ЛИЗОСОМЫ. МИТОХОНДРИИ. ПЛАСТИДЫ

ЯДРО

Большинство клеток одноклеточных и многоклеточных животных, а также растений содержит ядро. Клетки, не имеющие оформленного ядра, называются прокариотическими, а имеющие ядро – эукариотическими.

ОРГАНИЗМЫ
Эукариоты– молекулы ДНК имеют линейное строение (растения, животные, грибы)	Прокариоты – молекула ДНК всегда одна и образует кольцо (бактерии, цианобактерии, архебактерии)

Одна клетка может содержать одно или несколько ядер, это зависит от степени активности клетки. к многоядерным клеткам относятся, например, клетки костного мозга, печени, мышечной ткани и др.

КЛЕТКИ ЭУКАРИОТ

ОДНОЯДЕРНЫЕ

МНОГОЯДЕРНЫЕ

Строение и функции ядра в разные периоды жизни клетки несколько отличаются. При делении клетки увеличение количества ДНЕ в ядре и образуются две дочерние клетки из одной материнской. В интерфазе (периодами между делениями) ядро находится в неизменном состоянии, участвуя в процессах жизнедеятельности клетки.

Ядро– важнейшая составная часть клетки, которая выполняет функции хранения и передачи наследственной информации, а также регулирует все процессы, протекающие в клетке.

СТРОЕНИЕ ЯДРА

ЯДРО (нуклеус)
Ядерная оболочка – состоит из 2 мембран: внутренней – гладкой и наружной – шероховатой. Функции: 1) обмен веществ между цитоплазмой и ядром 2) синтез белка 3) отграничивает содержимое ядра	Ядерный сок – нуклеоплазма, кариоплазма – внутренняя полужидкая среда	Ядрышко – состоит из РНК и белка Функции: 1) синтез рРНК 2) формирование рибосом	Хромосомы – хроматин- нити ДНК Функции: 1) хранение и передача наследственной информации

Ядерный сок (нуклеоплазма) – полужидкое вещество (в гелеобразном состоянии), представляющее внутреннюю среду ядра. В ядерном соке находятся ядрышки и хромосомы. Ядерный сок имеет сложный состав: аминокислоты, белки, ферменты и др.

Ядрышко – плотное округлое тельце, состоящее из РНК и белка. Ядрышки образуются в определенных участках хромосом, в них синтезируется РНК. Ядрышки формируются и видны только в неделящихся клетках, а во время деления разрушаются.

Хромосомы – в неделящихся ядрах хромосомы имеют вид тончайших нитей, их не видно в световой микроскоп. Эти нити представляют собой ДНК в соединении с белком (хроматин).

Хроматин – спирализированные и уплотненные участки хромосом.

ХРОМОСОМНЫЙ НАБОР КЛЕТКИ

Кариотип – набор хромосом, содержащийся в клетках одного организма.

Все клетки организма делятся на соматические и половые.

КЛЕТКИ
СОМАТИЧЕСКИЕ	ПОЛОВЫЕ
Диплоидный набор хромосом	Гаплоидный набор хромосом
ЧЕЛОВЕК
2n= 46 хромосом	n=23 хромосомы

Половые клетки содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические. В этом заключается их биологический смысл: во время полового процесса происходит обмен генетической информацией и восстановление диплоидного набора: n+n=2n

Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены, - гомологичные хромосомы.

ЧЕЛОВЕК: 2n=46 хромосом = 22 пары – гомологичные хромосомы, 1 пара – половые хромосомы (Х и У).

Строение и функции ядра

Компоненты ядра	Особенности строения	Выполняемые функции
Ядро	Шаровидное или овальное	Регулирует все процессы биосинтеза, обмена веществ и энергии, идущие в клетке; осуществляет передачу и хранение наследственной информации
Ядерная оболочка	Состоит из 2 мембран с порами	Ограничивает ядро от цитоплазмы; дает возможность осуществляться обмену между ядром и цитоплазмой
Ядерный сок	Полужидкое вещество	Среда, в которой находится ядрышки и хроматин
Хроматин	Нити ДНК, в период деления закручиваются в спираль, образуя плотные образования, наз. хромосомами	В ДНК заключена наследственная информация клетки
Ядрышко	Плотные округлые тельца	В них синтезируются р-РНК и белки, из которых синтезируются хромосомы

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ. РИБОСОМЫ. КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ. ЛИЗОСОМЫ. МИТОХОНДРИИ. ПЛАСТИДЫ.

Все органоиды клетки делят на 2 группы: мембранные и немембранные.

ОРГАНОИДЫ
МЕМБРАННЫЕ Содержимое отдельно от цитоплазмы биологическими мембранами	НЕМЕМБРАННЫЕ Образованы без участия мембран – рибосомы, микротрубочки, клеточный центр
Одномембранные Комплекс Гольджи, лизосомы	Двумембранные ЭПС, митохондрии, пластиды

ОСНОВНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ И ИХ ФУНКЦИИ

Название органоида	Особенности строения	Функции
Эндоплазматическая сеть(ретикулум)	Расположена вокруг ядра, представляет собой сложную систему трубочек, мешочков, цистерн, отграниченных от цитоплазмы биологической мембраной. ЭПС разделяет цитоплазму на отдельные отсеки, в которых могут одновременно проходить различные химические процессы, не мешая друг другу	ЭПС синтезирует и накапливает в своих цистернах различные вещества, а также участвует в их внутриклеточной транспортировке. Гладкая ЭПС участвует в углеводной и жировой обмене (место синтеза липидов). Шероховатая ЭПС обеспечивает синтез белков с помощью рибосом.
Рибосомы	Состоят из двух субъединиц – большой и малой, состоящих из 4 молекул РНК и нескольких молекул белков. Располагаются в цитоплазме свободно или прикреплены к мембранам ЭПС	Осуществляет синтез белка, выполняя «сборку» его полимерной молекулы
Комплекс Гольджи	Состоит из цистерн, трубочек вакуолей и транспортных пузырьков, которые сам же производит. На одном его конце стопки цистерн образуются, на другом постоянно отшнуровываются в виде пузырьков	Накопление и упаковка химических соединений, синтезируемых в клетке. Синтез или активация ферментов. место образования лизосом. Место синтеза специфических секретов клетки.
Лизосомы	Округлые одномембранные органоиды, накопленными пищеварительными ферментами	Участвуют в пищеварении, распаде продуктов жизнедеятельности клетки, а также в самоуничтожении клетки
Митохондрии	Окружены оболочкой из 2 мембран, внутренняя образует выросты – кристы, на которых образуются дыхательные ферменты. Внутренняя среда (матрикс) содержат гранулы АТФ, кольцевую ДНК, рибосомы	Энергетический центр клетки (здесь содержится АТФ и происходит высвобождение энергии)
Пластиды: Лейкопласты Хромопласты Хлоропласты	Характерны только для растительных клеток. Оболочка из 2 мембран, внутри расположены граны (стопки мембран, содержат хлорофилл), ламеллы, ДНК, включения (капли масла, зерна крахмала), рибосомы, строма (внутренняя студенистая среда).	В хлоропластах на свету осуществляется фотосинтез

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) – структура сетевого строения, которая находится в глубоких слоях цитоплазмы.

ЭПС бывают 2 видов:

Гладкая (аграгулярная) –принимает участие в синтезе углеводов и липидов.

Шероховатая (гранулярная) – на мембранах расположены рибосомы – принимает участие в синтезе белков и липидов.

Гранулярная ЭПС представлена замкнутыми мембранами, образующими цистерны, трубочки, мешки. Данный вид ЭПС характерен для клеток синтезирующих секреторные белки (клетки печени, поджелудочной железы)

Гладкая ЭПС представлена мембранами, образующие мелкие вакуоли, канальцы, могут ветвиться и сливаться друг с другом. На мембранах гладкой сети рибосом нет. Производными ЭПС являются лизосомы, вакуоли у растений, мембраны ядра.

1. Рибосомы, их строение и функции. (Объяснение учителя с использованием таблиц и рис. 23 на стр. 50 учебника)

Рибосомы – это частицы, имеющие округлую форму и состоящие из 2 частей (субъединиц) – большой и малой. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где р-РНК взаимодействует с разными белками, образуя тело рибосомы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме, в хлоропластах, митохондриях, на каналах гранулярной ЭПС. Также рибосомы могут объединяться по 5-70 штук, образуя и-РНК. В этом случае их называют полирибосомами. Функции рибосом – синтез белка.

2. Комплекс Гольджи, его строение и функции. (Объяснение учителя с использованием таблиц и рис. 24 на стр. 51).

Комплекс Гольджи открыл в 1898 г. К. Гольджи. В клетках растений и беспозвоночных животных комплекс Гольджи состоит из уплощенных неразветвленных цистерн; эти цистерны плотно прилегают друг к другу, приобретая форму палочковидных или серповидных телец. Комплекс Гольджи, имеющий такое строение, получил название диктиосомы.

В клетках позвоночных животных комплекс Гольджи имеет разветсвленное сетчатое строение и состоит из систем трубочек и уплощенных цистерн. Цистерны комплекса Гольджи возникают из пузырьков ЭПС.

Функции: синтез полисахаридов и липидов; образование мембранного материала для плазматической мембраны клетки; накопление, упаковка и транспорт продуктов секреции (например, пищеварительные ферменты).

1. Строение и функции лизосом (Объяснение учителя с использованием таблиц и рис. 25 на стр. 52).

Лизосомы– мелкие округлые тельца, одномембранные. В лизосомах находятся большой набор ферментов, которые способны расщеплять поступившие в клетку питательные вещества. Формируются лизосомы в комплексе В 1949 году де Дювон описал лизосомы.

Когда в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза попадают различные питательные вещества, то их необходимо переварить. При этом белки должны разрушиться отдельных аминокислот, полисахариды до отдельных молекул глюкозы или фруктозы, липиды – до гликогена и жирных кислот. Чтобы внутриклеточное переваривание стало возможным, фагоцитарный и пиноцитарный пузырек должен слиться с лизосомой.

Благодаря лизосомам питательные вещества не теряются, а превращаются и расходуются на формирование новых органов. Например у лягушек лизосомы постепенно переваривают все клетки хвоста головастиков при его превращении в лягушку.

2. Строение и функции митохондрий. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц и рис. 26 на стр. 53 учебника).

Митохондрии отграничены от цитоплазмы 2 мембранами, имеют вид мелких зерен, которые располагаются в цитоплазме хаотично или упорядочено. Количество митохондрий в клетке прямо пропорционально функциональной активности клетки.

Внешняя мембрана отграничивает внутреннее содержимое митохондрии – матрикс. Внутренняя мембрана складчатая – образует кристы (складки). Содержимое митохондрий представлено гомогенным веществом, в котором много белков, ферментов, фосфолипидов, молекул ДНК, имеющих кольцевую структуру, немного рибосом.

Функции митохондрий:

1. участвуют в обмене веществ, так как содержат ферменты.

2. участвуют в процессе дыхания, синтезе молекул АТФ.

3. осуществление синтеза белка, так как имеют свою специфическую ДНК.

Митохондрии содержатся во всех эукариотических клетках, а вот в прокариотических их нет. Этот факт, а также наличие в митохондриях ДНК позволило ученым выдвинуть гипотезу о том, что предки митохондрий когда-то были свободноживущими существами, напоминающими бактерии. Со временем они поселились в клетках других организмов, возможно, паразитируя в них. А затем за многие миллионы лет превратились в важнейшие органоиды, без которых ни одна клетка не могла существовать.

4. Строение и функции пластид. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц и рис. 27 на стр. 54).

Пластиды– органоиды, присущие только растительным клеткам.

ВОПРОС: Перечислите известные вам виды пластид. (Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты, у низших растений вместо пластид имеются хроматофоры).

У высших растений один вид пластид может переходить в другой.

Подробнее познакомимся со строением и функциями хлоропластов.

Хлоропласты имеют 2 мембраны: наружную и внутреннюю. Внутренняя мембрана образует выросты внутрь хлоропласта – ламеллы. Совокупность ламелл хлоропласта наз. стромой. Ламеллы могут в ряде мест образуют локальные расширения, имеющие вид уплощенных мешочков – тилакоидов. Тилакоиды располагаются стопками, один над другим, напоминая стопки монет. Эти стопки наз гранами. Пигиент хлорофилл располагается внутри мембран тилакоида.

Функция хлоропластов: фотосинтез.

У лейкопластов стромы нет. У хромопластов строма развита несколько хуже, чем у хлоропластов.

Как и митохондрии, пластиды содержат собственные молекулы ДНК. Поэтому они также способны самостоятельно размножаться, независимо от деления клетки.

«Строение и функции органоидов клетки

Органоиды клетки	Особенности строения	Выполняемые функции
Лизосомы	Небольшие пузырьки, окруженные мембраной	Переваривание веществ
Митохондрии	Покрыты 2 слойной мембраной. Внутренняя имеет многочисленные складки и выступы - кристы	Синтез АТФ. Обеспечение клетки энергией при расщеплении АТФ
Пластиды	Тельца, окруженные двойной мембраной
Лейкопласты	Бесцветные	Накопление крахмала
Хлоропласты	Зеленые	Фотосинтез
хромопласты	Красные, оранжевые, желтые	Накопление каратиноидов

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР. ОРГАНОИДЫ ДВИЖЕНИЯ. КЛЕТОЧНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

Одной из важнейших составляющих клетки являются микротрубочки – полые цилиндрические структуры, которые поддерживают форму клетки, создавая цитоскелет. Они связаны с цитоплазматической и ядерной мембранами, обеспечивают движение внутриклеточных структур, входят в состав органоидов движения и клеточного центра.

Клеточный центр играет важную роль в формировании цитоскелета – внутреннего скелета клетки, образованного системой микротрубочек и пучков белковых волокон, тесно связанных с наружной мембраной и ядерной оболочкой и выходящих из области клеточного центра.

Строение клеточного центра: представлен двумя центриолями, расположено перпендикулярно друг к другу. Каждая центриоль состоит из цилиндра, образованного девятью триплетами трубочек, связанных между собой.

Значение: принимает участие в делении клетки, образуя нити веретена деления.

ОРГАНОИДЫ ДВИЖЕНИЯ

Органоиды	Строение	Функции
1. Реснички	Короткие многочисленные выросты на поверхности мембраны	Удаление частичек пыли (реснитчатый эпителий дыхательных путей)
2. Жгутики	Единичные длинные цитоплазматические выросты на поверхности клетки	Передвижение (сперматозоиды, зооспоры одноклеточные организмы)
3. Ложноножки (псевдоподии)	Амебоидные выступы цитоплазмы	Образуется для захвата пищи или передвижения
4. Миофибриллы	Тонкие нити, входящие в состав клетки	Служат для сокращения мышечных волокон

СРАВНЕНИЕ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ

Животная клетка	Растительная клетка
Сходства
1. Сходный химический состав 2. Сходны по основным проявлениям жизнедеятельности. 3. Единый принцип организации.
Различия
Отсутствие клеточной стенки	Имеется клеточная стенка из целлюлозы
Гетеротрофный тип питания	Наличие хлоропластов, автотрофный тип питания
Резервный углевод - гликоген	Имеется крупная вакуоль

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР. ОРГАНОИДЫ ДВИЖЕНИЯ. КЛЕТОЧНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

Клеточный центр расположен в цитоплазме всех клеток вблизи от ядра. Он играет важную роль в формировании внутреннего скелета клетки – цитоскелета. Из клеточного центра расходится множество микротрубочек, поддерживающих форму клетки и играющих роль своеобразных рельсов для движения органоидов по цитоплазме.

Велика роль клеточного центра при делении клеток, когда центриоли расходятся к полюсам делящейся клетки и образуют веретено деления.

У высших растений клеточный центр устроен по другому, центриоли не образуются.

1. Органоиды движения, их строение и функции. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц и рис. 29 на с. 57 учебника)

Некоторые клетки способны к движению, например инфузория туфелька, амеба, эвглена зеленая. Двигаются они при помощи особых органоидов – ресничек и жгутиков.

Жгутики имеют большую длину (сперматозоиды млекопитающих) они достигают 100 мкм. Реснички гораздо короче. Внутреннее строение ресничек и жгутиков одинаково: они образованы такими же микротрубочками, как центриоли клеточного центра. В основании каждой реснички и жгутика лежит базальное тельце, которое укрепляет их в цитоплазме клетки. На работу жгутиков и ресничек расходуется энергия АТФ.

Органоиды движения часто встречаются и у клеток многоклеточных организмов. Например, эпителий бронхов человека покрыт множеством ресничек. Все реснички каждой эпителиальной клетки двигаются строго согласованно, образуя своеобразные волны, хорошо заметные под микроскопом. Это приспособление к очистке бронхов от инородных частиц и пыли. Жгутики есть у таких специализированных клеток как сперматозоиды.

2. Клеточные включения, их отличия от органоидов движения и роль в клетке. (Объяснение учителя)

Помимо обязательно имеющихся органоидов, в клетке есть образования то появляющиеся, то исчезающие в зависимости от ее состояния. Эти образования наз. клеточные включения. Чаще всего клеточные включения находятся в цитоплазме и представляют собой питательные вещества или гранулы веществ, синтезируемые этой клеткой. Это могут быть мелкие капли жира, гранулы крахмала или гликогена, реже – гранулы белка, кристаллы солей.

Органоиды клетки	Особенности строения	Выполняемые функции
Клеточный центр	Образован центриолями и микротрубочками	Участвует в формировании внутреннего скелета клетки – цитоскелета. Играет важную роль при делении клетки.
Органоиды движения	Реснички, жгутики	Осуществляют различные виды движения