Прочетете информацията .

клетка- сложна система, състояща се от три структурни и функционални подсистеми на повърхностния апарат, цитоплазмата с органели и ядрото.

прокариоти(предядрени) - клетки, които, за разлика от еукариотите, нямат формализирано клетъчно ядро ​​и други вътрешни мембранни органели.

еукариоти(ядрени) - клетки, които за разлика от прокариотите имат образувано клетъчно ядро, ограничено от цитоплазмата от ядрената мембрана.

Сравнителна характеристика на структурата на прокариотни и еукариотни клетки

Структура	еукариотни клетки	прокариотни клетки
	Има растения, гъби; липсва при животни при животни. Състои се от целулоза (в растенията) или хитин (в гъбите)	Яжте. Състои се от полимерни протеиново-въглехидратни молекули
	Е и е заобиколен от мембрана	Ядрена област; няма ядрена мембрана
		пръстен; почти не съдържа протеини. Транскрипцията и транслацията се извършват в цитоплазмата
		Да, но те са по-малки
	Повечето клетки имат
	Всички организми с изключение на висшите растения имат	Някои бактерии имат
	намерени в растителните клетки	Не. Фотосинтезата на зелено и лилаво се случва в бактериохлорофили (пигменти)
Изображение	еукариотна клетка	прокариотна клетка

клетъчна стена- твърда обвивка на клетката, разположена извън цитоплазмената мембрана и изпълняваща структурни, защитни и транспортни функции. Среща се в повечето бактерии, археи, гъби и растения. Животинските клетки и много протозои нямат клетъчна стена.

плазма(клетъчен) мембрана- повърхностна, периферна структура, обграждаща протоплазмата на растителни и животински клетки.

Ядро- задължителна част от клетката в много едноклетъчни и всички многоклетъчни организми.

Терминът "ядро" (лат. Nucleus) е използван за първи път от Р. Браун през 1833 г., когато описва сферичните структури, които наблюдава в растителните клетки.

Цитоплазма- извънядрената част на клетката, която съдържа органели. Той е ограничен от околната среда от плазмената мембрана.

Хромозоми- Структурни елементи на клетъчното ядро, съдържащи ДНК, която съдържа наследствената информация на организма.

Ендоплазмения ретикулум(EPS) - клетъчен органоид; система от тубули, везикули и "цистерни", ограничени от мембрани.

Намира се в цитоплазмата на клетката. Участва в метаболитните процеси, като осигурява транспорта на вещества от околната среда към цитоплазмата и между отделните вътреклетъчни структури.

Рибозоми- вътреклетъчни частици, състоящи се от рибозомна РНК и протеини. Присъства в клетките на всички живи организми.

Комплекс Голджи(Апарат на Голджи) - клетъчен органоид, участващ в образуването на неговите метаболитни продукти (различни секрети, колаген, гликоген, липиди и др.), В синтеза на гликопротеини.

Голджи Камило(1844 - 1926) - италиански хистолог.

Разработва (1873) метод за получаване на препарати от нервна тъкан. Установени два вида нервни клетки. Описани т.нар. Апарат на Голджи и др.. Нобелова награда (1906 г., съвместно със С. Рамон и Кахал).

Лизозоми- структури в клетките на животински и растителни организми, съдържащи ензими, които могат да разграждат (т.е. да лизират - оттук и името) протеини, полизахариди, пептиди, нуклеинови киселини.

Митохондриите- органели на животински и растителни клетки. Редокс реакциите протичат в митохондриите, осигурявайки на клетките енергия. Броят на митохондриите в една клетка варира от няколко до няколко хиляди. Те липсват при прокариотите (тяхната функция се изпълнява от клетъчната мембрана).

Вакуоли- кухини, пълни с течност (клетъчен сок) в цитоплазмата на растителни и животински клетки.

реснички- тънки нишковидни и четиновидни израстъци на клетки, способни да се движат. Характерен за ресничките, цилиарните червеи, при гръбначните животни и човека - за епителните клетки на дихателните пътища, яйцепроводите, матката.

Камшичета- нишковидни подвижни цитоплазмени израстъци на клетката, характерни за много бактерии, всички флагелати, зооспори и сперматозоиди на животни и растения. Те служат за движение в течна среда.

Хлоропласти- вътреклетъчни органели на растителна клетка, в които протича фотосинтезата; са оцветени в зелено (съдържат хлорофил).

микротубули- протеинови вътреклетъчни структури, които изграждат цитоскелета.

Те представляват кухи цилиндри с диаметър 25 nm.

В клетките микротубулите играят ролята на структурни компоненти и участват в много клетъчни процеси, включително митоза, цитокинеза и везикуларен транспорт.

Микрофиламенти(MF) - нишки, състоящи се от протеинови молекули и присъстващи в цитоплазмата на всички еукариотни клетки.

Те имат диаметър около 6-8 nm.

Органели(органели) - постоянни клетъчни компоненти, които изпълняват определени функции в живота на клетката.

Използвани книги:

1. Биология: пълно ръководство за подготовка за изпита. / G.I. Лернер. - М.: AST: Астрел; Владимир; ВКТ, 2009

2. Биология: учеб. за ученици от 11 клас общообразователна подготовка. Институции: Основно ниво / Изд. проф. I.N. Пономарева. - 2-ро изд., преработено. - М.: Вентана-Граф, 2008.

3. Биология за кандидатстващи във ВУЗ. Интензивен курс / Г. Л. Билич, В. А. Крижановски. - М .: Издателство Оникс, 2006.

4. Обща биология: учеб. за 11 клетки. общо образование институции / В. Б. Захаров, С. Г. Сонин. - 2-ро изд., стереотип. - М .: Дропла, 2006.

5. Биология. Обща биология. 10-11 клас: учебник. за общо образование институции: основно ниво / Д. К. Беляев, П. М. Бородин, Н. Н. Воронцов и др., изд. Д.К.Беляева, Г.М.Димшиц; Ros. акад. науки, Рос. акад. образование, издателство "Просвещение". - 9-то изд. - М.: Образование, 2010.

6. Биология: учебно ръководство / A.G. Лебедев. М.: AST: Астрел. 2009 г.

7. Биология. Пълен курс на средното училище: учебник за ученици и кандидати / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. Каменски. - М.: Изпит, 2002.

Използвани интернет ресурси.

Прокариотите или предядрените клетки са първите живи организми на Земята. Въпреки примитивната структура на прокариотната клетка, бактериите, археите и цианобактериите са успели да оцелеят до днес.

Компоненти

Прокариотите са изградени от три компонента:

• черупки;
• цитоплазма;
• генетичен материал.

Обвивката на прокариотите се състои от три слоя:

• плазмалема - тънка мембрана, покриваща цитоплазмата;
• клетъчна стена - твърда външна обвивка, съдържаща протеина муреин;
• капсула - защитна структура, състояща се от полизахариди или протеини.

Капсулата (мукозен слой, обвивка) е незадължителен компонент на клетката. Създаден е за защита от неблагоприятни условия, като изсушаване или замръзване. Това е допълнителна бариера, която може да защити клетката от вируси (бактериофаги). При някои бактерии капсулата служи като допълнителен източник на снабдяване с вещества.

Ориз. 1. Обвивка на прокариоти.

Цитоплазмата на прокариотите е гелообразно вещество, съдържащо:

ТОП 2 статиикоито четат заедно с това

• неорганични вещества;
• протеини;
• полизахариди;
• метаболити (продукти на метаболизма).

Основната характеристика на структурата на прокариотната клетка е липсата на ядро. Генетичната информация под формата на кръгова ДНК се съхранява директно в цитоплазмата и образува структура, нехарактерна за еукариотите - нуклеоида.
В допълнение към нуклеоида, цитоплазмата на прокариотите постоянно съдържа:

• рибозоми - структури, състоящи се от две субединици, които извършват протеинова биосинтеза;
• мезозома - гънка от плазмалема, която осъществява репликацията на ДНК и клетъчното дишане (аналогично на митохондриите);
• органели за движение - дълги флагели, състоящи се от протеина флагелин и къси пили, образувани от протеина пилин.

В цитоплазмата, в допълнение към органелите, може да има запаси от вещества - включвания:

• гликоген;
• нишесте;
• волутин (метахроматин) - гранули от полифосфорна киселина;
• мастни капки;
• сяра.

Плазмидите са непостоянни структури на прокариотите. Състои се от малки отделни ДНК молекули, които бактериите могат да обменят по време на хоризонтален генен трансфер.

Ориз. 2. Органели на пренуклеарната клетка.

дивизия

Прокариотите се размножават чрез директно или бинарно делене - амитоза. Клетката не е подготвена за този процес. Делението започва с дублиране на кръгова ДНК върху мезозомата без образуване на хромозоми.
Процесът може условно да се раздели на два етапа:

• митоза - репликация и дивергенция на ДНК;
• цитокинеза - отделяне чрез стесняване на цялото съдържание на клетката.

Всяка дъщерна клетка получава един пръстен от ДНК. Останалите структури обаче са неравномерно разпределени.

Ориз. 3. Разделяне на бактериите.

Бактериалната ДНК, която изгражда нуклеоид, може да включва няколко милиона нуклеотиди. Бактериите обаче бързо се адаптират към неблагоприятните условия поради постоянния обмен на гени, разположени в къси ДНК плазмиди.

Какво научихме?

От урока в 10 клас научихме за структурата и функционалното предназначение на органелите на прокариотната клетка. Прокариотите включват бактерии, цианобактерии и археи. Те нямат ядро, генетичната информация се намира директно в цитоплазмата под формата на заплетена структура - нуклеоид. В допълнение към една кръгова ДНК, клетките могат да съдържат малки ДНК молекули под формата на плазмиди. Прокариотите се възпроизвеждат чрез амитоза и могат да обменят гени.

Тематическа викторина

Доклад за оценка

Среден рейтинг: 3.9. Общо получени оценки: 227.

Клетката е елементарна единица на структурата и живота на всички жив организми(с изключение вируси, които често се наричат ​​​​неклетъчни форми на живот), който има собствен метаболизъм, способен е на независимо съществуване, самовъзпроизвеждане и развитие. Всички живи организми или като многоклетъчни животни, растенияИ гъби, се състоят от много клетки или толкова протозоиИ бактерии, са едноклетъчни организми. Разделът от биологията, който се занимава със структурата и функцията на клетките, се нарича цитология. Напоследък също стана обичайно да се говори за клетъчна биология или клетъчна биология.

Разлики между растителни и животински клетки

знаци	растителна клетка	животинска клетка
пластиди	Хлоропласти, хромопласти, левкопласти	Липсва
Метод на хранене	Автотрофни (фототрофни, хемотрофни)
Синтез на АТФ	В хлоропластите, митохондриите	в митохондриите
Разграждане на АТФ	В хлоропластите и всички части на клетката, където е необходима енергия	Във всички части на клетката, където е необходима енергия
Клетъчен център	В по-ниските растения	Във всички клетки
Целулозна клетъчна стена	Намира се извън клетъчната мембрана	Отсъстващ
Включвания	Резервни хранителни вещества под формата на зърна нишесте, протеини, капки масло; вакуоли с клетъчен сок; солни кристали	Резервни хранителни вещества под формата на зърна и капки (протеини, мазнини, въглехидрати, гликоген); метаболитни крайни продукти, солни кристали, пигменти
	Големи кухини, пълни с клетъчен сок - воден разтвор на различни вещества (резервни или крайни продукти). Осмотични резервоари на клетката.	Контрактилни, храносмилателни, екскреторни вакуоли. Обикновено малки.

Общи черти 1. Единство на структурните системи - цитоплазма и ядро. 2. Сходството на процесите на метаболизъм и енергия. 3. Единство на принципа на наследствения кодекс. 4. Универсална структура на мембраната. 5. Единството на химичния състав. 6. Сходството на процеса на клетъчно делене.

клетъчна структура

Всички клетъчни форми на живот на Земята могат да бъдат разделени на две царства въз основа на структурата на съставните им клетки:

прокариоти (предядрени) - по-прости по структура и възникнали по-рано в процеса на еволюцията;

еукариоти (ядрени) - по-сложни, възникнали по-късно. Клетките, които изграждат човешкото тяло, са еукариотни.

Въпреки разнообразието от форми, организацията на клетките на всички живи организми е подчинена на единни структурни принципи.

Съдържанието на клетката е отделено от околната среда чрез плазмена мембрана или плазмалема. Вътре клетката е изпълнена с цитоплазма, която съдържа различни органели и клетъчни включвания, както и генетичен материал под формата на ДНК молекула. Всеки от органелите на клетката изпълнява своя специална функция и всички заедно определят жизнената дейност на клетката като цяло.

прокариотна клетка

Структурата на типична прокариотна клетка: капсула, клетъчна стена, плазмалема, цитоплазма,рибозоми, плазмид, пиеше, флагелум,нуклеоид.

прокариоти (от лат. професионалист- преди, преди и Гръцки κάρῠον - сърцевина, орех) - организми, които за разлика от еукариотите нямат образувано клетъчно ядро ​​и други вътрешни мембранни органели (с изключение на плоски резервоари при фотосинтезиращи видове, например в цианобактерии). Единствената голяма кръгла (при някои видове - линейна) двойноверижна молекула ДНК, който съдържа основната част от генетичния материал на клетката (т.нар нуклеоид) не образува комплекс с протеини- хистони(така нареченият хроматин). Прокариотите са бактерии, включително цианобактерии(синьо-зелени водорасли) и археи. Потомците на прокариотните клетки са органелиеукариотни клетки - митохондриитеИ пластиди. Основното съдържание на клетката, което запълва целия й обем, е вискозна гранулирана цитоплазма.

еукариотна клетка

Еукариотите са организми, които за разлика от прокариотите имат клетъчна структура. сърцевинаотделени от цитоплазмата от ядрената обвивка. Генетичният материал е затворен в няколко линейни двуверижни ДНК молекули (в зависимост от вида на организмите техният брой на ядро ​​може да варира от две до няколкостотин), прикрепени отвътре към мембраната на клетъчното ядро ​​и формиращи се в обширната мнозинство (освен динофлагелати) комплекс с протеини- хистони, Наречен хроматин. Еукариотните клетки имат система от вътрешни мембрани, които образуват, в допълнение към ядрото, редица други органели (ендоплазмения ретикулум, апарат на Голджии т.н.). В допълнение, огромното мнозинство имат постоянни вътреклетъчни симбионти- прокариоти - митохондриите, а във водораслите и растенията – също пластиди.

Структурата на еукариотната клетка

Схематично представяне на животинска клетка. (Когато щракнете върху някое от имената на компонентите на клетката, ще бъдете отведени до съответната статия.)

Повърхностен комплекс на животински клетки

Състои се от гликокаликс, плазмалема и подлежащ кортикален слой цитоплазма. Плазмената мембрана се нарича още плазмалема, външната клетъчна мембрана. Това е биологична мембрана с дебелина около 10 нанометра. Осигурява предимно ограничителна функция по отношение на външната за клетката среда. Освен това тя изпълнява транспортна функция. Клетката не хаби енергия за поддържане на целостта на мембраната си: молекулите се държат по същия принцип, по който молекулите на мазнините се държат заедно - хидрофобенТермодинамично по-изгодно е части от молекули да са разположени в непосредствена близост една до друга. Гликокаликсът е олигозахарид, полизахарид, гликопротеин и гликолипидна молекула, закотвена в плазмалемата. Гликокаликсът изпълнява рецепторни и маркерни функции. плазмената мембрана животниклетките се състоят главно от фосфолипиди и липопротеини, осеяни с протеинови молекули, по-специално повърхностни антигени и рецептори. В кортикалния (в съседство с плазмената мембрана) слой на цитоплазмата има специфични елементи на цитоскелета - актинови микрофиламенти, подредени по определен начин. Основната и най-важна функция на кортикалния слой (кора) са псевдоподиалните реакции: изтласкване, прикрепване и свиване на псевдоподиите. В същото време микрофиламентите се пренареждат, удължават или скъсяват. Формата на клетката също зависи от структурата на цитоскелета на кортикалния слой (например наличието на микровили).

Клетъчни структури	еукариотна клетка	прокариотна клетка
цитоплазмена мембрана	Яжте	Яжте; инвагинациите на мембраната образуват мезозоми
Ядро	Има двумембранна мембрана, съдържа едно или повече нуклеоли	Не; има еквивалент на ядрото - нуклеоид - част от цитоплазмата, която съдържа ДНК, която не е заобиколена от мембрана
генетичен материал	Линейни ДНК молекули, свързани с гърбовете	Кръгови ДНК молекули, които не са свързани с протеини
Ендоплазмения ретикулум	Яжте	Не
Комплекс Голджи	Яжте	Не
Лизозоми	Яжте	Не
Митохондриите	Яжте	Не
пластиди	Яжте	Не
Центриоли, микротубули, микрофиламенти	Яжте	Не
Камшичета	Ако присъстват, те се състоят от микротубули, заобиколени от цитоплазмена мембрана	Ако присъстват, те не съдържат микротубули и не са заобиколени от цитоплазмена мембрана
клетъчна стена	Има растения (сила, дава целулоза) и гъби (сила дава хитин)	Да (силата дава пептидогликан)
капсула или мукозен слой	Не	Някои бактерии имат
Рибозоми	Да, голям (80S)	Да, малък (70S)

Тестове:

1. Поддържането на живота на всяко ниво е свързано с феномена на възпроизводството. На какво ниво на организация възпроизвеждането се извършва на базата на матричен синтез

А. Молекулярна

Б. субклетъчен

V. Клетъчен

Г. Тканев

Г. На ниво организъм

2. Установено е, че в клетките на организмите няма мембранни органели и техният наследствен материал няма нуклеозомна организация. Какви са тези организми?

А. Протозои

Б. Вируси

Б. Аскомицети

G. Еукариоти

Г. Прокариоти

3. В урок по биология учителят поиска да посочи в лабораторната работа степента на увеличение на микроскопа, който е използван при изследване на микропрепарати. Един от учениците не успя да се справи сам със задачата. Как да изчислим правилно този показател?

A. Умножете индикаторите, посочени на всички обективи на микроскопа

Б. Разделете стойността на леща с по-малко увеличение на стойността на леща с по-голямо увеличение

Б. Многократно увеличение на обектива и окуляра

D. Разделете увеличението на обектива на окуляра

E. Извадете стойностите, посочени на всички обективи на микроскопа, от стойността на увеличението на окуляра

4. При изучаване на микропрепарата студентът, след като го фиксира върху масата на обекта и постигне оптимално осветяване на зрителното поле, инсталира обектива "x40" и погледна в обектива. Учителят спря ученика и каза, че е допусната основна грешка по време на работата. Каква грешка е направена?

А. Не си струваше да поправя микропрепарата

Б. Изследването на микропрепарата трябва да започне с обектив с ниско увеличение

B. Осветлението се регулира последно

D. Фиксирането на лекарството се извършва преди завършване на изследването

D. Всички манипулации трябва да се извършват в обратен ред.

5. Наличието на живот на всички нива се определя от структурата на по-ниското ниво. Какво ниво на организация предшества и осигурява съществуването на живот на клетъчно ниво:

А. Популация-вид

Б. Тканева

Б. Молекулярна

G. Органични

Г. Биоценотичен

Задачи за контрол на знанията:

1. Когато се опитва да изследва микропрепарат с помощта на светлинен микроскоп, изследователят установи, че цялото зрително поле е затъмнено. Каква може да е причината за това явление? Как да поправя този проблем?

2. Когато се опитва да изследва микропрепарат с помощта на светлинен микроскоп, изследователят установява, че само половината от зрителното поле е осветено. Каква може да е причината за това явление? Как да поправя този проблем?

3. Какви манипулации трябва да се извършат, ако наблюдаваният обект не се вижда ясно при използване на светлинен микроскоп?

А) ако окулярът има обозначение "x15", а на лещата "x8"

B) ако увеличението на лещата на окуляра е "x10", а лещата е "x40"

6. Материали за анализ с учителя и контрол на неговото усвояване:

6.1. Анализ с учителя на ключови въпроси за усвояване на темата на урока.

6.2. Демонстрация от учителя на методи практичентрикове по темата.

6.3. Материал за контролусвояване на материала:

Въпроси за обсъждане с учителя:

1. Медицинската биология като наука за основите на човешкия живот, изучаваща закономерностите на наследствеността, променливостта, индивидуалното и еволюционното развитие, както и въпросите на морфофизиологичната и социалната адаптация на човека към условията на околната среда във връзка с неговата биосоциална същност.

2. Съвременният етап на развитие на общата и медицинската биология. Мястото на биологията в системата на медицинското образование.

3. Същност на живота. свойства на живите. Форми на живот, неговите основни свойства и атрибути. Дефиниране на концепцията за живот на съвременното ниво на развитие на биологичната наука.

4. Еволюционно обусловени структурни нива на организация на живота; елементарни структури от нива и основни биологични явления, които ги характеризират.

5. Значението на идеите за нивата на организация на живота за медицината.

6. Особеното място на човека в системата на органичния свят.

7. Съотношението на физико-химичните, биологичните и социалните явления в живота на човека.

8. Оптични системи в биологичните изследвания. Устройството на светлинния микроскоп и правилата за работа с него.

9. Техника за изработване на временни микропрепарати, тяхното изследване и описание. Методи за изследване на структурата на клетката

Практическа част

1. Използвайки насоките, изучете структурата на микроскопа и правилата за работа с него.

2. Разработете умения за работа с микроскоп и изработване на временни препарати от влакна от памучна вата, люспи от крила на пеперуда. Разгледайте микропрепарати: кожа на луковица, лист от елодея, кръвна намазка от жаба, проучете типографски шрифт.

3. Въведете графиката на логическата структура „Структурата на микроскопа” в протокола.

4. Въведете в протокола „Правила за работа с микроскоп“

5. Попълнете таблицата "Нива на организация и изследване на многоклетъчен организъм."

Свързана информация:

Търсене в сайта:

Прокариотните клетки са по-малки и по-прости от еукариотните клетки. Сред тях няма многоклетъчни организми, само понякога те образуват подобие на колонии. При прокариотите липсва не само клетъчно ядро, но и всички мембранни органели (митохондрии, хлоропласти, ER, комплекс на Голджи, центриоли и др.).

Прокариотите включват бактерии, синьо-зелени водорасли (цианобактерии), археи и др. Прокариотите са първите живи организми на Земята.

Функциите на мембранните структури се изпълняват от израстъци (инвагинации) на клетъчната мембрана във вътрешността на цитоплазмата. Те са тръбни, ламеларни, с различна форма. Някои от тях се наричат ​​мезозоми. Фотосинтезиращи пигменти, дихателни и други ензими са разположени върху такива различни образувания и по този начин изпълняват своите функции.

При прокариотите има само една голяма хромозома в централната част на клетката ( нуклеоид), който има пръстеновидна структура. Съдържа ДНК. Вместо протеини, които придават форма на хромозомата като еукариотите, тук има РНК. Хромозомата не е отделена от цитоплазмата с мембрана, така че те казват, че прокариотите са безядрени организми. На едно място обаче хромозомата е прикрепена към клетъчната мембрана.

В допълнение към нуклеоида, структурата на прокариотните клетки съдържа плазмиди (малките хромозоми също имат пръстенна структура).

За разлика от еукариотите, цитоплазмата на прокариотите е неподвижна.

Прокариотите имат рибозоми, но те са по-малки от еукариотните рибозоми.

Прокариотните клетки се отличават със сложната структура на техните мембрани. В допълнение към цитоплазмената мембрана (плазмалема) те имат клетъчна стена, както и капсула и други образувания, в зависимост от вида на прокариотния организъм. Клетъчната стена изпълнява поддържаща функция и предотвратява проникването на вредни вещества. Бактериалната клетъчна стена съдържа муреин (гликопептид).

На повърхността на прокариотите често има флагели (един или много) и различни власинки.

С помощта на флагели клетките се движат в течна среда. Власинките изпълняват различни функции (осигуряват ненамокряне, прикрепване, пренасят вещества, участват в сексуалния процес, образувайки конюгационен мост).

Прокариотните клетки се делят чрез бинарно делене. Те нямат митоза или мейоза. Преди разделянето нуклеоидът се удвоява.

Прокариотите често образуват спори, които са начин за оцеляване при неблагоприятни условия. Спорите на редица бактерии остават жизнеспособни при високи и изключително ниски температури. Когато се образува спора, прокариотната клетка е покрита с дебела, плътна мембрана. Вътрешната му структура се променя донякъде.

Структурата на еукариотната клетка

Клетъчната стена на еукариотната клетка, за разлика от клетъчната стена на прокариотите, се състои главно от полизахариди. При гъбите основният азотсъдържащ полизахарид е хитинът. В дрождите 60–70% от полизахаридите са глюкан и манан, които са свързани с протеини и липиди. Функциите на клетъчната стена на еукариотите са същите като тези на прокариотите.

Цитоплазмената мембрана (CPM) също има трислойна структура. Повърхността на мембраната има издатини, близки до прокариотните мезозоми. CMP регулира процесите на клетъчния метаболизъм.

При еукариотите CPM е способен да улавя големи капчици, съдържащи въглехидрати, липиди и протеини от околната среда. Това явление се нарича пиноцитоза. CPM на еукариотна клетка също е в състояние да улавя твърди частици от средата (феноменът фагоцитоза). В допълнение, CPM е отговорен за освобождаването на метаболитни продукти в околната среда.

Ориз. 2.2 Схема на структурата на еукариотна клетка:

1 клетъчна стена; 2 цитоплазмена мембрана;

3 цитоплазма; 4 ядра; 5 ендоплазмен ретикулум;

6 митохондрии; 7 Комплекс Голджи; 8 рибозоми;

9 лизозоми; 10 вакуоли

Ядрото е отделено от цитоплазмата с две мембрани с пори. Порите в младите клетки са отворени, служат за миграция на прекурсори на рибозоми, информационна и преносна РНК от ядрото в цитоплазмата. В ядрото на нуклеоплазмата има хромозоми, състоящи се от две нишковидни верижни ДНК молекули, свързани с протеини. Ядрото също съдържа ядро, богато на информационна РНК и свързано със специфична хромозома, нуклеоларния организатор.

Основната функция на ядрото е участието в размножаването на клетките. Тя е носител на наследствена информация.

В еукариотната клетка ядрото е най-важният, но не и единственият носител на наследствена информация. Част от тази информация се съдържа в ДНК на митохондриите и хлоропластите.

Митохондриална мембранна структура, съдържаща две мембрани външна и вътрешна, силно нагънати. Редокс ензимите са концентрирани върху вътрешната мембрана. Основната функция на митохондриите е да снабдяват клетката с енергия (образуване на АТФ). Митохондриите са самовъзпроизвеждаща се система, тъй като имат своя собствена хромозомна кръгова ДНК и други компоненти, които са част от нормална прокариотна клетка.

Ендоплазменият ретикулум (ER) е мембранна структура, състояща се от тубули, които проникват през цялата вътрешна повърхност на клетката. Тя е гладка и грапава. На повърхността на грапавия ES има рибозоми, по-големи от тези на прокариотите. ES мембраните също съдържат ензими, които синтезират липиди, въглехидрати и са отговорни за транспорта на веществата в клетката.

Комплексът на Голджи опакова резервоари от сплескани мембранни везикули, в които се извършва опаковането и транспортирането на протеини вътре в клетката. В комплекса на Голджи се осъществява и синтезът на хидролитични ензими (мястото на образуване на лизозоми).

Лизозомите съдържат хидролитични ензими. Тук има разделяне на биополимери (протеини, мазнини, въглехидрати).

Вакуолите са отделени от цитоплазмата чрез мембрани. Резервните вакуоли съдържат резервни клетъчни хранителни вещества, докато шлаковите вакуоли съдържат ненужни метаболитни продукти и токсични вещества.

Най-очевидният разликата между прокариотите и еукариотите е, че последните имат ядро, което е отразено в името на тези групи: „karyo“ се превежда от старогръцки като ядро, „pro“ - преди, „eu“ - добро. Следователно прокариотите са предядрени организми, еукариотите са ядрени.

Това обаче далеч не е единствената и може би не основната разлика между прокариотните организми и еукариотите. В прокариотните клетки изобщо няма мембранни органели.(с редки изключения) - митохондрии, хлоропласти, комплекс Голджи, ендоплазмен ретикулум, лизозоми.

Техните функции се изпълняват от израстъци (инвагинации) на клетъчната мембрана, върху които са разположени различни пигменти и ензими, които осигуряват жизненоважни процеси.

Прокариотите нямат еукариотни хромозоми. Основният им генетичен материал е нуклеоидът, обикновено с пръстеновидна форма. В еукариотните клетки хромозомите са комплекси от ДНК и хистонови протеини (те играят важна роля в опаковането на ДНК). Тези химични комплекси се наричат ​​хроматин. Нуклеоидът на прокариотите не съдържа хистони, а свързаните с него РНК молекули му придават формата.

Еукариотните хромозоми са разположени в ядрото. При прокариотите нуклеоидът се намира в цитоплазмата и обикновено е прикрепен на едно място към клетъчната мембрана.

В допълнение към нуклеоида, прокариотните клетки имат различен брой плазмиди - нуклеоиди със значително по-малък размер от основния.

Броят на гените в нуклеоида на прокариотите е с порядък по-малък, отколкото в хромозомите. Еукариотите имат много гени, които изпълняват регулаторна функция по отношение на други гени. Това прави възможно еукариотните клетки на многоклетъчен организъм, съдържащи една и съща генетична информация, да се специализират; променяйки метаболизма си, реагирайте по-гъвкаво на промените във външната и вътрешната среда. Структурата на гените също е различна. При прокариотите гените в ДНК са подредени в групи – оперони. Всеки оперон се транскрибира като единична единица.

Съществуват и разлики между прокариотите и еукариотите в процесите на транскрипция и транслация. Най-важното е, че в прокариотните клетки тези процеси могат да протичат едновременно върху една молекула матрична (информационна) РНК: докато тя все още се синтезира върху ДНК, рибозомите вече „седят“ в готовия й край и синтезират протеин. В еукариотните клетки иРНК претърпява така нареченото съзряване след транскрипция. И едва след това върху него може да се синтезира протеин.

Рибозомите на прокариотите са по-малки (коефициент на утаяване 70S) от тези на еукариотите (80S). Броят на протеините и РНК молекулите в състава на рибозомните субединици е различен. Трябва да се отбележи, че рибозомите (както и генетичният материал) на митохондриите и хлоропластите са подобни на прокариотите, което може да показва техния произход от древни прокариотни организми, които са били вътре в клетката гостоприемник.

Прокариотите обикновено се различават по по-сложната структура на черупките си. В допълнение към цитоплазмената мембрана и клетъчната стена, те имат също капсула и други образувания, в зависимост от вида на прокариотния организъм. Клетъчната стена изпълнява поддържаща функция и предотвратява проникването на вредни вещества. Бактериалната клетъчна стена съдържа муреин (гликопептид). Сред еукариотите растенията имат клетъчна стена (основният й компонент е целулоза), гъбите имат хитин.

Прокариотните клетки се делят чрез бинарно делене. Те имат няма сложни процеси на клетъчно делене (митоза и мейоза)характерни за еукариотите. Въпреки че преди разделянето нуклеоидът се удвоява, точно както хроматина в хромозомите. В жизнения цикъл на еукариотите се наблюдава редуване на диплоидни и хаплоидни фази. В този случай обикновено преобладава диплоидната фаза. За разлика от тях прокариотите нямат това.

Еукариотните клетки се различават по размер, но във всеки случай те са значително по-големи от прокариотните клетки (десетки пъти).

Хранителните вещества влизат в клетките на прокариотите само с помощта на осмоза. Освен това в еукариотните клетки може да се наблюдава фаго- и пиноцитоза („улавяне“ на храна и течност с помощта на цитоплазмената мембрана).

Като цяло разликата между прокариотите и еукариотите се състои в очевидно по-сложната структура на последните. Смята се, че клетките от прокариотен тип са възникнали чрез абиогенеза (дългосрочна химическа еволюция в условията на ранната Земя). Еукариотите се появяват по-късно от прокариоти, чрез комбинирането им (симбиотични, както и химерични хипотези) или чрез еволюцията на отделни представители (хипотеза за инвагинация). Сложността на еукариотните клетки им позволи да организират многоклетъчен организъм, който в процеса на еволюция да осигури цялото основно разнообразие на живота на Земята.

Таблица на разликите между прокариоти и еукариоти

Черта ПрокариотиЕукариотиклетъчно ядро Мембранни органели клетъчни мембрани генетичен материал дивизия многоклетъчност Рибозоми Метаболизъм Произход

Не	Яжте
Не. Техните функции се изпълняват от инвагинации на клетъчната мембрана, върху която са разположени пигменти и ензими.	Митохондрии, пластиди, лизозоми, ER, комплекс на Голджи
По-сложно, има различни капсули. Клетъчната стена е изградена от муреин.	Основният компонент на клетъчната стена е целулоза (при растенията) или хитин (при гъбите). Животинските клетки нямат клетъчна стена.
Значително по-малко. Представлява се от нуклеоид и плазмиди, които имат пръстеновидна форма и се намират в цитоплазмата.	Обемът на наследствената информация е значителен. Хромозоми (съставени от ДНК и протеини). характеризиращ се с диплоидност.
Бинарно клетъчно делене.	Има митоза и мейоза.
Не е характерно за прокариотите.	Те са представени както от едноклетъчни, така и от многоклетъчни форми.
по-малък	По-голям
По-разнообразни (хетеротрофи, автотрофи, които фотосинтезират и хемосинтезират по различни начини; анаеробно и аеробно дишане).	Автотрофия само в растенията чрез фотосинтеза. Почти всички еукариоти са аероби.
От неживата природа в процеса на химичната и предбиологичната еволюция.	От прокариотите в хода на тяхната биологична еволюция.

еукариотни клетки

Най-сложната организация е присъща на еукариотните клетки на животните и растенията. Устройството на животинските и растителните клетки се характеризира с фундаментални прилики, но тяхната форма, размер и маса са изключително разнообразни и зависят от това дали организмът е едноклетъчен или многоклетъчен. Например диатомеите, еугленоидите, дрождите, миксомицетите и протозоите са едноклетъчни еукариоти, докато по-голямата част от другите видове организми са многоклетъчни еукариоти, броят на клетките в които варира от няколко (например при някои хелминти) до милиарди (при бозайници) на организъм. Човешкото тяло се състои от около 10 различни клетки, които се различават по своите функции.

В случая на хората има повече от 200 вида различни клетки. Най-многобройните клетки в човешкото тяло са епителните клетки, сред които има кератинизиращи клетки (коси и нокти), клетки с абсорбционни и бариерни функции (в стомашно-чревния тракт, пикочните пътища, роговицата, влагалището и други системи на органите), клетки на обвивката вътрешните органи и кухини (пневмоцити, серозни клетки и много други). Има клетки, които осигуряват метаболизма и натрупването на резервни вещества (хепатоцити, мастни клетки). Голяма група се състои от епителни и съединителнотъканни клетки, които отделят извънклетъчен матрикс (амилобласти, фибробласти, остеобласти и други) и хормони, както и контрактилни клетки (скелетни и сърдечни мускули, ирис и други структури), кръвни клетки и имунната система ( еритроцити, неутрофили, еозинофили, базофили, Т-лимфоцити и други). Има и клетки, които действат като сензорни преобразуватели (фоторецептори, тактилни, слухови, обонятелни, вкусови и други рецептори). Значителен брой клетки са представени от неврони и глиални клетки на централната нервна система. Има и специализирани клетки на лещата на окото, пигментни клетки и хранителни клетки, наричани по-нататък дънни клетки. Известни са и много други видове човешки клетки.

В природата няма типична клетка, тъй като всички те се характеризират с изключително разнообразие. Независимо от това, всички еукариотни клетки се различават значително от прокариотните клетки по редица свойства, главно по обем, форма и размер. Обемът на повечето еукариотни клетки надвишава обема на прокариотите 1000-10 000 пъти. Такъв обем от прокариотни клетки е свързан със съдържанието в тях на различни органели, които изпълняват различни клетъчни функции. Еукариотните клетки се характеризират и с наличието на голямо количество генетичен материал, концентриран главно в относително голям брой хромозоми, което им предоставя големи възможности за диференциация и специализация.

Също толкова важна характеристика на еукариотните клетки е, че те се характеризират с компартментализация, осигурена от наличието на вътрешни мембранни системи. В резултат на това много ензими се локализират в определени отделения. Например, почти всички ензими, които катализират синтеза на протеини в животинските клетки, са локализирани в рибозомите, докато ензимите, които катализират синтеза на фосфолипиди, са концентрирани главно върху клетъчната цитоплазмена мембрана. За разлика от прокариотните клетки, еукариотните клетки имат ядро.

Еукариотните клетки, в сравнение с прокариотните, имат по-сложна система за възприемане на веществата от околната среда, без които животът им е невъзможен. Има и други разлики между еукариотните и прокариотните клетки.

Формата на клетките е най-разнообразна и често зависи и от функциите, които изпълняват. Например, много протозои са овални, докато червените кръвни клетки са овални дискове, а мускулните клетки на бозайниците са удължени. Размерите на еукариотните клетки са микроскопични (Таблица 3).

Някои видове клетки се характеризират със значителни размери. Например, размерът на нервните клетки при големите животни достига няколко метра дължина, а при хората - до 1 метър. Клетките на отделните растителни тъкани достигат няколко милиметра дължина.

Смята се, че колкото по-голям е организъм в рамките на един вид, толкова по-големи са неговите клетки. Въпреки това, за сродни видове животни, които се различават по размер, също са характерни клетки с подобен размер. Например еритроцитите са сходни по размер при всички бозайници.

Клетките също се различават по маса. Например една човешка чернодробна клетка (хепатоцит) тежи 19-9 g.

Човешка соматична клетка (типична еукариотна клетка) е образувание, състоящо се от много структурни компоненти с микроскопични и субмикроскопични размери (фиг. 46).

Използването на електронна микроскопия и други методи позволи да се установи изключително многообразие в структурата както на обвивката и цитоплазмата, така и на ядрото. По-специално е установен мембранният принцип на структурата на вътреклетъчните структури, въз основа на който се разграничават редица структурни компоненти на клетката, а именно.

1. Кои от следните структури присъстват в бактериалната клетка?

Цитоплазмена мембрана, ядро, цитоплазма, различни мембранни органели, немембранни органели.

В бактериалната клетка има: цитоплазмена мембрана, цитоплазма, немембранни органели (рибозоми).

2. Какви са структурните особености на повърхностния апарат на бактериалните клетки?

Повърхностният апарат на бактериалните клетки включва цитоплазмената мембрана и клетъчната стена. В допълнение, при някои групи бактерии съставът на повърхностния апарат може да включва допълнителна външна мембрана или лигавична капсула.

Структурата и функциите на бактериалната плазмалема са подобни на тези на еукариотите, а клетъчната стена се различава значително по структура от клетъчните мембрани на растенията и гъбите - в основата й стои твърда решетка от муреинов полизахарид.

3. Какво е бактериална хромозома? Плазмиди? Какво представляват мезозомите?

Бактериалната хромозома е кръгова ДНК молекула, която се намира директно в цитоплазмата на бактериалната клетка. В допълнение, цитоплазмата може да съдържа малки кръгови ДНК молекули, които могат автономно да се дублират и да бъдат прехвърлени към дъщерните клетки по време на деленето. Такива екстрахромозомни структури се наричат ​​плазмиди.

Мезозомите са мембранни структури на прокариотна клетка, които се образуват чрез инвагинация на плазмалемата в цитоплазмата. Често те имат формата на образувания, усукани в спирала или топка. Смята се, че мезозомите могат да участват в образуването на напречни дялове по време на клетъчното делене, а също така да служат като място за прикрепване на бактериални хромозоми.

4. Какви организми се наричат ​​аероби? Анаероби?

Аеробите са организми, които използват кислород за клетъчно дишане.

Анаеробите са организми, които могат да живеят в безкислородна среда (кислородът действа върху клетките на някои анаероби и е напълно вреден).

5. В прокариотните клетки липсват органели като митохондрии, пластиди, комплекс Голджи и ендоплазмен ретикулум. Как могат техните клетки да функционират без тези органели? Защо прокариотите "не могат" без рибозоми?

При прокариотите функциите на мембранните органели се изпълняват от цитоплазмената мембрана и нейните производни. Например клетките на цианобактериите съдържат заоблени затворени мембранни структури - хроматофори, в които се намират фотосинтетични пигменти, т.е. Хроматофорите действат като хлоропласти.

Протеините в клетките на всички живи организми изпълняват изключително важни биологични функции, много от които не са в състояние да изпълняват никакви други вещества. Биосинтезата на протеините се извършва изключително върху рибозоми. Следователно прокариотите, подобно на други живи организми, не могат да "минат" без рибозоми.

6. Сравнете прокариотни и еукариотни клетки според различни характеристики, идентифицирайте приликите и разликите.

сходство:

● Имат повърхностен апарат, включващ цитоплазмена мембрана и епимембранен комплекс. Подобна структура и функции на цитоплазмената мембрана.

● Има генетичен апарат, представен от ДНК, както и система за биосинтеза на протеини (всички видове РНК, рибозоми).

● Клетките на някои прокариоти и еукариоти могат да имат флагели.

Разлики:

● Генетичният апарат на еукариотите е представен от линейни ДНК молекули, разположени в клетъчното ядро. В прокариотните клетки няма ядро, техният генетичен апарат е представен от кръгова ДНК молекула (бактериална хромозома), разположена директно в цитоплазмата на клетката.

● В еукариотните клетки, за разлика от прокариотните, има едномембранни и двумембранни органели. Наличието на мезозоми е характерно само за прокариотните клетки.

● По правило еукариотните клетки са много по-големи от прокариотните клетки.

● Клетъчната стена при прокариотите е изградена от муреин, а при еукариотите - от целулоза или хитин, или липсва.

● Прокариотните рибозоми са по-малки от еукариотните рибозоми.

7*. Сравнете структурата на двумембранните органели (митохондрии, хлоропласти) и бактериалните клетки. Какви прилики се откриват? Познайте какви може да са.

сходство:

● Генетичният апарат на митохондриите, хлоропластите и бактериите е представен от кръгова ДНК молекула, разположена не в ядрото, а директно във вътрешната среда на тези органели и клетки (в митохондриалната матрица, в стромата на хлоропласта, в цитоплазмата на бактериална клетка).

● Цитоплазмената мембрана на бактериите и вътрешната мембрана на митохондриите и хлоропластите образуват множество инвагинации (съответно мезозоми, кристи и тилакоиди), които служат за увеличаване на повърхността.

● Сравними размери. Средният размер на бактериите е 0,25-10 микрона, хлоропластите - 4-10 микрона, митохондриите имат ширина 0,25-1 микрона и дължина 1-60 микрона.

И (или) други значими характеристики.

Според теорията за симбиогенезата (ендосимбиоза) митохондриите и пластидите са модифицирани прокариотни организми, които в древността (преди 2,5 - 1,5 милиарда години) са се заселили в по-големи хетеротрофни клетки гостоприемници, постепенно са загубили своята автономност и са се превърнали в органоиди.

* Задачите, отбелязани със звездичка, изискват от учениците да излагат различни хипотези. Следователно, когато поставя оценка, учителят трябва да се съсредоточи не само върху дадения тук отговор, но да вземе предвид всяка хипотеза, оценявайки биологичното мислене на учениците, логиката на техните разсъждения, оригиналността на идеите и т.н. препоръчително е учениците да се запознаят с дадения отговор.