Клеточная теория

Клеточная теория

Клетка – структурная функциональная еденица жизни.

Средний размер 10 – 100 мкм, колеблется от 0.25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (страусиное яйцо).

История

1665 год – Роберт Гук наблюдал клеточное строение растений (опыты с пробкой и световым микроскопом).

1672 год – Н. Грю изучал ткани.

1678 год – Левин Гук (опыты с кровью).

1831 год – Р. Броун описал ядро в растительной клетке.

1838 год – М. Шлейден – исследовал ядро.

1839 год – Томас Шванн – первое обобщение клеточной теории, сделанное при использовании результатов исследований Я. Пуркине и его школы, Шлейдена и других предшественников.

1858 год – Р. Вирхов – совершенствование и уточнение клеточной теории. Новый тезис о приемственности клетки (каждая клетка из клетки).

После Вирхова клеточную теорию кратко можно было бы описать так:

1)  Клетка – структурная функциональная еденица живой материи.

2)  Существуют две группы клеток: прокариоты и эукариоты, возникшие 3.5 млрд лет назад.

3)  Клетка из клетки

4)  В многоклеточных организмах клетки специализируются и дифференцируются по выполняемым функциям.

Клетка

Классификация по наличию ядра: прокариоты и эукариоты.

Клетка

(i) Клеточная оболочка – неживая часть клетки. Есть у растений, грибов, некоторых бактерий. Состоит из циллюлозы.

(ii) Протопласт – живая часть клетки.

1. Плазмалемма

Клеточная мембрана (цитоплазматическая мембрана, плазматическая мембрана, плазмалемма) – мембрана, отделяющая цитоплазму клетки от наружной среды или от клеточной оболочки (для растительных клеток). Является органоидом клетки. Клеточная мембрана формируется в гранулярной ЭПС, модифицируется в аппарате Гольджи. Играет важную роль в обмене веществ между клеткой и внешней средой, движении клеток и сцеплении их друг с другом. Полупроницаема: практически не является препятствием для воды. Скорость диффузии других веществ прямо пропорциональна их растворимости в липидах и обратно пропорциональна их молярной массе.

Связана с гликокаликсом. Гликокаликс – гликопротеиновый комплекс, функционирующий на поверхности мембран животных клеток. Обычно в него входят и клеточные рецепторы.

Строение

Мембрана представлена дислоем фосфолипидов.

Белки могут встраиваться в мембрану.

- Интегральные – прошивают мембрану

- Периферические – «плавают на внешней поверхности мембраны»

- Полупогруженные – «плавают на внутренней поверхности мембраны»

Функции

1)  Клеточные границы

2)  Рецепторная

3)  Биологическое электричество

4)  Энергетические процессы

Также мембрана осуществляет выборочный транспорт в клетку и из клетки.

1.Сквозь мембрану

1) Активный (против градиента концентрации) – через белковые насосы

i) Специальные насосы (для NA, H, Mg)

ii) Белковые насосы (калий-натриевый насос)

2) Пассивный (по градиенту концентрации)

i) Осмос – движение растворителя в сторону выравнивания концентрации

ii) Диффузия

iii) Облегченная диффузия

2.В пузырьках

i) Экзоцитоз – транспорт в клетку.

ii) Эндоцитоз – транспорт из клетки.

a) Фаго (твердые) – крупные частицы

b) Пино («жидкие») - макромолекулы

iii) Трансцитоз – формально частица оказывается внутри клетки, но фактически она во внешней среде.

Мембранные структуры

Микрофиламенты – нити белка актина немышечной природы в цитоплазме эукариотных клеток. Под плазмолеммой образуют сплошное сплетение (фактически крепятся к ней). В состав микрофиламентов также входят белки миозин, тропомиозин, актинин. Микрофиламенты являются сократимыми элементами цитоскелета и непосредственно участвуют в изменении формы клетки при движении. Структурно связаны с мембранными белками (в том числе рецепторами). Участвуют в цитотомии.

2. Цитоплазма

Микротрубочки – полая циллиндрическая структура клеток эукариотных орканизмов. Основной компонент – белок тубулин, кроме него в состав входит около двадцати различных белков. Микротрубочки образуют сеть в цитоплазме интерфазных клеток, веретено деления клетки, входят в составресничек и жгутиков, базальных телец и центриолей. Микротрубочки участвуют в расхождении хромосом при митозе и мейозе, в поддержании формы клетки (образуют цитоскелет), во внутриклеточном транспорте, перемещении органоидов, секреции, в обрвзовании клеточной стенки. Цитоплазматические микротрубочки или микротрубочки веретена находятся в динамическом равновесии с растворенным в цитоплазме тубулином. Разрушаются под воздействием колхицина, подофиллтоксина.

3. Ядро (является частью цитоплазмы)

Синцидий – многоядерная клетка.

Функции Ядра: храненние и реализация генетической информации, синтез РНК, образование рибосом, репликация ДНК.

Хроматин: плотный(гетеро) и рыхлый(эу) – используется чаще.

Ядро вырабатывает рибосомы и РНК, при этом получая нуклеотиды, ферменты, белки, АТФ.

Протопласт

1)Гиалопалзма – жидкая часть цитоплазмы

2)Органоиды -

Неотделенные мембраной

Рибосомы

Цитоскелет

Микрофиламенты

Промежуточные филоменты

Микротрубочки

Одномембранные

Вакуолярная система клетки

Тонопласт – мембрана вакуоли.

Турга – давление в вакуоли.

Гранулярая ЭПС – усеяна рибосомами. Основная функция синтез и транспорт белков (экспортных и мембранных).

Гладкая ЭПС – отвечает за синтез липидов и углеводов.

Эндоплазматический ретикул – ЭПС в мышечной ткани.

Аппарат Гольджи

Лизосомы

Вакуоли

Пироксиосомы

Двумембранные

Пластиды – двумембранные органоиды растений.

Тилакоид – основной элемент фотосинтезирующей системы хлоропластов.

Пропластиды – стадия развития пластида, на которой он может превратиться в любой другой.

Хлоропласты (зеленые) – фотосинтезирующие пластиды.

Лейкопласты (бесцветные) – находятся в стебле, не содержат хлорофила.

Амилопласты – запасающие полезные вещества пластиды.

Хромопласты, каратионоиды (желто-оранжевые или красные) – запасающие и привлекающие опылителей пластиды.

Митохондрии

Внешняя и внутренняя мембраны, гребни – впячивания внутренней мембраны, грибовидные тела – находятся на гребнях, участвуют в выроботке энергии, ДНК, РНК, матрикс, рибосомы.

Рибосома – органоид клетки, отвечающий за биосинтез белка.

3)Включения – пузырьки с твердым веществом.

Клеточные контакты