Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Реферат - Химический состав, строение и функции отдельных органоидов клетки - файл 03 Реферат.doc


Реферат - Химический состав, строение и функции отдельных органоидов клетки
скачать (693.2 kb.)

Доступные файлы (7):

01 Титульный лист.doc27kb.03.01.2010 16:52скачать
02 План.doc23kb.03.01.2010 16:52скачать
03 Реферат.doc141kb.03.01.2010 16:52скачать
04 Литература.doc22kb.03.01.2010 16:52скачать
05 Teodor Schwann.doc46kb.03.01.2010 16:52скачать
06 Приложение.doc662kb.03.01.2010 16:52скачать
07 Содержание.doc24kb.03.01.2010 16:52скачать

03 Реферат.doc

Реклама MarketGid:
Вве­де­ние
Цито­ло­гия - нау­ка о клет­ке. Нау­ка о клет­ке на­зы­ва­ет­ся ци­то­ло­ги­ей (от гре­че­ско­го «ци­тос» - клет­ка, «ло­гос» - нау­ка). Пред­мет ци­то­ло­гии - клет­ки мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных и рас­те­ний, а так­же од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мов, к чис­лу ко­то­рых от­но­сят­ся бак­те­рии, про­стей­шие и од­но­кле­точ­ные во­до­рос­ли. Ци­то­ло­гия изу­ча­ет строе­ние и хи­ми­че­ский со­став кле­ток, функ­ции внут­ри­кле­точ­ных струк­тур, функ­ции кле­ток в ор­га­низ­ме жи­вот­ных и рас­те­ний, раз­мно­же­ние и раз­ви­тие кле­ток, при­спо­соб­ле­ния кле­ток к ус­ло­ви­ям ок­ру­жаю­щей сре­ды. Со­вре­мен­ная ци­то­ло­гия - нау­ка ком­плекс­ная. Она име­ет са­мые тес­ные свя­зи с дру­ги­ми био­ло­ги­че­ски­ми нау­ка­ми, на­при­мер с бо­та­ни­кой, зоо­ло­ги­ей, фи­зио­ло­ги­ей, уче­ни­ем об эво­лю­ции ор­га­ни­че­ско­го ми­ра, а так­же с мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­ги­ей, хи­ми­ей, фи­зи­кой, ма­те­ма­ти­кой. Ци­то­ло­гия - од­на из от­но­си­тель­но мо­ло­дых био­ло­ги­че­ских на­ук, ее воз­раст око­ло 100 лет. Воз­раст же тер­ми­на “клет­ка” на­счи­ты­ва­ет свы­ше 300 лет. Впер­вые на­зва­ние «клет­ка» в се­ре­ди­не XVII в. при­ме­нил Р. Гук1. Рас­смат­ри­вая тон­кий срез проб­ки с по­мо­щью мик­ро­ско­па, Гук уви­дел, что проб­ка со­сто­ит из яче­ек - кле­ток.

Кле­точ­ная тео­рия. В се­ре­ди­не XIX сто­ле­тия на ос­но­ве уже мно­го­чис­лен­ных зна­ний о клет­ке Тео­дор Шванн (см. приложение) сфор­му­ли­ро­вал кле­точ­ную тео­рию (1838 год). Он обоб­щил имев­шие­ся зна­ния о клет­ке и по­ка­зал, что клет­ка пред­став­ля­ет ос­нов­ную еди­ни­цу строе­ния всех жи­вых ор­га­низ­мов, что клет­ки жи­вот­ных и рас­те­ний сход­ны по сво­ему строе­нию. Эти по­ло­же­ния яви­лись важ­ней­ши­ми до­ка­за­тель­ст­ва­ми един­ст­ва про­ис­хо­ж­де­ния всех жи­вых ор­га­низ­мов, един­ст­во все­го ор­га­ни­че­ско­го ми­ра. Тео­дор Шванн внес в нау­ку пра­виль­ное по­ни­ма­ние клет­ки как са­мо­стоя­тель­ной еди­ни­цы жиз­ни, наи­мень­шей еди­ни­цы жи­во­го: вне клет­ки нет жиз­ни.

Изу­че­ние хи­ми­че­ской ор­га­ни­за­ции клет­ки при­ве­ло к вы­во­ду, что имен­но хи­ми­че­ские про­цес­сы ле­жат в ос­но­ве ее жиз­ни, что клет­ки всех ор­га­низ­мов сход­ны по хи­ми­че­ско­му со­ста­ву, у них од­но­тип­но про­те­ка­ют ос­нов­ные про­цес­сы об­ме­на ве­ществ. Дан­ные о сход­ст­ве хи­ми­че­ско­го со­ста­ва кле­ток еще раз под­твер­ди­ли един­ст­во все­го ор­га­ни­че­ско­го ми­ра.

Со­вре­мен­ная кле­точ­ная - тео­рия вклю­ча­ет сле­дую­щие по­ло­же­ния:

  • клет­ка - ос­нов­ная еди­ни­ца строе­ния и раз­ви­тия всех жи­вых ор­га­низ­мов, наи­мень­шая еди­ни­ца жи­во­го;

  • клет­ки всех од­но­кле­точ­ных и мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов сход­ны (го­мо­ло­гич­ные) по сво­ему строе­нию, хи­ми­че­ско­му со­ста­ву, ос­нов­ным про­яв­ле­ни­ям жиз­не­дея­тель­но­сти и об­ме­ну ве­ществ;

  • раз­мно­же­ние кле­ток про­ис­хо­дит пу­тем их де­ле­ния, и ка­ж­дая но­вая клет­ка об­ра­зу­ет­ся в ре­зуль­та­те де­ле­ния ис­ход­ной (ма­те­рин­ской) клет­ки;

  • в слож­ных мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мах клет­ки спе­циа­ли­зи­ро­ва­ны по вы­пол­няе­мой ими функ­ции и об­ра­зу­ют тка­ни; из тка­ней со­сто­ят ор­га­ны, ко­то­рые тес­но свя­за­ны ме­ж­ду со­бой и под­чи­не­ны нерв­ным и гу­мо­раль­ным сис­те­мам ре­гу­ля­ции.

Ис­сле­до­ва­ния клет­ки име­ют боль­шое зна­че­ние для раз­гад­ки за­бо­ле­ва­ний. Имен­но в клет­ках на­чи­на­ют раз­ви­вать­ся па­то­ло­ги­че­ские из­ме­не­ния, при­во­дя­щие к воз­ник­но­ве­нию за­бо­ле­ва­ний. Что­бы по­нять роль кле­ток в раз­ви­тии за­бо­ле­ва­ний, при­ве­дем не­сколь­ко при­ме­ров. Од­но из серь­ез­ных за­бо­ле­ва­ний че­ло­ве­ка - са­хар­ный диа­бет. При­чи­на это­го за­бо­ле­ва­ния - не­дос­та­точ­ная дея­тель­ность груп­пы кле­ток под­же­лу­доч­ной же­ле­зы, вы­ра­ба­ты­ваю­щих гор­мон ин­су­лин, ко­то­рый уча­ст­ву­ет в ре­гу­ля­ции са­хар­но­го об­ме­на ор­га­низ­ма. Зло­ка­че­ст­вен­ные из­ме­не­ния, при­во­дя­щие к раз­ви­тию ра­ко­вых опу­хо­лей, воз­ни­ка­ют так­же на уров­не кле­ток. Воз­бу­ди­те­ли кок­ци­дио­за - опас­но­го за­бо­ле­ва­ния кро­ли­ков, кур, гу­сей и уток - па­ра­зи­ти­че­ские про­стей­шие - кок­ци­дии про­ни­ка­ют в клет­ки ки­шеч­но­го эпи­те­лия и пе­че­ни, рас­тут и раз­мно­жа­ют­ся в них, пол­но­стью на­ру­ша­ют об­мен ве­ществ, а за­тем раз­ру­ша­ют эти клет­ки. У боль­ных кок­ци­дио­зом жи­вот­ных силь­но на­ру­ша­ет­ся дея­тель­ность пи­ще­ва­ри­тель­ной сис­те­мы, и при от­сут­ст­вии ле­че­ния жи­вот­ные по­ги­ба­ют. Вот по­че­му изу­че­ние строе­ния, хи­ми­че­ско­го со­ста­ва, об­ме­на ве­ществ и всех про­яв­ле­ний жиз­не­дея­тель­но­сти кле­ток не­об­хо­ди­мо не толь­ко в био­ло­гии, но так­же в ме­ди­ци­не и ве­те­ри­на­рии.

Изу­че­ние кле­ток раз­но­об­раз­ных од­но­кле­точ­ных и мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов с по­мо­щью све­то­оп­ти­че­ско­го и элек­трон­но­го мик­ро­ско­пов по­ка­за­ло, что по сво­ему строе­нию они раз­де­ля­ют­ся на две груп­пы. Од­ну груп­пу со­став­ля­ют бак­те­рии и си­не-зе­ле­ные во­до­рос­ли. Эти ор­га­низ­мы име­ют наи­бо­лее про­стое строе­ние кле­ток. Их на­зы­ва­ют дое­ден­ны­ми (про­ка­рио­та­ми), так как у них нет оформ­лен­но­го яд­ра (от гре­че­ско­го «кар­тон» - яд­ро) и нет мно­гих струк­тур, ко­то­рые на­зы­ва­ют ор­га­нои­да­ми. Дру­гую груп­пу со­став­ля­ют все ос­таль­ные ор­га­низ­мы: от од­но­кле­точ­ных зе­ле­ных во­до­рос­лей и про­стей­ших до выс­ших цвет­ко­вых рас­те­ний, мле­ко­пи­таю­щих, в том чис­ле и че­ло­ве­ка. Они име­ют слож­но уст­ро­ен­ные клет­ки, ко­то­рые на­зы­ва­ют ядер­ны­ми (эстр. из и). Эти клет­ки име­ют яд­ро и ор­га­нои­ды, вы­пол­няю­щие спе­ци­фи­че­ские функ­ции. Осо­бую, не­кле­точ­ную фор­му жиз­ни со­став­ля­ют ви­ру­сы, изу­че­ни­ем ко­то­рых за­ни­ма­ет­ся ви­ру­со­ло­гия.
Основная часть
Строе­ние и функ­ции обо­лоч­ки клет­ки
Клет­ка лю­бо­го ор­га­низ­ма, пред­став­ля­ет со­бой це­ло­ст­ную жи­вую сис­те­му. Она со­сто­ит из трех не­раз­рыв­но свя­зан­ных ме­ж­ду со­бой час­тей: обо­лоч­ки, ци­то­плаз­мы и яд­ра. Обо­лоч­ка клет­ка осу­ще­ст­в­ля­ет не­по­сред­ст­вен­ное взаи­мо­дей­ст­вие с внеш­ней сре­дой и взаи­мо­дей­ст­вие с со­сед­ни­ми клет­ка­ми (в мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мах).
Обо­лоч­ка кле­ток (см. приложение I)
Обо­лоч­ка кле­ток име­ет слож­ное строе­ние. Она со­сто­ит из на­руж­но­го слоя и рас­по­ло­жен­ной под ним плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны. Клет­ки жи­вот­ных и рас­те­ний раз­ли­ча­ют­ся по строе­нию их на­руж­но­го слоя. У рас­те­ний, а так­же у бак­те­рий, си­не-зе­ле­ных во­до­рос­лей и гри­бов на по­верх­но­сти кле­ток рас­по­ло­же­на плот­ная обо­лоч­ка, или кле­точ­ная стен­ка. У боль­шин­ст­ва рас­те­ний она со­сто­ит из клет­чат­ки. Кле­точ­ная стен­ка иг­ра­ет ис­клю­чи­тель­но важ­ную роль: она пред­став­ля­ет со­бой внеш­ний кар­кас, за­щит­ную обо­лоч­ку, обес­пе­чи­ва­ет тур­гор рас­ти­тель­ных кле­ток: че­рез кле­точ­ную стен­ку про­хо­дит во­да, со­ли, мо­ле­ку­лы мно­гих ор­га­ни­че­ских ве­ществ.

На­руж­ный слой по­верх­но­сти кле­ток жи­вот­ных в от­ли­чие от кле­точ­ных сте­нок рас­те­ний очень тон­кий, эла­стич­ный. Он не ви­ден в све­то­вой мик­ро­скоп и со­сто­ит из раз­но­об­раз­ных по­ли­са­ха­ри­дов и бел­ков. По­верх­но­ст­ный слой жи­вот­ных кле­ток по­лу­чил на­зва­ние гли­ко­ка­ликс.

Гли­ко­ка­ликс вы­пол­ня­ет, пре­ж­де все­го, функ­цию не­по­сред­ст­вен­ной свя­зи кле­ток жи­вот­ных с внеш­ней сре­дой, со все­ми ок­ру­жаю­щи­ми ее ве­ще­ст­ва­ми. Имея не­зна­чи­тель­ную тол­щи­ну (мень­ше 1 мкм), на­руж­ный слой клет­ки жи­вот­ных не вы­пол­ня­ет опор­ной ро­ли, ка­кая свой­ст­вен­на кле­точ­ным стен­кам рас­те­ний. Об­ра­зо­ва­ние гли­ко­ка­лик­са, так же как и кле­точ­ных сте­нок рас­те­ний, про­ис­хо­дит бла­го­да­ря жиз­не­дея­тель­но­сти са­мих кле­ток.
Плаз­ма­ти­че­ская мем­бра­на (см. приложение II)
Под гли­ко­ка­лик­сом и кле­точ­ной стен­кой рас­те­ний рас­по­ло­же­на плаз­ма­ти­че­ская мем­бра­на (от ла­тин­ско­го «мем­бра­на» - ко­жи­ца, плен­ка), гра­ни­ча­щая не­по­сред­ст­вен­но с ци­то­плаз­мой. Тол­щи­на плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны око­ло 10 нм, изу­че­ние ее строе­ния и функ­ций воз­мож­но толь­ко с по­мо­щью элек­трон­но­го мик­ро­ско­па. В со­став плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны вхо­дят бел­ки и ли­пи­ды. Они упо­ря­до­че­но, рас­по­ло­же­ны и со­еди­не­ны друг с дру­гом хи­ми­че­ски­ми взаи­мо­дей­ст­вия­ми. По со­вре­мен­ным пред­став­ле­ни­ям мо­ле­ку­лы ли­пи­дов в плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­не рас­по­ло­же­ны в два ря­да и об­ра­зу­ют сплош­ной слой. Мо­ле­ку­лы бел­ков не об­ра­зу­ют сплош­но­го слоя, они рас­по­ла­га­ют­ся в слое ли­пи­дов, по­гру­жа­ясь в не­го на раз­ную глу­би­ну.

Мо­ле­ку­лы бел­ка и ли­пи­дов под­виж­ны, что обес­пе­чи­ва­ет ди­на­мич­ность плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны.

Плаз­ма­ти­че­ская мем­бра­на вы­пол­ня­ет мно­го важ­ных функ­ций, от ко­то­рых за­ви­дят жиз­не­дея­тель­ность кле­ток. Од­на из та­ких функ­ций за­клю­ча­ет­ся в том, что она об­ра­зу­ет барь­ер, от­гра­ни­чи­ваю­щий внут­рен­нее со­дер­жи­мое клет­ки от внеш­ней сре­ды. Но ме­ж­ду клет­ка­ми и внеш­ней сре­дой по­сто­ян­но про­ис­хо­дит об­мен ве­ществ. Из внеш­ней сре­ды в клет­ку по­сту­па­ет во­да, раз­но­об­раз­ные со­ли в фор­ме от­дель­ных ио­нов, не­ор­га­ни­че­ские и ор­га­ни­че­ские мо­ле­ку­лы. Они про­ни­ка­ют в клет­ку че­рез очень тон­кие ка­на­лы плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны. Во внеш­нюю сре­ду вы­во­дят­ся про­дук­ты, об­ра­зо­ван­ные в клет­ке. Транс­порт ве­ществ - од­на из глав­ных функ­ций плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны. Че­рез плаз­ма­ти­че­скую мем­бра­ну из кле­ти вы­во­дят­ся про­дук­ты об­ме­на, а так­же ве­ще­ст­ва, син­те­зи­ро­ван­ные в клет­ке. К чис­лу их от­но­сят­ся раз­но­об­раз­ные бел­ки, уг­ле­во­ды, гор­мо­ны, ко­то­рые вы­ра­ба­ты­ва­ют­ся в клет­ках раз­лич­ных же­лез и вы­во­дят­ся во вне­кле­точ­ную сре­ду в фор­ме мел­ких ка­пель.

Клет­ки, об­ра­зую­щие у мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных раз­но­об­раз­ные тка­ни (эпи­те­ли­аль­ную, мы­шеч­ную и др.), со­еди­ня­ют­ся друг с дру­гом плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ной. В мес­тах со­еди­не­ния двух кле­ток мем­бра­на ка­ж­дой из них мо­жет об­ра­зо­вы­вать склад­ки или вы­рос­ты, ко­то­рые при­да­ют со­еди­не­ни­ям осо­бую проч­ность.

Со­еди­не­ние кле­ток рас­те­ний обес­пе­чи­ва­ет­ся пу­тем об­ра­зо­ва­ния тон­ких ка­на­лов, ко­то­рые за­пол­не­ны ци­то­плаз­мой и ог­ра­ни­че­ны плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ной. По та­ким ка­на­лам, про­хо­дя­щим че­рез кле­точ­ные обо­лоч­ки, из од­ной клет­ки в дру­гую по­сту­па­ют пи­та­тель­ные ве­ще­ст­ва, ио­ны, уг­ле­во­ды и дру­гие со­еди­не­ния.

На по­верх­но­сти мно­гих кле­ток жи­вот­ных, например, раз­лич­ных эпи­те­ли­ев, на­хо­дят­ся очень мел­кие тон­кие вы­рос­ты ци­то­плаз­мы, по­кры­тые плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ной, - мик­ро­вор­син­ки. Наи­боль­шее ко­ли­че­ст­во мик­ро­вор­си­нок на­хо­дит­ся на по­верх­но­сти кле­ток ки­шеч­ни­ка, где про­ис­хо­дит ин­тен­сив­ное пе­ре­ва­ри­ва­ние, и вса­сы­ва­ние пе­ре­ва­рен­ной пи­щи.
Фа­го­ци­тоз
Круп­ные мо­ле­ку­лы ор­га­ни­че­ских ве­ществ, на­при­мер бел­ков и по­ли­са­ха­ри­дов, час­ти­цы пи­щи, бак­те­рии по­сту­па­ют в клет­ку пу­тем фа­го­ци­та (от гре­че­ско­го “фа­гео” - по­жи­рать). В фа­го­ци­те не­по­сред­ст­вен­ное уча­стие при­ни­ма­ет плаз­ма­ти­че­ская мем­бра­на. В том мес­те, где по­верх­ность клет­ки со­при­ка­са­ет­ся с час­ти­цей ка­ко­го-ли­бо плот­но­го ве­ще­ст­ва, мем­бра­на про­ги­ба­ет­ся, об­ра­зу­ет уг­луб­ле­ние и ок­ру­жа­ет час­ти­цу, ко­то­рая в “мем­бран­ной упа­ков­ке” по­гру­жа­ет­ся внутрь клет­ки. Об­ра­зу­ет­ся пи­ще­ва­ри­тель­ная ва­ку­оль, и в ней пе­ре­ва­ри­ва­ют­ся по­сту­пив­шие в клет­ку ор­га­ни­че­ские ве­ще­ст­ва.
Ци­то­плаз­ма
От­гра­ни­чен­ная от внеш­ней сре­ды плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ной, ци­то­плаз­ма пред­став­ля­ет со­бой внут­рен­нюю по­лу­жид­кую сре­ду кле­ток. В ци­то­плаз­му эу­ка­рио­ти­че­ских кле­ток рас­по­ла­га­ют­ся яд­ро и раз­лич­ные ор­га­нои­ды. Яд­ро рас­по­ла­га­ет­ся в цен­траль­ной час­ти ци­то­плаз­мы. В ней со­сре­до­то­че­ны и раз­но­об­раз­ные вклю­че­ния - про­дук­ты кле­точ­ной дея­тель­но­сти, ва­куо­ли, а так­же мель­чай­шие тру­боч­ки и ни­ти, об­ра­зую­щие ске­лет клет­ки. В со­ста­ве ос­нов­но­го ве­ще­ст­ва ци­то­плаз­мы пре­об­ла­да­ют бел­ки. В ци­то­плаз­ме про­те­ка­ют ос­нов­ные про­цес­сы об­ме­на ве­ществ, она объ­е­ди­ня­ет в од­но це­лое яд­ро и все ор­га­нои­ды, обес­пе­чи­ва­ет их взаи­мо­дей­ст­вие, дея­тель­ность клет­ки как це­ло­ст­ной жи­вой еди­ной сис­те­мы.
Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть
Вся внут­рен­няя зо­на ци­то­плаз­мы за­пол­не­на мно­го­чис­лен­ны­ми мел­ки­ми ка­на­ла­ми и по­лос­тя­ми, стен­ки ко­то­рых пред­став­ля­ют со­бой мем­бра­ны, сход­ные по сво­ей струк­ту­ре с плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ной. Эти ка­на­лы вет­вят­ся, со­еди­ня­ют­ся друг с дру­гом и об­ра­зу­ют сеть, по­лу­чив­шую на­зва­ние эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти.

Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть не­од­но­род­на по сво­ему строе­нию. Из­вест­ны два ее ти­па - гра­ну­ляр­ная и глад­кая. На мем­бра­нах ка­на­лов и по­лос­тей гра­ну­ляр­ной се­ти рас­по­ла­га­ет­ся мно­же­ст­во мел­ких ок­руг­лых те­лец - ри­бо­сом, ко­то­рые при­да­ют мем­бра­нам ше­ро­хо­ва­тый вид. Мем­бра­ны глад­кой эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти не не­сут ри­бо­сом на сво­ей по­верх­но­сти.

Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть вы­пол­ня­ет мно­го раз­но­об­раз­ных функ­ций. Ос­нов­ная функ­ция гра­ну­ляр­ной эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти - уча­стие в син­те­зе бел­ка, ко­то­рый осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ри­бо­со­мах. На мем­бра­нах глад­кой эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти про­ис­хо­дит син­тез ли­пи­дов и уг­ле­во­дов. Все эти про­дук­ты син­те­за на­ка­п­ли­ва­ют­ся в ка­на­лах и по­лос­тях, а за­тем транс­пор­ти­ру­ют­ся к раз­лич­ным ор­га­нои­дам клет­ки, где по­треб­ля­ют­ся или на­ка­п­ли­ва­ют­ся в ци­то­плаз­ме в ка­че­ст­ве кле­точ­ных вклю­че­ний. Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть свя­зы­ва­ет ме­ж­ду со­бой ос­нов­ные ор­га­нои­ды клет­ки.
Ри­бо­со­мы
Ри­бо­со­мы об­на­ру­же­ны в клет­ках всех ор­га­низ­мов. Это мик­ро­ско­пи­че­ские тель­ца ок­руг­лой фор­мы диа­мет­ром 15-20 нм. Ка­ж­дая ри­бо­со­ма со­сто­ит из двух не­оди­на­ко­вых по раз­ме­рам час­тиц, ма­лой и боль­шой.

В од­ной клет­ке со­дер­жит­ся мно­го ты­сяч ри­бо­сом, они рас­по­ла­га­ют­ся ли­бо на мем­бра­нах гра­ну­ляр­ной эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти, ли­бо сво­бод­но ле­жат в ци­то­плаз­ме. В со­став ри­бо­сом вхо­дят бел­ки и РНК. Функ­ция ри­бо­сом - это син­тез бел­ка. Син­тез бел­ка - слож­ный про­цесс, ко­то­рый осу­ще­ст­в­ля­ет­ся не од­ной ри­бо­со­мой, а це­лой груп­пой, вклю­чаю­щей до не­сколь­ких де­сят­ков объ­е­ди­нен­ных ри­бо­сом. Та­кую груп­пу ри­бо­сом на­зы­ва­ют по­ли­со­мой. Син­те­зи­ро­ван­ные бел­ки сна­ча­ла на­ка­п­ли­ва­ют­ся в ка­на­лах и по­лос­тях эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти, а за­тем транс­пор­ти­ру­ют­ся к ор­га­нои­дам и уча­ст­кам клет­ки, где они по­треб­ля­ют­ся. Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть и ри­бо­со­мы, рас­по­ло­жен­ные на ее мем­бра­нах, пред­став­ля­ют со­бой еди­ный ап­па­рат био­син­те­за и транс­пор­ти­ров­ки бел­ков.
Ми­то­хон­д­рии
В ци­то­плаз­ме боль­шин­ст­ва кле­ток жи­вот­ных и рас­те­ний со­дер­жат­ся мел­кие тель­ца (0,2-7 мкм) - ми­то­хон­д­рии (от гре­че­ско­го «ми­тос» - нить, «хон­д­ри­он» - зер­но, гра­ну­ла).

Ми­то­хон­д­рии хо­ро­шо вид­ны в све­то­вой мик­ро­скоп, с по­мо­щью ко­то­ро­го мож­но рас­смот­реть их фор­му, рас­по­ло­же­ние, со­счи­тать ко­ли­че­ст­во. Внут­рен­нее строе­ние ми­то­хон­д­рий изу­че­но с по­мо­щью элек­трон­но­го мик­ро­ско­па. Обо­лоч­ка ми­то­хон­д­рии со­сто­ит из двух мем­бран - на­руж­ной и внут­рен­ней. На­руж­ная мем­бра­на глад­кая, она не об­ра­зу­ет ни­ка­ких скла­док и вы­рос­тов. Внут­рен­няя мем­бра­на, на­про­тив, об­ра­зу­ет мно­го­чис­лен­ные склад­ки, ко­то­рые на­прав­ле­ны в по­лость ми­то­хон­д­рии. Склад­ки внут­рен­ней мем­бра­ны на­зы­ва­ют кри­ста­ми (от ла­тин­ско­го «кри­ста» - гре­бень, вы­рост).

Чис­ло крист не­оди­на­ко­во в ми­то­хон­д­ри­ях раз­ных кле­ток. Их мо­жет быть от не­сколь­ких де­сят­ков до не­сколь­ких со­тен, при­чем осо­бен­но мно­го крист в ми­то­хон­д­ри­ях ак­тив­но функ­цио­ни­рую­щих кле­ток, на­при­мер мы­шеч­ных.

Ми­то­хон­д­рии на­зы­ва­ют «си­ло­вы­ми стан­ция­ми» кле­ток» так как их ос­нов­ная функ­ция - син­тез аде­но­зин­три­фос­фор­ной ки­сло­ты (АТФ). Эта ки­сло­та син­те­зи­ру­ет­ся в ми­то­хон­д­ри­ях кле­ток всех ор­га­низ­мов и пред­став­ля­ет собой уни­вер­саль­ный ис­точ­ник энер­гии, не­об­хо­ди­мый для осу­ще­ст­в­ле­ния про­цес­сов жиз­не­дея­тель­но­сти клет­ки и це­ло­го ор­га­низ­ма.

Но­вые ми­то­хон­д­рии об­ра­зу­ют­ся де­ле­ни­ем уже су­ще­ст­вую­щих в клет­ке ми­то­хон­д­рий.
Пла­сти­ды
В ци­то­плаз­ме кле­ток всех рас­те­ний на­хо­дят­ся пла­сти­ды. В клет­ках жи­вот­ных пла­сти­ды от­сут­ст­ву­ют. Раз­ли­ча­ют три ос­нов­ных ти­па пла­стид: зе­ле­ные - хло­ро­пла­сты; крас­ные, оран­же­вые и жел­тые - хро­мо­пла­сты; бес­цвет­ные - лей­ко­пла­сты.

а) Хло­ро­пласт. Эти ор­га­нои­ды со­дер­жат­ся в клет­ках ли­сть­ев и дру­гих зе­ле­ных ор­га­нов рас­те­ний, а так­же у раз­но­об­раз­ных во­до­рос­лей. Раз­ме­ры хло­ро­пла­стов 4-6 мкм, наи­бо­лее час­то они име­ют оваль­ную фор­му. У выс­ших рас­те­ний в од­ной клет­ке обыч­но бы­ва­ет не­сколь­ко де­сят­ков хло­ро­пла­стов. Зе­ле­ный цвет хло­ро­пла­стов за­ви­сит от со­дер­жа­ния в них пиг­мен­та хло­ро­фил­ла. Хло­ро­пласт - ос­нов­ной ор­га­но­ид кле­ток рас­те­ний, в ко­то­ром про­ис­хо­дит фо­то­син­тез, т. е. об­ра­зо­ва­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ (уг­ле­во­дов) из не­ор­га­ни­че­ских (СО2 и Н2О) при ис­поль­зо­ва­нии энер­гии сол­неч­но­го све­та.

По строе­нию хло­ро­пла­сты сход­ны с ми­то­хон­д­рия­ми. От ци­то­плаз­мы хло­ро­пласт от­гра­ни­чен дву­мя мем­бра­на­ми - на­руж­ной и внут­рен­ней. На­руж­ная мем­бра­на глад­кая, без скла­док и вы­рос­тов, а внут­рен­няя об­ра­зу­ет мно­го склад­ча­тых вы­рос­тов, на­прав­лен­ных внутрь хло­ро­пла­ста. По­это­му внут­ри хло­ро­пла­ста со­сре­до­то­че­но боль­шое ко­ли­че­ст­во мем­бран, об­ра­зую­щих осо­бые струк­ту­ры - гра­ны. Они сло­же­ны на­по­до­бие стоп­ки мо­нет.

В мем­бра­нах гран рас­по­ла­га­ют­ся мо­ле­ку­лы хло­ро­фил­ла, по­то­му имен­но здесь про­ис­хо­дит фо­то­син­тез. В хло­ро­пла­стах син­те­зи­ру­ет­ся и АТФ. Ме­ж­ду внут­рен­ни­ми мем­бра­на­ми хло­ро­пла­ста со­дер­жат­ся ДНК, РНК и ри­бо­со­мы. Сле­до­ва­тель­но, в хло­ро­пла­стах, так же как и в ми­то­хон­д­ри­ях, про­ис­хо­дит син­тез бел­ка, не­об­хо­ди­мо­го для дея­тель­но­сти этих ор­га­нои­дов. Хло­ро­пла­сты раз­мно­жа­ют­ся де­ле­ни­ем.

б) Хро­мо­пла­сты на­хо­дят­ся в ци­то­плаз­ме кле­ток раз­ных час­тей рас­те­ний: в цвет­ках, пло­дах, стеб­лях, ли­сть­ях. При­сут­ст­ви­ем хро­мо­пла­стов объ­яс­ня­ет­ся жел­тая, оран­же­вая и крас­ная ок­ра­ска вен­чи­ков цвет­ков, пло­дов, осен­них ли­сть­ев.

в) Лей­ко­пла­сты на­хо­дят­ся в ци­то­плаз­ме кле­ток не­ок­ра­шен­ных час­тей рас­те­ний, на­при­мер в стеб­лях, кор­нях, клуб­нях. Фор­ма лей­ко­пла­стов раз­но­об­раз­на.

Хло­ро­пла­сты, хро­мо­пла­сты и лей­ко­пла­сты спо­соб­ны клет­ка вза­им­но­му пе­ре­хо­ду. Так при со­зре­ва­нии пло­дов или из­ме­не­нии ок­ра­ски ли­сть­ев осе­нью хло­ро­пла­сты пре­вра­ща­ют­ся в хро­мо­пла­сты, а лей­ко­пла­сты мо­гут пре­вра­щать­ся в хло­ро­пла­сты, на­при­мер, при озе­ле­не­нии клуб­ней кар­то­фе­ля.
Ап­па­рат Голь­джи
Во мно­гих клет­ках жи­вот­ных, на­при­мер в нерв­ных, он име­ет фор­му слож­ной се­ти, рас­по­ло­жен­ной во­круг яд­ра. В клет­ках рас­те­ний и про­стей­ших ап­па­рат Голь­джи пред­став­лен от­дель­ны­ми тель­ца­ми сер­по­вид­ной или па­лоч­ко­вид­ной фор­мы. Строе­ние это­го ор­га­нои­да сход­но в клет­ках рас­ти­тель­ных и жи­вот­ных ор­га­низ­мов, не­смот­ря на раз­но­об­ра­зие его фор­мы.

В со­став ап­па­ра­та Голь­джи вхо­дят: по­лос­ти, ог­ра­ни­чен­ные мем­бра­на­ми и рас­по­ло­жен­ные груп­па­ми (по 5-10); круп­ные и мел­кие пу­зырь­ки, рас­по­ло­жен­ные на кон­цах по­лос­тей. Все эти эле­мен­ты со­став­ля­ют еди­ный ком­плекс.

Ап­па­рат Голь­джи вы­пол­ня­ет мно­го важ­ных функ­ций. По ка­на­лам эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти к не­му транс­пор­ти­ру­ют­ся про­дук­ты син­те­ти­че­ской дея­тель­но­сти клет­ки - бел­ки, уг­ле­во­ды и жи­ры. Все эти ве­ще­ст­ва сна­ча­ла на­ка­п­ли­ва­ют­ся, а за­тем в ви­де круп­ных и мел­ких пу­зырь­ков по­сту­па­ют в ци­то­плаз­му и ли­бо ис­поль­зу­ют­ся в са­мой клет­ке в про­цес­се ее жиз­не­дея­тель­но­сти, ли­бо вы­во­дят­ся из нее и ис­поль­зу­ют­ся в ор­га­низ­ме. На­при­мер, в клет­ках под­же­лу­доч­ной же­ле­зы мле­ко­пи­таю­щих син­те­зи­ру­ют­ся пи­ще­ва­ри­тель­ные фер­мен­ты, ко­то­рые на­ка­п­ли­ва­ют­ся в по­лос­тях ор­га­нои­да. За­тем об­ра­зу­ют­ся пу­зырь­ки, на­пол­нен­ные фер­мен­та­ми. Они вы­во­дят­ся из кле­ток в про­ток под­же­лу­доч­ной же­ле­зы, от­ку­да пе­ре­те­ка­ют в по­лость ки­шеч­ни­ка. Еще од­на важ­ная функ­ция это­го ор­га­нои­да за­клю­ча­ет­ся в том, что на его мем­бра­нах про­ис­хо­дит син­тез жи­ров и уг­ле­во­дов (по­ли­са­ха­ри­дов), ко­то­рые ис­поль­зу­ют­ся в клет­ке и ко­то­рые вхо­дят в со­став мем­бран. Бла­го­да­ря дея­тель­но­сти ап­па­ра­та Голь­джи про­ис­хо­дят об­нов­ле­ние и рост плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны.
Ли­зо­со­мы
Пред­став­ля­ют со­бой не­боль­шие ок­руг­лые тель­ца. От Ци­то­плаз­мы ка­ж­дая ли­зо­со­ма от­гра­ни­че­на мем­бра­ной. Внут­ри ли­зо­со­мы на­хо­дят­ся фер­мен­ты, рас­ще­п­ляю­щие бел­ки, жи­ры, уг­ле­во­ды, нук­леи­но­вые ки­сло­ты.

К пи­ще­вой час­ти­це, по­сту­пив­шей в ци­то­плаз­му, под­хо­дят ли­зо­со­мы, сли­ва­ют­ся с ней, и об­ра­зу­ет­ся од­на пи­ще­ва­ри­тель­ная ва­ку­оль, внут­ри ко­то­рой на­хо­дит­ся пи­ще­вая час­ти­ца, ок­ру­жен­ная фер­мен­та­ми ли­зо­сом. Ве­ще­ст­ва, об­ра­зо­вав­шие­ся в ре­зуль­та­те пе­ре­ва­ри­ва­ния пи­ще­вой час­ти­цы, по­сту­па­ют в ци­то­плаз­му и ис­поль­зу­ют­ся клет­кой.

Об­ла­дая спо­соб­но­стью к ак­тив­но­му пе­ре­ва­ри­ва­нию пи­ще­вых ве­ществ, ли­зо­со­мы уча­ст­ву­ют в уда­ле­нии от­ми­раю­щих в про­цес­се жиз­не­дея­тель­но­сти час­тей кле­ток, це­лых кле­ток и ор­га­нов. Об­ра­зо­ва­ние но­вых ли­зо­сом про­ис­хо­дит в клет­ке по­сто­ян­но. Фер­мен­ты, со­дер­жа­щие­ся в ли­зо­со­мах, как и вся­кие дру­гие бел­ки, син­те­зи­ру­ют­ся на ри­бо­со­мах ци­то­плаз­мы. За­тем эти фер­мен­ты по­сту­па­ют по ка­на­лам эн­до­плаз­ма­ти­че­ской се­ти к ап­па­ра­ту Голь­джи, в по­лос­тях ко­то­ро­го фор­ми­ру­ют­ся ли­зо­со­мы. В та­ком ви­де ли­зо­со­мы по­сту­па­ют в ци­то­плаз­му.
Кле­точ­ный центр
В клет­ках жи­вот­ных вбли­зи яд­ра на­хо­дит­ся ор­га­но­ид, ко­то­рый на­зы­ва­ют кле­точ­ным цен­тром. Ос­нов­ную часть кле­точ­но­го цен­тра со­став­ля­ют два ма­лень­ких тель­ца - цен­трио­ли, рас­по­ло­жен­ные в не­боль­шом уча­ст­ке уп­лот­нен­ной ци­то­плаз­мы. Ка­ж­дая цен­три­оль име­ет фор­му ци­лин­д­ра дли­ной до 1 мкм. Цен­трио­ли иг­ра­ют важ­ную роль при де­ле­нии клет­ки; они уча­ст­ву­ют в об­ра­зо­ва­нии ве­ре­те­на де­ле­ния.
Кле­точ­ные вклю­че­ния
К кле­точ­ным вклю­че­ни­ям от­но­сят­ся уг­ле­во­ды, жи­ры и бел­ки. Все эти ве­ще­ст­ва на­ка­п­ли­ва­ют­ся в ци­то­плаз­ме клет­ки в ви­де ка­пель и зе­рен раз­лич­ной ве­ли­чи­ны и фор­мы. Они пе­рио­ди­че­ски син­те­зи­ру­ют­ся в клет­ке и ис­поль­зу­ют­ся в про­цес­се об­ме­на ве­ществ.
Яд­ро
Ка­ж­дая клет­ка од­но­кле­точ­ных и мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных, а так­же рас­те­ний со­дер­жит яд­ро. Фор­ма и раз­ме­ры яд­ра за­ви­сят от фор­мы и раз­ме­ра кле­ток. В боль­шин­ст­ве кле­ток име­ет­ся од­но яд­ро, и та­кие клет­ки на­зы­ва­ют од­но­ядер­ны­ми. Су­ще­ст­ву­ют так­же клет­ки с дву­мя, тре­мя, с не­сколь­ки­ми де­сят­ка­ми и да­же сот­ня­ми ядер. Это - мно­го­ядер­ные клет­ки.

Ядер­ный сок - по­лу­жид­кое ве­ще­ст­во, ко­то­рое на­хо­дит­ся под ядер­ной обо­лоч­кой и пред­став­ля­ет внут­рен­нюю сре­ду яд­ра.
Хи­ми­че­ский со­став клет­ки. Не­ор­га­ни­че­ские ве­ще­ст­ва
Атом­ный и мо­ле­ку­ляр­ный со­став клет­ки
В мик­ро­ско­пи­че­ской клет­ке со­дер­жит­ся не­сколь­ко ты­сяч ве­ществ, ко­то­рые уча­ст­ву­ют в раз­но­об­раз­ных хи­ми­че­ских ре­ак­ци­ях. Хи­ми­че­ские про­цес­сы, про­те­каю­щие в клет­ке,- од­но из ос­нов­ных ус­ло­вий ее жиз­ни, раз­ви­тия и функ­цио­ни­ро­ва­ния.

Все клет­ки жи­вот­ных и рас­ти­тель­ных ор­га­низ­мов, а так­же мик­ро­ор­га­низ­мов сход­ны по хи­ми­че­ско­му со­ста­ву, что сви­де­тель­ст­ву­ет о един­ст­ве ор­га­ни­че­ско­го ми­ра.
Со­дер­жа­ние хи­ми­че­ских эле­мен­тов в клет­ке

(см. приложение III)

В таб­ли­це при­ве­де­ны дан­ные об атом­ном со­ста­ве кле­ток. Из 109 эле­мен­тов пе­рио­ди­че­ской сис­те­мы Мен­де­лее­ва в клет­ках об­на­ру­же­но зна­чи­тель­ное их боль­шин­ст­во. Осо­бен­но ве­ли­ко со­дер­жа­ние в клет­ке че­ты­рех эле­мен­тов - ки­сло­ро­да, уг­ле­ро­да, азо­та и во­до­ро­да. В сум­ме они со­став­ля­ют поч­ти 98% все­го со­дер­жи­мо­го клет­ки. Сле­дую­щую груп­пу со­став­ля­ют во­семь эле­мен­тов, со­дер­жа­ние ко­то­рых в клет­ке ис­чис­ля­ет­ся де­ся­ты­ми и со­ты­ми до­ля­ми про­цен­та. Это се­ра, фос­фор, хлор, ка­лий, маг­ний, на­трий, каль­ций, же­ле­зо. В сум­ме они со­став­ля­ют 1.9%. Все ос­таль­ные эле­мен­ты со­дер­жат­ся в клет­ке в ис­клю­чи­тель­но ма­лых ко­ли­че­ст­вах (мень­ше 0,01%).

Та­ким об­ра­зом, в клет­ке нет ка­ких-ни­будь осо­бен­ных эле­мен­тов, ха­рак­тер­ных толь­ко для жи­вой при­ро­ды. Это ука­зы­ва­ет на связь и един­ст­во жи­вой и не­жи­вой при­ро­ды. На атом­ном уров­не раз­ли­чий ме­ж­ду хи­ми­че­ским со­ста­вом ор­га­ни­че­ско­го и не ор­га­ни­че­ско­го ми­ра нет. Раз­ли­чия об­на­ру­жи­ва­ют­ся на бо­лее вы­со­ком уров­не ор­га­ни­за­ции - мо­ле­ку­ляр­ном.
Заключение
Эта те­ма за­ин­те­ре­со­ва­ла ме­ня тем, что она слож­на и ма­ло рас­смат­ри­ва­ет­ся по школь­ной про­грам­ме. Столь­ко функ­ций вы­пол­ня­ет­ся в этом мель­чай­шем «от­дель­ном ор­га­низ­ме» - клет­ке.

В сво­ей ра­бо­те я по­пы­тал­ся рас­смот­реть строе­ние и функ­ции ка­ж­до­го ор­га­нои­да в от­дель­но­сти. Так­же рас­ска­зал про хи­ми­че­ский со­став клет­ки.



1 Роберт Гук (1635 - 1703)

Рассматривая через усовершенствованный, трехлинзовый микроскоп тончайшие срезы пробки, открыл пористую ее структуру, состоящую из миниатюрных «ямок». Впервые назвал их клетками.





Реклама:





Скачать файл (693.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru