Stvaranje ćelijske teorije i njen položaj. Stvaranje i osnovni principi ćelijske teorije

Predavanje 5.Istorija stvaranja ćelijska teorija. Stanične membrane. Nemembranske organele. Inkluzije

Stvaranje i osnovni principi ćelijske teorije. Ćelijska teorija je najvažnija biološka generalizacija, prema kojoj se svi živi organizmi sastoje od ćelija. Proučavanje ćelija postalo je moguće nakon pronalaska mikroskopa. Jansen je 1590. izumio mikroskop u kojem se povećanje postizalo spajanjem dva sočiva.

Prvi put je ćelijsku strukturu biljaka (odsječak plute) otkrio engleski naučnik, fizičar R. Hooke, koji je također predložio termin „ćelija“ (1665.). Nizozemski znanstvenik Antonie van Leeuwenhoek prvi je opisao crvena krvna zrnca kralježnjaka, spermatozoide, različite mikrostrukture biljnih i životinjskih stanica, te razne jednoćelijske organizme, uključujući bakterije.

Godine 1831. Englez R. Brown otkrio je jezgro u ćelijama. Godine 1838. njemački botaničar M. Schleiden došao je do zaključka da se biljna tkiva sastoje od ćelija i da svaka biljna ćelija ima jezgro. Njemački zoolog T. Schwann pokazao je da se životinjska tkiva također sastoje od ćelija. Godine 1839. knjiga T. Schwanna “ Mikroskopske studije o korespondenciji u strukturi i rastu životinja i biljaka, u kojoj on tvrdi da ćelije koje sadrže jezgre čine strukturnu i funkcionalnu osnovu svih živih bića. Glavne odredbe T. Schwannove ćelijske teorije mogu se formulisati na sljedeći način.

1) Ćelija je elementarna strukturna jedinica strukture svih živih bića.

2) Biljne i životinjske ćelije su nezavisne, homologne jedna drugoj po poreklu i strukturi. M. Schdeiden i T. Schwann su pogrešno vjerovali u to glavnu ulogu u ćeliji pripada membrani i nove ćelije se formiraju od međućelijske bezstrukturne supstance. Nakon toga, drugi naučnici su uneli pojašnjenja i dodatke u ćelijsku teoriju.

Davne 1827. godine, akademik Ruske akademije nauka, otkrivši jajašca sisara, ustanovio je da svi organizmi počinju svoj razvoj iz jedne ćelije, a to je oplođeno jaje. Ovo otkriće je pokazalo da ćelija nije samo jedinica strukture, već i jedinica razvoja svih živih organizama.

Godine 1855. njemački liječnik R. Virchow došao je do zaključka da ćelija može nastati samo iz prethodne ćelije.

Na sadašnjem nivou razvoja biologije, glavne odredbe ćelijske teorije mogu se predstaviti na sljedeći način.

1. Ćelija – osnovna živi sistem, jedinica strukture, životne aktivnosti, reprodukcije i individualni razvoj organizmi.

2. Ćelije svih živih organizama su slične (homologne) po strukturi i hemijski sastav.

3. Nove ćelije nastaju samo dijeljenjem već postojećih ćelija.

4. Ćelija može biti samostalan organizam koji provodi sve životne procese (prokarioti i jednoćelijski eukarioti). Svi višećelijski organizmi se sastoje od ćelija. Rast i razvoj višećelijskog organizma posljedica je rasta i razmnožavanja jedne ili više izvornih stanicaVišećelijski organizmi su asocijacije specijalizovanih ćelija ujedinjenih u integralne sisteme koji su regulisani nervnim i humoralnim mehanizmima.

Ćelijska organizacija nastala je u zoru života i prošla dug put evolucijskog razvoja od nenuklearnih oblika (prokariota) do nuklearnih (eukariota).

6. Ćelijska struktura organizmi – dokaz jedinstva porekla svih živih bića.

Proučavanje ćelija provodi se različitim metodama: – svjetlosna i elektronska mikroskopija, diferencijalna ultracentrifugacija, analiza difrakcije rendgenskih zraka, kromatografija, elektroforeza, mikrohirurgija, metoda ćelijske kulture, metoda radioaktivnih izotopa i sl.

Struktura i funkcije stanične membrane

Ćelija je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama, koja vrši rast, razvoj, metabolizam i energiju, čuva i implementira genetske informacije. Veličine ćelija prilično variraju, kod ljudi, na primjer, od nekoliko mikrometara (mali limfociti - 7 mikrona) do 100 mikrona (jajna stanica). U prosjeku, promjer životinjskih stanica je oko 20 mikrona, a biljnih 40 mikrona. Eukariotska ćelija se sastoji od tri glavna dijela - ćelijska membrana, citoplazma i jezgro.

Stanična membrana se sastoji od dva sloja - plazmaleme i vanjskog sloja. Plazmalema graniči sa citoplazmom i ograničava sadržaj eukariotske ćelije. Forme iznad membrane vanjski sloj , V životinjska ćelija tanak je i zove se glikokaliks(koji nastaju od glikoproteina, glikolipida, lipoproteina), u biljnoj ćeliji - gusta, tzv. ćelijski zid(formiran od celuloze), u gljivama ćelijski zid je formiran hitinom, u prokariotskoj ćeliji – murein.

Struktura membrane. Sve biološke membrane imaju zajedničko strukturne karakteristike i svojstva. Trenutno je općeprihvaćeno model fluidnog mozaika struktura membrane. Membrana je zasnovana na lipidnom dvosloju koji se uglavnom formira fosfolipidi. Fosfolipidi su trigliceridi u kojima je jedan ostatak masne kiseline zamijenjen ostatkom fosforne kiseline. područje molekule u kojem se nalazi ostatak fosforne kiseline naziva se hidrofilna glava; regije u kojima se nalaze ostaci masne kiseline– hidrofobni repovi. U membrani, fosfolipidi su raspoređeni na striktno uređen način: hidrofobni repovi molekula okrenuti su jedan prema drugom, a hidrofilne glave okrenute prema van, prema vodi. Osim lipida, membrana sadrži proteine ​​(u prosjeku ≈60%). Oni određuju većinu specifičnih funkcija membrane (transport određenih molekula, kataliza reakcija, primanje i pretvaranje signala iz okruženje i sl.).

Razlikovati perifernih proteina ( nalazi se na vanjskoj ili unutrašnjoj površini lipidnog dvosloja), poluintegralni proteini ( uronjen u lipidni dvosloj na različite dubine) i integral, ili transmembranskih proteina ( prodiru kroz membranu, dodirujući i spoljašnju i spoljašnju unutrašnje okruženjećelije). Integralni proteini se ponekad nazivaju formiranje kanala ili duct, jer se mogu smatrati hidrofilnim kanalima kroz koje polarni molekuli prolaze u ćeliju (lipidna komponenta membrane ih ne bi propuštala).

Membrana može sadržavati ugljikohidrate (do 10%). Ugljikohidratna komponenta membrana predstavljena je oligosaharidnim ili polisaharidnim lancima povezanim s proteinskim molekulima ( glikoproteini) ili lipida ( glikolipidi). Ugljikohidrati se uglavnom nalaze na vanjskoj površini membrane. Ugljikohidrati obezbjeđuju receptorske funkcije membrane. U životinjskim ćelijama glikoproteini, lipoproteini i glikolipidi formiraju supramembranski kompleks - glikokaliks, koji ima debljinu od nekoliko desetina nanometara. Sadrži mnogo ćelijskih receptora, a uz pomoć njega dolazi do prianjanja ćelija.

Molekuli proteina, ugljikohidrata i lipida su pokretni, sposobni da se kreću u ravnini membrane. Debljina plazma membrane je približno 7,5 nm.

Shell funkcije. Plazmalema sa glikokaliksom obavlja mnoge funkcije - odvaja ćelijski sadržaj od spoljašnje sredine, reguliše metabolizam između ćelije i okoline, lociranje različitih „enzimskih transportera“, obezbeđuje komunikaciju između ćelija u tkivima višećelijskih organizama (adhezija ), funkcija receptora je povezana s prepoznavanjem signala.

Najvažnije svojstvo membrana je selektivna propusnost, odnosno membrane su visoko propusne za neke tvari ili molekule, a slabo propusne (ili potpuno nepropusne) za druge. Ovo je svojstvo regulacije metabolizma između ćelije i spoljašnje sredine. Proces prolaska tvari kroz stanične membrane pozvao transport supstanci. Razlikovati pasivni transport- proces prolaska tvari koji se odvija bez trošenja energije i aktivni transport – proces prolaska supstanci koji se odvija uz trošenje energije.

Tokom pasivnog transporta, supstance se kreću iz područja sa više visoka koncentracija na područje sa nižim, odnosno duž gradijenta koncentracije. U bilo kojoj otopini postoje molekuli otapala i otopljene tvari. Proces kretanja molekula otopljene tvari naziva se difuzija, kretanje molekula rastvarača – osmozom. Ako je molekul nabijen, tada utiče i na njegov transport električni gradijent- razlika u naplati. Vanjska strana membrane je pozitivno nabijena, unutrašnja je negativno nabijena, što utiče na kretanje kationa i anjona kroz membranu. Stoga često pričaju o tome elektrohemijski gradijent spajanje oba gradijenta zajedno. Brzina transporta zavisi od veličine nagiba.

Postoji nekoliko vrsta pasivnog transporta: jednostavna difuzija, difuzija kroz proteinske kanale i olakšana difuzija. Jednostavna difuzija– difuzija supstanci direktno kroz lipidni dvosloj (difuzija molekula supstanci rastvorljivih u mastima, kiseonika, ugljen-dioksid, voda). Joni Na+, K+, Ca2+, Cl - prolaze kroz membranu kroz proteine ​​koji formiraju kanale - to su difuziju kroz membranske kanale. Olakšana difuzija– transport materija korišćenjem specijal transportnih proteina, od kojih je svaki odgovoran za kretanje određenih molekula ili grupa srodnih molekula (glukoza, aminokiseline, nukleotidi).

Transport molekula rastvarača - vode(u svim biološkim sistemima rastvarač je voda) naziva se osmoza. Klasičan primjer osmoze (kretanje molekula vode kroz membranu) je fenomen plazmoliza I deplazmoliza. Prilikom dodavanja 10% rastvora kuhinjska so uočena je plazmoliza u preparatu ljuske luka – Na+ i Cl - joni uzrokuju oslobađanje vode iz protoplasta ćelije i zaostajanje protoplasta od ćelijski zid. Kada se rastvor soli ukloni i doda voda, obrnuti proces– deplazmoliza.

Potreba za aktivnim transportom javlja se kada je potrebno osigurati transport molekula kroz membranu protiv elektrohemijskog gradijenta. Ovaj transport obavljaju posebni proteini nosači, čija aktivnost zahtijeva utrošak energije. Izvor energije su ATP molekuli. Primjer aktivnog transporta je rad Na+/K+ pumpe (natrijum-kalijum pumpe), fagocitoza i pinocitoza.

Rad Na+/K+ pumpe. Za normalno funkcionisanjećelija mora održavati određeni omjer jona “K+” i “Na+” u citoplazmi iu spoljašnje okruženje. Koncentracija “K+” unutar ćelije bi trebala biti znatno veća nego izvan nje, a “Na+” - obrnuto. Treba napomenuti da “Na+” i “K+” mogu slobodno difundirati kroz membranske kanale. Na+/K+ pumpa se suprotstavlja izjednačavanju koncentracija ovih jona i aktivno ispumpava "Na+" iz ćelije (protiv koncentracijskih i elektrostatičkih gradijenata), a "K+" u ćeliju (protiv gradijenta koncentracije, ali duž elektrostatičke gradijent).

Na+/K+ pumpa je transmembranski protein sposoban za konformacijske promjene, zbog čega može prihvatiti i “K+” i “Na+”. U jednom ciklusu rada, pumpa uklanja tri “Na+” iz ćelije i uvodi dva “K+” koristeći energiju ATP molekula. Gotovo trećina sve energije potrebne za funkcionisanje ćelije troši se na rad natrijum-kalijum pumpe.

Endocitoza– proces apsorpcije od strane ćelije velike čestice i makromolekule. Postoje dvije vrste endocitoze: fagocitoza – hvatanje i apsorpcija velikih čestica (ćelije, dijelovi ćelija, makromolekule) i pinocitoza– hvatanje i apsorpcija tečnog materijala (rastvor, koloidni rastvor, suspenzija). Fenomen fagocitoze je otkriven 1882. Tokom endocitoze, plazma membrana formira invaginaciju, njeni rubovi se spajaju, a strukture koje su od citoplazme ograničene jednom membranom se spajaju u citoplazmu. Mnoge protozoe i neki leukociti sposobni su za fagocitozu. Pinocitoza se opaža u epitelnim stanicama crijeva i u endotelu krvnih kapilara.

Egzocitoza– proces obrnut od endocitoze: izlučivanje razne supstance iz ćelije. Tokom egzocitoze, membrana vezikula se spaja sa vanjskom citoplazmom. plazma membrana, sadržaj vezikule se uklanja izvan ćelije, a njena membrana je uključena u vanjsku citoplazmatsku membranu. Na ovaj način iz ćelija žlezde unutrašnja sekrecija hormoni se izlučuju, kod protozoa se izlučuju nesvareni ostaci hrane.

Citoplazma- obavezni deo ćelije, zatvoren između plazma membrane i jezgra, podeljen na hijaloplazma(glavna supstanca citoplazme), organoidi(stalne komponente citoplazme) i inkluzija(privremene komponente citoplazme). Hemijski sastav citoplazme zasniva se na vodi (60-90% ukupne mase citoplazme), raznim organskim i neorganskim jedinjenjima. Citoplazma ima alkalnu reakciju. Feature citoplazma eukariotske ćelije - stalno kretanje ( cikloza). Otkriva se prvenstveno kretanjem ćelijskih organela, kao što su hloroplasti. Ako se kretanje citoplazme zaustavi, stanica umire, jer samo stalnim kretanjem može obavljati svoje funkcije.

hijaloplazma ( citosol) – je bezbojna, sluzava, gusta i prozirna koloidna otopina. U njemu se odvijaju svi metabolički procesi, osigurava međusobnu povezanost jezgra i svih organela. Ovisno o prevlasti tekućeg dijela ili velikih molekula u hijaloplazmi, razlikuju se dva oblika hijaloplazme: sol – tečnija hijaloplazma i gel – deblja hijaloplazma. Mogući su međusobni prijelazi između njih: gel se pretvara u sol i obrnuto. Citoplazma objedinjuje sve komponente ćelije u jedinstven sistem, medij za prolazak mnogih biohemijskih i fizioloških procesa, medij za postojanje i funkcionisanje organela.

Nemembranske organele. Inkluzije

Nemembranske organele uključuju ribozome, ćelijski centar i citoskelet.

Ribosomi- organele koje se nalaze u ćelijama svih organizama. To su male organele, predstavljene globularnim česticama promjera oko 20 nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice nejednake veličine - velike i male, na koje se mogu razdvojiti. Ribosomi sadrže proteine ​​i ribosomalnu RNK (rRNA). rRNA molekule čine 50-63% mase ribozoma i čine njegov strukturni okvir. Većina proteina je specifično vezana za određene regije rRNA. Neki proteini su uključeni u ribozome samo tokom biosinteze proteina.

Postoje dvije glavne vrste ribozoma: eukariotski (sa konstantama sedimentacije za cijeli ribozom - 80S, mala podjedinica - 40S, velika - 60S) i prokariotski (70S, 30S, 50S, respektivno). Ribozomi eukariota uključuju 4 rRNA molekula i oko 100 proteinskih molekula; prokariota - 3 rRNA molekula i oko 55 molekula proteina. Ovisno o lokaciji u ćeliji, postoje slobodni ribozomi- ribosomi koji se nalaze u citoplazmi, sintetiziraju proteine ​​za vlastite potrebe stanice i vezani ribozomi- ribozomi, povezani velikim podjedinicama sa vanjskom površinom ER membrana, sintetizirajući proteine ​​koji ulaze u Golgijev kompleks, a zatim ih luči stanica.

Tokom biosinteze proteina, ribozomi mogu "raditi" pojedinačno ili se kombinovati u komplekse - poliribozomi (polizomi). U takvim kompleksima oni su međusobno povezani jednim mRNA molekulom.

Eukariotski ribozomi se formiraju u nukleolu. Prvo, rRNA se sintetiziraju na nukleolarnoj DNK, koja se zatim prekriva ribosomskim proteinima koji dolaze iz citoplazme, cijepaju se do potrebne veličine i formiraju ribosomske podjedinice. U jezgru nema potpuno formiranih ribozoma. Kombinacija podjedinica u cijeli ribozom se događa u citoplazmi, obično tokom biosinteze proteina.

Citoskelet. Jedan od karakteristične karakteristike Eukariotska ćelija je prisustvo u njenoj citoplazmi skeletnih formacija u obliku mikrotubula i snopova proteinskih vlakana. Citoskeletni elementi, usko povezani s vanjskom citoplazmatskom membranom i nuklearnom ovojnicom, formiraju složena tkanja u citoplazmi.

Citoskelet formiraju mikrotubule, mikrofilamenti i mikrotrabekularni sistem. Citoskelet određuje oblik ćelije, učestvuje u kretanju ćelije, deobi i kretanju same ćelije, tokom intracelularni transport organoidi.

Mikrotubule se nalaze u svim eukariotskim ćelijama i predstavljaju šuplje, nerazgranate cilindre, čiji prečnik ne prelazi 30 nm, a debljina zida je 5 nm. U dužinu mogu doseći nekoliko mikrometara. Lako se rastavlja i ponovo sastavlja. Zid mikrotubula se uglavnom sastoji od spiralnih podjedinica proteina tubulina. Smatra se da ulogu matriksa (organizatora mikrotubula) mogu imati centriole, bazalna tijela bičaka i cilija, te centromere hromozoma. Funkcije mikrotubula: vrše funkcija podrške; dati ćeliji određeni oblik; formirati vreteno; osigurati divergenciju hromozoma do polova ćelije; odgovoran za kretanje ćelijskih organela; učestvuju u unutarćelijskom transportu, sekreciji, formiranju ćelijskog zida; su strukturna komponenta cilija, flagela, bazalnih tijela i centriola.

Mikrofilamenti su predstavljeni filamentima prečnika 6 nm, koji se sastoje od proteina aktina, bliskog mišićnom aktinu. Aktin čini 10-15% ukupan brojćelijski protein. U većini životinjskih ćelija, gusta mreža aktinskih filamenata i povezanih proteina formira se neposredno ispod plazma membrane. Ova mreža daje površinskom sloju ćelije mehaničku čvrstoću i omogućava ćeliji da promijeni svoj oblik i da se kreće.

Osim aktina, u ćeliji se nalaze i miozinski filamenti. Međutim, njihov broj je mnogo manji. Interakcija između aktina i miozina uzrokuje kontrakciju mišića.

Mikrofilamenti su povezani s kretanjem cijele ćelije ili njenih pojedinačnih struktura unutar nje. U nekim slučajevima kretanje je omogućeno samo aktinskim filamentima, u drugima aktinom zajedno s miozinom.

Mikrotrabekularni sistem je mreža tankih fibrila - trabekula (poprečnih šipki), na mjestima presjeka ili spajanja krajeva kojih se nalaze ribozomi. Mikrotrabekularni sistem je dinamička struktura: kada se uslovi promene, može se raspasti i ponovo sastaviti. Funkcije mikrotrabekularne rešetke: služi kao podrška za ćelijske organele; komunicira između pojedinih dijelova ćelije; usmjerava unutarćelijski transport.

Centrioles. Centriol je cilindar (dužine 0,3 µm i prečnika 0,1 µm), čiji zid čini devet grupa od tri spojene mikrotubule (9 tripleta), međusobno povezanih u određenim intervalima poprečnim vezama. Često se centriole kombiniraju u parove gdje se nalaze pod pravim uglom jedna prema drugoj. Ako centriol leži na bazi cilijuma ili flageluma, onda se zove bazalno tijelo.

Gotovo sve životinjske ćelije imaju par centriola, koji su srednji element ćelijski centar(Sl. 288).

Prije podjele, centriole se razilaze na suprotne polove i u blizini svakog od njih se pojavljuje ćerka centriola. Od centriola smještenih na različitim polovima ćelije nastaju mikrotubule koje rastu jedna prema drugoj. Oni formiraju mitotičko vreteno, koje promiče ujednačenu distribuciju genetskog materijala između ćelija kćeri, i centar su organizacije citoskeleta. Neke od niti vretena su vezane za hromozome. U ćelijama viših biljakaĆelijski centar nema centriole.

Centriole su organele citoplazme koje se samorepliciraju. Oni nastaju kao rezultat umnožavanja postojećih. To se događa kada se centriole razdvoje. Nezreli centriol sadrži 9 pojedinačnih mikrotubula; Očigledno, svaka mikrotubula je šablon za sastavljanje trojki karakterističnih za zreli centriol.

Inkluzije- privremene komponente citoplazme, ponekad se pojavljuju, a ponekad nestaju. U pravilu se nalaze u ćelijama u određenim fazama životni ciklus. Specifičnost inkluzija zavisi od specifičnosti odgovarajućih ćelija tkiva i organa. Inkluzije se nalaze prvenstveno u biljnim ćelijama. Mogu se pojaviti u hijaloplazmi, raznim organelama, a rjeđe u ćelijskom zidu.

Funkcionalno, inkluzije su ili spojevi privremeno uklonjeni iz staničnog metabolizma (rezervne tvari - škrobna zrnca, lipidne kapljice i naslage proteina) ili krajnji produkti metabolizma (kristali određenih tvari).

Zrna škroba. Ovo su najčešće inkluzije biljnih ćelija. Škrob se u biljkama skladišti isključivo u obliku škrobnih zrnaca. Nastaju samo u stromi plastida živih ćelija. Tokom fotosinteze nastaju zeleni listovi asimilacija, ili primarni skrob. Asimilacijski škrob se ne akumulira u listovima i, brzo hidrolizirajući u šećere, teče u dijelove biljke u kojima dolazi do njegovog nakupljanja. Tamo se ponovo pretvara u skrob, što se zove sekundarno. Sekundarni skrob se takođe formira direktno u krtolama, rizomima, sjemenkama, odnosno tamo gdje se skladišti. Onda ga zovu rezervni. Leukoplasti koji akumuliraju škrob nazivaju se amiloplasti. Posebno su bogate škrobom sjemenke, podzemni izdanci (gomolji, lukovice, rizomi), te parenhim provodnog tkiva korijena i stabljike drvenastih biljaka.

Lipidne kapi. Nalazi se u skoro svim biljnim ćelijama. Njima su najbogatije sjemenke i plodovi. Fiksna ulja u obliku lipidnih kapljica - drugi najvažniji (poslije škroba) oblik rezerve hranljive materije. Sjemenke nekih biljaka (suncokret, pamuk itd.) mogu akumulirati i do 40% ulja po masi suhe tvari.

Lipidne kapljice se u pravilu nakupljaju direktno u hijaloplazmi. To su sferna tijela, obično submikroskopske veličine. Lipidne kapljice mogu se akumulirati i u leukoplastima, koji se tzv elaioplasti.

Proteinske inkluzije se formiraju u različitim ćelijskim organelama u obliku amorfnih ili kristalnih naslaga raznih oblika i zgrade. Najčešće se kristali mogu naći u jezgru - u nukleoplazmi, ponekad u perinuklearnom prostoru, rjeđe u hijaloplazmi, plastidnoj stromi, u produžecima ER cisterni, peroksizomalnom matriksu i mitohondrijima. Vakuole sadrže i kristalne i amorfne proteinske inkluzije. Najveće količine proteinskih kristala nalaze se u ćelijama skladištenja suvog sjemena u obliku tzv. aleuronezrna ili proteinska tijela.

Proteini za skladištenje sintetiziraju ribozomi tokom razvoja sjemena i deponuju se u vakuole. Kada sjeme sazrije, praćeno dehidracijom, proteinske vakuole se suše i protein kristalizira. Kao rezultat toga, u zrelom suvom semenu, proteinske vakuole se pretvaraju u proteinska tela (aleuronska zrna).

Ključni pojmovi i pojmovi

1. Ćelijska membrana. 2. Glikokaliks. 3. Ćelijski zid biljaka, gljivica, bakterija. 4. Membranski proteini. 5. Elektrohemijski gradijent. 6. Difuzija kroz fosfolipidni dvosloj, kroz kanale i olakšana difuzija. 7. Osmoza. 8. Plazmoliza i deplazmoliza. 9. Aktivni transport. 10. Endocitoza: fago - i pinocitoza. 11. Egzocitoza. 12. Citoplazma. 13. Hijaloplazma.

Osnovna pitanja za pregled

1. Stvaranje ćelijske teorije.

2. Osnovne odredbe ćelijske teorije T. Schwanna.

3. Osnovne odredbe moderne ćelijske teorije.

4. Tečno-mozaični model strukture plazmaleme.

5. Funkcije plazmaleme.

6. Vrste pasivnog transporta kroz plazmalemu.

7. Karakteristike aktivnog transporta kroz plazmalemu.

8. Karakteristike citoplazme.

9. Formiranje, struktura i funkcije ribozoma.

10. Struktura i funkcije ćelijskog centra.

11. Citoskelet.

12. Inkluzije.

S (svedberg) - jedinica koja karakterizira brzinu taloženja (sedimentacije) u centrifugi. Što je veći S broj, to je veća brzina sedimentacije.

Od grčkog amilon - skrob i plastos - oblikovani

Od grčkog aleuron - brašno

Plan:

Uvod

• 1 Opće informacije
• 2 Osnovni principi ćelijske teorije
• 3 Dodatne odredbe ćelijske teorije
• 4 Istorija
  • 4.1 17. vek
  • 4.2 18. vek
  • 4.3 19. vijek
    • 4.3.1 Škola Purkinje
    • 4.3.2 Müllerova škola i Schwannov rad
  • 4.4 Razvoj ćelijske teorije u drugoj polovini 19. veka
  • 4,5 XX vijek
  • 4.6 Moderna ćelijska teorija

Uvod

Epitelne ćelije.

Ćelijska teorija- jedna od općeprihvaćenih bioloških generalizacija koje potvrđuju jedinstvo principa građe i razvoja svijeta biljaka, životinja i drugih živih organizama sa ćelijskom strukturom, u kojoj se ćelija smatra zajedničkim strukturnim elementom živih organizama .

1. Opće informacije

Ćelijska teorija je fundamentalna za opšta biologija teorija formulisana sredinom 19. veka, koja je dala osnovu za razumevanje zakona živog sveta i za razvoj evolucionog učenja. Matthias Schleiden i Theodor Schwann su formulisali ćelijska teorija, na osnovu mnogih studija o ćeliji (1838). Rudolf Virchow ga je kasnije (1858) dopunio najvažnijim stavom (svaka ćelija je iz ćelije).

Schleiden i Schwann, sumirajući postojeće znanje o ćeliji, dokazali su da je stanica osnovna jedinica svakog organizma. Životinjske, biljne i bakterijske ćelije imaju sličnu strukturu. Kasnije su ovi zaključci postali osnova za dokazivanje jedinstva organizama. T. Schwann i M. Schleiden uveli su u nauku temeljni koncept ćelije: nema života izvan ćelija.

2. Osnovni principi ćelijske teorije

Moderna ćelijska teorija uključuje sljedeće osnovne principe:

1 Ćelija je jedinica građe, vitalne aktivnosti, rasta i razvoja živih organizama, van ćelije nema života;

Br. 2 Ćelija je jedinstven sistem koji se sastoji od mnogo elemenata koji su prirodno međusobno povezani, koji predstavljaju određenu integralnu formaciju;

Br. 3 Ćelije svih organizama slične su po svom hemijskom sastavu, strukturi i funkcijama;

Br. 4 Nove ćelije nastaju samo kao rezultat deobe prvobitnih ćelija;

Br. 5 Ćelije višećelijskih organizama formiraju tkiva, tkiva formiraju organe. Život organizma u cjelini određen je interakcijom njegovih sastavnih ćelija;

Br. 6 Ćelije višećelijskih organizama imaju pun skup gena, ali se međusobno razlikuju po tome što u njima rade različite grupe gena, što rezultira morfološkom i funkcionalnom raznolikošću ćelija – diferencijacijom.

3. Dodatne odredbe ćelijske teorije

Da bi se teorija ćelija potpunije uskladila sa podacima moderne ćelijske biologije, lista njenih odredbi se često dopunjuje i proširuje. U mnogim izvorima ove dodatne odredbe se razlikuju, njihov skup je prilično proizvoljan.

1. Prokariotske i eukariotske ćelije su sistemi različitih nivoa složenosti i nisu potpuno homologni jedni drugima (vidi dolje).
2. Osnova stanične diobe i reprodukcije organizama je kopiranje nasljednih informacija - molekula nukleinske kiseline („svaki molekul molekula“). Koncept genetskog kontinuiteta odnosi se ne samo na ćeliju u cjelini, već i na neke njene manje komponente - mitohondrije, hloroplaste, gene i hromozome.
3. Višećelijski organizam je novi sistem, složeni ansambl mnogih ćelija ujedinjenih i integrisanih u sistem tkiva i organa, međusobno povezanih preko hemijski faktori, humoralni i nervni (molekularna regulacija).
4. Višećelijske ćelije su totipotentne, odnosno imaju genetski potencijal svih ćelija datog organizma, su ekvivalentni u genetskim informacijama, ali se međusobno razlikuju po različitoj ekspresiji (operaciji) različitih gena, što dovodi do njihove morfološke i funkcionalne raznolikosti – do diferencijacije.

4. Istorija

4.1. 17. vijek

1665. - Engleski fizičar R. Hooke u svom djelu “Mikrografija” opisuje strukturu plute, na čijim je tankim dijelovima pronašao pravilno locirane šupljine. Hooke je ove praznine nazvao "porama ili ćelijama". Prisustvo slične strukture bilo mu je poznato u nekim drugim dijelovima biljaka.

1670-ih - talijanski liječnik i prirodnjak M. Malpighi i engleski prirodnjak N. Grew je opisao "vrećice ili vezikule" u različitim biljnim organima i pokazao raširenu distribuciju ćelijske strukture u biljkama. Ćelije je na svojim crtežima prikazao holandski mikroskopista A. Leeuwenhoek. On je prvi otkrio svijet jednoćelijskih organizama - opisao je bakterije i protiste (cilijate).

Istraživači iz 17. stoljeća, koji su pokazali rasprostranjenost "ćelijske strukture" biljaka, nisu cijenili značaj otkrića ćelije. Zamišljali su ćelije kao praznine u neprekidnoj masi biljnog tkiva. Grov je na ćelijske zidove gledao kao na vlakna, pa je skovao termin "tkivo", po analogiji sa tekstilnom tkaninom. Studije mikroskopske strukture životinjskih organa bile su nasumične i nisu dale nikakvo znanje o njihovoj ćelijskoj strukturi.

4.2. XVIII vijek

U 18. stoljeću učinjeni su prvi pokušaji da se uporedi mikrostruktura biljnih i životinjskih stanica. K.F. Wolf u svom djelu “Teorija generacije” (1759) pokušava uporediti razvoj mikroskopske strukture biljaka i životinja. Prema Wolfu, embrion i kod biljaka i kod životinja razvija se iz tvari bez strukture u kojoj pokreti stvaraju kanale (posude) i šupljine (ćelije). On je pogrešno protumačio činjenične podatke koje je naveo Wolff i nisu dodali nova saznanja onome što je bilo poznato mikroskopistima 17. vijeka. Međutim, njegove teorijske ideje su u velikoj mjeri anticipirale ideje buduće ćelijske teorije.

4.3. 19. vek

U prvoj četvrtini 19. stoljeća došlo je do značajnog produbljivanja ideja o ćelijskoj strukturi biljaka, što je bilo povezano sa značajnim poboljšanjima u dizajnu mikroskopa (posebno stvaranjem akromatskih sočiva).

Link i Moldnhower su ustanovili prisustvo nezavisnih zidova u biljnim ćelijama. Ispada da je ćelija određena morfološki odvojena struktura. Godine 1831. Mole je dokazao da se čak i naizgled nećelijske biljne strukture, kao što su cijevi koje nose vodu, razvijaju iz ćelija.

Meyen u “Fitotomiji” (1830) opisuje biljne ćelije, koje su “ili pojedinačne, tako da svaka ćelija predstavlja posebnu jedinku, kao što se nalazi u algama i gljivama, ili se, formirajući više organizirane biljke, spajaju u više ili manje značajne mase.” Meyen naglašava nezavisnost metabolizma svake ćelije.

Godine 1831. Robert Brown opisuje jezgro i sugerira da je to konstanta sastavni dio biljna ćelija.

4.3.1. Škola Purkinje

Godine 1801. Vigia je uveo koncept životinjskog tkiva, ali je izolovao tkivo na osnovu anatomske disekcije i nije koristio mikroskop. Razvoj ideja o mikroskopskoj strukturi životinjskih tkiva vezan je prvenstveno za istraživanja Purkinjea, koji je osnovao svoju školu u Breslauu.

Purkinje i njegovi učenici (posebno treba istaći G. Valentina) identifikovani su u prvom i većini opšti pogled mikroskopska struktura tkiva i organi sisara (uključujući ljude). Purkinje i Valentin su upoređivali pojedinačne biljne ćelije sa pojedinačnim mikroskopskim strukturama tkiva životinja, koje je Purkinje najčešće nazivao „zrnima“ (za neke životinjske strukture njegova škola je koristila termin „ćelija“).

Godine 1837. Purkinje je dao niz izvještaja u Pragu. U njima je iznio svoja zapažanja o strukturi želučanih žlijezda, nervni sistem itd. U tabeli priloženoj uz njegov izvještaj date su jasne slike nekih ćelija životinjskog tkiva. Ipak, Purkinje nije mogao da uspostavi homologiju biljnih i životinjskih ćelija:

• prvo, pod zrnima je shvatio ili ćelije ili ćelijska jezgra;
• drugo, termin "ćelija" je tada shvaćen doslovno kao "prostor omeđen zidovima".

Purkinje je izvršio poređenje biljnih ćelija i životinjskih „zrnaca” u smislu analogije, a ne homologije ovih struktura (razumevajući pojmove „analogija” i „homologija” u modernom smislu).

4.3.2. Müllerova škola i Schwannov rad

Druga škola u kojoj se proučavala mikroskopska struktura životinjskog tkiva bila je laboratorija Johannesa Müllera u Berlinu. Müller je proučavao mikroskopsku strukturu dorzalne žice (notokorda); njegov učenik Henle objavio je studiju o crijevnom epitelu, u kojoj je opisao njegove različite tipove i njihovu ćelijsku strukturu.

Theodor Schwann je formulirao principe ćelijske teorije.

Klasično istraživanje Theodora Schwanna je provedeno ovdje, postavljajući temelje za ćelijsku teoriju. Švanov rad je bio pod jakim uticajem škole Purkinje i Henlea. Schwann pronađen ispravan princip poređenje biljnih ćelija i elementarnih mikroskopskih struktura životinja. Schwann je uspio uspostaviti homologiju i dokazati podudarnost u strukturi i rastu elementarnih mikroskopskih struktura biljaka i životinja.

Značaj jezgra u Schwannovoj ćeliji potaknut je istraživanjem Matthiasa Schleidena, koji je 1838. objavio svoje djelo “Materijali o fitogenezi”. Stoga se Schleiden često naziva koautorom ćelijske teorije. Osnovna ideja stanične teorije - korespondencija biljnih stanica i elementarnih struktura životinja - bila je strana Šleidenu. Formulirao je teoriju stvaranja novih stanica iz bezstrukturne tvari, prema kojoj se prvo iz najsitnije granularnosti kondenzira nukleolus, a oko njega se formira jezgro koje je tvorac stanice (citoblast). Međutim, ova teorija je bila zasnovana na netačnim činjenicama.

Schwann je 1838. objavio 3 preliminarna izvještaja, a 1839. pojavio se njegov klasični rad "Mikroskopske studije o korespondenciji u strukturi i rastu životinja i biljaka", čiji sam naslov izražava glavnu ideju ćelijske teorije:

• U prvom dijelu knjige ispituje građu notohorda i hrskavice, pokazujući da se i njihove elementarne strukture - ćelije - razvijaju na isti način. On dalje dokazuje da su mikroskopske strukture drugih tkiva i organa životinjskog tijela također ćelije, sasvim uporedive sa ćelijama hrskavice i notohorde.
• Drugi dio knjige poredi biljne i životinjske ćelije i pokazuje njihovu korespondenciju.
• U trećem dijelu razvijaju se teorijske pozicije i formulišu principi ćelijske teorije. Upravo su Schwannova istraživanja formalizirala ćelijsku teoriju i dokazala (na nivou znanja tog vremena) jedinstvo elementarne strukture životinja i biljaka. Schwannova glavna greška bilo je mišljenje koje je iznio, slijedeći Schleidena, o mogućnosti nastanka ćelija iz bezstrukturne nećelijske materije.

4.4. Razvoj ćelijske teorije u drugoj polovini 19. veka

Od 40-ih godina 19. vijeka proučavanje ćelije je postalo fokus pažnje cijele biologije i brzo se razvijalo, postajući samostalna grana nauke - citologija.

Za dalji razvojćelijska teorija, njeno proširenje na protiste (protozoe), koji su bili prepoznati kao slobodno živeće ćelije, bila je bitna (Siebold, 1848).

U ovom trenutku se mijenja ideja o sastavu ćelije. Pojašnjava se sekundarni značaj ćelijske membrane, koja je ranije bila prepoznata kao najbitniji dio ćelije, a u prvi plan se stavlja značaj protoplazme (citoplazme) i ćelijskog jezgra (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Huxley), što se odražava u definiciji ćelije koju je dao M. Schulze 1861. godine:

Ćelija je gruda protoplazme u kojoj se nalazi jezgro.

Godine 1861. Brücko je iznio teoriju o složenoj strukturi ćelije, koju definira kao „elementarni organizam“, i dalje razjasnio teoriju stvaranja ćelije iz bezstrukturne supstance (citoblastem), koju su razvili Schleiden i Schwann. Otkriveno je da je metoda formiranja novih stanica dioba stanica, koju je Mohl prvi proučavao na filamentoznim algama. Studije Negelija i N. I. Zhelea odigrale su veliku ulogu u opovrgavanju teorije citoblastema koristeći botanički materijal.

Podjelu stanica tkiva kod životinja otkrio je 1841. Remak. Pokazalo se da je fragmentacija blastomera niz uzastopnih podjela (Bishtuf, N.A. Kölliker). Ideju o univerzalnom širenju ćelijske diobe kao načina stvaranja novih stanica R. Virchow je izrazio u obliku aforizma:

"Omnis cellula ex cellula."
Svaka ćelija od ćelije.

U razvoju ćelijske teorije u 19. veku, oštro su se pojavile kontradikcije, koje odražavaju dvojaku prirodu ćelijske teorije, koja se razvijala u okviru mehaničkog pogleda na prirodu. Već kod Schwanna postoji pokušaj da se organizam posmatra kao zbir ćelija. Ova tendencija dobija poseban razvoj u Virchowovoj "ćelijskoj patologiji" (1858).

Virchowovi radovi imali su kontroverzan uticaj na razvoj ćelijske nauke:

• On je proširio ćelijsku teoriju na područje patologije, što je doprinijelo priznavanju univerzalnosti ćelijske teorije. Virchowovi radovi su konsolidirali odbacivanje teorije citoblastema od strane Schleidena i Schwanna i skrenuli pažnju na protoplazmu i jezgro, koji su prepoznati kao najvažniji dijelovi ćelije.
• Virchow je usmjerio razvoj ćelijske teorije putem čisto mehaničke interpretacije organizma.
• Virchow je uzdigao ćelije na nivo samostalnog bića, zbog čega se organizam ne smatra kao cjelina, već jednostavno kao zbir ćelija.

4.5. XX vijek

Ćelijska teorija iz druge polovine 19. veka dobija sve više metafizički karakter, ojačana Vervornovom "ćelijskom fiziologijom", koja je smatrala da svaki fiziološki proces, koji se javlja u tijelu kao jednostavan zbir fizioloških manifestacija pojedinačnih ćelija. Na kraju ovog pravca razvoja ćelijske teorije pojavila se mehanička teorija „ćelijskog stanja“, uključujući Haekela kao zagovornika. Prema ovoj teoriji, tijelo se poredi sa državom, a njegove ćelije sa građanima. Takva teorija je u suprotnosti sa principom integriteta organizma.

Mehanistički pravac u razvoju ćelijske teorije bio je podvrgnut oštroj kritici. Godine 1860. I. M. Sechenov je kritizirao Virchowovu ideju o ćeliji. Kasnije su ćelijsku teoriju kritikovali i drugi autori. Najozbiljnije i najosnovnije zamjerke iznijeli su Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Češki histolog Studnicka (1929, 1934) je opširno kritikovao ćelijsku teoriju.

1930-ih, sovjetski biolog O. B. Lepešinskaja, na osnovu svojih istraživačkih podataka, iznijela je “novu ćelijsku teoriju” za razliku od “virhovianizma”. Zasnovala se na ideji da se u ontogenezi ćelije mogu razviti iz neke nestanične žive supstance. Kritička provjera činjenica koje su postavili O. B. Lepeshinskaya i njeni sljedbenici kao osnovu za teoriju koju je iznijela nije potvrdila podatke o razvoju ćelijskih jezgara iz beznuklearne „žive tvari“.

4.6. Moderna ćelijska teorija

Moderna ćelijska teorija polazi od činjenice da je ćelijska struktura najvažniji oblik postojanja života, svojstven svim živim organizmima, osim virusima. Poboljšanje stanične strukture bio je glavni pravac evolucijskog razvoja i kod biljaka i kod životinja, a ćelijska struktura je čvrsto zadržana u većini modernih organizama.

Istovremeno, dogmatski i metodološki netačne pozicijećelijska teorija:

• Ćelijska struktura je centralna, ali nije jedini oblik postojanje života. Virusi se mogu smatrati nećelijskim oblicima života. Istina, oni pokazuju znakove života (metabolizam, sposobnost reprodukcije, itd.) samo unutar ćelija; izvan ćelija virus je složen hemijski. Prema većini naučnika, virusi su po svom poreklu povezani sa ćelijom, oni su deo njenog genetskog materijala, „divlji“ geni.
• Pokazalo se da postoje dvije vrste stanica - prokariotske (ćelije bakterija i arhebakterija) koje nemaju jezgro ograničeno membranama i eukariotske (ćelije biljaka, životinja, gljiva i protista) koje imaju jezgro okruženo dvostruka membrana s nuklearnim porama. Postoje mnoge druge razlike između prokariotskih i eukariotskih ćelija. Većina prokariota nema organele unutrašnje membrane, a većina eukariota ima mitohondrije i hloroplaste. Prema teoriji simbiogeneze, ove poluautonomne organele su potomci bakterijskih ćelija. Dakle, eukariotska ćelija je sistem više visoki nivo organizacije, ne može se smatrati potpuno homolognom bakterijskoj ćeliji (bakterijska ćelija je homologna jednoj mitohondriji ljudske ćelije). Homologija svih ćelija je, dakle, svedena na prisustvo zatvorene spoljašnje membrane sačinjene od dvostrukog sloja fosfolipida (kod arhebakterija ima drugačiji hemijski sastav nego u drugim grupama organizama), ribozoma i hromozoma – naslednog materijala u oblik DNK molekula koji formira kompleks sa proteinima. To, naravno, ne negira zajedničko porijeklo svih ćelija, što potvrđuje i zajedništvo njihovog hemijskog sastava.
• Ćelijska teorija je smatrala da je organizam zbir ćelija, a životne manifestacije organizma rastvorene su u zbiru životnih manifestacija njegovih sastavnih ćelija. Ovo je zanemarilo integritet organizma; zakoni cjeline su zamijenjeni zbirom dijelova.
• Smatrajući ćeliju univerzalnim strukturnim elementom, ćelijska teorija je smatrala ćelije tkiva i gamete, protiste i blastomere kao potpuno homologne strukture. Primjenjivost koncepta ćelije na protiste je kontroverzno pitanje u ćelijskoj teoriji u smislu da se mnoge složene višenuklearne ćelije protista mogu smatrati supracelularnim strukturama. U ćelijama tkiva, zametnim ćelijama, protistima, manifestuje se opšta ćelijska organizacija, izražena u morfološkom odvajanju karioplazme u obliku jezgra, međutim, ove strukture se ne mogu smatrati kvalitativno ekvivalentnim, što ih sve odvodi dalje od koncepta „ćelije ”. specifične karakteristike. Konkretno, gamete životinja ili biljaka nisu samo ćelije višećelijskog organizma, već posebna haploidna generacija njihovog životnog ciklusa, koja posjeduje genetske, morfološke, a ponekad i ekološke karakteristike i podložna samostalnom djelovanju. prirodna selekcija. Istovremeno, gotovo sve eukariotske stanice nesumnjivo imaju zajedničko porijeklo i skup homolognih struktura - citoskeletni elementi, ribozomi eukariotskog tipa itd.
• Dogmatska ćelijska teorija ignorirala je specifičnost nećelijskih struktura u tijelu ili ih je čak priznavala, kao što je Virchow učinio, kao nežive. Naime, u tijelu, osim stanica, postoje višenuklearne supracelularne strukture (sincicije, simplasti) i međućelijska supstanca bez jezgre, koja ima sposobnost metabolizma i stoga je živa. Utvrditi specifičnost njihovih životnih manifestacija i njihov značaj za organizam zadatak je moderne citologije. Istovremeno, i multinuklearne strukture i ekstracelularna tvar pojavljuju se samo iz stanica. Sincicije i simplasti višećelijskih organizama su produkt fuzije izvornih ćelija, a ekstracelularna supstanca je proizvod njihovog lučenja, tj. nastaje kao rezultat ćelijskog metabolizma.
• Problem dijela i cjeline je metafizički riješen ortodoksnom ćelijskom teorijom: sva pažnja je prebačena na dijelove organizma - ćelije ili „elementarne organizme“.

Integritet organizma rezultat je prirodnih, materijalnih odnosa koji su potpuno dostupni istraživanju i otkrivanju. Ćelije višećelijskog organizma nisu jedinke sposobne za samostalno postojanje (takozvane ćelijske kulture izvan tijela su umjetno stvorene biološki sistemi). Po pravilu, samo one višećelijske ćelije koje daju nove individue (gamete, zigote ili spore) su sposobne za samostalan život i mogu se smatrati pojedinačnih organizama. Ćelija se ne može odvojiti od svog okruženja (kao, uostalom, ni svaki živi sistem). Usmjeravanje cjelokupne pažnje na pojedinačne stanice neminovno dovodi do ujedinjenja i mehaničkog razumijevanja organizma kao zbira dijelova.

Ćelijska teorija- najvažnija biološka generalizacija, prema kojoj su svi živi organizmi sastavljeni od ćelija. Proučavanje ćelija postalo je moguće nakon pronalaska mikroskopa. Prvi put je ćelijsku strukturu biljaka (odsječak plute) otkrio engleski naučnik, fizičar R. Hooke, koji je također predložio termin "ćelija" (1665.). Nizozemski znanstvenik Antonie van Leeuwenhoek prvi je opisao crvena krvna zrnca kralježnjaka, spermatozoide, različite mikrostrukture biljnih i životinjskih stanica, razne jednoćelijske organizme, uključujući bakterije, itd.

Godine 1831. Englez R. Brown otkrio je jezgro u ćelijama. Godine 1838. njemački botaničar M. Schleiden došao je do zaključka da se biljna tkiva sastoje od ćelija. Njemački zoolog T. Schwann pokazao je da se životinjska tkiva također sastoje od ćelija. Godine 1839. objavljena je knjiga T. Schwanna “Mikroskopske studije o korespondenciji u strukturi i rastu životinja i biljaka” u kojoj dokazuje da ćelije koje sadrže jezgra predstavljaju strukturnu i funkcionalnu osnovu svih živih bića. Glavne odredbe T. Schwannove ćelijske teorije mogu se formulisati na sljedeći način.

1. Ćelija je elementarna strukturna jedinica strukture svih živih bića.
2. Ćelije biljaka i životinja su nezavisne, homologne jedna drugoj po porijeklu i strukturi.

M. Schdeiden i T. Schwann pogrešno su vjerovali da glavna uloga u ćeliji pripada membrani i da se nove ćelije formiraju od međućelijske bezstrukturne supstance. Nakon toga, drugi naučnici su uneli pojašnjenja i dodatke u ćelijsku teoriju.

Davne 1827. godine akademik Ruske akademije nauka K.M. Baer je, otkrivši jajašca sisara, ustanovio da svi organizmi počinju svoj razvoj iz jedne ćelije, koja je oplođeno jaje. Ovo otkriće je pokazalo da ćelija nije samo jedinica strukture, već i jedinica razvoja svih živih organizama.

Njemački liječnik R. Virchow je 1855. godine došao do zaključka da ćelija može nastati samo iz prethodne ćelije dijeljenjem.

Na sadašnjem nivou razvoja biologije osnovni principi ćelijske teorije može se predstaviti na sljedeći način.

1. Ćelija je elementarni živi sistem, jedinica građe, životne aktivnosti, reprodukcije i individualnog razvoja organizama.
2. Ćelije svih živih organizama slične su po strukturi i hemijskom sastavu.
3. Nove ćelije nastaju samo dijeljenjem već postojećih ćelija.
4. Ćelijska struktura organizama je dokaz jedinstva porijekla svih živih bića.

Kraj rada -

Ova tema pripada sekciji:

Struktura i funkcije ATP nukleinskih kiselina

TO nukleinske kiseline uključuju visokopolimerna jedinjenja koja se tokom hidrolize razlažu na purinske i pirimidinske baze, pentozu i fosfor... Ćelijska teorija Tipovi ćelijskih... Eukariotska ćelijska struktura i funkcije organela...

Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste pronašli ono što ste tražili, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi radova:

Šta ćemo sa primljenim materijalom:

Ako vam je ovaj materijal bio koristan, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:

Tweet

Sve teme u ovoj sekciji:

Struktura i funkcije DNK
DNK je polimer čiji su monomeri deoksiribonukleotidi. Model prostorne strukture molekule DNK u obliku dvostruke spirale predložili su 1953. J. Watson i F.

DNK replikacija (reduplikacija)
Replikacija DNK je proces samoumnožavanja, glavno svojstvo molekula DNK. Replikacija spada u kategoriju reakcija sinteze matriksa i odvija se uz učešće enzima. Pod uticajem enzima

Struktura i funkcije RNK
RNK je polimer čiji su monomeri ribonukleotidi. Za razliku od DNK,

Struktura i funkcije ATP-a
Adenozin trifosforna kiselina (ATP) - univerzalni izvor i glavni akumulator energije u živim ćelijama. ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim ćelijama. Količina ATP-a u mediju

Tipovi ćelijske organizacije
Postoje dva tipa ćelijske organizacije: 1) prokariotska, 2) eukariotska. Ono što je zajedničko za oba tipa ćelija je da su ćelije ograničene membranom, a unutrašnji sadržaj predstavlja citop

Endoplazmatski retikulum
Endoplazmatski retikulum (ER) ili endoplazmatski retikulum (ER) je jednomembranska organela. To je sistem membrana koje formiraju "cisterne" i kanale

Golgijev aparat
Golgijev aparat ili Golgijev kompleks je jednomembranska organela. Sastoji se od naslaganih spljoštenih „cisterni“ sa proširenim ivicama. S njima je povezan i sistem krede

Lizozomi
Lizozomi su jednomembranske organele. To su mali mjehurići (prečnika od 0,2 do 0,8 mikrona) koji sadrže skup hidrolitičkih enzima. Enzimi se sintetišu na grubom

Vakuole
Vakuole su jednomembranske organele koje su ispunjene "kontejnerima". vodeni rastvori organski i neorganske supstance. EPS učestvuju u formiranju vakuola

Mitohondrije
Struktura mitohondrija: 1 - vanjska membrana; 2 - unutrašnja membrana; 3 - matrica; 4

Plastidi
Građa plastida: 1 - vanjska membrana; 2 - unutrašnja membrana; 3 - stroma; 4 - tilakoid; 5

Ribosomi
Struktura ribosoma: 1 - velika podjedinica; 2 - mala podjedinica. Ribos

Citoskelet
Citoskelet se sastoji od mikrotubula i mikrofilamenata. Mikrotubule su cilindrične, nerazgranate strukture. Dužina mikrotubula se kreće od 100 µm do 1 mm, prečnik je

Ćelijski centar
Ćelijski centar uključuje dva centriola i centrosferu. Centriol je cilindar čiji zid čini devet grupa t

Organoidi kretanja
Nije prisutan u svim ćelijama. Organele kretanja uključuju cilije (cilijate, epitel respiratornog trakta), bičevi (bičaci, spermatozoidi), pseudopodi (rizopodi, leukociti), miofibera

Struktura i funkcije jezgra
U pravilu, eukariotska stanica ima jedno jezgro, ali postoje dvonuklearne (cilijati) i višejezgrene (opaline). Neke visokospecijalizirane ćelije su sekundarne

hromozomi
Kromosomi su citološke strukture u obliku štapa koje predstavljaju kondenzirane

Metabolizam
Metabolizam - najvažnija imovinaživi organizmi. Skup metaboličkih reakcija koje se javljaju u tijelu naziva se metabolizam. Metabolizam se sastoji od p

Biosinteza proteina
Biosinteza proteina je najvažniji proces anabolizma. Sve karakteristike, svojstva i funkcije ćelija i organizama u konačnici određuju proteini. Vjeverice su kratkog vijeka, njihov životni vijek je ograničen

Genetski kod i njegova svojstva
Genetski kod je sistem za snimanje informacija o sekvenci aminokiselina u polipeptidu nizom nukleotida DNK ili RNK. Trenutno se razmatra ovaj sistem snimanja

Reakcije sinteze šablona
Ovo posebna kategorija hemijske reakcije koje se odvijaju u ćelijama živih organizama. Tokom ovih reakcija, molekuli polimera se sintetiziraju prema planu koji je svojstven strukturi drugih molekula polimera.

Struktura eukariotskog gena
Gen je dio molekule DNK koji kodira primarnu sekvencu aminokiselina u polipeptidu ili sekvencu nukleotida u transportu i ribosomske RNA molekule. DNK jedan

Transkripcija kod eukariota
Transkripcija je sinteza RNK na DNK šablonu. Izvodi ga enzim RNA polimeraza. RNA polimeraza se može vezati samo za promotor koji se nalazi na kraju 3" DNK lanca šablona

Broadcast
Translacija je sinteza polipeptidnog lanca na matrici mRNA. Organele koje osiguravaju translaciju su ribozomi. Kod eukariota ribozomi se nalaze u nekim organelama – mitohondrijima i plastidima (7

Mitotički ciklus. Mitoza
Mitoza je glavna metoda diobe eukariotskih stanica, u kojoj se nasljedni materijal prvo umnožava, a zatim ravnomjerno raspoređuje između kćeri ćelija

Mutacije
Mutacije su trajne, nagle promjene u strukturi nasljednog materijala na različitim nivoima njegove organizacije, koje dovode do promjena određenih karakteristika organizma.

Genske mutacije
Genske mutacije su promjene u strukturi gena. Pošto je gen dio molekule DNK, mutacija gena predstavlja promjene u sastavu nukleotida ovog dijela

Hromozomske mutacije
To su promjene u strukturi hromozoma. Preuređenja se mogu vršiti kako unutar jednog hromozoma - intrahromozomske mutacije (delecija, inverzija, duplikacija, insercija), tako i između hromozoma - među

Genomske mutacije
Genomska mutacija je promjena u broju hromozoma. Genomske mutacije nastaju kao rezultat poremećaja normalnog tijeka mitoze ili mejoze. Haploidija - y

Stvaranje ćelijske teorije

Prijelaz između 30-ih i 40-ih godina XIX vijeka. bio je obilježen fundamentalnom generalizacijom nazvanom ćelijska teorija. Govoreći o dostignućima prirodne nauke u prvoj polovini i sredinom XIX veka, F. Engels je na prvom mestu izneo „tri velika otkrića”: uz dokaz o očuvanju i transformaciji energije i Darvinovu evolucionu teoriju, Engels je naveo ćelijska teorija. "Veo misterije," pisao je, "koji je obavijao proces nastanka i rasta i strukture organizama je otkinut. Pojavilo se do tada neshvatljivo čudo u vidu procesa koji se odvija po zakonu suštinski identičnom za sve višećelijske organizme. .”

Ćelijska teorija, odnosno doktrina o ćelijama kao formacijama koje čine osnovu strukture biljnih i životinjskih organizama, razvijala se postepeno. Materijali za ovu generalizaciju prikupljeni su u studijama J. Purkinėa i njegovih učenika, posebno G. Valentina, u radovima škole I. Müllera, posebno u radovima J. Henlea. E. Gurlt (1835) je uporedio ćelije malpigovog sloja epiderme sa biljnim ćelijama, a A. Donnet (1837) uporedio je ćelije rožnjače. Istovremeno, više puta su uočene razlike između stanica biljnih i životinjskih organizama. Čak je i Purkin, koji je bio najbliži formulisanju ćelijske teorije, verovao da "zrna" koja čine životinjsko tkivo nisu identična "ćelijama" biljaka, jer je u biljnim ćelijama važno žig je membrana koja okružuje ćelijsku šupljinu, a kod životinja ćelijama nedostaje uočljiva membrana i ispunjene su zrnastim sadržajem.

foto sočiva. canon blicevi – Photomag

ĆELIJSKA TEORIJA, jedna od najvažnijih generalizacija u biologiji, prema kojoj je sve organizovano

Imamo ćelijsku strukturu. Ideja o ćeliji pojavila se u 17. veku. Godine 1665. engleski fizičar R. Hooke, ispitujući dijelove trske pod lupom, otkrio je da se sastoje od sićušnih ćelija, koje je nazvao ćelijama. Kasnije je talijanski prirodnjak M. Malpighi ispitivao ćelijsku membranu, a izumitelj mikroskopa A. Leeuwenhoek vidio je jednoćelijske organizme - bakterije - u kapi vode. U početku. 19. vek Češki biolog J. Purkinė otkrio je protoplazmu (citoplazmu) u ćelijama. Godine 1831. engleski botaničar R. Brown otkrio je ćelijsko jezgro, a njemački botaničar M. Schleiden ubrzo je ustanovio njegovo obavezno prisustvo u svakoj ćeliji. Njemački fiziolog i citolog T. Schwann je 1839. godine stvorio ćelijsku teoriju u kojoj je sumirao podatke o ćeliji i formulisao ideju da se organizmi svih biljaka i životinja sastoje od ćelija i da su ćelije osnovne jedinice života. Njemački liječnik R. Virchow je 1858. godine dokazao da nove ćelije nastaju samo kao rezultat diobe već postojećih ćelija, a 1879–1880. Njemački zoolog A. Weissmann razvio je ovu ideju, zaključujući da ćelije imaju kontinuirano i vrlo drevno “predak”.

Proučavanje ćelije nastavljeno je tri stoljeća, što je rezultiralo stvaranjem moderne ćelijske teorije. Njegove glavne odredbe: ćelija je osnovna strukturna i funkcionalna (univerzalna) jedinica živih organizama; svaka ćelija ima jezgro i okružena je citoplazmatskom membranom; osnovni strukturni elementi su slični i u prokariotskim i u eukariotskim ćelijama; ćelije se razmnožavaju diobom; ćelijska struktura svih organizama ukazuje na jedinstvo njihovog porijekla. Ćelijska teorija je od velikog značaja za razumevanje uloge ćelijskog nivoa u razvoju i organizaciji žive prirode.

Istorija proučavanja ćelija usko je povezana sa pronalaskom mikroskopa. Prvi mikroskop se pojavio u Holandiji krajem 16. veka. Poznato je da se sastojao od cijevi i 2 lupe. Prva osoba koja je razumjela i cijenila ogromnu važnost mikroskopa bio je engleski fizičar i botaničar Robert Hooke. Proučavajući odsječak pripremljen od plute, R. Hooke je primijetio da uključuje mnoge vrlo male formacije, po obliku slične ćelijama. Nazvao ih je ćelijama. Ovaj termin je uspostavljen u biologiji, iako R. Hooke nije vidio ćelije, već njihovu ljusku. Zatim je Anton van Leeuwenhoek poboljšao mikroskop. 1831 Robert Brown - prvi opisao jezgro, 1838-39 Matthias Schleider - otkrio je da je jezgro bitna komponenta svih živih ćelija. Theodor Schwann - uporedio je životinjske i biljne ćelije i otkrio da su slične. Glavne odredbe ćelijske teorije prema T. Schwannu: 1. Svi organizmi se sastoje od identičnih dijelova ćelija; formiraju se i rastu po istim zakonima. 2. Za elementarne dijelove tijela opšti princip razvoj - formiranje ćelija. 3. Svaka ćelija u određenim granicama je individua, neka vrsta nezavisne celine. Sva tkiva su građena od ćelija. 4. Procesi koji se dešavaju u biljnim ćelijama mogu se svesti na sledeće: a) nastanak ćelija; b) povećanje veličine ćelije; c) transformacija ćelijskog sadržaja i zadebljanje ćelijskog zida. M. Schleiden i T. Schwann pogrešno su vjerovali da ćelije u tijelu nastaju kroz novu formaciju njihove primarne nećelijske supstance. Ovu ideju je odbacio njemački naučnik Rudolf Virchow. Formulirao je teoriju 1859. godine: “Svaka ćelija dolazi iz druge ćelije.” Osnovne odredbe ćelijske teorije: 1. Ćelija je elementarni živi sistem, osnova strukture, životne aktivnosti, reprodukcije i individualnog razvoja prokariota i eukariota. Izvan ćelije nema života. 2. Nove ćelije nastaju samo deljenjem već postojećih ćelija. 3. Ćelije svih organizama su slične po strukturi i hemijskom sastavu. 4. Rast i razvoj višećelijskog organizma posljedica je rasta i razmnožavanja jedne ili više izvornih ćelija. 5. Ćelijska struktura organizama je dokaz da sva živa bića imaju jedno porijeklo.

• 
  Priča kreacija, osnovni odredbe. Priča studiranje ćelije blisko povezan sa pronalaskom mikroskopa.
  Formulisao je 1859 teorija: „Svakakvih ćelija dolazi od drugog ćelije». Basic odredbe ćelijski teorije: 1. Cell- osnovni život...


• 
  Cellular teorija. Priča kreacija, osnovni odredbe.
  Preduvjeti kreacija ćelijski teorije


• 
  Preduvjeti kreacija ćelijski teorije došlo je do izuma i poboljšanja
  Njegovo odredbe: 1) ćelija – Dom strukturna jedinica svih živih organizama (i životinjskih i biljnih)
  1. Cell – main jedinica građe i razvoja svih živih organizama...


• 
  Cellular teorija. Priča kreacija, osnovni odredbe.
  Preduvjeti kreacija ćelijski teorije bili su pronalazak i unapređenje mikroskopa i otkriće...više ».


• 
  Cellular teorija. Priča kreacija, osnovni odredbe. Priča studiranje ćelije blisko povezan sa pronalaskom mikroskopa. Prvi mikroskop pojavio se u Gollanu. Učitavanje.


• 
  Predmetne oblasti savremene specijalne pedagogije i njena povezanost sa drugim naukama, specijalna pedagogija, filozofija; priča; pedagogija; psihologija; fiziolosko...... Cellular teorija. Priča kreacija, osnovni odredbe. …


• 
  “Prethodno pitanje. Priča razvoj ćelijski teorije. Preduvjeti kreacija ćelijski teorije došlo je do pronalaska i poboljšanja mikroskopa i otkrića.


• 
  Alkmeon (VI–V vek pne), poznat u priče psihologije kao osnivača princip nervoza.
  Empedokle donosi nešto novo pozicija u doktrinu o mehanizmima percepcije, ističući teorija odliva, u kojima je Empedokle predstavio proces percepcije kao mehanizam odliva.


• 
  Samo preuzmite cheat sheets priče psihologije - i nijedan ispit nije strašan za vas!
  Kako naučni pravac, koja je nastala kao rezultat otvorene krize”, dala je svijetu najveći broj razne teorijske grane i koncepti stvoreni na osnovu teorije...


• 
  Teorija imovinska prava zasnivaju se na sljedećim osnovama odredbe: 1) imovinska prava određuju koje troškove i nagrade agenti mogu očekivati ​​za svoje postupke; 2)...

Pronađene slične stranice:10