В. МОРФОЛОГИЯ КЛЕТКИ - Основные положения учения о клетке
- 1) Общая (описательная) морфология клетки * Размеры:
- -- клеток эукариот -- от 5 --7 мкм (эритроциты млекопитающих) до нескольких сот микрометров и более (яйцеклетки птиц).
Мембрана является универсальным строительным блоком большинства клеточных структур.
- А) Химический состав биологических мембран:
- * Липиды: полярные (фосфолипиды, сфингомиелины -- основные структурообразующие липиды; в их молекуле имеются четко разграниченные гидрофильная и гидрофобная области) и неполярные (холестерин -- главный регулятор вязкости и, соответственно, текучих свойств мембраны). * Белки: по функции -- структурные, ферментные, транспортные, рецепторные; по топографии в мембране -- интегральные (крупные белки, пронизывающие толщу мембраны), периферические, поверхностные. * Вода и минеральные элементы (Са2+, Mg2+ и др.). * Углеводы и другие компоненты.
Под электронным микроскопом биологическая мембрана выглядит как двухконтурная трехслойная (два темных слоя с краев и один светлый слой в середине) структура толщиной около 8 нм.
- * Основу биологической мембраны составляет двойной слой фосфолипидов, молекулы которых расположены в пространстве таким образом, что их заряженные головки образуют наружный гидрофильный слой, а незаряженные жирнокислотные хвосты, ориентированные внутрь, формируют гидрофобный слой. В)Общие функции и свойства мембран. * Разграничительная -- мембраны отграничивают клетку от окружающей микросреды, ядро от цитоплазмы, формируют стенку ряда цитоплазматических органелл и включений, делят внутренний объем цитоплазмы и клетки в целом на отдельные относительно автономные "отсеки" -- компартменты, в которых поддерживается неравновесная концентрация веществ. * Транспортная -- через мембрану или вдоль нее осуществляется перемещение различных веществ и частиц (механизмы трансмембранного переноса см. в разделе "Клеточная оболочка"). * Метаболическая -- на поверхности и во внутреннем объеме мембраны протекают разнообразные биохимические реакции, катализируемые встроенными в нее ферментами. * Рецепторная -- в конструкцию мембраны "вмонтированы" особые рецепторные белки, осуществляющие специфическое связывание химических веществ-сигналов, идущих от других структурных компонентов клетки или из внеклеточного окружения. Благодаря им осуществляется регуляция и координация процессов, протекающих в мембранных структурах клетки. * Способность к самосборке и саморазборке -- в зависимости от химического состава и физико-химических характеристик микросреды мембраны распадаются на составляющие их химические компоненты или формируют новые мембранные структуры. * Самозамыкаемость -- мембраны не имеют свободных краев, способных взаимодействовать с водным окружением, и поэтому замыкаются в везикулярные, цилиндрические и другие образования. * Асимметричность -- поверхности плазматической и других мембран клетки существенно различаются по липидному составу и по набору связанных с ними белков. Г)Мембранные структурные клетки:
- -- плазмалемма (клеточная мембрана); -- ядерная оболочка; -- цитоплазматическая сеть; -- комплекс Гольджи; -- митохондрии; -- лизосомы; -- пероксисомы; -- пластиды. 2. Фибриллярно-трубчатый принцип.
Некоторые внутриклеточные структуры имеют нитчатое или трубчатое строение. При электронной микроскопии они выглядят сходным образом, поэтому такие структуры объединены в одну группу.
К ним относятся:
- -- хроматиновые структуры ядра (хроматин, хромосомы); -- микротрубочки; -- микрофиламенты; -- промежуточные филаменты; -- клеточный центр; -- базальное тельце жгутиков и ресничек; -- миофибриллы (органеллы специального значения, встречающиеся в структурных элементах мышечных тканей). 3. Глобулярный принцип
Одна из клеточных структур -- рибосома -- имеет шаровидную форму.
3) Схема структурной организации клетки.
КЛЕТКА:
Клеточная цитоплазма ядро
Оболочка
Гиалоплазма структу - нуклеоплазма структу-
Рированная часть
Органеллы включения
Общего спец. значения значения
1 - 11 12 - 18 ядерная ядрышко скелетные хромати -
Оболочка структуры новые структуры
Примечание: А - органеллы общего значения: 1 -- агранулярная цитоплазматическая сеть; 2 -- гранулярная цитоплазматическая сеть; 3 -- пластинчатый аппарат Гольджи; 4-- митохондрия; 5-- лизосома; 6 -- пероксисома; 7-- клеточный центр; 8 -- микротрубочки; 9-- промежуточные филаменты; 10 -- микрофиламенты; 11 -- рибосома; Б - органеллы специального значения: 12 -- миофибриллы; 13 -- нейрофибриллы; 14 -- синаптические пузырьки; 15-- пластиды; 16 -- вакуоли (15 и 16 - в растительных клетках); 17 -- пищеварительная вакуоль; 18-- выделительная вакуоль (17 и 18 -- у одноклеточных животных).
Плазматическая мембрана (плазмалемма)
- 1. Характерные черты строения * Большая толщина плазматической мембраны (плазмалеммы) вследствие высокого содержания интегральных белков. * Наличие гликокаликса -- надмембранной войлокообразной структуры, образованной углеводными остатками интегральных белков (гликопротеидов). * Наличие подмембранного комплекса, представляющего собой ажурную конструкцию, состоящую из микротрубочек, промежуточных фибрилл, микрофиламентов и других структур (часть цитоскелета). 2. Функции. *Защитная: физическая -- за счет вязко-эластических свойств плазмалеммы; химическая -- за счет буферных свойств относительно автономного слоя жидкости, "пропитывающего" гликокаликс. * Транспортная:
Механизмы транспорта с затратой без затраты плазмалеммы плазмалеммы диффузия ультрафильтрация активный перенос фагоцитоз пиноцитоз простая облегченная Обозначения: 1 -- захват плотных частиц; 2 -- захват капелек жидкости [1 и 2 -- соответственно эндоцитоз (если в клетку) и экзоцитоз (если из клетки]; 3 -- транспорт веществ по градиенту концентрации; 4 -- транспорт веществ по градиенту концентрации, но с большей скоростью, так как осуществляется с помощью белков-переносчиков (без затраты энергии); 5 -- транспорт веществ вместе с растворителем по градиенту гидростатического давления; 6 -- транспорт субстратов против градиента концентрации, при участии мембранных белков-ферментов, с затратой энергии (нередко в процессе переноса субстрата через мембрану он подвергается химической модификации).
- * Рецепторная -- специфическое восприятие химических сигналов, идущих из внешней по отношению к клетке среды, и их передача внутренним структурным компонентам клетки. * Поддержание формы клетки. * Участие в активном движении клетки. * Формообразовательная -- неоднородность строения клеточной оболочки обеспечивает формирование разнообразных многоклеточных и колониальных структур -- тканей многоклеточных организмов, колоний прокариот; частным случаем гетерогенности клеточной оболочки является наличие межклеточных контактов (см. ниже). 3. Специализированные образования плазматической мембраны.
Дифференцированность плазмалеммы наиболее выражена у поляризованных клеток, в частности, клеток эпителиев. Для таких клеток характерно наличие двух полюсов (апикального и базального). В соответствии с этим в плазматической мембране выделяют апикальную, латеральную (боковую) и базальную части. На апикальной части плазмалеммы -- жгутики, реснички и микроворсинки.
- * Жгутики -- длинные и немногочисленные; встречаются главным образом у одноклеточных; у многоклеточных организмов ими снабжены некоторые специализированные клетки, например, сперматозоиды. * Реснички -- короткие и многочисленные; встречаются у одноклеточных и некоторых клеток многоклеточных организмов, например клеток эпителия трахеи. * Представляют собой пальцеобразные выросты плазмалеммы, содержащие внутри аксонему (цилиндр из 10 диад микротрубочек: 9 по периферии + 1 в центре), в основании которой лежит базальное тельце (строение аналогично центриоли). * Функция -- двигательная. * Микроворсинки -- многочисленные пальцеобразные выросты плазмалеммы, содержащие в центре пучок микрофибрилл, которые переплетаются между собой у основания и образуют терминальную сеть. Имеются у клеток кишечного эпителия и эпителия почечных канальцев. * Функции -- пристеночное пищеварение и всасывание.
На базальной части плазмалеммы -- базальный лабиринт; включает древовидные впячивания базальной части плазматической мембраны и митохондрии; встречается в клетках эпителия почечных канальцев.
* Функции -- транспорт воды и различных веществ в клетку и из клетки.
Латеральная часть плазмалеммы принимает непосредственное участие в формировании межклеточных контактов.
* С функциональных позиций подразделяются на три группы: адгезионные (обеспечивают механическое "скрепление" клеток; десмосомы, ленточные десмосомы, полудесмосомы), замыкающие (препятствуют проникновению веществ в межклеточные щели; плотный контакт), коммуникационные (передают химические и электрические сигналы от клетки к клетке; щелевидные контакты, синапсы).
Ядро:
Общие функции ядра.
- * Генетическая:
- -- Хранение наследственной информации. -- Передача наследственной информации в ряду поколений. -- Реализация наследственной информации.
Общая схема строения ядра.
- * Неструктурированная часть -- нуклеоплазма. * Структурированная часть -- ядерная оболочка, скелетные структуры (ядерный скелет), хроматиновые структуры {хроматин, хромосомы), ядрышко.
Нуклеоплазма.
- * Физико-химические свойства -- коллоид. * Химический состав: вода и минеральные компоненты (Na, К, Mg, Ca и др.). -- Водорастворимые белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и продукты их метаболизма. * Функции. -- Растворитель для полярных веществ. -- Среда для протекания процессов метаболизма, биоэнергетики, транспорта и др.
Ядерная оболочка (кариолемма).
- * Ультраструктура. -- Наружная и внутренняя мембраны. -- Комплекс поры. -- Ламина (плотная пластинка, состоящая из промежуточных филаментов, располагается под внутренней мембраной). -- Перинуклеарное пространство. -- Пристеночные гранулы -- для прикрепления нитей хроматиновых структур к внутренней мембране. * Биохимическая характеристика. -- Липиды. -- Мембранные белки -- рецепторные, транспортные и др. * Функции. -- Разграничительная и опорная (для хроматиновых структур). -- Транспортная, через поры, через одну или две мембраны, путем "впячивания--выпячивания с последующим отрывом". * Биогенез: формируется в телофазе митоза из мембран ЦПС, комплекса Гольджи и др.
Ядерный скелет.
- * Ультраструктура. -- Плотная пластинка (ламина) с поровыми комплексами. -- Фибриллярно-гранулярная сеть. * Биохимическая характеристика: негистоновые белки, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты. * Функции. -- Поддержание формы ядра. -- Опора для хроматиновых структур. -- Участие в транспортных процессах. * Биогенез: формируется в телофазе из растворенных белков.
Ядрышко.
- * Структура: округлое компактное образование преимущественно нитчатого строения. Компоненты:
- -- Нуклеолонема (основная нитчатая структура, состоит из рибонук-леопротеидных нитей). -- Гранулярный компонент (рибонуклеопротеидные гранулы). -- Ядрышковый хроматин.
Хроматиновые структуры.
* Хроматин и хромосомы -- две формы существования одного материала: в
Ядрах неделящихся клеток -- хроматин, в делящихся митозом или мейозом -- хромосомы.
- * Биохимическая характеристика хроматиновых структур. -- ДНК (в форме дезоксирибонуклеопротеида). -- Гистоновые белки. -- Негистоновые белки (регуляторные белки и др.). -- Ферменты (ДНК-полимераза, РНК-полимераза и др.). -- и-РНК, т-РНК. * Молекулярная организация хроматиновых структур соответствует по нуклеосомному принципу. -- Построены из однотипных структурных единиц -- нуклеосом. -- Основу (сердцевину или кор) нуклеосомы составляет образование, состоящее из 8 молекул гистоновых белков, на которую намотаны в виде левозакрученной суперспирали 2 витка ДНК. -- Молекула ДНК непрерывна и переходит с одной нуклеосомы на другую, соединяя их в линейную структуру -- нуклеосомную нить.
Хроматин.
- * Структура. -- Светооптическая характеристика: базофильные глыбки различной плотности, располагающиеся преимущественно на периферии ядра. -- Электронно-микроскопическая характеристика: сложно организованная сеть из фибрилл и гранул, различных по размеру и электронной плотности. -- Фракции: эухроматин (деконденсированный; функционально активен) и гетерохроматин (конденсированный; функционально неактивен). * Функции:
- -- хранение наследственного материала; -- самоудвоение генетической информации; -- реализация генетической информации (биосинтез иРНК и тРНК).
Хромосомы.
- * Структура. -- Светооптическая характеристика:
- А) общая морфология хромосомы (центромера, плечи, теломеры и т. д.); Б) Модель структурной организации (модель ступенчатой спирализации) предполагает, что в хромосоме каждая нитчатая структура n-ого порядка формируется вследствие спирализации определенного множества нитей
- -- в зависимости от соотношения длины плеч (равноплечные, почти равноплечные, неравноплечные; особый вариант-- спутничные хромосомы).
Клетка прокариот эукариот морфология физиология
Похожие статьи
-
Г. ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ - Основные положения учения о клетке
1. Общие проявления жизнедеятельности клетки А) Метаболизм. Метаболизм -- совокупность процессов обмена веществ и энергии внутри клетки и между клеткой и...
-
Б. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТКИ - Основные положения учения о клетке
1) Методы исследования структурной организации клетки. Световая микроскопия. * Получение четких изображений мелких (недоступных человеческому глазу)...
-
Строение клетки - Химический состав клетки
1. Типы клеточной организации. Среди всего многообразия ныне существующих на Земле организмов выделяют две группы: вирусы и фаги, не имеющие клеточного...
-
Строение листа (рисунок Ф. Унгера) - Учение о растительной клетке
Весьма сложные процессы равномерного распределения ядерного вещества, наблюдаемые при делении клеток у высших растений, ускользнули от внимания этих...
-
Первая часть этого труда была посвящена вопросу о развитии растений. Саму постановку проблемы генезиса растительных тканей можно было бы считать большим...
-
Строение бактериальной клетки - Изучение морфологии микроорганизмов
Для изучения строения бактериальной клетки наряду со световым микроскопом применяют электронно-микроскопические и микрохимические исследования,...
-
Морфология глиальных клеток, Астроциты - Нейроглия и нервная деятельность
Астроциты Эти глиальные клетки имеют нейроэктодермальное происхождение и созревают из клеток-предшественников - глиобластов внутренних слоев нервной...
-
Теодор Шванн, Рисунки из монографии Шванна - Учение о растительной клетке
Таким образом, мы видим, что к концу 30-х гг. XIX в., когда на арену истории науки выступили творцы клеточной теории М. Шлейден (1804-1881) и Т. Шванн...
-
Основные свойства живых клеток - Цитологические исследования
Изучение живых клеток пролило свет на их жизненно важные функции. Было установлено, что последние можно разбить на четыре категории: подвижность,...
-
Строение растительной клетки - Производство биоферментных препаратов
Биотехнологический хемостат вакцина антибиотик Растительная клетка состоит из более или менее жесткой клеточной оболочки и протопласта. Клеточная...
-
Большое значение в формировании эволюционных взглядов Дарвина сыграли его собственные открытия, сделанные им во время путешествия на корабле "Бигль"....
-
Общие сведения, Основные положения клеточной теории - Клеточная теория
Клеточная теория -- основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века , предоставившая базу для понимания закономерностей...
-
Представители этого класса - самые примитивные простейшие. Форма их тела непостоянна. Передвигаются они с помощью ложноножек. Обитают в пресных водах, в...
-
ЯДРО. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ - Самостоятельные работы по ботанике. 1 курс
1. Ультратонкое строение хромосомы. Хромосомы состоят их нитей хроматина. Нити хроматина в хромосоме представлены двойной спиральной ДНК которая...
-
Гомологичность клеток - Клеточная теория
Термин гомологичность означает сходство по коренным свойствам и отличие по второстепенным. Так, например, руки человека, крыло птицы, передняя нога...
-
Клетка - единая система сопряженных функциональных единиц - Клеточная теория
В начале нашего изложения в согласии с клеточной теорией мы обсуждали первый ее постулат: клетка - наименьшая единица живого. Однако мы знаем о сложности...
-
Ядро - самый заметный и самый большой органоид клетки, который первым привлек внимание исследователей. Клеточное ядро открыто в 1831 году шотландским...
-
Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина - Антропогенез
Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем,...
-
В эпидемиологии развития инфекции имеют значение: 1. возраст 2. географическое положение 3. социально - экономический статус 4. профессия Инфицирование...
-
Содержание в клетках и тканях - ДНК
Содержание ДНК в органах и тканях животных и человека колеблется в широких пределах и, как правило, тем выше, чем больше клеточных ядер приходится на...
-
ОБОЛОЧКА РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ - Самостоятельные работы по ботанике. 1 курс
Формирование оболочки растительной клетки. Новая оболочка формируется в процессе деления клетки в заключительной стадии митоза - телофазе. После...
-
Молекулярный состав клетки, Неорганические вещества. - Химический состав клетки
Химический элементы входят в состав клеток в виде ионов или компонентов молекул неорганических и органических веществ. Неорганические вещества. Вода -...
-
Кровь человека составляет примерно 8% от массы тела. Кровь состоит из клеток, клеточных фрагментов и водного раствора, плазмы. Доля клеточных элементов в...
-
Жизнедеятельность клетки характеризуется непрерывно протекающими в ней процессами обмена веществ, причем цитоплазма избирательно реагирует на воздействие...
-
Строение клетки., Мембрана. - Строение клеток
Клетки находятся в межклеточном веществе, обеспечивающем их механическую прочность, питание и дыхание. Основные части любой клетки - цитоплазма и ядро....
-
Итак, я рассмотрела группу разноусых бабочек. Это очень обширная группа бабочек. Многие из описанных мной видов являются охраняемыми и занесены в красную...
-
В многоклеточном организме все сложные проявления жизни возникают в результате координированной активности составляющих его клеток. Задача цитолога -...
-
Транспорт питательных веществ в бактериальную клетку - Физиология микроорганизмов
Пассивный - облегченная диффузия, в следствии разности концентрации питательных веществ, без затрата энергии. Отвечает за транспорт цитоплазматическая...
-
Молекулярные механизмы регуляции клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Апоптоз - многоэтапный процесс. Первый этап - прием сигнала, предвестника гибели в виде информации, поступающей к клетке извне или возникающей в недрах...
-
Открытие клетки - Цитологические исследования
Изучение мельчайших структур живых организмов стало возможным лишь после изобретения микроскопа, т. е. после 1600. Первое описание и изображения клеток...
-
Eurrhypara hortulata - Огневка крапивная Это семейство включает около 6200 видов. Наиболее крупные виды огневок нашей фауны достигают 45 мм в размахе,...
-
Эукариотическая клетка - Клеточная теория
Эукариоты (эвкариоты) (от Греч. eu -- хорошо, полностью и karyon -- ядро) -- организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным Ядром ,...
-
Строение клеток, Прокариотическая клетка - Клеточная теория
Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток -- Прокариоты (предъядерные) и...
-
В большинстве других случаев клеточной пролиферации в период между митозами происходит рост клеток. Клетка увеличивается в объеме почти вдвое и затем...
-
Самки многих видов откладывают дюжины и даже тысячи яиц, однако численность бабочек не увеличивается, а скорее всего уменьшается. Это явление объясняется...
-
Учение о растительной клетке - Учение о растительной клетке
Открытие клетки относится к тому периоду в истории человечества, когда наука впервые решилась сбросить с себя звание Ancillae theologiae (служанки...
-
Растительноядность и огромное число видов определяют большую роль бабочек в природе и хозяйственной деятельности человека. На территории России...
-
Чем занимаются немедленные ранние гены в клетке? - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Некоторые из них кодируют транскрипционные факторы для структурных генов, другими словами, регулируют уровни их экспрессии [3]. Это очень важная функция,...
-
ВКЛЮЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ. ВАКУОЛЬ И КЛЕТОЧНЫЙ СОК - Самостоятельные работы по ботанике. 1 курс
Понятие о вакуоли, функции и возникновения вакуолей. Вакуоли отделены от цитоплазмы тонопластом. Жидкость, заполняющая вакуоль представляет собой...
-
ОСНОВНЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ СИММЕТРИЙ - Основы учения о симметрии
1. Сдвиг начала координат. Эта операция не изменяет физических законов, что связано с физической эквивалентностью всех точек пространства, т. е. с его...
В. МОРФОЛОГИЯ КЛЕТКИ - Основные положения учения о клетке