Как се образуват нови клетки. клетъчна теория
Всички живи организми могат да растат. Повечето растения растат през целия си живот, докато животните растат до определена възраст. Растежът на организмите е резултат от деленето на клетките. Всяка нова клетка възниква само чрез делене на вече съществуващи клетки.
клетъчно делене - труден процесв резултат на което от една майчина клетка се образуват две дъщерни клетки.
Важна роля в клетъчното делене играят хромозомите, съдържащи се в клетъчното ядро. Те предават наследствени черти от клетка на клетка и осигуряват сходството на дъщерните клетки с майчините. По този начин, с помощта на хромозоми, наследствената информация се предава от родителите на потомството. За да могат дъщерните клетки да получат пълна наследствена информация, те трябва да съдържат същия брой хромозоми като майчината клетка. Ето защо всяко клетъчно делене започва с удвояването на хромозомите (I).
След дублирането всяка хромозома се състои от две еднакви части. Тогава обвивката на ядрото се разпада. Хромозомите са разположени по "екватора" на клетката (II). В противоположните краища на клетката се образуват тънки нишки. Те се прикрепят към части от хромозоми. В резултат на свиването на нишките части от всяка хромозома се отклоняват към различни краища на клетката и стават независими хромозоми (III). Около всеки от тях се образува ядрена обвивка. В даден момент в една клетка има две ядра. След това се образува преграда в средната част на клетката. Той разделя ядрата едно от друго и равномерно разделя цитоплазмата между майчините и дъщерните клетки. Така клетъчното делене е завършено.
Всяка от получените клетки съдържа същото числохромозоми. При многоклетъчните организми в преградите между клетките остават много малки дупки. Благодарение на тях се поддържа комуникацията между цитоплазмите на съседните клетки.
След завършване на деленето дъщерните клетки растат, достигат размера на майчината клетка и се делят отново.
Младите клетки съдържат много вакуоли, ядрото в тях е разположено в центъра. Докато клетката расте, вакуолите се увеличават по размер и се сливат в една голяма вакуола в старата клетка. Ядрото се измества към клетъчната мембрана. Старата клетка губи способността си да се дели и умира.
Значението на клетъчното делене
Едноклетъчните организми могат да се делят всеки ден и дори на всеки няколко часа. В резултат на деленето броят им се увеличава. Те се разпространяват по цялата планета и играят голяма роля в природата. При многоклетъчните организми клетъчното делене и растеж водят до растеж и развитие на организма. В процеса на развитие са необходими нови клетки за образуване на различни структури (корени и цветове на растенията, скелет, мускули, вътрешни органипри животни). Благодарение на клетъчното делене се възстановяват и увредените части на тялото (свръхрастеж на порязвания върху кората на дърветата, заздравяване на рани при животни).
5 клас
1 вариант.
Част 1.
1. Първо, с помощта на микроскоп отвори клетките:
1. Карл Линей
2.Антъни Ван Льовенхук
3.Теодор Шван
4. Робърт Хук
2. Науката цитология изучава:
1. устройство на животните и растителни организми
2.клетъчен строеж на животни, растения, гъби и бактерии
3.условия за поддържане на човешкото здраве
4. начини на размножаване и развитие на насекомите
3. Всички живи организми се състоят от:
1.стъблата и листата
2.корени и листа
3.корени и издънки
4.клетки
4. Мъжките полови клетки са:
1.клетки, които образуват кости
2.мускулни клетки
3.кръвни клетки
4. сперматозоиди
5. Сливането на зародишните клетки е:
1. оплождане
2.растеж
3.дъх
4.храна
6. Постоянната част на клетката, разположена в цитоплазмата и изпълняваща определени функции:
1. тяло
2.органоид
3.плат
4.органна система
7. Всяка клетка се появява чрез разделяне:
1.междуклетъчно вещество
2.майчина клетка
3.Клетъчни стени на съседни клетки
4.органични и минерали
Част 2.
1.
2. Изберете три верни отговора. Всяка клетка от животни и растения: 1.диша
2.подава
3.има хлоропласти
4.отглеждане и разделяне
5.може да участва в оплождането
6.форми хранителни веществав светлината (в отговор запишете поредица от числа):
Част 3
1. Каква е функцията на ядрото в клетката?
2.Каква е тъканта? Избройте видовете растителни тъкани.
Тестова работа по темата: "Структурата на клетката." 5 клас
Вариант 2.
Част 1. Изберете само един верен отговор от дадените варианти.
1. Първият учен, открил клетки с помощта на микроскоп:
1.Чарлз Дарвин
2. Матиас Шлейден
3. Робърт Хук
4.Владимир Вернадски
2. Наука, която изучава структурата и функциите на клетките:
1. орнитология
2.микология
3.цитология
4.ентомология
3. Женските репродуктивни клетки са:
1. образуване на клетки нервна система
2.кожни клетки
3.кръвни клетки
4. яйцеклетка
4. Оплождането е процесът:
1. Възпроизвеждане на кожни клетки
2. сливане на зародишни клетки
3.хранене на мускулните клетки
4.дъх нервни клетки
5. Всяка клетка възниква от:
1. делене на майчината клетка
2. сливане на кожни клетки
3. майчина клетъчна смърт
4. сливане на нервни клетки
6. Благодарение на деленето и растежа на клетките, тялото:
1.диша
2.подава
3. расте и се развива
3.акценти вредни вещества
7. Зеленият органоид в растителните клетки се нарича:
1.митохондрия
2.ядро
3.хлоропласт
4.цитоплазма
Част 2.
1. Скицирайте структурата на клетката, маркирайте върху нея познатите ви органели.
2. Изберете три верни отговора. Всяка животинска и растителна клетка има три основни части:
1.ядро
2.цитоплазма
3.хлоропласти
4.Външна мембрана
5.лизозома
6. митохондрии (запишете серия от числа в отговор)
Част 3:
1. Каква функция изпълнява черупката в клетката?
2.Каква е тъканта? Избройте видовете животински тъкани.
събитие:
1) вретеното на деленето изчезва, образуват се ядрени мембрани
2) клетката синтезира органели и се увеличава по размер
3) хроматидите се отклоняват към полюсите на клетката
4) центриолите се отклоняват към полюсите на клетката, появява се вретено на делене
5) хромозомите са разположени по екватора на клетката, прикрепени към нишките на вретеното на делене
Фази на разделяне:
А) интерфаза
Б) профаза
В) метафаза
Г) анафаза
Д) телофаза
хроматиди? 2. Кои органели имат мембрана? 3. Кои клетъчни органели участват в биосинтезата на протеини? 4. Къде се намира кодонът? 5. Какво кара хроматидите и хромозомите да се движат от екваториалната равнина към полюсите на клетката? 6. В коя фаза на хромозомата клетките са неусукани и невидими? 7. В коя фаза на клетката масата на ДНК в ядрото се удвоява? 8. Какъв е източникът на енергия по време на клетъчното делене? 9. Какво вещество е носителят наследствена информацияорганизъм? 10. Какви вещества се съдържат в ядрения сок? 11. При какъв метод на разделяне се получава равномерното разпределение на хромозомите между дъщерните клетки? 12. Какъв набор от хромозоми съдържа сперматозоидът? 13. Как течните вещества навлизат в клетката? 14. Чрез какъв процес се използва слънчева светлиназа синтез органични съединенияот неорганични? 1. Какви молекули изграждат клетъчната мембрана? 2. Какви органели се намират в цитоплазмата? 3. какво химични съединенияса включени в ядрото? 4. от какви вещества се състои хромозомата? 5. От какви вещества се състои хромозомата? 6. В кои фази се спирализират хромозомите? 7. Какъв набор от хромозоми съдържа една кожна клетка? 8. При какъв метод на клетъчно делене липсва вретеното на делене? 9. При какъв метод на разделяне възниква неравномерното разпределение на наследствената информация между две дъщерни клетки? 10. какъв процес води клетката до синтеза на строителен материал за самоудвояването на всяка хромозома? 11. Кои клетъчни органели са свързани с етапа на кислорода енергиен метаболизъм? 12. Как молекулите на твърдите хранителни вещества влизат в клетката? 13. Какви са клетъчните органели, свързани с процеса на фотосинтеза? 14. В коя фаза хроматидите се отделят и стават независими?
A1. Фазата от живота на клетката, през която протича подготовката за делене, се нарича: 1) профаза 2) телофаза 3) анафаза 4) интерфазаA2. Вегетативно размножаване- начин на размножаване: 1) сексуално 2) безполово 3) спорово 4) партеногенеза
A3. Процесът на индивидуално развитие от момента на сливане на зародишните клетки до края на живота се нарича: 1) Стареене 2) Онтогенеза 3) Овогенеза 4) Всички отговори са верни
A4. Хромозомното кръстосване се извършва в процеса: 1) митоза 2) мейоза 3) репликация на ДНК 4) транскрипция
A5. В резултат на мейозата броят на хромозомите в образуваните ядра: 1) се удвоява 2) намалява наполовина 3) остава същият 4) се утроява
A6. клетъчен цикълпериодът се нарича: 1) живот на клетката по време на интерфаза 2) от профаза до телофаза 3) клетъчно делене 4) от появата на клетка до нейното делене или смърт
A7. Какви клетки се образуват в резултат на митоза 1) 2 хаплоидни клетки 3) 4 диплоидни клетки 2) 4 хаплоидни клетки 4) 2 диплоидни клетки
A8. По време на митозата разделянето на цитоплазмата става в: 1) интерфаза 2) профаза 3) метафаза 4) телофаза
A9. Дъщерният организъм се различава в по-голяма степен от родителските организми по време на размножаване: 1) вегетативно 2) с помощта на спори 3) сексуално 4) пъпкуване
A10. Пъпкуването е пример за размножаване: 1) безполов 2) полов 3) споров 4) вегетативен
По-голямата част от организмите, живеещи на Земята, се състоят от клетки, които до голяма степен са сходни по своя химичен състав, структура и жизнена активност. Във всяка клетка се извършва метаболизъм и преобразуване на енергия. Клетъчното делене е в основата на процесите на растеж и възпроизводство на организмите. По този начин клетката е единица на структурата, развитието и възпроизводството на организмите.
Клетката може да съществува само като цялостна система, неделима на части. Целостта на клетката се осигурява от биологични мембрани. Клетката е елемент от система от по-висок ранг - организъм. Частите и органелите на клетката, състоящи се от сложни молекули, са интегрални системи от по-нисък ранг.
Клетката е отворена система, свързана с околната среда чрез обмен на материя и енергия. Това функционална системав който всяка молекула изпълнява определена функция. Клетката има стабилност, способност да се саморегулира и самовъзпроизвежда.
Клетката е самоуправляваща се система. Контролиращата генетична система на клетката е представена от сложни макромолекули - нуклеинови киселини (ДНК и РНК).
През 1838-1839г. Немските биолози М. Шлейден и Т. Шван обобщават знанията за клетката и формулират основното положение на клетъчната теория, чиято същност е, че всички организми, както растителни, така и животински, се състоят от клетки.
През 1859 г. Р. Вирхов описва процеса на клетъчно делене и формулира една от най-важните разпоредби на клетъчната теория: „Всяка клетка произлиза от друга клетка“. Новите клетки се образуват в резултат на деленето на майчината клетка, а не от неклетъчно вещество, както се смяташе досега.
Откриването от руския учен К. Баер през 1826 г. на яйца на бозайници доведе до заключението, че клетката е в основата на развитието на многоклетъчните организми.
Съвременната клетъчна теория включва следните разпоредби:
1) клетката е единица на структурата и развитието на всички организми;
2) клетки на организми различни кралствадивите животни са сходни по структура, химичен състав, метаболизъм, основни прояви на живота;
3) нови клетки се образуват в резултат на делене на майчината клетка;
4) в многоклетъчен организъм клетките образуват тъкани;
5) Органите са изградени от тъкани.
С въвеждането в биологията на съвременните биологични, физически и химични методиизследванията са направили възможно изследването на структурата и функционирането на различните компоненти на клетката. Един от методите за изследване на клетките е микроскопия. Модерният светлинен микроскоп увеличава обектите 3000 пъти и ви позволява да видите най-големите органели на клетката, да наблюдавате движението на цитоплазмата и клетъчното делене.
Изобретен през 40-те години. 20-ти век Електронният микроскоп дава увеличение от десетки и стотици хиляди пъти. В електронния микроскоп вместо светлина се използва поток от електрони, а вместо лещи, електромагнитни полета. Поради това електронният микроскоп дава ясен образ при много по-големи увеличения. С помощта на такъв микроскоп беше възможно да се изследва структурата на клетъчните органели.
Чрез метода се изследва структурата и състава на клетъчните органели центрофугиране. Натрошени тъкани с разрушени клетъчни мембрани се поставят в епруветки и се въртят в центрофуга с висока скорост. Методът се основава на факта, че различните клетъчни органели имат различна маса и плътност. По-плътните органели се отлагат в епруветка при ниски скорости на центрофугиране, по-малко плътни - при високи. Тези слоеве се изучават отделно.
широко използван метод на клетъчна и тъканна култура, който се състои в това, че от една или повече клетки върху спец хранителна средачовек може да получи група от същия тип животински или растителни клетки и дори да отгледа цяло растение. С помощта на този метод можете да получите отговор на въпроса как различни тъкани и органи на тялото се образуват от една клетка.
Основните положения на клетъчната теория бяха формулирани за първи път от М. Шлейден и Т. Шван. Клетката е единица на структурата, живота, размножаването и развитието на всички живи организми. За изследване на клетките се използват методи на микроскопия, центрофугиране, клетъчни и тъканни култури и др.
Клетките на гъбите, растенията и животните имат много общо не само в химичния състав, но и в структурата. Когато една клетка се изследва под микроскоп, в нея се виждат различни структури - органели. Всяка органела изпълнява специфични функции. В клетката има три основни части: плазмената мембрана, ядрото и цитоплазмата (Фигура 1).
плазмената мембранаотделя клетката и нейното съдържание от околната среда. На фигура 2 можете да видите: мембраната е образувана от два слоя липиди, а протеиновите молекули проникват в дебелината на мембраната.
Основната функция на плазмената мембрана транспорт. Той осигурява доставката на хранителни вещества в клетката и отстраняването на метаболитните продукти от нея.
Важно свойство на мембраната е селективна пропускливост, или полупропускливост, позволява на клетката да взаимодейства с околната среда: само определени вещества влизат и излизат от нея. Малки молекули вода и някои други вещества навлизат в клетката чрез дифузия, отчасти през порите на мембраната.
В цитоплазмата се разтварят клетъчният сок на растителните клетъчни вакуоли, захари, органични киселини и соли. Освен това тяхната концентрация в клетката е много по-висока, отколкото в заобикаляща среда. Колкото по-голяма е концентрацията на тези вещества в клетката, толкова повече тя абсорбира вода. Известно е, че водата непрекъснато се консумира от клетката, поради което концентрацията на клетъчния сок се увеличава и водата отново навлиза в клетката.
Влизането на по-големи молекули (глюкоза, аминокиселини) в клетката се осигурява от транспортните протеини на мембраната, които, като се комбинират с молекулите на транспортираните вещества, ги пренасят през мембраната. В този процес участват ензими, които разграждат АТФ.
Фигура 1. Обобщена схема на структурата на еукариотна клетка.
(щракнете върху изображението, за да го увеличите)
Фигура 2. Структурата на плазмената мембрана.
1 - пиърсинг катерици, 2 - потопени катерици, 3 - външни катерици
Фигура 3. Схема на пиноцитоза и фагоцитоза.
Още по-големи молекули протеини и полизахариди навлизат в клетката чрез фагоцитоза (от гръцки. фагос- поглъщане и китос- съд, клетка), и капки течност - чрез пиноцитоза (от гръцки. пино- пийте и китос) (фиг. 3).
Животинските клетки, за разлика от растителните, са заобиколени от мека и гъвкава "козина", образувана главно от полизахаридни молекули, които, като се прикрепят към някои мембранни протеини и липиди, обграждат клетката отвън. Съставът на полизахаридите е специфичен за различните тъкани, поради което клетките се "разпознават" и се свързват помежду си.
Растителните клетки нямат такава "шуба". Те имат мембрана, пълна с пори над плазмената мембрана. клетъчна стенасъставен предимно от целулоза. Нишките на цитоплазмата се простират от клетка към клетка през порите, свързвайки клетките една с друга. Така се осъществява връзката между клетките и се постига целостта на тялото.
Клетъчната мембрана при растенията играе ролята на здрав скелет и предпазва клетката от увреждане.
Повечето бактерии и всички гъби имат само клетъчна стена химичен съставдругата й. При гъбите се състои от вещество, подобно на хитин.
Подобна структура имат клетките на гъбите, растенията и животните. В клетката има три основни части: ядро, цитоплазма и плазмена мембрана. Плазмената мембрана е изградена от липиди и протеини. Той осигурява навлизането на веществата в клетката и освобождаването им от клетката. В клетките на растенията, гъбите и повечето бактерии над плазмената мембрана има клетъчна мембрана. Тя изпълнява защитна функцияи играе ролята на скелет. При растенията клетъчната стена се състои от целулоза, докато при гъбите тя е изградена от вещество, подобно на хитин. Животинските клетки са покрити с полизахариди, които осигуряват контакт между клетките на една и съща тъкан.
Знаете ли, че основната част от клетката е цитоплазма. Състои се от вода, аминокиселини, протеини, въглехидрати, АТФ, йони не органична материя. Цитоплазмата съдържа ядрото и органелите на клетката. При него веществата преминават от една част на клетката в друга. Цитоплазмата осигурява взаимодействието на всички органели. Това е мястото, където протичат химичните реакции.
Цялата цитоплазма е проникната от тънки протеинови микротубули, образувайки клетъчен цитоскелет, благодарение на което запазва постоянна форма. Клетъчният цитоскелет е гъвкав, тъй като микротубулите могат да променят позицията си, да се движат от единия край и да се скъсяват от другия. В клетката влизат различни вещества. Какво се случва с тях в клетката?
В лизозомите - малки заоблени мембранни везикули (виж фиг. 1), молекулите на сложни органични вещества се разграждат на по-прости молекули с помощта на хидролитични ензими. Например протеините се разграждат до аминокиселини, полизахаридите до монозахариди, мазнините до глицерол и мастни киселини. За тази функция лизозомите често се наричат "храносмилателни станции" на клетката.
Ако мембраната на лизозомите е разрушена, тогава съдържащите се в тях ензими могат да усвоят самата клетка. Поради това понякога лизозомите се наричат "инструменти за убиване на клетката".
Ензимно окисляване на малки молекули аминокиселини, монозахариди, образувани в лизозомите, мастни киселинии алкохоли към въглероден диоксид и вода започва в цитоплазмата и завършва в други органели - митохондриите. Митохондриите са пръчковидни, нишковидни или сферични органели, отграничени от цитоплазмата с две мембрани (фиг. 4). Външната мембрана е гладка, докато вътрешната образува гънки - кристикоито увеличават повърхността му. Ензими, участващи в реакциите на окисляване на органични вещества до въглероден двуокиси вода. В този случай се освобождава енергия, която се складира от клетката в АТФ молекули. Следователно митохондриите се наричат "електростанции" на клетката.
В клетката органичните вещества не само се окисляват, но и се синтезират. Синтезът на липиди и въглехидрати се осъществява върху ендоплазмения ретикулум - EPS (фиг. 5), а на протеини - върху рибозоми. Какво е EPS? Това е система от тубули и цистерни, чиито стени са оформени от мембрана. Те проникват в цялата цитоплазма. Чрез ER каналите веществата се придвижват до различни части на клетката.
Има гладък и грапав EPS. Въглехидратите и липидите се синтезират на повърхността на гладкия EPS с участието на ензими. Грапавостта на EPS се придава от малки заоблени тела, разположени върху него - рибозоми(виж фиг. 1), които участват в синтеза на протеини.
Синтезът на органични вещества се извършва в пластидиоткрити само в растителните клетки.
Ориз. 4. Схема на структурата на митохондриите.
1.- външна мембрана; 2.- вътрешна мембрана; 3.- гънки на вътрешната мембрана - кристи.
Ориз. 5. Схема на структурата на груб EPS.
Ориз. 6. Схема на структурата на хлоропласта.
1.- външна мембрана; 2.- вътрешна мембрана; 3.- вътрешно съдържание на хлоропласта; 4. - гънки на вътрешната мембрана, събрани в "купчини" и образуващи грана.
В безцветни пластиди - левкопласти(от гръцки. левкос- бяло и пластос- създадено) се натрупва нишесте. Картофените клубени са много богати на левкопласти. Жълт, оранжев, червен цвят се дава на плодове и цветя хромопласти(от гръцки. хром- цвят и пластос). Те синтезират пигментите, участващи във фотосинтезата, - каротеноиди. В живота на растенията значението хлоропласти(от гръцки. хлорос- зеленикав и пластос) - зелени пластиди. На фигура 6 можете да видите, че хлоропластите са покрити с две мембрани: външна и вътрешна. Вътрешната мембрана образува гънки; между гънките има мехурчета, подредени на купчини - зърна. Зърната съдържат молекули хлорофил, които участват във фотосинтезата. Всеки хлоропласт съдържа около 50 зърна, подредени в шахматен ред. Тази подредба осигурява максимално осветяване на всяко зърно.
В цитоплазмата протеини, липиди, въглехидрати могат да се натрупват под формата на зърна, кристали, капчици. Тези включване- резервни хранителни вещества, които се консумират от клетката при необходимост.
В растителните клетки част от резервните хранителни вещества, както и продуктите на разпадане, се натрупват в клетъчния сок на вакуолите (виж фиг. 1). Те могат да представляват до 90% от обема на растителната клетка. Животинските клетки имат временни вакуоли, които заемат не повече от 5% от обема им.
Ориз. 7. Схема на структурата на комплекса Голджи.
На фигура 7 виждате система от кухини, заобиколени от мембрана. Това комплекс Голджи, който изпълнява различни функции в клетката: участва в натрупването и транспортирането на вещества, отстраняването им от клетката, образуването на лизозоми, клетъчната мембрана. Например, целулозните молекули навлизат в кухината на комплекса Голджи, които с помощта на мехурчета се придвижват до клетъчната повърхност и се включват в клетъчната мембрана.
Повечето клетки се възпроизвеждат чрез делене. Този процес включва клетъчен център. Състои се от две центриоли, заобиколени от плътна цитоплазма (виж фиг. 1). В началото на деленето центриолите се отклоняват към полюсите на клетката. От тях се отделят протеинови нишки, които са свързани с хромозоми и осигуряват равномерното им разпределение между две дъщерни клетки.
Всички органели на клетката са тясно свързани помежду си. Например, протеинови молекули се синтезират в рибозоми, те се транспортират през ER канали до различни частиклетки, а протеините се разрушават в лизозомите. Новосинтезираните молекули се използват за изграждане на клетъчни структури или се натрупват в цитоплазмата и вакуолите като резервни хранителни вещества.
Клетката е изпълнена с цитоплазма. Цитоплазмата съдържа ядрото и различни органели: лизозоми, митохондрии, пластиди, вакуоли, ER, клетъчен център, комплекс на Голджи. Те се различават по своята структура и функции. Всички органели на цитоплазмата взаимодействат помежду си, осигурявайки нормалното функциониране на клетката.
Таблица 1. СТРУКТУРА НА КЛЕТКАТА
ОРГАНЕЛИ | СТРУКТУРА И СВОЙСТВА | ФУНКЦИИ |
Черупка | Състои се от целулоза. Заобикаля растителните клетки. Има пори | Той дава сила на клетката, поддържа определена форма, защитава. Това е скелетът на растенията |
външна клетъчна мембрана | Двойна мембрана клетъчна структура. Състои се от билипиден слой и мозаично разпръснати протеини, въглехидратите са разположени отвън. Полупропусклив | Ограничава жизненото съдържание на клетките на всички организми. Осигурява селективна пропускливост, защитава, регулира водно-солев баланс, обмен с външната среда. |
Ендоплазмен ретикулум (ER) | структура с една мембрана. Системата от тубули, тубули, цистерни. Прониква в цялата цитоплазма на клетката. Гладък ER и гранулиран ER с рибозоми | Разделя клетката на отделни отделения, където протичат химични процеси. Осигурява комуникация и транспорт на вещества в клетката. Синтезът на протеини се осъществява в гранулирания ендоплазмен ретикулум. На гладката - липиден синтез |
апарат на Голджи | структура с една мембрана. Системата от мехурчета, резервоари, в които се намират продуктите на синтеза и разпадането | Осигурява опаковане и отстраняване на вещества от клетката, образува първични лизозоми |
Лизозоми | Едномембранни сферични клетъчни структури. Съдържа хидролитични ензими | Осигурете разделяне макромолекулни вещества, вътреклетъчно храносмилане |
Рибозоми | Немембранни гъбовидни структури. Състои се от малки и големи субединици | Съдържа се в ядрото, цитоплазмата и гранулирания ендоплазмен ретикулум. Участва в биосинтезата на протеини. |
Митохондриите | Двумембранни продълговати органели. Външната мембрана е гладка, вътрешната образува кристи. запълнена с матрица. Има митохондриална ДНК, РНК, рибозоми. Полуавтономна структура | Те са енергийните станции на клетките. Те осигуряват дихателния процес - кислородно окисление на органичните вещества. Синтезът на АТФ е в ход |
Пластиди Хлоропласти | характерни за растителните клетки. Двумембранни, полуавтономни продълговати органели. Отвътре те са изпълнени със строма, в която са разположени граните. Грана се образуват от мембранни структури - тилакоиди. Има ДНК, РНК, рибозоми | Провежда се фотосинтеза. На мембраните на тилакоидите протичат реакции на светлата фаза, в стромата - на тъмната фаза. Синтез на въглехидрати |
Хромопласти | Двумембранни сферични органели. Съдържа пигменти: червен, оранжев, жълт. Образува се от хлоропласти | Придайте цвят на цветя и плодове. Образувани през есента от хлоропласти, дават на листата жълт цвят |
Левкопласти | Двумембранни неоцветени сферични пластиди. На светлина те могат да се трансформират в хлоропласти | Съхранява хранителни вещества под формата на нишестени зърна |
Клетъчен център | немембранни структури. Състои се от два центриола и центросфера | Образува вретено на клетъчното делене, участва в деленето. Клетките се удвояват след делене |
Вакуола | характеристика на растителната клетка. Мембранна кухина, пълна с клетъчен сок | Регулира осмотичното налягане на клетката. Натрупва хранителни вещества и отпадъчни продукти на клетката |
Ядро | Основен компонентклетки. Заобиколен от двуслойна пореста ядрена мембрана. изпълнен с кариоплазма. Съдържа ДНК под формата на хромозоми (хроматин) | Регулира всички процеси в клетката. Осигурява предаване на наследствена информация. Броят на хромозомите е постоянен за всеки вид. Подпомага репликацията на ДНК и синтеза на РНК |
ядро | Тъмно образувание в ядрото, неотделено от кариоплазмата | Място на образуване на рибозома |
Органели на движението. реснички. Камшичета | Израстъци на цитоплазмата, заобиколени от мембрана | Осигурява движение на клетките, отстраняване на прахови частици (ресничест епител) |
Най-важната роля в жизнената дейност и деленето на клетките на гъбите, растенията и животните принадлежи на ядрото и разположените в него хромозоми. Повечето от клетките на тези организми имат едно ядро, но има и многоядрени клетки, като мускулните клетки. Ядрото се намира в цитоплазмата и има кръгла или овална форма. Покрит е с черупка, състояща се от две мембрани. Ядрената мембрана има пори, през които се осъществява обмяната на веществата между ядрото и цитоплазмата. Ядрото е изпълнено с ядрен сок, който съдържа нуклеоли и хромозоми.
Нуклеолиса "работилници за производство" на рибозоми, които се образуват от рибозомна РНК, образувана в ядрото и протеини, синтезирани в цитоплазмата.
Основната функция на ядрото - съхранението и предаването на наследствена информация - е свързана с хромозоми. Всеки тип организъм има свой собствен набор от хромозоми: определен брой, форма и размер.
Всички телесни клетки с изключение на половите се наричат соматични(от гръцки. сом- тяло). Клетките на организъм от един и същи вид съдържат същия набор от хромозоми. Например при хората всяка клетка на тялото съдържа 46 хромозоми, при плодовата муха Drosophila - 8 хромозоми.
Соматичните клетки обикновено имат двоен набор от хромозоми. Нарича се диплоидени се обозначава с 2 н. И така, човек има 23 чифта хромозоми, тоест 2 н= 46. Половите клетки съдържат наполовина по-малко хромозоми. Неженен ли е или хаплоиден, комплект. Лице 1 н = 23.
Всички хромозоми в соматичните клетки, за разлика от хромозомите в зародишните клетки, са сдвоени. Хромозомите, които образуват една двойка, са идентични една на друга. Сдвоените хромозоми се наричат хомоложни. Хромозоми, които принадлежат на различни двойкии се различават по форма и големина, т.нар нехомоложни(фиг. 8).
При някои видове броят на хромозомите може да е еднакъв. Например при червена детелина и грах 2 н= 14. Въпреки това, техните хромозоми се различават по форма, размер, нуклеотиден състав на ДНК молекулите.
Ориз. 8. Набор от хромозоми в клетките на Drosophila.
Ориз. 9. Структурата на хромозомата.
За да разберете ролята на хромозомите в предаването на наследствена информация, е необходимо да се запознаете с тяхната структура и химичен състав.
Хромозомите на неделящата се клетка изглеждат като дълги тънки нишки. Всяка хромозома преди клетъчното делене се състои от две еднакви нишки - хроматиди, които са свързани между стеснителните перки - (фиг. 9).
Хромозомите са съставени от ДНК и протеини. Тъй като нуклеотидният състав на ДНК е различен между различни видове, съставът на хромозомите е уникален за всеки вид.
Всяка клетка, с изключение на бактериите, има ядро, съдържащо нуклеоли и хромозоми. Всеки вид се характеризира със специфичен набор от хромозоми: брой, форма и размер. В соматичните клетки на повечето организми наборът от хромозоми е диплоиден, в половите клетки е хаплоиден. Сдвоените хромозоми се наричат хомоложни. Хромозомите са съставени от ДНК и протеини. ДНК молекулите осигуряват съхранение и предаване на наследствена информация от клетка на клетка и от организъм на организъм.
След като сте работили по тези теми, трябва да можете да:
- Кажете в какви случаи е необходимо да използвате светлинен микроскоп (структура), трансмисионен електронен микроскоп.
- Опишете структурата на клетъчната мембрана и обяснете връзката между структурата на мембраната и нейната способност да обменя вещества между клетката и околната среда.
- Определете процесите: дифузия, улеснена дифузия, активен транспорт, ендоцитоза, екзоцитоза и осмоза. Посочете разликите между тези процеси.
- Назовете функциите на структурите и посочете в кои клетки (растителни, животински или прокариотни) се намират: ядро, ядрена мембрана, нуклеоплазма, хромозоми, плазмена мембрана, рибозома, митохондрия, клетъчна стена, хлоропласт, вакуола, лизозома, гладък ендоплазмен ретикулум ( agranular) и грапав (granular), клетъчен център, апарат на Голджи, реснички, флагелум, мезозома, пили или фимбрии.
- Посочете поне три признака, по които растителната клетка може да се разграничи от животинската.
- Избройте основните разлики между прокариотните и еукариотните клетки.
Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. " Обща биология". Москва, "Просвещение", 2000 г
- Тема 1. "Плазмена мембрана." §1, §8 стр. 5;20
- Тема 2. "Клетка". §8-10 стр. 20-30
- Тема 3. "Прокариотна клетка. Вируси." §11 стр. 31-34
Въпреки факта, че клетките могат да варират по форма и размер, да принадлежат към различни тъкани, всички клетки имат набор от едни и същи структури. Например, вътре в черупката на почти всяка клетка има ядро, заобиколено от цитоплазма. Ядрото и цитоплазмата заедно се наричат протоплазма.
Освен това всички клетки се размножават по почти един и същи начин – чрез клетъчно делене. Най-често срещаният тип клетъчно делене, илюстриран по-долу, се нарича митоза (непряко делене). По време на митозата първоначалната клетка, наречена родителска (майчина) клетка, се разделя на две дъщерни клетки. Този процес, който при хората може да отнеме от минути до часове, завършва с производството на точни копия на оригиналната клетка.
Деление и размножаване
Клетъчните хромозоми съдържат генетичен материал - молекули, които определят структурата и функциите на клетката. Когато една клетка се дели чрез митоза, генетичният материал се възпроизвежда точно в дъщерните клетки. Илюстрациите под текста показват поведението на четири хромозоми (всъщност в човешка клеткаима 46 хромозоми) по време на деленето.
1. Центриолите се удвояват в процеса на дублиране, когато хроматидите на ядрото се модифицират, превръщайки се в отделни хромозоми.
2. Центриолите се разминават и образуват вретеновидни структури.
3. Когато ядрото изчезне, хромозомите се подреждат.
4. За образуването на нови хромозоми всяка хромозома се разделя на две части.
5. Хромозомната миграция е завършена и цитоплазмата започва да се свива в средната част на клетката.
6. Във всяка от двете дъщерни клетки се образува ново ядро.
клетъчна анатомия
Хроматин.Това вещество съдържа генетичен материал.
Цитоплазма.Тази хомогенна вътреклетъчна течност е протоплазма, разположена извън ядрото.
Клетъчна рамка.Поддържа структурната цялост на клетката.
Апарат на Голджи.Специални вещества, секретирани от клетката, събрани заедно в апарата на Голджи (комплекс).
липидна капчица.Мастните частици се комбинират, за да образуват форма на сълза.
Лизозома.Тази структура съдържа храносмилателни ензими, които разграждат сложни частици и разтварят ненужните части от клетките.
микровили.Изпъкнали от клетката, тези издатини увеличават нейната повърхност и способността да абсорбира вещества.
Митохондриите.Тази микроскопична структура е енергиен възел, който генерира енергия за поддържане живота на клетката.
Ядро.Тази сфера, разположена вътре в ядрото, съдържа РНК, която е жизненоважна за производството на протеини.
Ядро.Ядрото съдържа хромозомите, координира всички клетъчни функции и служи като фабрика за дублиране.
Рибозома.Тази най-малка частица произвежда протеин в клетката.
Гранулиран ендоплазмен ретикулум.Образува мрежа от канали, към които са прикрепени рибозоми, придавайки й гранулирана структура -
Агрануларен ендоплазмен ретикулум.Тази широка мрежа от кухини в цитоплазмата произвежда липиди и транспортира вещества в клетката.