- •Классификация биологических наук
- •Основные методы биологических исследований
- •Глава 1 общая характеристика жизни
- •Основные признаки и критерии живого
- •Уровни организации живого
- •Жизнь как особое природное и космическое явление
- •1.4. Поля биологических объектов
- •2.1. Неклеточные формы жизни (вирусы)
- •1.5. Биосоциальная природа человека
- •Глава 2 разнообразие существующих форм жизни. Неклеточные формы как возбудители инфекционных болезней
- •Неканонические вирусы (субвирусные агенты).
- •2.2. Прионы
- •2.3 Клеточные формы жизни Клеточная теория и ее значение для медицины
- •Основные положения клеточной теории т. Шванна:
- •Основые положения современной клеточной теории:
- •Значение клеточной теории для медицыны
- •Глава 3
- •3.2. Основные структурные компоненты эукариотической клетки
- •Цитоплазма ц итоплазма – обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембранной и ядром. Представлена гиалоплазмой с находящимися в ней органоидами и включениями
- •Включения
- •Органоиды цитоплазмы
- •Краткая характеристика органоидов
- •Глава 4 химическая организация клетки
- •4.1. Основные химические элементы клетки и их значение для жизнедеятельности организмов
- •4.2. Химические вещества клетки
- •4.2.1. Неорганические соединения: вода и минеральные соли вода, ее роль в клетке и организме
- •Биологическая роль н2о
- •Минеральные соли
- •Органические соединения
- •Углеводы
- •Функции углеводов:
- •Пластическая (строительная):
- •Функции жиров:
- •Строение и функции белков
- •Глава 5 обмен веществ (метаболизм) и энергии в клетке клеточные мембраны, их строение и функции
- •5.1. Клетка как открытая система. Ассимиляция и диссимиляция
- •5.2. Поток энергии в клетке
- •5.3. Этапы энергетического обмена (аэробного дыхания)
- •Суммарное уравнение кислородного этапа
- •1440 (40·36) Аккумулируется в атф
- •1160 КДж выделяются в виде тепла
- •5.4. Клеточные мембраны, их строение и функции
- •Плазматическая мембрана, или плазмалемма.
- •Свойства и функции плазмалеммы
- •Глава 6 ядро. Морфология хромосом. Кариотип человека
- •6.1. Строение и функции ядра
- •Ядерно - цитоплазматическое взаимодействие
- •Структура интерфазного ядра
- •Хромосомы
- •Денверская классификация хромосом человека
- •Глава 7 характеристика нуклеиновых кислот
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота (днк)
- •Видовая специфичность днк
- •Структурные уровни днк
- •Основными свойствами днк являются её способности к репликации и репарации Репликация днк
- •Репарация днк
- •Рибонуклеиновые кислоты
- •Аденозинтрифосфорная кислота (атф)
- •Глава 8 строение, свойства и функции генов.
- •8.1. Ген как дискретная единица наследственности
- •8.2. Ген как единица генетической информации. Генетический код.
- •Свойства генетического кода:
- •Универсальность генетического кода свидетельствует о единстве происхождения всех живых организмов
- •Структурно - функциональная организация гена Молекулярная биология гена
- •Структура генов прокариот
- •Структура генов эукариот
- •Структура генов вирусов
- •Функционально – генетическая классификация генов
- •Современное состояние теории гена
- •Глава 9 поток генетической информации в клетке регуляция экспрессии генов
- •9.1. Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии
- •9.2 Основные этапы экспрессии генов (реализации генетической информации)
- •Транскрипция
- •9.2.3. Процессинг как промежуточный этап экспрессии гена у эукариот
- •9.3 Трансляция
- •9.5. Регуляция экспрессии генов
- •9.5.1. Регуляция экспрессии генов у прокариот
- •9.6. Регуляция экспрессии генов у эукариот
- •9.6.1. Контроль на уровне транскрипции
- •9.7. Механизмы регуляции гомеостаза клетки
- •Глава 10 жизненный цикл и деление клетки
- •10.1. Закономерности существования клетки во времени. Клеточный цикл.
- •10.2 Изменение клетки в митотическом цикле
- •10.2.3 Нарушение митоза. Эндомитоз. Политения
- •10.3 Жизнь клетки вне организма. Клонирование клеток
- •10.4 Амитоз как нетипичный способ деления клетки
- •10.5 Мейоз. Сходство и различия между митозом и мейозом
- •10.5.1 Особенности первого (редукционного) мейотического деления
- •10.5.2 . Особенности второго (эквационного) мейотического деления
- •10.5.3. Сходство и различие между митозом и мейозом
- •Содержание
Включения
Это непостоянные компоненты цитоплазмы, содержание которых меняется в зависимости от функционального состояния клетки. Они выполняют определенные функции, необходимые для жизнедеятельности клетки. Различают трофические, секреторные включения, экскреторные.
Трофические включения – это различные запасы питательных веществ. В растительных клетках представлены крахмальными и белковыми зернами, липидными каплями. В животных клетках – капли жира, глыбки гликогена и желток в яйцах.
Секреторные включения являются продуктами функционирования желез внутренней секреции (ферменты, гормоны, капельки слюны и др.).
Экскреторные включения содержат продукты обмена веществ (ненужные или вредные), подлежащие выведению из клетки и организма (например, мочевая кислота в клетках почек, желчные пигменты в клетках печени, кристаллы оксалата кальция в клетках растений.
Органоиды цитоплазмы
Органоиды – это постоянные специализированные участки цитоплазмы, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции в клетке.
Выделяют две большие группы органелл:
Органеллы общего значения – обязательны для жизнедеятельности всех клеток.
Специальные органеллы – характерны для клеток с узкой специализацией (миофибриллы – в мышечных клетках, жгутики, реснички, пульсирующие и пищеварительные вакуоли – в клетках простейших).
Большинство органоидов имеет мембранное строение. Среди них выделяют двумембранные (митохондрии, пластиды, ядро) и одномембранные (аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли, пероксисомы).
Немембранное строение имеют клеточный центр, рибосомы, органеллы движения клетки – жгутики, реснички, миофибриллы.
Краткая характеристика органоидов
Структура |
Строение |
Функции |
Одномембранные органеллы |
||
Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум, ЭПС, ЭПР) Била открита в 1945 г.
|
Это разветвленная система мембранных полостей, каналов, цистерн пузырьков, создающих подобие рыхлой сети в цитоплазме. Имеются два типа ЭПС – гладкая (агранулярная) и шероховатая (гранулярная). На мембранах последней находятся рибосомы. Агранулярная и гранулярная ЭПС могут переходить одна в другую. |
1) На мембранах гладкой ЭПС синтезируются жиры и углеводы, стероидные гормоны, происходит накопление и выведение из клетки ядовитых веществ; 2). На рибосомах гранулярной ЭПС происходит синтез белков, их распределение и транспорт к комплексу Гольджи; 3) Каналы ЭПС соединяют между собой все органоиды и ядро с цитоплазмой; 4). Считается, что из цистерн ЭПС формируется ядерная оболочка после деления клетки. |
Комплекс Гольджи (КГ). Открит в 1898 г. итальянским ученым К. Гольджи
|
Представляет собой систему плоских дисковидных замкнутых цистерн, которые располагаются одна над другой в виде стопки и образуют диктиосому. От цистерн отходят во все стороны трубочки и пузырьки. КГ расположен возле ядра. |
1). КГ и ЭПС тесно связаны между собой, их совместная деятельность обеспечивает синтез и преобразование веществ в клетке, их накопление, изоляцию и транспорт. 2). КГ участвует в образование: клеточной мембраны, лизосом, акросомы сперматозоида, сократительных вакуолей у простейших, зерен желтка в ооцитах, зубной эмали, веществ хрусталика, желчи печени. |
Лизосомы
|
Органоиды клетки, шаровидной формы, диаметром до 2 мкм. Они содержат около 40 гидролитических ферментов, способных расщеплять белки, жири, углеводы, нуклеиновые кислоты. Различают: Первичные лизосомы. Образуются из пузырьков комплекса Гольджи, причем предварительно на шероховатой ЭПС синтезируются гидролитические ферменты. Вторичные лизосомы. Образуются путем слияния первичных из пиноцитозными или фагоцитозными пузырьками и выполняют роль пищеварительных вакуолей Аутолизосомы. Лизосомы, которые принимают участие в расщеплении отдельных компонентов клетки, целых клеток. Если вещества или микроорганизмы во вторичных лизосомах расщепляются неполностью, то они превращаются на остаточные тельца. Некоторые из них выводятся из клетки, другие остаются. |
1). Переваривание пищевых веществ и бактерий, поступивших в клетку (гетерофагия). 2). Разрушение временных органов эмбрионов, личинок и отмерших в процессе жизнедеятельности структур клеток (аутофагия). 3). При патологических изменениях, старении клетки мембраны лизосом могут разрушаться, вследствии чего ферменты попадают в цитоплазму и вызывают самопереваривание клеток – аутолиз. 4). Потеря лизосомами способности расщеплять пищевые вещества вызывает наследственные заболевания, которые называются болезнями накопления. Они могут проявляться в недостаточном развитии скелета, ЦНС, внутренних органов, развитии атеросклероза, ожирении и других нарушениях.
|
Вакуоли
|
Пузырьки или полости в цитоплазме, ограниченные мембраной и заполненные жидкостью. Бывают: а) пищеварительные, сократительные у простейших; б) заполненные клеточным соком у растений.
|
У простейших выполняют функции пищеварения, осморегуляции и выделения.В растительных клетках выполняют функции: а) регуляции водно-солевого обмена; б) накопление низкомолекулярных, водорастворимых метаболитов, запасных веществ; в) выведение из обмена токсических веществ. |
Пероксисомы Открыты бельгийским ц |
Мембранные пузырьки, диаметром 0,3-1 мкм. Длительность жизни пероксисом незначительная - всего 5-6 суток. Новые органоиды образуются чаще всего в результате деления предшествующих, как митохондрии и хлоропласты. Однако, они могут формироваться и заново. Мембраны пероксисом образуются из ендоапзматического ретикулюма, а все ферменты, находящиеся в пероксисоме, синтезируются на рибосомах. |
1). Играют важную роль в расщеплении перекиси водорода (Н2О2), которая токсичная для клетки; 2). Принимает участие в нейтрализации многих других токсических соединений, например, этанола, мочевой кислоты; 3). Участвуют также в обмене липидов, холестерина, постороении миелиновых оболочек нервных клеток.
|
Двомемранные органеллы |
||
Митохондрии
|
Двомембранные органеллы, которые имеются у всех клетках эукариот (за исключением некоторых, внукреклеточных паразитических простейших). Имеют форму округлых телец, палочек толщиной 0,5 мкм и длиной до 7 – 10 мкм. Стенка митохондрий состоит из двух мембран: наружной – гладкой и внутренней, образующей выросты - крысты, которые внедряются во внутреннее содержимое митохондрий – матрикс. Наружная мембрана отличается высокой проницаемостью и многие соединения легко проходят через нее. На мембране крист и в матриксе имеются ферментные системы, обеспечивающие аэробный этап энергетического обмена. В матриксе имеются автономная система биосинтеза белков: ДНК (кольцевая), рибосомы, различные виды РНК. Митохондрии являются полуавтономными структурами клетки, они образуются путем деления.
|
1).Основная функция митохондрий – синтез АТФ, за счет энергии, которая освобождается при окислении органических соединений; 2).Синтез собственных белков, РНК, ДНК. Особую группу в наследственной патологии человека составляют митохондриальные болезни. Клинические проявления мутаций ДНК наиболее остро сказываются на энергозависимых тканях (ЦНС, мышечной ). Некоторые из митохондриальных болезней сопровождаются тяжелыми патологиями - энцефалопатией, слепотой, умственной отсталостью, ранней смертностью (синдром Пирсона,нейропатия Лебера и др.). Передача этих заболеваний происходит исключительно по материнской линии. |
Пластиды – органоиды растительных клеток Различают: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Имеют сходное строение и при определенных условиях могут переходить друг в друга. |
Двомембранные,разные за формой, размерами, окраской.
|
|
Лейкопласты
|
Мелкие безцветные пластиды различной формы. Встречаются в основном в клетках корней, корневищ, клубней, семян. |
Осуществляют вторичный синтез и накопления запасных питательных веществ – крохмала, реже жиров и белков. |
Хромопласты
|
Имеют различную форму (дисковидную, серповидную, триугольную, ромбическую и др.) и окраску (жёлтую, красную, оранжевую) они лишены хлорофылла и по этому не способны к фотосинтезу. |
Придают различную окраску различным частям растений (лепесткам, зрелым плодам, корнеплодам, а также листьям в осенюю пору). Яркий цвет этих органов обусловлен различными пигментами, которые относятся к групе каротиноидов. |
Х
|
Пластиды зеленого цвета, содержащие пигмент хлорофилл. Внешняя мембрана гладкая, а внутренняя образует складчатые выпячивания – тилакоиды, которые собраны в стопки – граны. В мембранах тилакоидов гран, а также в строме (матриксе) содержится хлорофилл и другие пигменты. В матриксе хлоропласта имеется автономная система синтеза белка - ДНК, разные виды РНК и рибосомы. |
1).Хропласты в клетке осуществляют процес фотосинтеза - синтеза органических веществ из неорганических с использованием солничной енергии при участии хлорофилла. 2).Играют определенную роль в передаче наследственной информации (есть собственная ДНК). 3). Осуществляют синтез АТФ, липидов и мембранных белков. |
Немембранные органеллы |
||
Рибосомы
|
Микроскопические сферические гранулы размером 20-30 нм. Полная работающая рибосома состоит из двух субъединиц – большой и малой, которые образуются в ядрышке и представляют собой комплекс рРНК и белка. Рибосомы находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на наружной поверхности мембран ядра и ЭПС. Они содержатся так же в митохондриях и хлоропластах. |
Синтез первичной структуры белка из аминокислот. В процессе синтеза белка рибосома защищает синтезируемый белок от разрушающего дествия ферментов. |
Клеточный центр
|
Состоит из двух центриолей. Каждая центриоль имеет вид полого цилиндра, стенки которого образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг другу. Имеются в клетках большинства животных, а так же грибов, водорослей, мхов, папоротников. |
|
Органеллы движения |
||
Жгутики и реснички
|
Представляет собой подвижные цитоплазматические выросты клетки покрытые мембраной. Реснички – это многочисленные выросты, а жгутики – единичные. Они содержат по 20 микротрубочек: 9 пар по периферии и 2 центральные.
|
а) для удаления частичек пыли (ресничный эпителий верхних дыхательных путей); б) передвижение всего организма (простейшие, ресничные черви). 2. Жгутики служат для передвижения бактерий, сперматозоидов, зооспор. |
П |
Амебовидные выступы цитоплазмы, которые образуются в результате ее перетекании. Характерны для одноклеточных саркодовых, лейкоцитов крови животных. |
1.Передвижение (амебы); 2.Захват пищи (амебы); 3.Защитная (лейкоцитная). |

Секреторные
пузырьки;
итологом Кристианом
де
Дювом в 1965
г.
лоропласты
севдоподии