1) Клетка – элементарная структурная функциональная генетическая единица живых систем.

Роберт Гук в 1665 году структурировал первый микроскоп, он увидел пустые ячейки – целлюла (клетка), отсюда пошла цитология. Он вел термин клетки.

Антонио Левенгук усовершенствовал микроскоп, он рассматривал лужу и увидел инфузорию-туфельку, открыл простейших.

1831 год – Роберт Броун открыл ядро.

1838-1839 гг. – Шванн и Шлейден сформулировали клеточную теорию.

Основные положения клеточной теории Т. Шлейдена и М. Шванна (1838):

1. Все животные и растения состоят из клеток.

2. Растут и развиваются растения и животные путём возникновения новых клеток.

3. Клетка является самой маленькой единицей живого, а целый организм — это совокупность клеток.

Положения современной клеточной теории:

1. Клетка – элементарная функциональная генетическая единица всех живых организмов.

2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по строению, химическому составу, важнейшим проявлениям процессов жизнедеятельности.

3. Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной материнской клетки.

4. Клетки специализируются и объединяются по выполняемым функциям и строению ткани.

5. Клетка является открытой системой, через которую происходят и преобразуются потоки информации, энергии и вещества.

Клеточная теория позволила понять как зарождается, развивается и функционирует живой организм, а в медицине – понимания процессов жизнедеятельности и развития болезней на клеточном уровне – что открыло немыслимые ранее новые возможности диагностики, лечение заболеваний.

2) Прокариоты – это доядерные организмы, к которым относятся бактерии и синезеленые водоросли.

1. Малые размеры клеток

2. Нуклеоид – аналог ядра. Замкнутая кольцевая ДНК.

3. Отсутствуют мембранные органеллы.

4. Их функцию выполняют впячивание цитоплазматической мембраны – мезосомы.

5. Нет клеточного центра.

6. Клеткам прокариот не свойствен мейоз и митоз. Деление клеток осуществляется путем амитоза (деление интерфазного ядра путем перетяжки, без веретена деления).

Одномембранные органоиды: ЭПС, Аппарат Гольджи, Лизосомы, Вакуоль

Двумембранные: Ядро, Митохондрии, Пластиды, Хлоропласты.

Немембранные: Микротрубочки, Клеточный центр, Реснички, Жгутики, Рибосомы.

Эукариоты – ядерные организмы, к которым относятся растения, животные, грибы.

Типичная эукариотическая клетка состоит из цитоплазмы, ядра, цитоплазматической мембраны.

Цитоплазматический матрикс, или гиалоплазма вместе с органоидами клетки образуют цитоплазму. Матрикс обладает вязкостью, коллоидными свойствами, сократимостью, внутреннему движению. Состоит из белков, аминокислот, липидов.

Цитоплазма внутренняя среда клетки, содержащая органоиды и включения.

Хромопласты содержат пигменты.

Лейкопласты – бесцветные пластиды, запасающая функция.

Органоиды – это постоянные дифференцированные участки цитоплазмы, имеющие определённую функцию и строение.

1. Органоиды общего назначения: ЭПС, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пластиды, клеточный центр.

2. Органоиды специального назначения: Миофибриллы (сокращение мышечных волокон), нейрофибриллы (основа нервной клетки), микроворсинки, реснички, жгутики, вакуоли у простейших.

Гипотеза симбиоза и инвагинационная гипотеза. Согласно гипотезе симбиоза, первичная клетка крупной прокариотической бактерии, вступив в симбиоз с клетками сине – зелёных водорослей и приобрела пластиды. Симбиоз прокариотических бактерий с  гетеротрофными прокариотическими клетками привёл их к преобразованию в митохондрии. Симбиоз со спирохетоподобными бактериями мог привести к возникновению жгутиков. По инвагинационной гипотезе, эукариотическая клетка происходит из одной аэробной прокариотической клетки (а не из мно­гих, как в первой гипотезе). В этой предковой клетке появились впячивания клеточной мембраны, в результате продолжающейся инвагинации обра­зовывались тельца (первичные органо­иды).

Отличия растительной клетки от животной: Животные клетки круглые, растительные прямоугольные, у животных клетках нет хлоропластов, есть центриоли, у растительных клетках есть центральная вакуоль.

3) А)б)в) – в альбоме

г) Хромосома – это структура клеточного ядра, которая содержит гены и несет определенную наследственную информацию о признаках и свойствах организма. Состоит из первичной перетяжки – центромеры, плечей(q-длинное, p-короткое), вторичной перетяжки(отделяет от основной части), спутника, теломер (концевые участки хромосом, препятствуют слипанию и обеспечивает прикрепление к оболочке ядра). По форме различают равноплечие (метацентрические), неравноплечие (субметацентрические), палочковидные (акроцентрические). В состав хроматина входит ядерные белки (гистоновые и негистоновые) и ДНК. В начале деления хромосомы удвоены и состоят из двух дочерних клеток – хроматид.

Кариотип – набор хромосом. Генотип – совокупность генов организма. Фенотип – совокупность признаков организма.

Уровни упаковка хромосом:

1. Нуклеосомная нить – нить ДНК длиной 146-200 пар нуклеотидов, обернутый вокруг 4 видов гистоновых белков: H2A, H2B, H3, H4. Белки образуют белковые поры, состоящие из 8 молекул гистона (по 2 молекулы каждая). ДНК между 2 порами называется линкерная (связующая) ДНК, к ней присоединяется H1.

2. Хроматиновая фибрилла – это нуклеосомная нить, упаковывается с помощью гистона Н1 и Н2, диаметр 20-30 нм, длина 1-2 нм.

3. Интерфазная хромонема – дальнейшая упаковка хроматиновых фибрилл, белки сближаются с отдалёнными участками ДНК с образованием петли.

4. Метафазная хромонема – в метафазе каждая хромосома состоит из 2 хроматид, объединенных центромерой, к которой во время митоза прикрепляются веретена деления. В метафазе лучше всего изучать хромосомы. В анафазе хроматиды отделяются друг от друга, из них образуются дочерние хромосомы.

4) Промежуток времени от появления клетки в результате деления до ее разделения или гибели называется жизненным циклом клетки.

У эукариотических клеток жизненный цикл делится на две основные стадии: интерфазу и митоз.

Интерфаза — это промежуток времени в жизненном цикле, в который клетка не делится и нормально функционирует. Интерфаза делится на три периода: G1-, S- и G2-периоды.

G1-период (пресинтетический, постмитотический) — это период роста и развития клетки, в который происходит активный синтез РНК, белков и других веществ, необходимых для полного жизнеобеспечения вновь образовавшейся клетки. К концу этого периода клетка может начать готовиться к удвоению ДНК.

В S-периоде (синтетическом) происходит репликация ДНК. Единственным участком хромосомы, который не подвергается репликации, является центромера, поэтому образовавшиеся молекулы ДНК не расходятся полностью, а остаются скрепленными в ней, и в начале деления хромосома имеет X-образный вид. Генетическая формула клетки после удвоения ДНК — 2n4c. Также в S-периоде происходит удвоение центриолей клеточного центра.

G2-период (постсинтетический, премитотический) характеризуется интенсивным синтезом РНК, белков и АТФ, необходимых для процесса деления клетки, а также разделением центриолей, митохондрий и пластид. До конца интерфазы хроматин и ядрышко остаются хорошо различимыми, целостность ядерной оболочки не нарушается, а органоиды не изменяются.

Продолжительность интерфазы в клетках растений и животных составляет в среднем 10– 20 часов, тогда как митоз занимает около 1–2 часов. Генетически запрограммированная смерть клетки называется апоптозом.