Клеточное строение животных: характеристика, строение и основные органеллы — Природа Мира

характеристика, строение и основные органеллы — Природа Мира

Время чтения 5 мин.Просмотры 4.7k.Обновлено 2021-02-26

Клетки животных являются типичными эукариотическими клетками, заключенными в плазматическую мембрану и содержат окруженное мембраной ядро ​​и органеллы. В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, которые породили царство животные. Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 мкм (микрометров) и поэтому видны только с помощью микроскопа.

Читайте также: Основные отличия строения клеток растений и животных и Сравнение строения клеток животных, растений, грибов и бактерий

Клетки были обнаружены в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе XVII века. Фактически, Гук придумал термин «клетка» в биологическом контексте. Микроскоп является фундаментальным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения или изучения клеток различных организмов.

Особенности животных и их клеток

Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить широкое разнообразие типов клеток, тканей и органов. Специализированные клетки, образовавшие нервы и ткани мышц, которые невозможно развить растениям, способствовали мобильности этих организмов. Способность двигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями. Примечательно, что простейшие могут передвигаться, но только через немышечные движение, а при помощи псевдоподий, ресничек и жгутиков.

Животное царство уникально среди эукариотических организмов, потому что большинство тканей животных связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известной как коллаген. Растительные и грибковые клетки связаны в тканях или агрегатах другими молекулами, такими как пектин. Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из признаков того, что все животные возникли от одного одноклеточного предка. Кости, раковины, спикулы и другие упрочненные структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между животными клетками становится кальцифицированным.

Животные – большая и невероятно разнообразная группа организмов. Будучи мобильным, они способны воспринимать и реагировать на окружающую среду, обладают гибкостью при поиске пищи, защите и размножении. Однако, в отличие от растений, животные не могут производить свою пищу, и поэтому всегда прямо или косвенно зависят от растительной жизни.

Большинство клеток животных диплоидны, что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах. Известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоиды. Распространение животных клеток происходит разными путями. В случаях полового размножения сначала необходим клеточный процесс мейоза, так что могут быть получены гаплоидные дочерние клетки или гаметы. Затем две гаплоидные клетки сливаются с образованием диплоидной зиготы, которая развивается в новый организм, путем деление клеток в процессе митоза.

Самые ранние ископаемые свидетельства животных датируются Вендским периодом (650-454 миллионов лет назад). Первое массовое вымирание закончилось этим периодом, но в течение последующего кембрийского периода, взрыв новых форм жизни привел к появлению многих основных групп фауны, известных сегодня. Есть свидетельства, что позвоночные животные появились до раннего ордовикского периода (505-438 миллионов лет назад).

Строение животных клеток

Схема строения клетки животных

Используйте приведенные ниже ссылки, чтобы получить более подробную информацию о различных органеллах, которые содержатся в клетках животных.

• Центриоли – самовоспроизводящиеся органеллы, состоящие из девяти пучков микротрубочек и встречающиеся только в клетках животных. Они помогают в организации деления клеток, но не являются существенными для этого процесса.
• Реснички и Жгутики – необходимы для передвижения клеток. В многоклеточных организмах реснички функционируют для перемещения жидкости или веществ вокруг неподвижной клетки, а также для передвижения клетки или группы клеток.
• Эндоплазматический ретикулум – сеть мешочков, которая производит, обрабатывает и переносит химические соединения внутри и снаружи клетки. Он связан с двуслойной ядерной оболочкой, обеспечивающей трубопровод между ядром и цитоплазмой.
• Эндосомы – мембранно-связанные везикулы, образованные совокупностью сложных процессов, известных как эндоцитоз, и обнаружены в цитоплазме практически любой клетки животных. Основным механизмом эндоцитоза является обратное тому, что происходит во время экзоцитоза или клеточной секреции.
• Комплекс (аппарат) Гольджи – отдел распределения и доставки химических веществ клетки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, а также подготавливает их к экспорту за пределы клетки.
• Промежуточные филаменты – широкий класс волокнистых белков, которые играют важную роль как структурных, так и функциональных элементов цитоскелета. Они функционируют как элементы, которые помогают поддерживать форму и жесткость клетки.
• Лизосомы – осуществляют пищеварительные функции, перерабатывая клеточные отходы.
• Микрофиламенты – нити из глобулярных белков, называемые актином. Эти филаменты являются преимущественно структурными по своей функции и важным компонентом цитоскелета.
• Микротрубочки – прямые, полые цилиндры, присутствующие в цитоплазме всех эукариотических клеток (у прокариот их нет) и выполняющие различные функции, от транспортировки до структурной поддержки.
• Митохондрии – продолговатые органеллы, которые находятся в цитоплазме каждой эукариотической клетки. В клетке животных они являются основными генераторами энергии, превращая кислород и питательные вещества в энергию.
• Ядро – высокоспециализированная органелла, которая служит в качестве информационно-административного центра клетки. Эта органелла имеет две основные функции: 1) хранение наследственного материала клетки или ДНК; 2) координиция деятельность клетки, которая включает в себя рост, посредственный метаболизм, синтез белка и размножение (деление клеток).
• Пероксисомы – группа связанных одной мембраной сферических органелл, встречающиеся в цитоплазме.
• Плазматическая мембрана – защитный слой клетки, который также регулируют прохождение молекул внутрь и из клеток.
• Рибосомы – крошечные органеллы, состоящие из приблизительно 60% РНК и 40% белка. У эукариот рибосомы состоят из четырех нитей РНК. В прокариотах они включают три нити РНК.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Мне нравится2Не нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Клеточное строение животных клеток

Урок №

Тема: Клеточное строение животных и особенности клеток животных

Цели урока: познакомить учащихся с клеточным строением животных, показать отличие животной клетки от растительной.

Оборудование и материалы: учебник, фотографии, рисунки, плакаты, иллюстрирующие строение животной клетки и отличие ее от растительной

Базовые понятия и термины: органеллы, эукариоты, ядро,рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, клеточный центр

Тип урока: изучение нового материала

Ход урока:

1.Организационный этап

2.Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности:

Что вы помните о строении растительной клетки? Как вы думаете, может ли клетка животных быть устроена таким же образом и иметь такие же органеллы?

3.Изучение нового материала:

1. СТРОЕНИЕ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ:

Известно, что клетки очень разнообразны. Их разнообразие настолько велико, что поначалу рассматривая клетки в микроскоп ученые не заметили в них сходных черт и свойств. Но позже было обнаружено, что за всем многообразием клеток скрывается их принципиальное единство, общее, характерные для них проявления жизни.

В чем же клетки одинаковы?

Содержимое любой клетки отделено от внешней среды особой структурой – плазматической мембранной (плазмолеммой). Благодаря этому в клетке могут идти т е процессы, которые не протекают больше нигде. Их называют процессами жизнедеятельности.

Все содержимое клетки, кроме ядра называется цитоплазма. Поскольку клетка должно осуществлять множество функций, то в цитоплазме имеются разнообразные структуры, обеспечивающие выполнение этих функций. Такие структуры называются органеллами (или органоидами).

Какие же основные органеллы клеток?

Ядро – самая крупная органелла клеток, в которой хранится и из которого переписывается наследственная информация. Это цент управления обмена веществ клетки, контролирует деятельность других органелл. Клетки, в которых есть ядро – называются эукариотическими. Растения, грибы, животные являются эукариотами; т. е клетки имеющие ядро.

В ядре есть ядрышко – это место, где образуются другие важные органеллы, участвующие в синтезе белка. Их называют рибосомами. Но рибосомы только образуются в ядре, а работают (т.е синтезируют белок) в цитоплазме. Часть из них находится в цитоплазме свободно, а часть прикрепляется к мембранам, которые образуют сеть, получившую название Эндоплазматическая сеть.

Эндоплазматическая сеть – сеть канальцев, ограниченных мембранами. Существует два типа ЭПС: гладкая и шероховатая. На мембранах шероховатой эндоплазматической сети расположены рибосомы, поэтому в ней идет синтез и транспорт белков. А гладкая эндоплазматическая сеть — это место синтеза и транспорта углеводов и липидов (жиров).

Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, которую вырабатывают энергетические станции клеток – митохондрии.

Митохондрии – двумембранные органеллы, в которых осуществляется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохондрий окисляются пищевые продукты и накапливается химическая энергия в виде особый энергетических молекул.

В клетке имеется также место, где органические соединения могут накапливаться и откуда они могут транспортироваться – это аппарат Гольджи, представляющих собой систему плоским мембранных мешочков. Он принимает участие в синтезе белков, липидов, углеводов, обновлении плазматической мембраны. В аппарате Гольджи в животных клетках образуются также органеллы внутриклеточного пищеварения – лизосомы.

Лизосомы – одномембранные органеллы, характерные для клеток животных, содержащие ферменты, которые могут разрушать белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды.

Все органеллы клетки работают совместно, принимая участие в процессах обмена веществ и энергии.

В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранного строения.

Цитоскелет – это опорно-двигательная система клетки, которая включает в себя микрофиламенты, реснички, жгутики, клеточный центр, продуцирующий микротрубочки и центриоли.

Есть органеллы, характерные только для клеток растений – пластиды. Пластиды бывают трех типов: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах идет процесс фотосинтеза. В растениях есть также вакуоли – это продукты жизнедеятельности клетки , которые являются резервуарами воды и растворенных в ней соединений.

Итоги изучения можно занести в таблицу:

Пластиды:

Хромопласты

Лейкопласты

хлолпласты

Двумембранные

Цветные

Бесцветные

зеленые

В хлоропластах идет процесс фотосинтеза, хромопласты – обеспечивают различную окраску частей растений, а лейкопласты – играют запасающую роль

Цитоскелет

Включает немембраннве органеллы: микрофиламенты, реснички, жгутики и клеточный центр, продуцирующий микротрубочки и центриоли

Обеспечивает движение, изменение формы клетки, изменение взаиморасположение органелл внутри клетки

2. Различие между растительной и животной клеткой

Различие между растительной и животной клеткой можно дать в виде таблицы.

4. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся:

1. В чем сходство и и в чем различия растительной и животной клетки?

2. Какие органеллы клетки вы запомнили? Какие функции они выполняют?

3. Как вы себе представляете строение животной клетки? Что говорит о ее гетеротрофном питании?

5.Д/з

Клеточное строение животного организма / Зоология для учителя

При помощи микроскопа можно обнаружить, что тело животного, как и тело растения, имеет клеточное строение.

Если живую лягушку посадить в банку с небольшим количеством воды, то в ней скоро появятся прозрачные плёнки — это лоскутки верхнего слоя кожи, который слинял у лягушки. Рассматривая такой лоскуток под микроскопом, можно видеть, что он состоит из множества клеток многоугольной формы, тесно прилегающих друг к другу. Все такие клетки, выстилающие поверхность тела лягушки, образуют её наружную покровную ткань (рис. 14). Чтобы картина была яснее, кожицу сначала выдерживают минут 15–20 в блюдечке с разведёнными лиловыми чернилами: от них прокрашиваются и яснее выступают клеточные (рис. 14) клетки ядра кожи лягушки.

Рассматривая под микроскопом каплю крови, взятую от живой лягушки и покрытую сверху покровным стёклышком, можно видеть, что кровь состоит из бесцветной кровяной жидкости, в которой плавают многочисленные продолговатые, округлые красные кровяные тельца; они разносят по телу кислород, входящий в состав их красящего вещества. Это также клетки тела, а более светлое пятнышко, которое просвечивает в середине такой клетки, — это клеточное ядро. Кроме красных телец, в крови имеются также бесцветные и не имеющие определённой формы белые кровяные тельца.

Все остальные органы животных также обнаруживают клеточное строение. Клетки могут быть очень разнообразной формы в зависимости от выполняемой ими функции. Так, мышцы состоят из очень удлинённых клеток, имеющих форму волокон; нервные клетки имеют сильно ветвистую форму; хрящевые клетки расположены небольшими группами среди выделенного ими упругого и прочного вещества.

Клетки, имеющие сходную форму и расположенные вместе, образуют в организме различные ткани: покровную, соединительную, мышечную, или мускульную, нервную, хрящевую, костную. Каждая такая ткань выполняет в организме свою определённую функцию, которая соответствует её строению. Кровь также составляет одну из тканей тела.

У растений клеточное строение было открыто ещё в XVII веке, как только был изобретён микроскоп. Однако учёные того времени обращали внимание только на стенки клеток, сравнивая их с пчелиными сотами, и ещё не знали ни протоплазмы, ни ядра, то есть самых важных — живых — частей клетки. Только в 1838 году два немецких учёных, ботаник Шлейдени зоолог Шванн, доказали, что и животные и растительные организмы состоят из клеток, то есть что в основном их строение оказывается одинаковым, несмотря на все их внешние различия.

Ворона и крапива, корова и яблоня сходны между собой тем, что все они одинаково имеют клеточное строение (сравним между собой микроскопические препараты кожицы лягушки и кожицы лука).

Это открытие имело огромное значение для дальнейшего развития науки и для понимания единства всего органического мира — и растительного и животного.

Клеточное строение растений и животных

КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ

В истории каждой науки бывают события, открывающие широкий путь для ее дальней­шего развития. Так, успехи физики и химии привели к овладению атомной энергией, кото­рая при ее мирном использовании открывает широчайшие перспективы для развития науки и техники. В науке о жизни одним из таких великих событий было открытие клеточного строения у растений и животных.

Что растения состоят из клеток, было изве­стно еще во второй половине XVII в., когда для биологических исследований впервые стали применять микроскоп. Крупнейшие ученые то­го времени — англичане Роберт Гук и Неемия Грю, итальянец Марчелло Мальпиги, рас­сматривая под микроскопом различные части растений, заметили, что растения состоят из «клеточек», «пузырьков». Однако они видели только оболочки мертвых клеток и не имели представления о том, что находится в живой клетке.

Клеточное строение животных стало изве­стно значительно позже, а к общему заключе­нию о строении клетки и к выводу о том, что тела всех растений и животных состоят из клеток, ученые пришли только в 30-х годах XIX в. Это было связано с усовершенствованием микроскопа и развитием техники микроскопиче­ских исследований. Особенно большое значение имели работы чешского ученого Яна Пуркинье и немецких ученых Шванна и Шлейдена.

Марчелло Мальпиги.

За последние сто лет изучение клетки про­двинулось далеко вперед и привело к ряду круп­нейших открытий. Если микроскопы при жизни Шванна увеличивали в сотни раз, то современ­ные оптические микроскопы увеличивают до трех тысяч раз и дают возможность видеть предметы величиной в две десятых микрона (мик­рон равен 0,001 мм). Это почти предел того, что можно видеть под микроскопом. Однако в послед­нее время сконструированы особые электронные

Теодор Шванн.

Маттиас Якоб Шлейден.

35

КЛЕТКИ РАСТЕНИЙ

Что же представляют собой клетки, каково их строение и значение в жизни растений?

Внизу изображена небольшая часть нит­чатой водоросли спирогиры, обычной в на­ших водоемах. Вся водоросль представляет собой длинную нить, состоящую из ряда оди­наковых клеток. Перед нами наиболее простое строение многоклеточного растения.

Удлиненные клетки этой водоросли имеют хорошо заметную твердую оболочку, она отде­ляет их от внешней среды и от соседних клеток. Эта оболочка состоит из органического веще­ства, называемого целлюлозой или клетчаткой. Целлюлоза относится к ор­ганическим веществам, называемым углевода­ми. К ним же относятся сахар и крахмал, но состав целлюлозы сложнее. От сахара она отличается тем, что не растворяется в воде, от крахмала — что не разбухает в воде.

Внутри клетки находится полужидкая цитоплазма. (Цитоплазмой называется вещество клетки, не считая ядра). У большинства расти­тельных клеток она заполняет не всю клетку, а располагается преимущественно у стенок. В цитоплазме находится округлое или оваль­ное тело — ядро клетки. Цитоплазма и ядро — важнейшие части всякой живой, спо­собной к размножению клетки. И цитоплазма, и ядро состоят из сложного сочетания различ­ных веществ, среди которых главную роль игра­ют сложнейшие органические вещества — белки.

Присмотревшись к клетке водоросли, мы заметим, что цитоплазма движется: она мед-

Клетки кожицы лука.

Клетка водоросли спирогиры: ц — цитоплазма, я — ядро, в — вакуоль с клеточным соком, х — хроматофор.

ленно перетекает в опре­деленном направлении. Особенно хорошо это заметно в тех местах клетки, где цитоплазма прилегает к оболочке.

Между струйками цитоплазмы внутри клет­ки видны пространст­ва, заполненные проз­рачной жидкостью. Это пузырьки, или вакуоли, с клеточным соком. Клеточный

сок состоит из воды и растворенных в ней солей, сахара и других веществ. В клеточном соке сладких плодов много сахара. В клетках почти всех растений растворены органические ки­слоты: щавелевая, лимонная и др.

На рисунке в клетке спирогиры, кроме цитоплазмы, ядра и клеточного сока, видна также плотная спиральная лента. Это хро­матофор, содержащий зеленый пигмент — хлорофилл. При участии хлорофилла происходит воздушное питание растений (см. ст. «Как устроено и питается зеленое расте­ние»). Наконец, в цитоплазме клетки могут быть различные включения: капельки жира, кристаллики и т. п.

У низших растений, подобных водоросли спирогире, строение всех клеток более или менее одинаковое. Но у большинства растений клетки очень разнообразны. Они образуют различные ткани — эпидермис, паренхиму и др.

КЛЕТКИ ЖИВОТНЫХ

Еще более разнообразны формой и строе­нием клетки животного организма. Некоторые из них похожи на растительные клетки, как, например, клетки так называемых эпите­лиальных тканей. Эти ткани обра­зуют кожные покровы животных или выстилают изнутри их кишечник и другие органы.

Эпителиальные клетки бывают плоские или многогранные. Они отделены друг от друга очень тонкими оболочками, а внутри каждой — цитоплазма с ядром. В цитоплазме могут быть различные включения. В животных клет­ках нет вакуолей с клеточным соком, нет и оболочек, состоящих из клетчатки. Роль обо­лочек у них играет уплотненный наружный слой цитоплазмы. Туprop (состояние напряжения) если и обнаруживается в животных клетках,

36

то в очень слабой степени. Наконец, в клет­ках животных нет хлорофилла.

Посмотрите, как разнообразны различные клетки животного организма. Мускульная ткань внутренних органов, например ки­шечника, состоит из гладких му­скульных клеток. Эти клетки имеют форму удлиненных, веретеновидных волокон. Внутри каждой клетки расположены тончай­шие волоконца, способные сокращаться. Железистые клетки формой похожи на эпителиальные, но в них образуются и выде­ляются наружу различные вещества, например слюна из клеток слюнных желез, жир из сальных желез кожи. Поэтому в цитоплазме желе­зистых клеток заметны скопления выделяе­мого ими вещества — секрета. Нервные клетки чаще имеют звездчатую или гру­шевидную форму. Их ветвящиеся отростки служат для контакта с другими нервными клетками.

Таким образом, основу строения растений и животных составляют клетки, образующие различные ткани. В этом сущность клеточной теории. Но только ли из клеток состоит весь организм многоклеточного растения или живот­ного? Оказывается, что, кроме клеток, различ­ные ткани содержат еще межклеточные

37

вещества. Так, например, соединитель­ная ткань животных состоит из вытянутых или звездчатых клеток, не прилегающих одна к другой. Пространство между ними заполнено межклеточным веществом и волокнами, не име­ющими клеточного строения. Хрящ животных состоит из округлых клеточек, рассеянно расположенных в эластичном межклеточном веществе. Основная масса сухожилий, которыми мышцы присоединяются к костям, не имеет клеточного строения.

Каждое животное начинает свое существо­вание с одной яйцевой клетки, и на ранних стадиях развития зародыш состоит только из клеток. Все неклеточные и межклеточные обра­зования в организме развиваются позже за счет тех или иных клеток. Клетки тканей в живот­ном организме отделены одна от другой. Клетки растений обычно связаны между собой плазмати­ческими мостиками (плазмодесмами). Связь меж­ду клетками осуществляется также диффузией растворенных веществ из клетки в клетку.

Очень любопытно, что в животном орга­низме есть такие ткани, в которых отдельные клетки неразличимы. Замечательным приме­ром может служить мышечная ткань скелетных мышц человека, всех позвоночных животных, некоторых моллюсков и насекомых.

В отличие от гладких мышц поперечнопо­лосатые мышцы со­стоят из более крупных мускульных волокон. Под микроскопом видно, что на волокне правильно чере­дуются темные и светлые по­перечные полосы, чего нет у гладких мышц. При более подробном изучении видно, что волокно состоит из мно­гих более тонких волоконец, сложенных в пучки. Каж­дый пучок одет снаружи тон­ким слоем протоплазмы (в ней находятся многочисленные ядра) и покрыт тончайшей оболочкой. Мускульные во­локна пучка могут сокра­щаться.

Поперечнополосатое мус­кульное волокно не соответ­ствует одной клетке. Это бо­лее сложное образование, оно называется симпластом.

Строение поперечнопо­лосатого мускульного волокна.

В зародышевом развитии такие волокна образу­ются из особых отдельных клеточек, называе­мых миобластами.

ОРГАНИЗМ КАК ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ

Итак, тела растений и животных состоят из многих клеток, симпластов межклеточных веществ. Клетки представляют собой основные биологические единицы в строении тела жи­вотных и растений. Во всех клетках происхо­дят важнейшие жизненные процессы, и прежде всего процесс обмена веществ. Различные клет­ки в организме приспособлены к различным видам жизнедеятельности. Однако живой ор­ганизм не простая совокупность кле­ток. Все клетки, ткани и органы тесно связаны между собой и составляют единое целое. Именно пото­му, что различные клетки специализиро­ваны в различных на­правлениях, они не могут жить без дру­гих клеток.

Мускульное волок­но или нервная клет­ка, как и многие

другие клетки организма, не могут питаться не­посредственно. Пища переваривается в кишеч­нике, оттуда поступает в кровь и кровью достав­ляется клеткам мускулов и нервов в усвояемом виде.

Клетки корня и многих других органов зе­леного растения не могли бы жить без зеле­ных клеток мякоти листа. Вот почему клет­ки многоклеточных животных и растений, выделенные из организма, не могут долго жить и неизбежно погибают. В этом их от­личие от одноклеточных и некоторых низших многоклеточных растений и животных (см. ст. «Простейшие животные»).

Однако если кусочек ткани, вырезанной из организма животного или растения, поместить в раствор веществ, обеспечивающих жизнедеятель­ность клеток, то в такой культуре тканей расти­тельные или животные клетки могут жить до­вольно долго и даже размножаться.

Мы рассказали о самых основных свойст­вах клетки. Изобретение электронного мик-

Плазматические мостики (м) растительных клеток.

38

роскопа дало возможность обнаружить очень сложное строение цитоплазмы и ядра клетки (см. статьи «В недрах клетки» и «Наследственность»).

РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК

Сколько клеток в теле человека или круп­ного животного? Сколько их у дуба или липы? Многие миллионы. Но и человек, и собака, и дуб начали свое существование с одной опло­дотворенной яйцевой клетки. Пока организм растет, развивается, размножаются и его клет­ки, да и позже, когда организм достигает пре­дельного роста, размножение клеток не оста­навливается, так как молодые клетки необхо­димы для замены отмирающих. Многолетние растения обладают, кроме того, неограничен­ным ростом. Множество клеток сбрасывает де­рево в опадающих осенью листьях, но еще боль­ше клеток появляется весной в новой листве.

Это возможно только потому, что клетки размножаются. Однако к размножению спо­собны далеко не все клетки многоклеточного организма. Многие из них приспособлены к определенным ограниченным видам жизнедея­тельности и утратили способность размножать­ся. У животных не размножаются, например, нервные и мускульные клетки, эритроциты крови. Новые же такие клетки образуются из особых неспециализированных клеток.

У красных кровяных телец — эритроцитов — человека нет ядра, и размножаться они не спо­собны. В крови человека они живут всего около 30 дней, а затем погибают. Между тем эритро­циты нужны организму в огромном количестве, так как они доставляют кислород из легких во все части тела. Достаточно сказать, что в кубическом миллиметре крови здорового че­ловека около 5 млн. эритроцитов.

Как же пополняется число эритроцитов в крови? Эритроциты образуются в так назы­ваемых кроветворных органах, а именно в костном мозгу, в результате размножения осо­бых клеток, имеющих ядра.

У высших растений делящиеся клетки со­средоточены преимущественно в определенных местах растений или в определенных тканях. Так, например, почки и новые побеги образу­ются размножением клеток только в точке роста растения: корень растет в длину размно­жением клеток кончика корня, стебель утол­щается за счет размножения особой ткани — камбия.

ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК

Чтобы понять процесс размножения кле­ток, необходимо ознакомиться подробнее со строением клеточного ядра, так как его роль в делении клеток особенно велика.

Ядро и цитоплазма есть в каждой живой полноценной клетке. Многочисленные опыты расчленения клеток показали, что ни цито­плазма без ядра, ни ядро без цитоплазмы существовать не могут и погибают. Понятно поэтому, что на строение ядра ученые обра­щают особое внимание.

Изучение ядра показало, что на различных этапах жизни клетки оно выглядит неодина­ково. У ядра неделящейся, но растущей клет­ки иное строение, чем во время деления. Строе­ние ядер неделящихся клеток довольно разно­образно. В наиболее типичных случаях раз­личают в ядре ядерную оболочку и жидкое содержимое ядра, в ко­тором часто заметны одно или несколько плотных телец — ядрышек. Кроме того, в ядре можно иногда наблюдать тончайшую сеть переплетающихся нитей.

По-другому выгля­дит строение ядра пе­ред началом деления клетки. В ядре проис­ходит ряд изменений, закономерно следую­щих одно за другим, и, что особенно важно, эти изменения происходят очень сходно у всех растений и животных (см. рис. на стр. 40).

Под микроскопом в начале деления клетки можно различить в ядре нити, спутанные в плотный клубок (1).

Немного позже клубок становится более рыхлым, и отчетливо видно, что он действи­тельно состоит из отдельных нитей (2). Эти нити получили название хромосом, что в переводе с греческого означает окрашиваю­щиеся тельца. (Следует сказать, что при изу­чении ядра применяют особые краски, которые по-разному окрашивают разные части ядра.) На следующей стадии деления клетки хромо­сомы становятся короче и толще (3, 4). При этом обнаружено замечательное явление: ока­залось, что в клетке каждого вида растения или животного определенное количество хро­мосом.

Строение ядра клетки: ц — цитоплазма, яо —

ядерная оболочка, я — яд­рышко.

39

Фазы деления растительной клетки.

Так, например, в клетке червя аска­риды 4 хромосомы, в клетке ржи — 14. В клет­ке человека — 46 хромосом. В одной и той же клетке хромосомы могут отличаться друг от друга формой и величиной. Но во всех деля­щихся клетках определенного вида животного или растения набор хромосом одинаков.

Индивидуальные различия между хромосо­мами дали возможность установить, что для каждой хромосомы есть в клетках парная ей. Например, 14 хромосом клеток ржи образуют семь пар; 46 хромосом клеток человека — 23 пары.

На следующей стадии деления клетки обо­лочка ядра растворяется. К этому времени в цитоплазме образуется так называемое веретено деления. Оно состоит из тон­чайших нитей, сходящихся к двум проти­воположным полюсам клетки. Хромосомы располагаются по экватору веретена (5). В это время становится заметным, что каж­дая из хромосом начинает расщепляться продольно на две дочерние. Расщепившиеся

хромосомы прикрепляются к нитям веретена и расходятся к полюсам так, что из двух дочер­них хромосом одна отходит к одному полюсу, а другая к другому (6). В результате к каж­дому полюсу отходит столько хромосом, сколь­ко их было в материнской клетке. Если в ней было 46 хромосом, то к каждому полюсу вере­тена отойдет также 46 хромосом. Другими словами, каждому размножению клетки пред­шествует закономерное удвоение хромосом. Затем хромосомы удлиняются, становятся бо­лее тонкими и собираются в клубок. Одновре­менно вокруг хромосом формируются ядерные оболочки двух дочерних ядер (7), а там, где был экватор веретена, появляется перетяжка или перегородка (8), делящая материнскую клет­ку на две дочерние (9).

Так происходит деление подавляющего боль­шинства клеток растений и животных.

Изучение деления клеток показало, что:

1) клеткам каждого вида животных и расте­ний свойственно определенное число хромосом;

2) хромосомы парны, т. е. в одном и том же ядре каждой клетки хромосомы представлены двумя подобными образованиями;

3) перед делением клетки каждая хромосо­ма размножается, расщепляясь продольно, в результате чего ядра дочерних клеток полу­чают то же количество хромосом, какое было в материнской клетке.

Все это приводит к выводу, что хромосомы— очень важная часть клетки. Удвоение хро­мосом при делении клетки показывает, что в ре­зультате этого процесса в клетке формируются хромосомы, подобные существующим.

В последние годы учеными — биологами и био­химиками было детально изучено строение хро­мосом, при этом было установлено, что каждая хромосома состоит из белка и молекул особой нуклеиновой кислоты, так называемой дезоксирибонуклеиновой. Молекулы этой кислоты, коротко называемой ДНК, обладают способностью воспроизводить точно такие же молекулы (в процессе обмена веществ с вещест­вами ядра). Именно такая ауторепродукция (самовоспроизведение) молекул ДНК и происхо­дит перед делением хромосом.

Молекулы дезоксирибонуклеиновой кисло­ты, находящиеся в хромосомах, представляют собой те части клеток, которые определяют наследственные свойства организма (см. ст. «Наследственность»).

Пожалуй, самое замечательное в органиче­ском мире то, что всякое живое существо, начиная свою жизнь с одной клетки — опло-

40

дотворенного яйца, в тысяча тысяч поко­лений клеток сохраняет определенное количест­во хромосом и индивидуальность каждой из них.

Чем же объясняется парность хромосом в клетке? Почему каждая хромосома представ­лена двумя подобными образованиями? Каков биологический смысл этого явления? В живых организмах при образовании половых клеток происходят и такие деления клеток, при кото­рых число хромосом в дочерних клетках умень­шается вдвое — из каждой пары остается одна хромосома. Это происходит при созревании половых клеток. Поэтому в обычных условиях в обычном яйце и в зрелом сперматозоиде жи­вотного имеется половинное количество хро­мосом — по одной из каждой пары. При оплодо­творении, т. е. при слиянии двух созревших половых клеток, сливаются и их ядра. В результате в оплодотворенном яйце будет снова полное парное количество хромосом.

Двойное и одинарное количество хромосом в клетках растения наяды.

Значит, в оплодотворенном яйце половина хромосом — отцовские, а половина — материн­ские. Это соотношение сохраняется во всех клетках развивающегося организма, так как при всех делениях клеток хромосомы размно­жаются.

В НЕДРАХ КЛЕТКИ

Вы, наверно, помните, как после морозной ночи оживала лунная растительность в повести Г. Уэллса «Первые люди на Луне»? Она росла прямо на глазах: поднимались стволы, надува­лись и лопались почки, распускались цветы. Видно было, что все части растений состоят из полупрозрачных пузырьков, за счет деления которых и происходил фантастический рост ра­стений.

Эти пузырьки — клетки. Они представляют собой комочки полужидкого вещества, способ­ные к делению, только увеличенные до видимо­сти простым глазом. Из таких клеток, как нам известно, состоит все живое (см. ст. «Клеточное строение растений и животных»).

Уже давно ученые мечтали о том, чтобы увидеть тончайшее устройство живого и понять его внутреннюю жизнь.

Но чтобы заглянуть в недра клетки, нужно знать устройство живых организмов — растений и животных. Еще в IV в. до н. э. великий есте­ствоиспытатель древней Греции Аристотель написал сочинение «О частях животных», в кото­ром подробно рассмотрел устройство животных организмов. Так, на протяжении двух с поло­виной тысяч лет — от Аристотеля до наших

дней — развивалась наука о строении тела человека и животных. (Наука об устройстве тела человека и животных называется анато­мия — от греческого слова «анатемно», что значит рассекаю.)

В средние века анатомия пришла в упадок. Вскрытие трупов считалось тогда великим грехом. Да и не только в средние века. Одному из героев известной книги Марка Твена «При­ключения Тома Сойера», доктору Робинсону, каких-нибудь сто лет назад пришлось нанимать двух бродяг, чтобы тайком ночью вырыть из могилы труп для своих анатомиче­ских занятий.

Однако, несмотря на все препятствия, ана­томия все же развивалась и достигла некоторых успехов. Ученые хорошо изучили части тела животных и человека. Но объяснить, из чего в свою очередь состоят эти части, они не могли до тех пор, пока на помощь науке не пришло новое могучее средство для углубления в недра живого — микроскоп.

Микроскоп изобрели еще в XVII в. Клеточ­ное строение растений обнаружил в те времена английский ученый Гук. Замечательный гол­ландский микроскопист-любитель Левенгук

41

рассмотрел в свои увеличительные стекла кро­вяные тельца. Но только в XIX в. был сделан следующий шаг в недра живой материи, когда появились современные микроскопы — слож­ные приборы, состоящие из множества частей. В современных микроскопах предельное увели­чение не превышает 3 тыс. раз. Это очень большое увеличение. Правда, и сложные микро­скопы Гука, и сильные увеличительные стекла Левенгука увеличивали рассматриваемые пред­меты уже в 100—200—300 раз.

Но Гук рассматривал изучаемые им объекты в падающем свете, и никаких подроб­ностей строения клетки он не видел, да и не мог увидеть, так как пробка — мертвая ткань, в которой сохранились только клеточные обо­лочки. Левенгук применил более совершенную технику. «Микроскопиумы» Левенгука пред­ставляли собой крохотные, сильно выпуклые, почти шаровидные линзы, вделанные в метал­лическую пластинку. Но он уже смотрел в свои линзы не в падающем свете, как Гук, а на просвет. Теперь световые лучи проходили через изучаемые им объекты. Благодаря этому Левенгук увидел больше, чем Гук.

На протяжении почти 300 лет развития ми­кроскопической техники¹ строение клетки изу­чалось в проходящем свете. Чтобы сделать видимой в клетке частицу, которая измеряется тысячными долями миллиметра (микронами), луч света должен пройти через нее и изменить свою силу и окраску. Для этого необходимо расположить клетки очень тонким слоем. А для того чтобы лучше были видны их части, следует выкрасить эти части специальными красками. Самый простой способ увидеть клетки — изготовить мазок крови. С помощью мазков изучают состав кровяных клеток, чтобы врач мог судить о состоянии здоровья человека.

В наше время редкий человек не знает, как делается мазок крови. Специальной иглой ука­лывается мякоть пальца. Выступившая капля крови захватывается стеклянной пластинкой с гладким отшлифованным краем и переносится на предметное стекло — пластинку размером 76×24 мм. Затем краем отшлифован­ного стекла с каплей крови проводят по пред­метному стеклу — и мазок сделан. Клетки крови распластались на стекле в один тонкий слой. Далее их окрашивают. Так как окрашиваются только убитые клетки, мазок погружают на несколько минут в спирт или в специальные растворы, вызывающие гибель клеток без раз­рушения их составных частей. Через некоторое время краску смывают водой, а стекло высуши­вают. Микроскопический препарат готов. Теперь его можно положить под объектив микроскопа и изучать.

Гораздо труднее было научиться наблюдать живые клетки, и не только наблюдать, но и заставить клетки жить под микроскопом. Сей­час это уже пройденный этап. Ученые давно умеют обращаться с живыми клетками. Их помещают в питательную среду, где клетки перед глазами наблюдателя двигаются, в некоторых случаях превращаются в покровные или мы­шечные клетки, размножаются.

Многое из того, что было видно на микро­скопических препаратах, где на предметных

Микроскоп Р. Гука.

стеклах неподвижно застыли убитые и окра­шенные клетки, подтверждалось в живых клет­ках, существовавших в питательной среде. Но от этого работа клеток не становилась более понятной. Дело было в том, что с помо­щью микроскопа удалось рассмотреть в клетке слишком мало частей, чтобы по устройству клетки судить о том, как она работает.

«Комочком протоплазмы с ядром внутри» назвал клетку 100 лет назад один немецкий ученый. Это определение продержалось в науке вплоть до конца XIX в. Действительно, в клетке было хорошо видно ядро с ядрыш­ком и окружающую его цитоплазму.

Но в цитоплазме не удавалось рассмотреть почти никаких рабочих частей, кроме разнооб­разных зерен, и никто не мог разгадать их наз­начения.

К концу XIX в. с помощью самых сильных микроскопов ученые приступили к изучению

¹ Микроскопическая техника — это те средства, с помощью которых изучают микроскопическое строение (микроскопическую анатомию) человека, животных и растительных организмов.

42

зернышек, видимых в цитоплазме. Не вызы­вало сомнений, что это самые настоящие органы клетки. Ведь в цитоплазме образуются веще­ства, отделяемые клетками (например, капельки секрета), сокращаются волоконца, с помощью которых происходят движения мышц, накапли­ваются жир и другие необходимые организму за­пасные вещества.

Удалось выяснить, что среди зерен, находи­мых в цитоплазме, всегда присутствуют осо­бые зерна, очевидно, жизненно необходимые клетке. Их причислили к постоянным рабочим частям клетки — органоидам — и назвали митохондриями (от греческих слов «митос» — нить, «хондрос» — зерно). Но как изучать строение этих крошек, если их попереч­ник не превышает полумикрона и в микроскоп они почти не видны?

Нашли и другой органоид — сеточку, кото­рая находится около ядра и особенно четко вид­на после специальной обработки. Ей дали название внутриклеточного сетчатого аппарата Гольджи. Но что она делает в клетке — можно было только догадываться. Советский ученый Д. Н. Насонов обосновал гипотезу, что это выделительный аппарат клет­ки. Однако сомнения не покидали ученых.

Стало ясно, что штурм клеточных недр учеными-микроскопистами зашел в тупик. Виной этому была природа света. Дело в том, что свет распространяется волнообразно. Чтобы предмет был виден в микроскоп, волна света должна изменить свое движение, а это возможно лишь тогда, когда она соразмерна предмету. Если же предмет очень маленький, волна пройдет сквозь него, никак не изменившись. Вот почему в ми­кроскоп видны только такие предметы, которые больше хотя бы половины длины световой вол­ны. А это уже не такая малая величина — сред­няя световая волна не менее четырех десятых микрона (см. т. 3 ДЭ, ст. «Свет»).

Конечно, ядро, имеющее в диаметре до десяти микрон, ядрышко — до двух микрон и хромосомы — до одного микрона в тол­щину прекрасно видны в микроскоп. А как быть с более мелкими частями клетки?

Шли годы… Минуло 10, 20, 30 лет после открытия органоидов. Загадочно мерцали перед глазами исследователей неясные тени в ядре и цитоплазме, но увидеть что-либо за пределами уже известного никому не удавалось.

И вдруг — неожиданная, потрясающая возможность для нового броска вперед! Такую возможность представил ученым поток элек­тронов. Если пучок света в микроскопе заме-

Современный световой микроскоп.

нить потоком частиц электричества — элек­тронов, пропустить этот поток через очень тон­кий объектив, а потом с помощью электромагнитов разбросать его веером и направить на экран, то тогда не будет предела увеличению. В самом деле, что может помешать расширять веер потока электронов до каких угодно пре­делов? Ничто. Поэтому и увеличивать рас­сматриваемые части клетки можно в 10 тыс. раз, в 100 тыс., а может быть, и в миллион раз! Можно понять волнение первого исследователя, увидевшего сокровенные недра клетки на экране электронного микроскопа.

Ученый наших дней сидит перед пультом электронного микроскопа. Над пультом воз­вышается гигантский тубус, сверкающий метал­лом рычагов, которые заменяют винты микро­скопа. В верхней части тубуса вставлен патрон с тончайшим срезом через клетку, наклеенным на мелкую проволочную сетку. Выше объекта пылает вольфрамовая нить, посылающая сквозь срез поток электронов. Ниже объекта два элек­тромагнита — «объектив» и «окуляр», которые

43

Внешний вид отечественного электронного микроскопа УЭМВ-100. Слева в рамке — схема движения потока элект­ронов между электромагнитными линзами электронного микроскопа; внизу — на экране в виде овала дано увеличенное изображение.

разбрасывают электроны, промчавшиеся через срез, на широкое пространство экрана. Наблю­датель смотрит на него через увеличительные стекла.

Возникающее здесь увеличение может до­стигать 3 —10 тыс. раз и больше. Но ведь теперь изображение можно сфотографировать и увели­чить еще раз в десять!

Мы в ультрамикромире. Здесь меряют не на микроны, а на десятитысячные их доли — ангстремы. Тут главными консультан­тами микроскописта становятся биохимики — ученые, изучающие химический состав клеток и химические реакции, протекающие в недрах живого вещества. Это и понятно. Здесь начи­наются дела, в которых участвуют молекулы живой материи. Мера, используемая в работе с электронным микроскопом, — ангстрем — это диа­метр атома водорода. В электронный микроскоп различают частицы клеток, измеряемые, напри-

мер, десятью ангстремами, т. е. имеющими в поперечнике всего 10 атомов. Вот почему элек­тронная микроскопия развивается рука об руку с биохимией. Изучение клеточных недр ведут обе науки — каждая со своей стороны.

Примерно в те же годы, когда ученые с по­мощью электронного микроскопа распахнули ворота в ультрамикромир, был открыт новый

Изготовление тончайшего среза для электронного микро­скопа: вверху — общий вид прибора; внизу — стеклянный нож (Н) срезает пластинку в 400 ангстрем толщиной с пласт­массового блока (Б), в котором заключен объект наблюдения.

способ внедрения в глубины клетки — цент­рифугирование измельченных тканей.

О том, чтобы выделить рабочие части клеток— ядра и органоиды — и изучать их работу по отдельности, мечтали многие ученые. Трудность заключалась в следующем: измельчение тканей с целью выделения изолированных клеточных частиц всегда приводило к их разрушению. Но вот однажды в качестве среды, в которой разрушали ткани, применили раствор сахара. И что же! Оказалось, что клеточные части, ядро и митохондрии, в сильно измельченных до полной однородности тканях, не разрушаясь, сохраняются в растворе сахара.

Теперь в ход пускается специальный аппа­рат — ультрацентрифуга, в которой клеточные частицы отделяются одни от других с помощью вращения при очень высоких скоростях. Через некоторое время в одном слое оказываются ядра, в другом — митохондрии, в третьем… но что может быть в третьем слое, кроме свободной от частиц цитоплазмы? Оказывается, есть кое-что. Это новые, невидимые ранее при световой микроскопии, клеточные частицы. Ученые на­звали их рибосомами.

Итак, клеточные частицы выделены и собра­ны в количествах, которые можно исследовать.

%d0%ba%d0%bb%d0%b5%d1%82%d0%be%d1%87%d0%bd%d0%be%d0%b5%20%d1%81%d1%82%d1%80%d0%be%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b5 — со всех языков на все языки

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский

 

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАлтайскийАрабскийАварскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийКаталанскийЧеченскийЧаморроШорскийЧерокиЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийДатскийНемецкийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГалисийскийКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнгушскийИсландскийИтальянскийИжорскийЯпонскийЛожбанГрузинскийКарачаевскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийЛатинскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийМонгольскийМалайскийМальтийскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПуштуПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийРусскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиТамильскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВодскийВьетнамскийВепсскийИдишЙорубаКитайский

Клеточная строение

Клеточное строение, характерное для всех растительных и животных организмов, обусловлено деятельностью клеток, составляющих единое целое. Основные свойства живой материи — это обмен веществ, рост, раздражимость, саморепродукция, наследственность, изменчивость и т. п. — осуществляются на уровне клетки. Несмотря на различия в структуре и функциях клеток отдельных организмов, имеются некоторые общие особенности, присущие всем клеткам, они и являются основным предметом цитологических исследований.[ …]

Кроме организмов, имеющих клеточное строение, имеются и неклеточные формы жизни—вирусы и бактериофаги. Кстати, вирусы были открыты в 1892 г. русским биологом Д.И. Ивановым, а их название в переводе означает «яд», что в общем-то в привычном обиходе для многих людей отражает их воздействие на состояние здоровья.[ …]

Школьники обычно считают, что клеточное строение растений видно только в микроскоп.[ …]

Большинство живых организмов имеет клеточное строение. Клетка — это структурная и функциональная единица живого. Для нее характерны все признаки и функции живых организмов: обмен веществ и энергии, рост, размножение, саморегуляция. Клетки различны по форме, размеру, функциям, типу обмена веществ (рис. 47).[ …]

Это — микроорганизмы, не имеющие клеточного строения. Размеры структурных единиц вирусов (вирионов) колеблются от 10 до 300 нм. В состав вирионов входят молекулы рибонуклеиновой (РНК) или дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислот, окруженные белковой оболочкой. Вирусы имеют разнообразную форму: кубическую, сферическую, палочковидную и др. Размножение вирусов осуществляется простым делением или более сложным путем только внутри клеток живого организма. Вирусы обладают специфичностью действия, т. е. отдельные группы вирусов поражают определенные живые организмы.[ …]

Вскоре после приобретения первичным эндоспермом клеточного строения возникает вторичный эндосперм. Количество ауксина сначала уменьшается благодаря быстрому росту зародыша, а затем, когда рост зародыша начинает прекращаться, увеличивается до максимума. Низкое содержание ауксина в период интенсивного роста зародыша является основной причиной июньского опадения плодов. Прекращение роста зародыша в сочетании с повышенным содержанием ауксина имеет следствием окончание июньского сбрасывания плодов.[ …]

Вирусы — это микроорганизмы размером от 10 до 300 нм, не имеющие клеточного строения. Наиболее часто в воде распространены энтеровирусы размером 15-30 нм и паразитические формы микроорганизмов — фаги, колифаги размером от 50 до 100 нм. Вирусы, колифаги могут содержаться в воде поверхностных и подземных водоисточников, но чаще обнаруживаются в поверхностных водах. В основном загрязнение поступает со сточными водами.[ …]

Между растениями и животными существует ряд сходств (одинаковое клеточное строения, одинаковый генетический материал и т. д.). В то же время для них характерны существенные различия (наличие целлюлозы в клеточных стенках растений, которой нет в мембранной системе клеток животных, присущий многим растениям неограниченный рост, который не характерен для животных и т. д.). Между растениями и животными существуют различия и по численному составу.[ …]

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой. После оплодотворения верхняя часть женского гаметофита также приобретает клеточное строение.[ …]

Эти закономерности тем ближе к действительным, чем меньше угол а (см. рис. 3). Он возрастает с переходом от поперечного сжатия древесины к продольному. Однако и при продольном резании зона II, как показывают опыты, весьма развита и потому влияние клеточного строения древесины на процесс резания значительно.[ …]

Степень разложения — важную характеристику торфа — определяют по относительному содержанию (в %) продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Ее устанавливают специальными анализами торфа, изучением строения растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения можно определить глазомерно (табл. 40). Чем выше степень разложения торфа, тем ценнее агрономические качества торфяных почв как объекта возможного земледельческого освоения. Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинных — чаще всего высокую.[ …]

Чувствительность эндосперма ко всякого рода воздействиям меняется в процессе эмбриогенеза. Особенно он чувствителен в ранний период своего развития, когда находится в свободноядерном состоянии. После приобретения клеточного строения эндосперм реагирует на те или иные нарушения значительно слабее. АНУ оказывает особо сильное угнетающее действие на те завязи, у которых во время опрыскивания зародыши семян находятся в 5—10-клеточной стадии.[ …]

Возбудителями болезней являются вирусы, которые отличаются от грибов и бактерий малыми размерами частиц, видимыми только под электронным микроскопом. Они не способны самостоятельно проникать в клетки растений через оболочки и покровные ткани, не имеют клеточного строения и могут размножаться только в живых клетках восприимчивых организмов.[ …]

Аналогия заставила бы меня сделать еще один шаг — допустить, что все животные и растения происходят от одного общего прототипа. Но аналогия может иногда быть неверным путеводителем. Тем не менее все живые существа имеют много общего в их химическом составе, в их клеточном строении, в законах их роста и в их чувствительности по отношению к вредным влияниям. Мы видим это даже в таком, казалось бы, незначительном факте, каково, например, одинаковое действие одного и того же яда на растения и на животных или, например, действие яда насекомого, вызывающее уродливое образование галлов на шиповнике и на дубе. У всех органических существ, за исключением, быть может, самых низших, половой процесс существенно сходен. У всех, насколько в настоящее время известно, зародышевый пузырек одинаков, так что все организмы начинают свое развитие от одного общего начала. Если мы даже остановимся только на двух главнейших подразделениях, именно, на животном и растительном царствах, то некоторые низшие формы представляют в такой мере промежуточный характер, что натуралисты не раз спорили о том, к которому из двух царств их должно отнести» [14].[ …]

Современная наука обладает многими фактами, доказывающими единство происхождения органического мира на планете. В пользу общности происхождения всего живого говорят удивительно близкий элементный химический состав всех организмов, от бактерий до животных, высокая степень сходства не только в строении биологических молекул, но и в способе их функционирования, единые для всего живого принципы генетического кодирования наследственной информации, клеточное строение всех организмов и сходство функционирования и деления клеток и многое другое. Крайне маловероятно, чтобы такое сходство в строении и функционировании живых организмов могло быть следствием случайного совпадения. Все эти факты доказывают единство происхождения всего живого и его эволюционного развития от простою к более сложному. На эволюционное происхождение живою мира указывают также сходство начальных стадий эмбрионного развития всех животных, наличие рудиментных органов, богатейшие палеонтологические данные, подтверждающие эволюционные изменения морфологических признаков живых организмов на нашей планете уже более 3 млрд. лет.[ …]

ОРГАНИЗМ [от лат. organizo — устраиваю, сообщаю стройный вид] — живое существо, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи. О. — замкнутая по структуре, иерархически организованная, неравновесная, самоорганизующаяся, открытая по обмену веществом и энергией система, элемент всех экосистем. Большинство О. имеет клеточное строение. См. Жизнь. ОРГАНИЗМ-ИНДИКАТОР — организм, который в силу узкой экологической приспособленности (стеноби-онт), приспособленности к жизни только в данной экосистеме или чувствительности к определенным веществам (в т. ч. к загрязняющим) своим поведением, изменением физиологических реакций (подавленное состояние, усиленное размножение) либо самой возможностью существования указывает на изменения в окружающей среде. См. Биоиндикатор. ОРГАНИЗОВАННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ — см. Воздействие организованное.[ …]

Эти величины значительно превышают ошибки измерении и вычислений, поэтому можно считать, что периодичность изменения компонентов линейных и угловых деформаций обнаружена. Так как длина волны деформаций, равная 0,2—0,25 мм, сравнительно с толщиной годового слоя невелика, то периодичность нельзя объяснить только слоистостью древесины. По-видимому, она связана с ее клеточным строением.[ …]

В 1671 .г, анатомы растений Мальпиги и Грю одновременно и независимо друг от друга подтвердили открытие Гука, показав, что растения состоят из тесно расположенных «пузырьков» или «мешочков». Свой труд Мальпиги назвал «Обзором анатомии растений», а Грю — «Началом анатомии растений». Величайшая заслуга этих ученых в том, что они обосновали учение об анатомии растений. Таким образом, уже в XVII в. клеточное строение было известно, хотя роль клетки как основной структурной единицы всех живых организмов еще не была осознана. Первые ученые-цитологи придавали большое значение строению клеточной оболочки, недооценивая значение содержимого клетки — протопласта. Эти ошибочные представления господствовали в биологии на протяжении почти полутораста лет. Между тем развитие учения о клетке прогрессировало по мере совершенствования строения микроскопа, у которого вначале появился штатив с подвижным тубусом, затем осветительное зеркало и ахроматическая линза.[ …]

Вирусы относятся к ультрамикробам, которые настолько малы, что проходят через мембранные фильтры, задерживающие обычные бактерии. Вирус полиомиелита выделен также в форме кристаллического протеина, обладающего инфекционными свойствами. Для вирусов характерны отсутствие клеточного строения, простота химического состава (обычно гидратированный белок и специфическая нуклеиновая кислота), своеобразие обмена веществ (не имея своей ферментативной системы, они являются паразитами живой клетки животных и растений). Вирусы не размножаются на искусственных питательных средах; накапливаются они и проходят определенный цикл развития в соответствующих живых клетках. Действие многих антибиотиков и химиотерапевтических веществ на них малоэффективно.[ …]

Наружные покровы тела нематод состоят из двух плотно соединенных вместе слоев. Верхний слой (кутикула), представляет собой прозрачную, бесцветную, очень прочную, мало проницаемую для посторонних веществ оболочку. В результате этого некоторые виды нематод могут долго находиться в неблагоприятных для них средах. Нижний слой (субкутикула) у некоторых нематод состоит из мелкозернистой густой прозрачной протоплазмы (гиподермы), лишенной клеточного строения, но с сохранившимися кое-где ядрами. Нематоды раздельнополые. Размножаются они обычно откладыванием яиц. Иногда только что отложенные яйца содержат внутри уже вполне сформированные зародыши. Количество яиц у свободно-жпвущих форм исчисляется десятками экземпляров, в то время как у паразитов оно достигает миллионов. Цикл развития у некоторых видов длится в течение 5—6 сут, а у других затягивается до месяца и более. Развитию благоприятствует соответствующая (оптимальная) температура.[ …]

Систематика грибов. В микологии все грибы разделяют по ряду морфолого-биологических признаков на низшие и высшие. К низшим принадлежат два класса: а) архимицеты, не имеющие мицелия и живущие в водной среде, и б) фикомицеты, часть из которых еще ведет водный образ жизни и часть в процессе филогенеза уже перешла к сухопутному существованию. Размножаются фикомицеты спорами бесполым и половым путем. При бесполом размножении споры образуются в специальных шарообразных органах — спорангиях, расположенных на длинных отростках мицелия — спорангиеносцах, имеющих длину от десятков до сотен микрон. Каждый спорангий содержит от нескольких десятков до 300—500 спор. У фикомицетов типичный нитчатый мицелий, однако он не имеет клеточного строения, не септированный.[ …]

В зоне водорослей осуществляются процессы ассимиляции углекислоты и накопление органических веществ. Как известно, для осуществления процессов фотосинтеза водорослям необходим солнечный свет. Поэтому слой водорослей обычно размещается вблизи верхней поверхности слоевища, непосредственно под верхним коровым слоем, а у вертикально стоящих кустистых лишайников еще и над нижним коровым слоем. Слой водорослей чаще всего бывает небольшой толщины, и водоросли размещаются в нем так, что находятся почти в одинаковых условиях освещения. Водоросли в слоевище лишайника могут образовывать непрерывный слой, но иногда гифы микобионта делят его на отдельные участки. Для осуществления процессов ассимиляции углекислоты и дыхания водорослям необходим также нормальный газообмен. Поэтому грибные гифы в зоне водорослей не образуют плотных сплетений, а расположены рыхло на некотором расстоянии друг от друга. Лишь у некоторых пустынных лишайников водоросли окружены плотной грибной тканью клеточного строения, которая защищает их от жаркого и яркого пустынного солнца. Грибные гифы, окружающие водоросли, обычно являются ответвлениями или вершинами гиф сердцевины. Но, в отличие от сердцевинных гиф, они меньшей толщины, обладают более тонкими стенками и часто бывают поделены поперечными перегородками па множество клеток. Иногда, срастаясь, такие гифы образуют в зоне водорослей рыхлые сетчатые переплетения.[ …]

Клеточное строение растений и животных – Часть 2

Мускульная ткань внутренних органов, например кишечника, состоит из гладких мускульных клеток. Эти клетки имеют форму удлиненных, веретеновидных волокон. Внутри каждой клетки расположены тончайшие волоконца, способные сокращаться. Железистые клетки формой похожи на эпителиальные, но в них образуются и выделяются наружу различные вещества, например слюна из клеток слюнных желез, жир из жировых желез кожи. Поэтому в протоплазме железистых клеток заметны скопления выделяемого ими вещества — секрета. Нервные клетки чаще имеют звездчатую или грушевидную форму. Их ветвящиеся отростки служат для контакта с другими нервными клетками. Таким образом, основу строения растений и животных составляют клетки, образующие различные ткани. В этом сущность клеточной теории. Но только ли из клеток состоит весь организм многоклеточного растения или животного? Оказывается, что, кроме клеток, различные ткани содержат еще межклеточные вещества. Так, например, соединительная ткань животных состоит из вытянутых или звездчатых клеток, не прилегающих одна к другой. Пространство между ними заполнено межклеточным веществом и волокнами, не имеющими клеточного строения. Хрящ животных состоит из округлых клеточек, рассеянно расположенных в эластичном межклеточном веществе. Нет клеточного строения у сухожилий, которыми мышцы присоединяются к костям.

Каждое животное начинает свое существование с одной яйцевой клетки, и на ранних стадиях развития зародыш состоит только из клеток. Все неклеточные и межклеточные образования в организме развиваются позже за счет тех или иных клеток. Клетки тканей в животном организме не всегда отделены одна от другой, часто они связаны между собой протоплазматическими мостиками. Такие же протоплазматические мостики есть и у растений. Связь между клетками осуществляется также диффузией растворенных веществ из клетки в клетку.

Очень любопытно, что в животном организме есть такие ткани, в которых отдельные клетки не различимы. Замечательным примером может служить мышечная ткань скелетных мышц человека, всех позвоночных животных, некоторых моллюсков и насекомых.

В отличие от гладких мышц такие поперечнополосатые мышцы состоят из более крупных мускульных волокон. Под микроскопом видно, что на волокне правильно чередуются темные и светлые поперечные полосы, чего нет у гладких мышц. При более подробном изучении видно, что волокно состоит из многих более тонких волоконец, сложенных в пучки. Каждый пучок одет снаружи тонким слоем протоплазмы, в которой находятся многочисленные ядра, и покрыт тончайшей оболочкой. Мускульные волоконца пучка могут сокращаться.

Поперечнополосатое мускульное волокно не соответствует одной клетке. Это более сложное образование. В зародышевом развитии такие волокна образуются из особых отдельных клеточек, называемых миобластами.

Итак, тела растений и животных состоят из многих клеток, межклеточных веществ и более сложных соединений клеток. Но различные клетки в организме приспособлены к различным видам жизнедеятельности. Однако живой организм — не простая совокупность клеток. Все клетки, ткани и органы тесно связаны между собой и составляют единое целое. Именно потому, что ‘различные клетки специализированы в различных направлениях, они не могут жить без других клеток. Мускульное волокно или нервная клетка, как и многие другие клетки организма, не могут питаться непосредственно. Пища переваривается в кишечнике, оттуда поступает в кровь и кровью доставляется клеткам мускулов и нервов в усвояемом виде. Клетки корня и многих других органов зеленого растения не могли бы жить без зеленых клеток мякоти листа. Вот почему клетки многоклеточных животных и растений, выделенные из организма, не могут долго жить и неизбежно погибают. В этом их отличие от одноклеточных и некоторых низших многоклеточных растений и животных.

Сколько клеток в теле взрослого человека или крупного животного? Сколько их у дуба или липы? Многие миллионы. Но и человек, и собака, и дуб начали свое существование с одной оплодотворенной яйцевой клетки. Пока организм растет и развивается, размножаются и его клетки, да и позже, когда организм достигнет предельного роста, размножение клеток не останавливается, так как молодые клетки необходимы для замены отмирающих. Многолетние растения обладают, кроме того, неограниченным ростом. Множество клеток сбрасывает дерево в опадающих осенью листьях, но еще больше клеток появляется весной в новой листве.

Это возможно только потому, что клетки размножаются. Однако к размножению способны далеко не все клетки многоклеточного организма. Многие из них приспособлены к определенным ограниченным видам жизнедеятельности и утратили способность размножаться. У животных не размножаются, например, нервные и мускульные клетки, эритроциты крови. Новые же такие клетки образуются из особых неспециализированных клеток.

У красных кровяных телец—эритроцитов нет ядра, и размножаться они не способны. В крови человека они живут всего около 30 дней, а затем погибают. Между тем эритроциты нужны организму в огромном количестве, так как они доставляют кислород из легких во все части тела. Достаточно сказать, что в кубическом миллиметре крови здорового человека около 5 млн. эритроцитов.

Как же пополняется число эритроцитов в крови? Эритроциты образуются в так называемых кроветворных органах, а именно в костном мозгу, в результате размножения особых клеток, имеющих ядра.

У высших растений делящиеся клетки сосредоточены преимущественно в определенных местах растений или в определенных тканях. Так, например, почки и новые побеги образуются размножением клеток только в точке роста растения: корень растет в длину размножением клеток кончика корня, стебель утолщается за счет размножения клеток особой ткани — камбия.

Чтобы понять процесс размножения клеток, необходимо ознакомиться подробнее со строением клеточного ядра, так как его роль в делении клетки особенно велика.

Ядро и протоплазма есть в каждой живой полноценной клетке. Многочисленные опыты расчленения клеток показали, что ни протоплазма без ядра, ни ядро без протоплазмы существовать не могут и погибают. Попятно поэтому, что на строение ядра ученые обращали особое внимание.

Изучение ядра показало, что на различных этапах жизни клетки оно выглядит неодинаково. У ядра в неделящейся, но растущей клетке иное строение, чем во время деления. Строение ядер не-делящихся клеток довольно разнообразно. В наиболее типичных случаях различают в ядре ядерную оболочку и жидкое содержимое ядра, в котором часто заметны одно или несколько плотных телец — ядрышек. Кроме того, в ядре можно иногда наблюдать тончайшую сеть переплетающихся нитей.

По-другому выглядит строение ядра перед началом деления клетки. В ядре происходит ряд изменений, закономерно следующих одно за другим, и, что особенно важно, эти изменения происходят очень сходно у всех растений и животных.

Под микроскопом в начале деления клетки можно различить в ядре нити, спутанные в плотный клубок.

Немного позже клубок становится более рыхлым, и отчетливо видно, что он действительно состоит из отдельных нитей. Эти нити получили название хромосом, что в переводе с греческого означает «окрашивающиеся тельца». (Следует сказать, что при изучении ядра применяют особые краски, которые по-разному окрашивают разные части ядра.) На следующей стадии деления клетки хромосомы становятся короче и толще. При этом обнаружено замечательное явление. В клетке каждого вида растения или животного определенное количество хромосом. Так, например, в клетке червя аскариды 4 хромосомы, в клетке ржи — 14, в клетке человека — 48 хромосом. В одной и той же клетке хромосомы могут отличаться друг от друга формой и величиной. Но во всех делящихся клетках определенного вида животного или растения набор хромосом одинаков.

Индивидуальные различия между хромосомами дали возможность установить, что для каждой хромосомы есть в клетке парная ей. В клетках ржи 14 хромосом — семь пар; у человека в клетке 48 хромосом — 24 пары.

На следующей стадии деления клетки оболочка ядра растворяется. К этому времени в протоплазме образуется так называемое веретено деления. Оно состоит из тончайших протоплаз-матических нитей, сходящихся к двум противоположным полюсам клетки. Хромосомы располагаются по экватору веретена. В это время становится заметным, что каждая из хромосом начинает расщепляться продольно на две дочерние.

Расщепившиеся хромосомы прикрепляются к нитям веретена и расходятся к полюсам, так что из каждых двух дочерних хромосом одна отходит к одному полюсу, а другая— к другому. В результате к каждому полюсу отходит столько хромосом, сколько их было в материнской клетке. Если в ней было 48 хромосом, то к каждому полюсу веретена отойдет также 48 хромосом. Другими словами, каждому размножению клетки предшествует закономерное размножение хромосом.

Затем хромосомы удлиняются, становятся более тонкими и собираются в клубок. Одновременно вокруг хромосом формируются ядерные оболочки двух дочерних ядер, а там, где был экватор веретена, появляется перетяжка, делящая материнскую клетку на две дочерние.

Так происходит деление подавляющего большинства клеток растений и животных.

Изучение деления клеток показало:

1. Клеткам каждого вида животного или растения свойственно определенное число хромосом.

2. Хромосомы парны, т. е. в одном и том же ядре каждой клетки хромосомы представлены двумя подобными образованиями.

3. Перед делением клетки каждая хромосома размножается, расщепляясь продольно, в результате чего ядра дочерних клеток получают то же количество хромосом, какое было в материнской клетке.

Что такое животная клетка, ее структура и функции с диаграммой?

Определение

Клетки животных — основная единица жизни организмов царства Animalia. Это эукариотические клетки , , что означает , что они имеют истинное ядро ​​и специализированные структуры, называемые органеллами, которые выполняют различные функции.

Животная клетка — это один из типов эукариотических клеток, окруженных клеточной мембраной и содержащих мембраносвязанные органеллы и истинное ядро, которые выполняют различные функции.В отличие от любой другой эукариотической клетки, такой как трусики и грибы, животная клетка не имеет клеточной стенки. В животной клетке нет органелл, специфичных для растений, таких как клеточная стенка, которая поддерживает растительную клетку, или хлоропласта, который отвечает за фотосинтез.

Обзор клеток животных

Животные, растения, грибы и простейшие состоят по крайней мере из одной эукариотической клетки. Напротив, бактерии и археи состоят из одной прокариотической клетки.

Все клетки окружены клеточной мембраной (также называемой плазматической мембраной).Клеточная мембрана — это граница, которая отделяет внутреннюю часть клетки от внешней части клетки. Плазматическая мембрана включает в себя все компоненты клетки, которые взвешены в гелеобразной жидкости, называемой цитоплазмой. Цитоплазма — это место расположения органелл.

Эукариотические клетки отличаются от прокариотических клеток наличием определенного ядра и других мембраносвязанных органелл, таких как митохондрии, эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи. Прокариотические клетки не имеют определенного ядра (вместо этого область цитоплазмы, называемая нуклеотидом, содержит генетический материал).У них также отсутствуют мембраносвязанные органеллы.

Все животные многоклеточны, то есть несколько клеток работают вместе, образуя единый организм. В сложных организмах, таких как люди, эти клетки могут быть высокоспециализированными для выполнения различных функций. Таким образом, они часто выглядят и функционируют по-разному, хотя все они являются человеческими клетками.

Структура животной клетки

Клетки животных типичны для эукариотических клеток , заключенных в плазматическую мембрану и содержащих мембраносвязанные ядра и органеллы.Отсутствие жесткой стенки клеток позволило животным развить большее разнообразие типов клеток, тканей и органов .

Клетки животных имеют множество различных органелл, которые работают вместе, чтобы позволить клетке выполнять свои функции. Каждую ячейку можно представить себе как большую фабрику с множеством отделов, таких как производство, упаковка, отгрузка и бухгалтерия. Каждый из этих отделов представлен разными органеллами.

Существует множество различных клеток животных, каждая из которых выполняет определенные функции.Следовательно, не каждая животная клетка имеет все типы органелл, но в целом животные клетки содержат большинство (если не все) из следующих органелл. Кроме того, некоторые органеллы будут присутствовать в одних клетках в большом количестве, а не в других.

Ядро

Ядро содержит весь генетический материал клетки. Эта генетическая информация называется дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). ДНК содержит все инструкции по производству белков, которые контролируют всю деятельность организма.Таким образом, ядро ​​похоже на офис менеджера клетки.

ДНК — чрезвычайно ценная и строго регулируемая молекула. Следовательно, он не существует просто голым в ядре! Вместо этого ДНК плотно наматывается на структурные белки, называемые гистонами, с образованием хроматина. Когда клетка готова к делению для передачи генетической информации новым клеткам (дочерним клеткам), хроматин образует сильно конденсированные структуры, называемые хромосомами.

Ядро регулирует, какие гены «включаются» в клетке и в какое время.Это контролирует активность клетки. Гены, которые активны в данный момент времени, будут разными в зависимости от типа клетки и функции, которую она выполняет.

Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерной мембраной), которая отделяет его от остальной части клетки. Ядерная оболочка также содержит поры, которые позволяют входить и выходить некоторым молекулам.

Помимо всего генетического материала, есть также подраздел ядра, называемый ядрышком, который выглядит как ядро ​​внутри ядра.Ядрышко — место синтеза рибосомы. Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерной мембраной), которая отделяет его от остальной части клетки.

Ядро также регулирует рост и деление клетки. Когда клетка готовится к делению во время митоза, хромосомы в ядре дублируются и разделяются, и образуются две дочерние клетки. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деления клеток.

Рибосомы

Рибосомы — это органеллы, обнаруженные как в прокариотических, так и в эукариотических клетках.Они похожи на мини-машины, которые синтезируют все белки в клетке. В любой отдельной животной клетке может быть до 10 миллионов рибосом! Рибосомы образуют производственный отдел клетки.

В ядре последовательность ДНК, которая кодирует конкретный белок, копируется в промежуточную молекулу, называемую информационной РНК (мРНК). Молекула мРНК передает эту информацию рибосоме, а ее последовательность определяет порядок аминокислот в полипептидной цепи. Рибосома синтезирует эту полипептидную цепь, которая в конечном итоге сворачивается в белок.В клетках животных рибосомы могут свободно находиться в цитоплазме клетки или прикрепляться к эндоплазматическому ретикулуму.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) представляет собой сеть уплощенных мембраносвязанных мешочков, которые участвуют в производстве, переработке и транспортировке белков, синтезированных рибосомами. Эндоплазматический ретикулум подобен сборочной линии клетки, где продукты, произведенные рибосомами, обрабатываются и собираются.

Существует два вида эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая. Грубый ER имеет рибосомы, прикрепленные к поверхности мешочков. Smooth ER не имеет прикрепленных рибосом и выполняет функции хранения, синтеза липидов и удаления токсичных веществ.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи, также называемый комплексом Гольджи или тельцем Гольджи, получает белки из ER и складывает, сортирует и упаковывает эти белки в пузырьки. Аппарат Гольджи похож на отдел доставки клетки, поскольку он упаковывает белки для доставки к месту назначения.

Как и ER, аппарат Гольджи также состоит из ряда мембраносвязанных мешочков. Эти мешочки происходят из пузырьков, отпочковавшихся от ER. В отличие от системы мембран в ER, которые связаны между собой, карманы аппарата Гольджи прерывистые.

Лизосомы

Лизосомы представляют собой везикулы. Везикулы — это сферы, окруженные мембраной, которая исключает их содержимое из остальной цитоплазмы. Везикулы широко используются внутри клетки для метаболизма и транспорта больших молекул, которые не могут пересечь мембрану без посторонней помощи.

Лизосомы — это специализированные пузырьки, содержащие пищеварительные ферменты. Эти ферменты могут расщеплять большие молекулы, такие как органеллы, углеводы, липиды и белки, на более мелкие единицы, чтобы клетка могла их повторно использовать. Таким образом, они похожи на отдел утилизации / переработки отходов ячейки.

Митохондрии

Митохондрии — органеллы, производящие энергию, широко известные как «электростанция клетки». Процесс клеточного дыхания происходит в митохондриях.Во время этого процесса сахара и жиры расщепляются в результате ряда химических реакций, высвобождая энергию в виде аденозинтрифосфата (АТФ).

АТФ подобен энергетической валюте клетки. Думайте о каждой молекуле как о перезаряжаемой батарее, которую можно использовать для питания различных клеточных процессов.

Цитоплазма

Цитозоль — это гелеобразная жидкость, содержащаяся внутри клеток. Цитозоль и все органеллы внутри него — за исключением ядра — вместе называются цитоплазмой клетки.Этот цитозоль состоит в основном из воды, но также содержит ионы, белки и небольшие молекулы. PH обычно нейтральный, около 7.

Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть нитей и канальцев, расположенных по всей цитоплазме клетки. Он выполняет множество функций: придает клетке форму, обеспечивает прочность, стабилизирует ткани, закрепляет органеллы внутри клетки и играет роль в передаче клеточных сигналов. Он также обеспечивает механическую поддержку, позволяющую клеткам двигаться и делиться.Существует три типа филаментов цитоскелета: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана окружает всю клетку и отделяет ее компоненты от внешней среды. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов (так называемый бислой фосфолипидов). Фосфолипиды — это молекулы с головкой фосфатной группы, присоединенной к глицерину, и двумя хвостами жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде из-за гидрофильных свойств головы и гидрофобных свойств хвостов.

Клеточная мембрана избирательно проницаема, что означает, что она позволяет только определенным молекулам входить и выходить. Кислород и углекислый газ легко проходят сквозь них, в то время как более крупные или заряженные молекулы должны проходить через специальные каналы, связываться с рецепторами или поглощаться.

Часто задаваемые вопросы

Как следует из названия, животная клетка — это тип клетки, который специфически встречается в тканях животных. Он характеризуется отсутствием клеточной стенки, а клеточные органеллы заключены в клеточную мембрану.

Назовите клеточную органеллу, которая содержит генетический материал клетки.

Какая клеточная органелла отвечает за выработку энергии для клеточной деятельности?

Назовите двухслойную мембрану, отвечающую за обволакивание ядра.

Какова роль лизосом?

Лизосомы помогают в процессе пищеварения, выведения и обновления клеток.

Люди тоже читают

Строение животной клетки

Животная клетка

Структура животной клетки

Животная ткань состоит из небольших единиц, называемых животными клетками, где каждая клетка содержит множество компонентов. Животные клетки имеют различные размеры и неправильную форму. и большая часть размеров ячейки находится в диапазоне от 1 до 100 микрометров.

Плазматическая (клеточная) мембрана

T he Плазматическая мембрана — это внешняя мембрана животной клетки, она контролирует вещества, которые входят или покидают клетку, а клеточная мембрана состоит из фосфолипидов, которые имеют полярные (гидрофильные) головки и неполярные (гидрофобные) хвосты.

Строение клеток животных.

Цитоплазма

Все компоненты клетки взвешены в цитоплазме, которая представляет собой жидкость, заполняющую клетку. Цитоплазма поддерживает давление клетки, и это гарантирует, что клетка не сжимается и не лопается, и все биологические операции клетки происходят в цитоплазма.

Ядро

Ядро организует биологические процессы в клетке и отвечает за деление клетки. Ядро окружено пористой мембраной, известной как ядерная мембрана. Ядро контролирует активность клетки и известно как центр управления.

Маленькие пылесосы

Маленькие вакуоли связаны единой мембраной и небольшими органеллами, и они являются хранящими органеллами во многих организмах.

Рибосомы

Рибосомы находятся во взвешенном состоянии в цитоплазме и прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму. Рибосомы обнаруживаются в большом количестве во всех клетках, поскольку синтез белка очень важен для клетки. трансляция РНК имеет место.

Растительная клетка характеризуется наличием клеточной стенки и зеленых пластид (хлоропластов), чем животная клетка. Как животные, так и растительные клетки похожи по наличию плазматической мембраны, цитоплазмы и ядра. неопределенная форма из-за отсутствия клеточной стенки.

Строение растительной клетки

Дифференциация клеток и разнообразие тканей животных

Разнообразие клеток, Теория клеток, Роль ученых в открытии клетки и ее структуры

Части клетки & Как клетка может выполнять свои функции?

Гистология, Молекулярная структура клеточной мембраны, Функции и структура клетки

Активность клеток

— Комната как клетка

Подготовка:

Обустройте комнату следующим образом: сначала для клетки растения, а затем для клетки животного.Студенты войдут в растительную клетку и пройдут через шкафы, чтобы обнаружить органеллы растительной клетки, а затем повторить процесс для животной клетки.

Подготовьте этикетку для каждого учащегося для каждой из следующих частей ячеек в соответствующем носителе для чтения:

• вакуоль
• митохондрии
• лизосома
• Аппарат Гольджи
• хлоропласт

Ненавязчиво (напечатайте) нанесите инициалы каждого учащегося на карточку, чтобы после занятия определить, правильно ли он пометил органеллы.Остальные части ячейки будут обсуждаться в группе.

Учащиеся должны определить, является ли клетка клеткой растения или клетки животного, основываясь на структуре (структурах), окружающей клетку, и структурах внутри клетки. Это можно обсудить как в группе, когда студенты входят в комнату, так и с отдельными студентами на протяжении всего занятия.

Раздайте студентам карточки с названиями структур крупным шрифтом или шрифтом Брайля и позвольте им пометить их. Когда они определили, какая структура представлена ​​предметами в конкретном шкафу, они должны поместить карту в небольшую ванну наверху шкафа.(Я использовал контейнеры из пенопласта от грибов, но подойдет любой маленький контейнер.)

Только растительная ячейка:

• Стена клетки — дверь и стены комнаты будут представлять собой стену клетки.
• Центральная вакуоль — поместите несколько банок и контейнеров с едой и бутылки с водой в один шкаф — это будет центральная вакуоль. В растительных клетках будет только ОДНА вакуоль.
• Хлоропласт — Поместите пакеты с сахаром в несколько шкафов, чтобы представить сахар, производимый растениями в хлоропластах.В клетках растений много хлоропластов.

Только камера для животных:

• несколько вакуолей — у животных много вакуолей, поэтому несколько шкафов следует заполнить несколькими контейнерами, банками с едой и бутылками с водой. Я еще не включил их, но модели экскрементов для вакуолей можно приобрести у Acorn Naturalist www.acornnaturalists.com
• лизосомы — мусорное ведро, полное вторсырья — лизосома — это место, в котором молекулы расщепляются для повторного использования в клетках животных.

Найдено в обоих:

• Сотовая мембрана — толстая занавеска для душа, которая вешается с внутренней стороны дверцы для растительной клетки или поперек открытой дверцы для животной клетки ( См. Рисунок)
• Ядро — Самая большая сфера — Очень большой пляжный мяч или Солнце из большой модели Солнечной системы
• Модель ДНК (предпочтительно модель APH www.aph.org) должна быть доступна для описания ее местоположения в ядре.
• Митохондрии — В нескольких шкафах должны быть батарейки, представляющие митохондрии, которые производят энергию из пищи в клетке ( См. Рисунок )
• Аппарат Гольджи — куча старой почты — Обработка и переупаковка белков происходит в аппарате Гольджи (известном как почтовое отделение ячейки)
• Эндоплазматическая сеть — железнодорожные пути, которые можно найти в разных частях комнаты. Эндоплазматический ретикулум перемещает белки и другие вещества по клетке (Эндоплазматический ретикулум будет обсуждаться и не обозначаться студентами.)

Клетки — Только структуры в клетках животных

Структуры только в клетках животных

Пришло время обсудить наш собственный специальный набор клеточных товаров.

Центриоли

Центриоль представляет собой небольшую бочкообразную трубку, состоящую из белка, расположенного в цитоплазме.

Бочки веселья:

Основная функция центриоли — способствовать делению клеток и пространственному расположению структур внутри клетки.О функции центриолей известно меньше, чем о многих других органеллах, обсуждаемых в этом разделе, но биологи узнают, что эти маленькие белковые трубочки играют решающую роль в воспроизводстве клеток и даже росте клеток .

Более того, теперь известно, что центриоли необходимы для развития жгутиков и ресничек . Клетки с поврежденными или отсутствующими центриолями не могут образовывать должным образом функционирующие жгутики и реснички — состояние, которое может привести к болезни и даже смерти организма.

Жгутики и реснички

Жгутики и реснички представляют собой продолжения клеточной мембраны, которые выстланы цитоскелетом и, в случае жгутиков, митохондриями . Жгутики выглядят как плети и обычно намного длиннее, чем реснички, но часто ресничек на каждой клетке на сотни больше, чем жгутиков.

Вот некоторые из реальных жгутиков:

Электронная микрофотография (Источник)

Жгутики в первую очередь ответственны за движение клеток, и этот подобный хлысту вид не случаен.Размахивая жгутиком, жгутик продвигает свою клетку через окружающую среду. Сперматозоиды — отличный пример клеток животных, обладающих жгутиками. В этих клетках жгутики быстро вращаются, выталкивая сперму по влагалищному каналу, в матку и, наконец, в яйцеклетку.

Реснички, с другой стороны, действуют больше как короткие волоски, движущиеся вперед и назад по внешней стороне клетки.

Картина под морем? Нет, только несколько ресничек:

Сканирующее электронное изображение микрографии (Источник)

Реснички обычно перемещают вещество мимо клетки.Наиболее распространенными примерами реснитчатых клеток являются клетки, выстилающие трахею или дыхательную трубу животных. Там реснички перемещают слизь, содержащую грязь и другие вдыхаемые частицы, вверх по дыхательному горлу в пищевод, где частицы можно кашлянуть или проглотить.

Brain Snack

Жгутики и реснички в клетках животных эволюционно не связаны с таковыми в бактериальных клетках; однако есть несколько странных маленьких червей, которые покрывают свои тела бактериями, которые похожи на жгутики.Посмотрите их здесь.

Разница между животной и человеческой клеткой

Основное различие между животной клеткой и человеческой клеткой состоит в том, что животная клетка может иметь разные размеры геномов в зависимости от вида, тогда как человеческая клетка имеет 3 миллиарда пар оснований в своем геноме. Кроме того, количество генов, кодирующих белок, в геноме животной клетки зависит от вида, в то время как геном человека состоит примерно из 25 000 генов, кодирующих белок.

Клетка животных и клетки человека — очень похожие типы клеток.У обоих нет клеточной стенки, больших вакуолей, а также хлоропластов. Другие органеллы как животных, так и клеток человека, такие как клеточная мембрана, цитоплазма, структура ядра, небольшие вакуоли, митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы и эндоплазматический ретикулум (ЭР), аналогичны.

Основные зоны покрытия

1. Что такое животная клетка
— Определение, структура, факты
2. Что такое человеческая клетка
— Определение, структура, факты
3.Каковы сходства между животной клеткой и человеческой клеткой
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между животной клеткой и человеческой клеткой
— Сравнение основных различий

Ключевые термины: животная клетка, хромосомы, человеческая клетка, многоклеточная, органеллы

Что такое животная клетка

Животная клетка — это тип эукариотической клетки с мембраносвязанным ядром и органеллами.Другие типы эукариотических клеток — это клетки растений с клеточной стенкой, хлоропластами и большой вакуолью. Но в клетках животных нет ни одной из вышеупомянутых органелл. Однако как животные, так и растительные клетки разделяют другие клеточные структуры, такие как клеточная мембрана, цитоплазма, ядро, митохондрии, лизосомы, Гольджи, рибосомы и ER.

Рисунок 1: Структура животной клетки

Животная клетка может образовывать многоклеточные организмы в царстве Animalia, такие как черви, насекомые, земноводные, рептилии, млекопитающие и т. Д.в зависимости от генетической информации в геноме.

Что такое человеческая клетка

Клетки человека — это клетки различных типов, которые вместе составляют человеческое тело. У человека присутствует около 210 функционально различных типов клеток. Некоторые из их функций — секреция, хранение и т. Д.

Рисунок 2: Клетка человека

И клетки человека, и клетки животных диплоидны, за исключением гаплоидных гамет. Размер генома человека составляет примерно 3 миллиарда пар оснований.Он содержит около 25 000 генов, кодирующих белок.

Сходства между животной клеткой и клеткой человека

• Клетка животных и клетки человека не имеют клеточной стенки, хлоропластов и большой вакуоли, как в растительной клетке.
• Оба имеют клеточную мембрану, цитоплазму и другие органеллы, такие как митохондрии, 80S рибосомы, Гольджи и ER.
• Они имеют клеточное тело неправильной формы.
• Оба являются диплоидными и имеют линейные хромосомы внутри ядра.
• Они образуют многоклеточные организмы.

Разница между животной и человеческой клеткой

Определение

Животная клетка относится к эукариотической клетке, у которой отсутствует клеточная стенка и большое ядро, тогда как человеческая клетка относится к основной функциональной единице человеческого тела. Человеческая клетка — это разновидность животной клетки.

Размер генома

Животная клетка может иметь разный размер генома в зависимости от вида, в то время как человеческая клетка имеет геном с 3 миллиардами пар оснований.

Количество генов, кодирующих белок

Клетка животных может иметь разное количество генов, кодирующих белок, в зависимости от вида, в то время как клетка человека может иметь около 25 000 генов, кодирующих белок.

Макияж

Клетки животных могут составлять червей, насекомых, земноводных, рептилий и млекопитающих, в то время как клетки человека составляют только человека.

Заключение

Животная клетка может иметь геномы разного размера в зависимости от вида, в то время как человеческая клетка имеет геном с 3 миллиардами пар оснований.Кроме того, количество генов, кодирующих белок, в геноме человека составляет 30 000, в то время как количество генов в клетках животных зависит от вида. И животные, и человеческие клетки представляют собой эукариотические клетки без клеточной стенки и большой вакуоли. Следовательно, основное различие между животной клеткой и человеческой клеткой — это размер и состав генома.

Ссылка:

1. Молитесь, Лесли А. «Сложность генома эукариот». Nature News , Издательство Nature Publishing Group, доступно здесь

Изображение предоставлено:

1.«Структура клеток животных» Автор LadyofHats (Мариана Руис) — собственная работа с использованием Adobe Illustrator. Изображение переименовано из Image: Animal cell structure.svg (Public Domain) через Commons Wikimedia
2. «обобщенная человеческая клетка» Автор adrigu (CC BY 2.0) через Flickr

Клетки животных и их формы — Science Learning Hub

Клетки — это строительные блоки жизни — все живые организмы состоят из них. В учебниках часто приводится единственный «типичный» пример растительной или животной клетки, но в действительности формы клеток могут сильно различаться.В частности, клетки животных бывают самых разных форм и размеров. Формы растительных клеток, как правило, очень похожи друг на друга из-за их жесткой клеточной стенки.

Мы можем многое узнать о том, что делает клетка, глядя на ее форму и размер, и микроскопы — идеальный инструмент для этого.

Форма для задачи

Ячейки имеют разную форму, потому что они выполняют разные функции. Каждый тип клеток играет свою роль, помогая нашему телу работать должным образом, а их форма помогает им эффективно выполнять эти функции.Все перечисленные ниже типы ячеек имеют необычную форму, которая важна для их функции.

Нейроны — это клетки головного мозга и нервной системы. Их работа — передавать электрические сообщения от мозга к остальным частям тела и обратно (почти как электрический провод), поэтому они представляют собой очень длинные и тонкие клетки. Им также необходимо соединяться с другими нейронами для формирования сетей связи, поэтому у них много длинных ветвей. Вы можете узнать больше о нейронах в другом месте на нашем сайте.

Фоторецепторные клетки (палочки и колбочки) — это клетки глаза, которые обнаруживают свет. На самом деле это очень специализированная форма нейрона. Фоторецепторы должны собирать свет с максимальной эффективностью, поэтому у них есть специальный выступ из клетки (называемый внешним сегментом), который заполнен молекулами, поглощающими свет. У стержней, которые особенно хорошо обнаруживают свет, выступ больше. Внешний сегмент теперь известен как сильно модифицированный вид первичной реснички, недавно обнаруженной органеллы.Вы можете прочитать больше о первичной ресничке в другом месте в этом контексте.

Иммунные клетки — это клетки, которые реагируют на заражение организма (например, бактерией). Чтобы выполнять свою работу, они должны уметь менять форму. Например, лимфоцитам может потребоваться пройти через ткани тела, чтобы добраться до места инфекции, поэтому они изменяют свою форму, чтобы протиснуться мимо плотно упакованных клеток ткани. Некоторые иммунные клетки (например, нейтрофилы) поглощают бактерии и вирусы, поэтому им необходимо изменить свою форму, чтобы «проглотить» их.Вы можете узнать больше о различных типах иммунных клеток в разделе «Борьба с инфекциями».

Микроскопы на клетках

Практически все наше понимание формы клеток основано на годах накопленных микроскопических экспериментов. Нет другого инструмента, который позволяет нам напрямую смотреть на форму клетки. Используя световую микроскопию, ученые смогли наблюдать за живыми клетками, чтобы увидеть, как их формы меняются с течением времени. Они также смогли наблюдать клеточные процессы, которые включают изменения формы, такие как митоз

. Из-за конструкции электронных микроскопов живые клетки не могут выжить в суровых условиях внутри микроскопа и, следовательно, не могут быть просмотрены напрямую.Однако электронные микроскопы могут дать информацию с высоким разрешением о форме отдельных клеток, которые были подготовлены для просмотра, включая небольшие участки клетки, которые имеют определенные формы, такие как первичные реснички и микроворсинки.

Клетки в 3D

Клетки — это трехмерные объекты сложной формы, но изображения, полученные с помощью большинства микроскопов, являются двухмерными. Это затрудняет понимание общей формы клеток и того, как они взаимодействуют друг с другом.Однако теперь несколько микроскопических методов позволяют создавать трехмерные модели клеток или их частей. Это делается путем сбора нескольких двумерных изображений в цифровом виде, а затем их объединения с помощью компьютерных программ.

Доктор Ребекка Кэмпбелл и доцент Тони Пул — два ученых из Университета Отаго, которые используют изображения с микроскопа для создания трехмерных моделей изучаемых клеток. Ребекка использует несколько изображений с конфокального лазерного сканирующего микроскопа для построения трехмерных изображений целых нейронов, а Тони строит трехмерную модель первичной реснички.Вы можете узнать больше о работе Ребекки и Тони в другом месте в этом контексте.

Природа науки

Научные эксперименты часто обнаруживают неожиданную информацию, которая может привести к новым гипотезам и теориям. Ученые 1600-х годов были удивлены, увидев крошечные «строительные блоки», когда рассматривали ткани под оптическими микроскопами. Их наблюдения в конечном итоге привели к развитию клеточной теории — идеи, что клетка является основной единицей жизни.

Полезные ссылки

Посмотрите это короткое видео, чтобы увидеть, как иммунная клетка (нейтрофил) меняет свою форму, поскольку она следует за бактерией через кровь и в конечном итоге поглощает ее.

Этот великолепный буклет «Внутри клетки» был разработан Национальным институтом общих медицинских наук (США) и содержит прекрасные изображения клеток, описания и подробные сведения о том, как клетки изучаются. Он очень подробный, но его стоит посмотреть!

Теория клеток и внутренние органеллы

Какие компоненты делают ваши клетки уникальными? В этом симуляторе вы научитесь различать структуры и внутренние органеллы прокариот и эукариот. Будут выделены физические структуры четырех основных типов клеток животных, а также будут обсуждены функции и важность каждой внутренней органеллы.

Расследовать смерть медведя

Путешественники обнаружили мертвого медведя, и ваша миссия — определить, почему он умер. Во-первых, свободно исследуйте, какие виды организмов присутствуют в лесу, окружающем медведя, и наблюдайте реальные микроскопические изображения их тканей. Определите, являются ли организмы одноклеточными или многоклеточными, и отсортируйте организмы в зависимости от того, имеют ли они клеточную мембрану или клеточную стенку. Наконец, создайте смертоносный организм, построив 4 клетки, представляющие каждый основной тип ткани животного: нервную, эпителиальную, мышечную и соединительную ткань.

Применить теорию клетки

Студенты познакомятся с каждым принципом теории клетки и применит его, чтобы понять, как клеточная организация клеток животных в лесу сравнивается с водорослями, грибами, корнями растений и листьями. Надвигающийся шторм поможет вам понять значение клеточной стенки. После дополнительной классификации организмов на прокариоты или эукариоты, вы затем создадите на голом полу более крупные, чем жизнь, версии каждого из четырех типов клеток животных.

Поставив перед собой задачу выбрать правильные внутренние органеллы для клеток животных, вы узнаете о функции и важности ядра, ER, цитоскелета, аппарата Гольджи, лизосом, рибосом и митохондрий. Затем определите, какие клеточные структуры являются уникальными для конкретных клеток животных, таких как саркомеры, плотные соединения, аксоны, дендриты и внеклеточный матрикс.

Раскройте загадочное животное

Соберите воедино все, что вы узнали об органеллах и клеточных структурах, чтобы построить каждый тип клеток в загадочном организме.Вы узнаете, что убило медведя?

Начать сейчас

Исследуйте лес, чтобы обнаружить клеточные структуры различных организмов, чтобы определить, что ел медведь перед смертью. Постройте структуру и выберите внутренние органеллы четырех основных типов клеток животных

Лабораторные методы

Микроскопический анализ

Цели обучения

В конце этого моделирования вы сможете …

• Объясните теорию клеток
• Опишите основные различия между прокариотами, эукариотами, растениями и животными.
• Описать различные внутриклеточные и внеклеточные компоненты, образующие эукариотические клетки.

Элементы моделирования

Длина: 35
Режим доступности: Доступно
языков: Английский Соединенные Штаты)

IB

1.