Строение клетки
консультация по биологии (10 класс) по теме

Строение клетки

1.Плазматическая (цитоплазматическая) мембрана – (толщина 8 – 12 нм) построена из 2 слоев липидов (билипидный слой: молекулы липидов располагаются головками наружу, а хвостами внутрь), в него погружены молекулы белков (находятся на внешней и внутренней стороне мембраны, пронизывают всю мембрану насквозь), выполняющих функции: -рецепторная: клетка воспринимает воздействие на свою поверхность; -транспортная: образует каналы по которым поступают различные ионы в клетку и из нее; - ферментативная: обеспечивает процессы жизнедеятельности в клетке.

Пищевые частицы не могут проникнуть через мембрану, они проникают в клетку путем фагоцитоза (твердые пищевые частицы) и пиноцитоза (жидкие пищевые частицы), то есть эндоцитоза (проникновение веществ в клетку). Экзоцитоз (выведение веществ из клетки) – вещества, образованные в клетке упаковываются в мембранные пузырьки, которые поступают к клеточной мембране, встраиваются в нее и содержимое пузырька выбрасывается из клетки.

Функция мембраны – барьерная: отграничивает содержимое клетки, не дает содержимому клетки растекаться, препятствует проникновению в клетку веществ, опасных для нее.

2. Цитоплазма содержит: 1)основное вещество гиалоплазму – это густой, бесцветный коллоидный раствор, содержащий  70-90%  воды, много белков, есть липиды и различные неорганические соединения. В гиалоплазме протекают процессы обмена веществ в клетке, через нее происходит взаимодействие ядра и органоидов. 2)сложную опорную систему – цитоскелет, который состоит из: а)микротрубочек (это полые трубки диаметром 20-30 нм, пронизывающие всю цитоплазму), их стенки образованы специально закрученными нитями, построенными из белка тубулина (сборка трубочек из белка происходит в клеточном центре). Микротрубочки выполняют механическую функцию: образуют опорную основу  цитоскелета; транспортную – переносят по цитоплазме вещества. 3)промежуточные филаменты (толщина 10 нм) имеющие белковую природу, их функции недостаточно изучены. 4)микрофиламенты – это белковые нити (диаметр 4 нм), их основа белок актин. Они способны менять форму, что важно для эндоцитоза.

Функция цитоплазмы-  транспортная: за счет сборки цитоскелета перемещаются органоиды с помощью специальных белков в те места клетки, где они необходимы.

3. Ядро (двумембранный органоид) – отделено от цитоплазмы оболочкой, состоящей из 2 мембран: внутренней (гладкой), наружной (с выступами), которая переходят в каналы ЭПС. В ней есть поры, по которым в ядро из цитоплазмы поступают ферменты, молекулы АТФ, неорганические ионы, а выходят молекулы иРНК и тРНК. Внутреннее содержимое ядра – кариоплазма (ядерный сок), в ней находится: 1)ядрышко (1-7) (это часть молекул ДНК, участвующих в синтезе рРНК; участки этих молекул ДНК образуют петли, которые сближаются и формируют ядрышки) – непостоянная структура – в начале деления исчезает, в конце деления образуется вновь; в нем много молекул РНК. Его функция – формирование и сборка рибосом, которые проходят через ядерные поры в цитоплазму и формируют целые рибосомы, которые осуществляют синтез белков. 2)хроматин – это нити ДНК, связанные с белками гистонами. Перед делением клетки ДНК плотно скручивается, образуя хромосомы, а белки нужны для правильной укладки ДНК (каждая хромосома образована 1 молекулой ДНК). Гены – это участки ДНК которые кодируют структуру белка.

Кариотип – набор хромосом, содержащийся в клетках какого либо вида живых существ. Соматические клетки – это клетки, составляющие ткани любого многоклеточного организма; ядра соматических клеток содержат диплоидный набор хромосом, то есть по 2 хромосомы одинакового вида. Гомологичные хромосомы – это парные, то есть абсолютно одинаковые хромосомы. Гаплоидный набор хромосом – это набор различных по размерам и форме хромосом клеток данного вида; каждая хромосома представлена в единственном числе.

Функции ядра: 1) это центр управления клетки; 2) хранилище наследственной информации о клетке.

4. Рибосомы (20 – 30 нм) не мембранный органоид, необходимый для синтеза белка.  Состоят из большой и малой субъединиц, каждая является комплексом рРНК с белками. Между ними имеется щель в которой находится молекула иРНК; на большой субъединице есть бороздка, по которой сползает синтезируемая молекула белка. Рибосомы формируются в ядрышке, проходят через ядерные поры в цитоплазму, где находясь во взвешенном состоянии, образуют белки необходимые для нужд клетки. Если рибосомы находятся на поверхности ЭПС, они образуют белки, необходимые в других клетках организма или во внеклеточном пространстве.  Функция – синтез белка, то есть сборка молекул белков из аминокислот, доставляемых к рибосомам тРНК (трансляция – перевод генетической информации с «языка нуклеотидов» на «язык аминокислот»).

5. Клеточный центр (центросома) – расположен в цитоплазме, вблизи от ядра. Состоит из 2 центриолей – цилиндров, расположенных перпендикулярно друг другу, состоящих из белка – тубулина. Стенка центриоли состоит из 9 комплексов (9 триплетов) микротрубочек соединенных связками (каждый комплекс или триплет построен из 3 микротрубочек). Функция – образует цитоскелет клетки; участвует в делении клетки: центриоли расходятся к полюсам делящейся клетки и образуют веретено деления. В клетках высших растений клеточный центр устроен по другому и центриолей не содержит.

6. ЭПС (эндоплазматическая сеть или эндоплазматический ретикулум) (двумембранный органоид) – это система трубочек и полостей, пронизывающих цитоплазму клетки. ЭПС образована мембраной, сходной по строению с плазматической мембраной. Часть мембран ЭПС покрыта рибосомами – это шероховатая (гранулярная) ЭПС, ее функция: синтез белков. Другая часть ЭПС не покрытая рибосомами – гладкая ЭПС, ее функция: синтез углеводов и липидов, в ней накапливаются ионы кальция. Шероховатая ЭПС лучше развита в тех клетках которые синтезируют белки для нужд всего организма (белковые гормоны), а гладкая – в тех клетках, которые синтезируют сахара и липиды.  Функция ЭПС – транспортная.

7. Комплекс (аппарат) Гольджи (мембранный органоид) расположен рядом с ЭПС. Это построенная из мембран система полостей – цистерн в которых накапливаются вещества образованные клеткой. Эти вещества здесь упаковываются в мембранные пузырьки и поступают в цитоплазму или к клеточной мембране для экзоцитоза. Функции: транспортная; строительная – сборка мембран клетки из белков, липидов поступающих из ЭПС; в цистернах комплекса Гольджи собираются участки мембран из которых образуются особые мембранные пузырьки которые движутся по цитоплазме в те места где нужно достроить мембрану.

8. Лизосомы – это небольшие мембранные пузырьки содержащие около 50 ферментов в неактивном состоянии, которые способны расщеплять  белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты (если бы ферменты были в активном состоянии, то они разрушили бы мембрану  лизосомы, вышли бы в цитоплазму и переварили бы содержимое клетки, поэтому лизосомы называют «убийцами» клетки). Образуются в комплексе Гольджи. Функция: переваривание питательных веществ, то есть их разрушение до таких веществ которые клетка может использовать. Процесс переваривания: фагоцитарный пузырек с пищевой частицей должен слиться с лизосомой, ее ферменты расщепляют вещества, затем пузырек подходит к мембране → экзоцитоз.

9. Митохондрии (двумембранный органоид) – образованы 2 мембранами: 1)внешняя – гладкая, 2)внутренняя -  с выступами и перегородками – кристами, на которых происходят процессы клеточного дыхания, необходимые для синтеза АТФ. Чаще всего формы митохондрий: шарообразные, овальные, палочковидные; разветвленные – у большинства грибов, нитевидные -  в нейронах. Их количество: от от единиц – сперматозоиды, до тысяч – яйцеклетки, у животных клетки печени и мышечной ткани. Митохондрий нет у некоторых паразитических простейших, эритроцитов млекопитающих. Митохондрии имеют собственную генетическую систему для самовоспроизводства: 1) ДНК (форма замкнутого кольца как у прокариот), 2) собственная РНК. 3) особые рибосомы.  При делении клетки число митохондрий возрастает. Функция: запасающая – запасает энергию клетки в виде АТФ; участвуют в процессе клеточного дыхания.

10. Пластиды  (двумембранный органоид)– характерны  только для растительных клеток (у животных есть только у эвглены зеленой и вольвокса) : 1)лейкопласты – бесцветные (на свету зеленеют переходят в хлоропласты) – запасают питательные вещества; 2)хромопласты – содержат пигменты – каратиноиды (красные, желтые, оранжевые, фиолетовые) и антоцианы; придают окраску листьям, цветам, плодам. 3)хлоропласты (зеленые, содержат пигмент – хлорофилл) – органоиды фотосинтеза, имеют форму двояковыпуклых линз (5 – 10 мкм) имеют собственный генетический аппарат и двумембранную структуру: внешняя мембрана – гладкая; внутренняя – складчатая, из ее складок образуются плоские мешочки – тилакоиды, которые собираются в стопки – граны, а между ними находится внутренняя среда хлоропласта – строма. Функция – запасающая. На мембранах тилакоидов протекает световая фаза (получение энергии за счет света), в строме хлоропласта – темновая фаза (использование запасенной энергии для синтеза органических веществ).

11. Клеточные включения (непостоянные) – это находящиеся в цитоплазме вещества: капли жира, зерна крахмала или гликогена, гранулы белка, которые клетка использует для своих нужд или выделяет во внешнюю среду. Они не способны к самостоятельной деятельности и используются органоидами клетки.

12. Органоиды движения: жгутики (длина 100мкм)  и реснички (10 – 15мкм). В центре жгутика 2 пары микротрубочек, по перифирии – 9 пар, все пары связаны между собой белком. Механизм движения: белок меняет свою конформацию за счет энергии, выделяющейся при гидролизе АТФ, в результате этого пары микротрубочек двигаются друг относительно друга, жгутик изгибается и клетка начинает движение. Функция – двигательная.

Виды движения: амебоидное (амебы, лейкоциты), ресничное (инфузория – туфелька, клетки мерцательного эпителия дыхательных путей), жгутиковое (сперматозоиды, эвглена зеленая), мышечное.