Митохондрии –органоиды, обеспечивающие клетки энергией в виде АТФ.

Размеры клеток: 10 – 100 мкм, бактерии – 0,2 мкм.

Интересно: яйцо эпиорниса (вымершая птица Мадагаскара) вмещает ведро воды

Клетки по строению

Доядерные (бактерии, цианобактерии) ядерные

СХЕМА СТРОЕНИЯ КЛЕТКИ

Поверхностный аппарат протопласт

Ø Клеточная стенка ядро цитоплазма

Ø ЦПМ

гиалоплазма органоиды

включения

Органоиды общего назначения: цитоплазма, плазмалемма, клеточная стенка.

Двумембранные органоиды: ядро, митохондрии, пластиды.

Одномембранные органоиды: ЭГ, ЭПР, лизосомы, вакуоли.

Органоиды специального назначения: лизосомы, вакуоли.

ЦПМ (плазмалемма) – основная, универсальная для всех клеток мембрана.

Строение ЦПМ (10 нм):

Ø Белки гидрофильно-гидрофобные взаимод-я

Ø Билипидный слой (фосфолипиды)

Ø Полисахариды (у животных – гликокаликс)

Свойства ЦПМ:

Ø Текучесть (перемещение в плоскости ЦПМ молекул)

Ø Динамичность (восстановление)

Ø Избирательная проницаемость (молекулы и ионы проходят с разной υ): мембрана – осмотический барьер (осмос – транспорт воды)

ТРАНСПОРТ ЧЕРЕЗ ЦПМ

пассивный активный

диффузия: ионные насосы:

через белки – вода и ионы, моносахариды, нуклеотиды, аминокислоты

через липиды – гидрофобные вещества

облегченная диффузия

ТРАНСПОРТ МАКРОМОЛЕКУЛ

Эндоцитоз Экзоцитоз

(гормоны, ферменты)

Фагоцитоз пиноцитоз

Функции мембраны:

1. Отграничивают содержимое клетки от внешней среды

2. Обеспечивают транспорт веществ

3. Рецепторная

4. Каталитическая (обеспечивает примембранные процессы)

5. Участвуют в преобразовании энергии

Цитоплазма: живое содержимое клетки без ядра (состав – на схеме)

Гиалоплазма – коллоидная система, образована Б.,, НК, У., водой и т.д.

Фазы:

Ø Жидкая (золь): раствор химических веществ,

Ø Твердая (гель): система микротрабекул (микротрабекулярная - МТС) – 2 нм

Функции МТС: связывает структуры клетки

Золь гель

ЦИТОСКЕЛЕТ

МТС микротрубочки микрофиламенты

(тонкие полые цилиндры, Ө= 25 нм) (тонкие белковые нити)

Функции цитоскелета:

1. Упорядочивает размещение компонентов клетки

2. Обеспечивает форму клетки (микротрубочки)

3. Отвечает за направленное движение структур клетки

Функции гиалоплазмы:

1. Внутренняя среда клетки;

2. Объединяет структуры клетки;

3. Определяет местоположение органоидов;

4. Транспорт веществ и движение органоидов;

5. Основное вместилище АТФ;

6. Определяет форму клетки.

Клеточный центр: совокупность центриолей и отходящих от них тонких нитей.

Центриоли:

Ø Полые цилиндры длиной 0.5 мкм

Ø Состоят из микротрубочек

Ø В центре клетки

Ø центры формирования микротрубочек.

Рибосомы:

Ø сферические гранулы Ө = 15 – 35 нм

Ø функция: синтез белка

Ø есть у прокариот и эукариот

Ø состоят из 2 субъединиц (50% - РНК, 50% - белок)

Ø находятся в цитоплазме (по 1 или полисома), на ЭПР, мембране ядра, МТС.

ЭПР (1945 год):система каналов, цистерн, пузырьков (подобие сети), 1 мембрана

Ø гладкий (агранулярный): синтез липидов и углеводов

Ø шероховатый (гранулярный): накапливание, хранение, транспорт белков

Комплекс Гольджи (1898 г.):системаплоских цистерн, сверху – мембрана.

Диктиосома – стопка цистерн, от которых отделяются пузырьки.

Функции:

1. синтез олиго- , полисахаридов из моносахаридов;

2. формирование ЦПМ после деления клетки;

3. образование вакуолей и первичных лизосом.

СХЕМА ВЗАИМОСВЯЗИ ЭПР И КГ:

Цистерны ЭПР → мембранные пузырьки → цистерны КГ → пузырьки КГ (вакуоли Гольджи) → внутренняя среда клетки или ЦПМ

Лизосомы: одномембранные пузырьки с гидролитическими ферментами (2 мкм):

Ø образуются из КГ, ферменты – из ЭПР

Ø лизосома + эндоцитозный пузырек = пищеварительная вакуоль (втор. лизосома)

СПОСОБЫ РАСЩЕПЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ

гетерофагия аутофагия автолиз

(чужие вещества) (свои з.п.в.) (самопереваривание)

при старении клетки

Вакуоли:крупные одномембранные пузырьки, заполненные в основном водным содержимым.

Строение:

Ø образуются из ЭПР или КГ;

Ø есть в клетках растений, грибов, многих протистов;

Ø мембрана вакуолей – тонопласт (4 – 6 нм)

Ø содержимое вакуолей – клеточный сок (водный раствор органических и неорганических веществ – вещества клетки, еще: ядовитые и дубильные вещества, отходы – продукты жизнедеятельности клеток: оксалат кальция и др., пигменты)

Ø небольшие вакуоли → центральная вакуоль.

Функции:

Ø осморегуляция (регуляция поступления воды в клетку);

Ø запасание различных веществ.

Митохондрии –органоиды, обеспечивающие клетки энергией в виде АТФ.

Рис. 2.16. Схема строения митохондрии:

а— трехмерная структура; б — продольный разрез; в — часть кристы; 1 — внутренняя мембрана; 2 — матрикс; 3 — межмембранное пространство; 4 — наружная мембрана; 5 — АТФсомы; 6 — гранулы; 7 — ДНК; 8 — рибосомы.

Строение митохондрии:

а) гранулярные или нитеподобные структуры;

б) толщина 0,5 мкм, длина 7 – 10 мкм;

в) сверху – оболочка (состоит из двух мембран: наружной и внутренней);

г) между мембранами - перимитохондриальное пространство;

д) внутренняя мембрана имеет впячивания – кристы (внутри – ферменты);

е) наружная мембрана имеет высокую проницаемость (через нее легко проходят многие соединения);

ж) внутреннее содержимое – матрикс (содержит белки, ферменты, ДНК, РНК, аминокислоты, рибосомы, витамины).

Функции: осуществление кислородного этапа дыхания.

Ядро:

Функции ядра:

Ø информационный центр клетки (благодаря наличию ДНК): место хранения, воспроизведения наследственной информации, определяющей признаки данной клетки и всего организма.

Ø центр управления обменом веществ клетки: образуемая иРНК определяет, где и какие белки образуются в клетке.

Форма, размеры ядра: зависят от вида организма, возраста клетки (5 – 20 мкм в диаметре, форма шаровидная или линзовидная.

Количество ядер: чаще одно, может быть 2 (клетки печени) или несколько (водоросли, грибы, поперечнополосатая мускулатура).

Строение ядра.

Хромосомы.

первичная перетяжка (центромера)

кинетохор

утонченный могут быть 3 видов: контролирует имеет форму диска

неспирализованный равноплечие синтез ядрышек контролирует движение

участок, делит хромосому неравноплечие в молодой клетке хромосом при

на 2 плеча одноплечие делении клетки

Рис. 2 Морфологическая организация и основные типы хромосом:

А — схема: 1 — равноплечая хромосома, 2 — неравноплечая, 3 — одноплечая; а— центромера,

б— кинетохор, в— сестринские хроматиды; Б — вид в сканирующем электронном микроскопе.

Кариотип (хромосомный набор).

Совокупность хромосом соматической клетки (клетки тела многоклеточного организма), типичная для данной систематической группы.

Гаплоидный набор – число хромосом в зрелых половых клетках (n).

Диплоидный набор – двойное число хромосом, содержащееся в соматических клетках (2n).

Полиплоидные клетки – клетки, имеющие более 2 наборов хромосом (4n, 8n)

Гомологичные хромосомы – парные хромосомы, т.е. одинаковые по форме, размерам и структуре, но имеющие разное происхождение (одна материнская, другая отцовская).

Пластиды –это характерные органеллы клеток автотрофных протистов и растений.

Пластиды (по окраске)

хлоропласты (зеленые)

хромопласты (от желтого до красного)

лейкопласты (бесцветные)

Хлоропласты:

Ø имеют зеленый цвет (присутствие в них пигментов — хлорофилла a и b, вспомогательные пигменты — каротиноиды (оранжевого, желтого либо красного цвета).

Ø форма - овальная

Ø размер: 5—10 х 2—4 мкм

Ø количество в одной клетке листа: 15—20 и более (у некоторых водорослей — 1—2 гигантских хлоропласта различной формы).

Строение хлоропласта:

Ø оболочка, состоящей из наружной и внутренней мембран (рис.1)

Ø наружная мембрана покрывает хлоропласт

Ø внутренняя мембрана образует уплощенные замкнутые впячивания — тилакоиды (имеют форму дисков). Несколько тилакоидов, лежащих друг над другом, - грана.

Ø в мембранах тилакоидов – светочувствительные пигменты, переносчики электронов и протонов (участвуют в поглощении и преобразовании энергии света).

Ø внутренняя среда хлоропласта — строма (матрикс): белки, липиды, ДНК (кольцевые молекулы), РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна), ферменты, участвующие в фиксации диоксида углерода.

Рис.1 Схема строения хлоропласта:

1 — липидная капля; 2 — зерна крахмала; 3 — наружная мембрана; 4 — грана; 5 — ДНК; б — рибосома; 7 — строма; 8 — тилакоид граны; 9 — тилакоид стромы; 10 — внутренняя мембрана

Лейкопласты:

Ø не имеют гран

Ø не содержат пигментов

Ø в них откладываются запасные питательные вещества — крахмал, белки, жиры.

Хромопласты:

Ø имеютсвоеобразную форму и окраску (бывают дисковидными, зубчатыми, серповидными, ромбическими, в форме пирамид и т.д.)

Ø содержат каротиноиды (придают желтую, оранжевую и красную окраску)

Ø находятся в плодах томатов, рябины, ландыша, шиповника, корнеплодах моркови.