Клетка

Клетка – мельчайшая единица структуры, функции, развития* живой материи, характеризующаяся подразделением на: клеточную оболочку, ядро (нуклеоид**), цитоплазму и обладающая всем комплексом свойств живого.

  * - содержит необходимую и достаточную информацию для развития целого организма.   **нуклеоид – это   структура находящаяся в центре покариотических клеток (центральная часть – остов –содержит РНК, «лепестки» - 50 петель ДНК).  

Свойства клетки:

  - самовоспроизведение - саморегуляция - саморазвитие (рост) - обмен веществ и энергии - подвижность - раздражимость - способность адаптироваться - способность противостоять энтропии    

Сравнительная характеристика прокариотов и эукариотов

 

Признаки и свойства

Прокариоты

Эукариоты

Морфологически оформленное ядро

Отсутствует

Имеется

Нуклеоид

Имеется

Отсутствует

Форма молекулы ДНК

Кольцевая

Линейная

Длина ДНК

1 (условно)

1000 (по отношению к прокариотам)

Ядерные белки, связанные с ДНК

Отсутствует

Имеется

Плоидность генома

Гаплоидный

Диплоидный

Деление митозом

Не характерно

Характерно

Клеточная оболочка

Плазмалемма + клеточная стенка

Плазмалемма

Способ питания

Голофитный (всасывание растворенных веществ)

Голозойный (захват твердых частиц)

Система внутриклеточных мембран

Отсутствует

Имеется

Рибосомы

Имеются, масса небольшая

Имеются

Митохондрии и хлоропласты

Отсутствует

Имеется

Локализация биоэнергетических механизмов

Клеточная оболочка

Митохондрии

Цитоскелет

Отсутствует

Имеется

     

Общая (описательная) морфология клетки

у прокариотов:

   -     min   0,2 мкм (возбудитель туляремии) -     max 10 мкм   (возбудитель сибирской язвы)  

 - у эукариотов:

  -     min   5-7 мкм (эритроциты) -     max до несколько сот мкм (яйцеклетка)        

Форма

у прокариотов

  - шаровидная (стафилококк) -     палочкообразная (кишечная палочка) -     изогнутая палочка (холерный вибрион) -     спиралловидная (возбудитель сифилиса)  

у эукариотов

 

-   шаровидная (яйцеклетка)

-    двояковогнутый диск (эритроцит) -        отростчатая (нейрон) -       веретенообразная (гладкий миоцит) -    призматическая (клетки кишечного эпителия) -     плоская (клетки эндотелия) -     кубическая (клетки канальцев почки) -     неопределенная (амеба, лейкоцит)  

Общая схема строения клетки

1 – ядро 2 – митохондрии 3 – рибосомы 4 – центриоль 5 – комплекс Гольджи 6 – лизосомы 7 – эндоплазматическая сеть 8 – клеточный центр 9 – пероксисома 10 – микрофибриллы 11 – промежуточные фибриллы 12 – миофибриллы (в скелетной и сердечных мышцах) 13 – нейрофибриллы (в нейронах) 14 – синаптические пузыри (в синапсах) 15 – пластиды 16 – вакуоли 17 – пищеварительная вакуоль 18 – выделительная вакуоль    

Основные принципы структурной организации клетки

мембранные структуры клетки

- эндоплазматическая сеть - ретикулум - комплекс Гольджи - лизосомы - митохондрии - хлоропласты  

фибриллярно-трубчатые структуры клетки:

-микрофиламенты - промежуточные фибриллы - базальные тельца - хроматиновые структуры - микротрубочки - клеточный центр  

глобулярные структуры клетки

-рибосомы  

Клеточная оболочка

1)   В основе плазмалеммы лежит биологическая мембрана.

Химический состав

    - липиды: полярные (фосфолипиды) и неполярные (холестерин)    

  - белки: структурные, ферментные, рецепторные, транспортные и др. - вода - прочие углеводы

 

2)   Молекулярная организация:

Современная модель – жидкостно-мозаичная.   Модель – двойной слой фосфолипидов, обладающих жидкокристаллическими свойствами, в котором фиксированы или плавают молекулы белков. 

 

1)   Интегральные белки

2)   Периферические белки      топография

3)    Поверхностные белки

4)    Углеродные цепи

5)    Гидрофобный слой

3)   Особенности строения:

- наличие гликокаликса – особой бойлокообразной структуры, образованной углеродными цепями интегральных белков.   - наличие подмембранного комплекса – состоящего из микротрубочек, промежуточных филаментов, актиновых нитей (является частью цитоскелета).

4)   Функции:

- защитная - транспортная  

 

* - осуществляется против градиента концентрации, нуждается и протекает с затратой энергии, осуществляется с помощью ферментов. ** - при участии белков-переносчиков

- рецепторная - участие в активном движении клетки - поддержание формы клетки - формообразовательная (способность к образованию разнообразных по строению и функциям межклеточных структур, тканей, органов).

 

 

Ядро

 

Функции:

- генетическая (хранение, передача и реализация  наследственной информации) - регуляторная - метаболическая (биосинтез веществ не образующихся в цитоплазме (тРНК, НАД⁺)    

Общая схема строения

    1 – ядрышко (клубок нитей) 2 – плотная пластинка 3 – фибриллярно-гранулярный комплекс 4 – рибосомы 5 – внутренняя мембрана 6 – наружная мембрана 7 – межмембранное пространство   Имеет прямые   связи со структурами клетки.  

Хроматиновые структуры

В ядрах неделящихся клеток хроматиновая структуры представлены хроматином, в клетках делящихся митозом – хромосомами. Хроматины и хромосомы это две формы существования одного и того же материала.

 

1)      Химический состав хроматиновых структур:

ДНК в комплексе с белками – ДНП (дизоксирибонуклеопротеид). Гистоновые белки, Негистоновые белки (регуляторные, рецепторные), Ферменты (репликация, транскрипция), и-РНК, т-РНК, минеральные компоненты, вода.  

2) Молекулярная организация

  Структурно – функциональная единица хромосомной структуры – нуклеосома.   Хроматин – сложная трёхмерная сеть, состоящая из нитей и гранул различного размера.