Вопрос 2

Современная клеточная теория включает следующие положения:

1. Клетка - основная структурно-функциональная и генетическая единица живого.

2. Клетки одно- и многоклеточных организмов сходны по строению, химическому составу и проявлению жизнедеятельности.

3. Размножение клеток осуществляется путем деления исходной (материнской) клетки.

4. Клетки многоклеточных организмов специализируются по функциям и образует ткани, органы, организмы.

5. Единое целое организма и интеграции его частей осуществляется, прежде всего, ЦНС.

6. В основе непрерывности, единства, разнообразия органического мира лежат обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость и раздражимость клеток.

Значение клеточной теории:

- доказательство морфологической основы единства живой природы;

- общебиологическое объяснение живой природы;

- доказательство эволюционных процессов.

Вопрос 3.

Жизненные формы организмов:

1. Доклеточные – царство вирусы.

2. Клеточные: прокариоты – царства бактерий и цианобактерий,

эукариоты – царства растений, животных, грибов.

Большинство живых организмов состоит из клеток. Однако имеются неклеточные формы жизни - вирусы. С возникновением клетки живые системы приобретают способность к самостоятельному обмену веществ и размножению. Усложнение их организации связано с появлением клеточной, а затем ядерной мембраны и увеличением молекулярной массы ДНК.

Вопрос 4

Прокариоты - одноклеточные доядерные организмы. Наследственный аппарат представлен одной молекулой ДНК кольцевой формы (нуклеоид). Прокариоты являются гаплоидами. Молекулярная масса ДНК соответствует 2000 структурных генов. Клетка ограничена двойной плазматической мембраной (наружной и внутренней). Поверх мембраны образуется клеточная стенка. Она состоит из углевода муреина, образующего жесткую решетку. В цитоплазме отсутствуют органоиды мембранного строения. Их функцию выполняют впячивания внутренней мембраны – мезосомы. В цитоплазме имеются рибосомы. Бактерии могут содержаться мелкие молекулы ДНК (плазмиды). Фотосинтезирующие бактерии имеют фотомембраны. Запасные питательные вещества представлены углеводами.

Вопрос 5

Эукариотические клетки имеют обособленное ядро, наружную биологическую мембрану – плазмалемму, цитоплазму с органоидами и включениями.

Плазмалемма отделяет содержимое клетки от внешней среды и регулирует движение ионов и макромолекул в клетку и из нее. Плазмалемма имеет жидкостно-мозаичное строение (модель Сингера). Она состоит из двойного слоя фосфолипидов, белков и полисахаридов. Молекулы фосфолипидов представлены неполярными гидрофобными концами и полярными гидрофильными головками, обращенными к внешней среде. Белки расположены мозаично: поверхностные, погруженные, пронизывающие.

На поверхности мембраны находятся олигосахаридные цепи (антенны) из моносахаридных остатков. Их функции:

• распознавание внешних сигналов;

• контакт клеток и образование тканей;

• иммунный ответ, где гликопротеиды играют роль антигенов.

Клетки растений имеют целюллезную, а грибов – хитиновую оболочки поверх плазмалеммы. На наружной поверхности плазмолеммы животных клеток находится полисахаридный слой - гликокалекс.

Химический состав клеточной мембраны (плазмалеммы) следующий:

1) белки - 55% (из них до 200 ферментов);

2) липиды - 35%;

3) углеводы – 5-10% (в соединении с простыми или сложными белками).

Функции липидов мембран: структурная, барьерная.

Функции белков мембран: структурная, ферментативная, рецепторная, транспортная.

Функция гликопротеидов - рецепторная.

Свойства мембран: пластичность, полупроницаемость, динамичность.

Функции мембран:

1) структурная (входят в состав большинства органоидов);

2) барьерная (поддерживает постоянство химического состава и защитная);

3) регуляция обменных процессов;

4) рецепторная;

5) транспортная.

Плазмолемма включает комплекс элементарных мембран: 3-4 - у животной, 7-8 - у растительной клетки. Через плазмалемму осуществляется транспорт веществ в клетку. Транспорт бывает пассивный и активный.

1. Пассивный транспорт происходит без затрат энергии, по градиенту концентрации. Это может быть: диффузия газов, осмотическое движение воды, облегченная диффузия посредством белков-переносчиков (аминокислоты, сахара, жирные кислоты).

2. Активный транспорт идет против градиента концентрации, с затратой энергии. Для него необходимо наличие специальных ионных каналов, ферментов и АТФ. Так работает натрий-калиевый насос. Концентрация калия в клетке выше, чем в околоклеточном пространстве, и, тем не менее, ионы калия поступают в клетку, а ионы натрия выводятся наружу. Ионы натрия формируют на поверхности мембраны положительный заряд, внутри клетки заряд отрицательный по отношению к среде. На каждые 2 поступающие иона К⁺ из клетки выводится 3 иона Na⁺. Заряд на мембране обеспечивает передачу нервного импульса, всасывание питательных веществ ворсинами кишечника, адсорбцию в почечных канальцах.

Mg²⁺/Ca²⁺ насос обеспечивает мышечные сокращения.

Крупно-молекулярные соединения белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов проникают внутрь клетки путем эндоцитоза. Различают два вида эндоцитоза: фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз - захватывание мембранной твердых частиц. При этом внутри клетки при участии лизосом образуется пищеварительная вакуоль. Пиноцитоз – переваривание жидкостей.

Выделение из клетки веществ, заключенных в мембрану, называется экзоцитозом.

Поступившие в клетку вещества могут использоваться:

1) для синтеза веществ, необходимых самой клетке (анаболическая система);

2) как источник энергии (катаболическая система).

Цитоплазма – живое содержимое клетки без ядра. В цитоплазме различают гиалоплазму, органеллы и включения.

Гиалоплазма является основным веществом клетки, с которым связаны коллоидные свойства цитоплазмы, ее вязкость, эластичность, сократимость, внутреннее движение. Гиалоплазма состоит из двух фаз: жидкой и твердой. Жидкая фаза представлена: коллоидным раствором белков, углеводов, нуклеотидов, ионов неорганических веществ. Твердая фаза представлена микротрабекулярной системой, микротрубочками, микрофиламентами (фибриллы), которые образуют цитоскелет клетки.

Ядро (nucleus, karion) - это постоянный структурный компонент всех клеток эукариот. Оболочка интерфазного ядра состоит из двух элементарных мембран (наружной и внутренней), пространство между которыми называется перинуклеарным. Мембраны имеют поры, через которые идет обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Наружная ядерная мембрана переходит в стенки каналов эндоплазматической сети. На ней расположены рибосомы.

Нуклеоплазма - однородная масса, заполняющая пространство между структурами ядра. Она содержит белки, нуклеотиды; АТФ и различные виды РНК, а так же хроматин и ядрышки.

Хроматин - комплекс ДНК и гистоновых белков (дезоксирибонуклеопротеид, ДНП) в отношении 1: 1,3. Выявляется в виде нитей, глыбок, гранул. В процессе митоза спирализованный хроматин образует хромосомы.

Ядрышко - состоит из белков (80%), РНК (до 15%), ДНК (до 12%). Образуются в ядрышковом организаторе на хромосоме. Обеспечивают синтез

р-РНК и образование субъединиц рибосом.

Функции ядра: хранение и передача генетической информации, регуляция процессов жизнедеятельности клетки.