таких у м'язових волокнах та допомагають переміщуватися клітині у залежності від умов навколишнього середовища.

Мікротрубочки - білкові внутрішньоклітинні структури еукаріотичних клітин. Вони є циліндрами з діаметром 25 нм., з порожниною у середині. Вони використовуються у клітині, як канали для транспортування вантажів. Транспортування по мікротрубочках відбувається з допомогою моторних білків.

Біологічні мембрани виконують наступні функції:

· захисна - запобігає проникненню чужорідних молекуул та мікроорганізмів у середину клітини:

· активне транспортування із клітини, або у середину клітини молекул із різними молекулярними масами – при цьому відбувається затрата енергії для живї клітини;

· пасивне транспортування речовин - без затрати енергії клітинами через транспортні канальні;

· фагоцитоз – захоплення твердих частинок які використовуються для забезпечення клітини додатковою енергією;

· піноцитоз – захоплення рідин із розчиненими у них корисних речовин для існування живої клітини;

· рецепторна - відчуває наближення чужорідних молекул або вірусних організмів;

· скоротлива – під впливом факторів навколишнього середовища відбувається скорочення під мембранних клітинних комплексів та уникнення клітиною зустрічі із чужорідними організмами, або молекулами, якщо мова іде по одноклітинні організми, або ж передача скоротливих імпульсів від клітини до клітини, якщо мова іде про багатоклітинний організм.

Другим структурним компонентом є ядро із генетичною інформацією. Ядро – це двомембранна клітинна органела, яка всередині містить генетичний матеріал певного живого організму. Ядерна оболонка називається нуклеолемою, вона характеризується наявністю дрібненьких пор, через які відбувається ядерно-цитоплазматичний транспорт. У середині ядра розміщуються молекули ДНК, які утворюють хромосоми, іРНК, яка відіграє важливу роль при біосинтезі білкових молекул та та тРНК, яка відіграють важливу роль при ядерно-цитоплазматичному транспортуванні. Усі ці структури розміщуються у внутрішньоядерному середовищі, або іншими словами нуклеоплазмі.

Цитоплазма – це внутрішнє середовище живої клітини, до її складу входять різноманітні включення та органели. Цитоплазма позбавлена всіх органел та включень має назву цитозолю.

Включення – це тимчасові компоненти клітини, які можуть бути змінними, до них часто відносяться запасні речовини живої клітини (крохмаль, різноманітні ліпіди, неорганічні речовини).

Органели – це постійні компоненти живої клітини, які виконують специфічні, притаманні виключно для них функції. Органели покриті ззовні мембранами, які відділяють внутрішній вміст певної органели від загального внутрішньоклітинного середовища. У залежності від кількості мембран органели поділяються на наступні групи: одно мембранні, двомембранні та немембранні органели.

Немембранні органели - найпростіші за будовою органели живої клітини вони позбавлені мембран до даної групи відносяться рибосоми, центріоль, ядерце.

Рибосоми – це не мембранна органела, яка складається із двох субодиниць великої та малої. До складу рибосом входять специфічні рибосомальні білки та рРНК, яка забезпечує біосинтез білкової молекули, слід зазначити що окрім вище зазначених компонентів до складе рибосоми входять також ферменти, які забезпечують біосинтез. Велика та мала рибосомальні субодиниці є рухомими по відношенні одна від одної.

Центріоль - невелика органела, яка входить до складу клітинного центру (головного регулятора клітинного поділу, що складається із білкових молекул) та розташовується поблизу ядра. Дана органела забезпечує побудву веретена поділу та виступає основою для утворення війок та джгутиків. Зустрічається у всіх клітинах тваринного організму та у деяких клітинах рослинного організму.

Ядерце - це утворення у еукаріотичній клітині, яка розміщується поблизу клітинного ядра головні функції даної органели полягають у синтезі рРНК, формування субодиниць рибосом та ядерних білків (пістонів).

Одномембранні органели – постійні компоненти клітини, які покриті тільки однією мембраною. До даної групи органел відносяться наступні клітинні структури: органи руху, лізосоми, пероксисоми, вакуоля, ендоплазматична сітка та комплекс Гольджі.

Органи руху – представлені переважно джгутиками, або війками. Джгутики характеризуються доволі складною будовою вони складаються із базального тільця та безпосередньо джгутика, або іншими словами вільною рухомою частиною. Базальна частина джгутика проникає крізь біліпідний шар та досягає цитоплазми клітини. У розрізі будова джгутика виглядає так він складається із мікротрубчок, які розташовуються наступним чином: дві центральні мікротрубочки сполучені між собою оточуються 9 парами периферичнихз мікротрубочок, а зовні покриваються мембраною. Джгутиків найчастіше буває 1-2, вони забезпечують рух одноклітинних організмів у рідкому, або напіврідкому середовищі. Що ж стосується війок – то вони мають схожу хоча і певною мірою простішу будову. Війками зазчичай покривається уся клітина вони мають волосоподібну структуру та є коротшими ніж джгутики.

Лізосоми – це мікроскопічні одно мембранні клітинні органели овальної форми. Всередині органели міститься колосальна кількість ферментів, які забезпечують процеси внутрішньоклітинного травлення, вони розщеплюють речовини, які знаходяться у клітині після перетравлення у травній вакуолі. Слід зазначити, що при пошкодженні структури лізосоми травні ферменти здатні перетравити власну клітину.

Вакуоля – це одно мембранна клітинна органела, яка має богоподібну форму. Ззовні вони покриті мембраною, а внутрішнє середовище їх має власну цитоплазму, яка має назву тонопласт із специфічними хімічними речовинами. Дана органела притаманна як для тваринних так і для рослинних клітин. Вакуолі поділяються на травні та видільні вакуолі. Травні вакуолі забезпечують перетравлення тих поживних речовин які потрапляють у клітину у процесі фагоцитозу, або піноцитозу. Видільні вакуолі - забезпечують виділення із клітин перетравлених чи шкідливих речовин.

Пероксисоми – одно мембранні мікроскопічні органели овальної, або кулеподібної форми. Забезпечує окиснення жирних кислот у клітині, синтез холестерину, ліпідів, жовчних кислот, використання кисню клітинами.

Ендоплазматична сітка - це система мікроскопічних трубочок сплющених канальців та пухирців. Ендоплазматична сітка у клітині поділяється на два види гранулярну та гранулярну. Гранулярна ендоплазматична сітка характеризується розміщенням на ній рибосом і таким чином вона відіграє важливу роль при біосинтезі білкових молекул. Агранулярна ендоплазматична сітка характеризується відсутністю рибосом на ній однією із головних її функції є створення ядерної оболонки ліпідів та стероїдів.

Комплекс Гольджі – сортує утворені у клітині міхурці та упаковує їх у міхурці. Вона сильно нагадує своїм загальним виглядом ендоплазматичну сітку.

Двомембранні органели – це органели живої клітини які відділені від навколишнього середовища з допомогою двох мембран, між якими є простір. До двомембранних органел відносять мітохондрії, хлоропласти та ядро.

Мітохондрії – це двомембранні органели які характеризуються наявністю зовнішньої гладкої мембрани, а внутрішня утворює різноманітні вигини, або кристи. На кристах мітохондрій відбувається синтез АТФ, тому вона виступає своєрідним генератором енергії у живій клітині. Вони мають власну поза ядерну ДНК.

Пластиди – це двомембранні клітинні органели, які виконують різноманітні функції в живій клітині. Зовнішня мембрана у пластид як і у мітохондрій є гладенькою, а от внутрішня утворює вирости ламели., на яких гронами розміщуються монето подібні телакоїди. Вони притаманні для рослинних клітин та поділяються на три групи: хлоропласти, хромопласти та лейкопласти.

Лейкопласти – це безбарвні пластиди у живій клітині, вони виступають первинними пластидами та здатні диференціюватися у інші типи пластид у живій клітині.

Хромопласти – це пластиди жовтого, червоного або іншого забарвлення, головна роль їх у клітині полягає у тому що саме вони надають забарвлення плодам, а також листковим пластинкам в осінній період.

Хлоропласти – це пластиди у яких відбувається процес фотосинтезу. Зокрема даний процес здійснюється у телакоїдах де наявний специфічні пристосування.

Слід зазначити. Що походження двомембранних органел є доволі загадковим оскільки і мітохондрії і хлоропласти характеризуються наявністю власної ДНК. Згідно із однією із гіпотез колсь дані структури були поглинутими живими клітинами. Як джерела енергії.проте так і не змогли перетравитися за допомогою травної вакуолі і якимось чином передалися наступному поколінню клітин при їхньому поділі, пристосувавшись до виконання певних функцій.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.