Клеточный центр строение и функции таблица: Клеточный центр – строение и функции в таблице

Содержание

Конспект урока по биологи в 11 классе «Строение клетки. Цитоплазма. Клеточный центр. Рибосомы»

Тема урока: Строение клетки. Цитоплазма. Клеточный центр. Рибосомы.

Цель: Начать знакомство со строением клетки. Познакомиться с некоторыми органоидами клетки, выявить особенности их строения и выполняемые функции.

Задачи:

Образовательные:

Организовать изучение и обеспечить понимание взаимосвязи функций органоидов со строением.

Развивающие:

Продолжить развивать у учащихся умение связывать уже имеющиеся знания с вновь приобретенными, умение анализировать и выделять главное в изученном материале.

Воспитательные:

Воспитание ответственного отношения к учебе, стремления к творческой, познавательной деятельности.

Коррекционные: Формировать словесную речь.

Оборудование компьютерная презентация, таблички со словарем, таблица «Животная клетка», таблица «Растительная клетка», микроскоп, микропрепараты, таблица с дежурным звуком.

Словарь: цитоплазма, клеточный центр, рибосомы.

Ход урока.

Учитель дает характеристику диапазона воспринимаемых частот учащихся

  1. Организационный момент.

Учитель.Здравствуйте! Слушайте внимательно!

Дети. Здравствуйте.

Учитель. Какой сейчас урок?

Дети. Сейчас урок биологии.

Учитель. Спросите меня, что мы будем делать.

Дети. Екатерина Александровна, что мы будем сегодня делать?

Учитель. Мы сегодня будем изучать новую тему, смотреть презентацию по теме и работать с микроскопом.

Посмотрите на дежурный звук К (Учитель обращает внимание на дежурный звук, который висит на доске.)

Учитель. Сейчас проведем речевую зарядку.

Фонетическая зарядка

Работа ведется фронтально.

Учитель. Послушайте знакомые словосочетания (за экраном учитель произносить речевой материал, бывший в слуховой тренировке на прошлых уроках).

Клетка

Ядро

Клеточная мембрана

Учащиеся повторяют слова и словосочетания по одному, вместе с учителем.

Учитель. Сейчас будем работать по плану.

Прочитаем план урока.

План урока.

  1. Повторение пройденного материала

  2. Изучение нового материала

  3. Вопросы для закрепления

  4. Домашнее задание.

  5. Оценка проделанной работы.

  6. Уборка рабочих мест.

(Учитель в течении урока напоминает о дежурном звуке)

I.Опросучащихсяпозаданномунадом материалу.

  1. I. 1.Повторение пройденного материала (на слух)

Учитель.Сейчас будем повторять пройденный материал. Давайте проверим биологические термины. Я буду задавать вопросы, а вы будете на них отвечать.

Вопросы:

Учитель. Что называется клеточной мембраной?

Дети. Клетка покрыта плазматической мембраной.Это структура, отделяющая клетку от внешней среды.

Учитель.Верно.Что называется ядром?

Дети. Ядро – это органелла эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию.

Учитель. Молодцы. Правильно отвечаете.

  1. Изучениеновогоучебногоматериала.

II.1 .Сообщение темы и целей урока.

На прошлом уроке мы начали изучать тему «Клетка» и начали заполнять «нашу клетку». Сегодня мы узнаем еще из чего состоит клетка. И тема нашего сегодняшнего урока «Строение клетки. Цитоплазма. Клеточный центр. Рибосомы».

II.2. Ознакомление с новым материалом по презентации.

Цель: Изучить особенности и функции цитоплазмы клетки.

Учитель. По презентации изучим особенности и функции цитоплазмы клетки.

Цитоплазма — обязательная часть клетки, заключенная между плазмической мембраной и ядром и представляющая собой вязкое бесцветное основное вещество цитоплазмы, органоиды — постоянные компоненты цитоплазмы и включения — временные компоненты цитоплазмы.

Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки.

Цитоплазма состоит из воды и белков.

Функции: включает различные органоиды, внутренняя среда клетки. Она может находится в состоянии золя и геля.

Учитель. Всем понятно? Вопросы есть?

II. 2. 1. Изучение клетки с помощью микроскопа.

Учитель. А сейчас, чтобы познакомиться со строением цитоплазмы, посмотрите клетку в микроскоп. И скажите каким она цветом?

Дети. Она бесцветна.

Учитель. Верно.

II. 2.Учитель. Сейчас будем знакомиться со строением и функциями рибосом в клетке по презентации.

Рибосомы — ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частей — субчастиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы образуются в ядрышке.

Рибосомы — универсальные органеллы всех клеток животных и растений. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах эндоплазматической сети; кроме того, содержатся в митохондриях и хлоропластах

Роль: синтез белка.

Учитель. Всем понятно? Вопросы есть?

Учитель. Сейчас посмотрим строение рибосом в клетке через микроскоп. Скажите, как выглядят рибосомы? Каким цветом?

Дети. Рибосомы похожи на маленькие кружочки соединенные между собой, зеленым цветом.

Учитель.Правильно.

II.2. Учитель. Сейчас познакомимся со строением и функциями клеточного центра по презентации.

Цель: Выяснить особенности строения и функциями центросомы.

Клеточный центр состоит из двух центриолей (дочерняя, материнская). Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу.В начале деления (в профазе) центриоли расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей к центромерам хромосом отходят нити веретена деления.

Функция: Участие в делении клеток животных и низших растений.

Учитель. Всем понятно? Вопросы есть?

II.2. 1. Учитель. А сейчас посмотрите в микроскоп и найдите в клетке клеточный центр. Скажите где он располагается?

Дети. Располагается в цитоплазме.

Учитель. Молодцы.

  1. Закрепление учебного материала.

III. 1. Составление подвижной аппликации.

Учитель. На прошлом уроке мы начали составлять клетку и сегодня продолжим работу по составлению клетки.

(Дети берут заготовки рибосом, цитоплазмы и клеточного центра и прикрепляют в нужное место клетки на доске.)

III.2. Работа в тетради.

Учитель. А сейчас для того чтобы вы лучше запомнили строение клетки, перерисуйте клетку в тетрадь и попишите названия каждой органеллы клетки цитоплазмы и клеточного центра и рибосом.

VI.

Задание на дом.

Учитель. Вечером по рисунку-схеме повторить названия органелл клетки. Изучить §15 и ответить устно на вопросы.На следующем уроке мы продолжим изучать строение клетки, если вы сегодня хорошо усвоили материал и хорошо поработаете дома, то на следующем урокевам будет легко и интересно.

V. Итог урока.

V.1. Работа по вопросам (на слух).

Учитель. Какую тему изучали?

Дети. Мы изучали «Строение клетки. Цитоплазма. Клеточный центр. Рибосомы»

Учитель. Чем занимались на уроке?

Дети. Изучали новую тему по презентации. Смотрели клетку в микроскоп, составляли рисунок-схему.

V.2. Оценка работы учащихся

(оценивается работа каждого учащегося)

Учитель.Молодцы ребята, все сегодня работали хорошо. (Выставление оценок за работу на уроке.)

Учитель. Всем спасибо, до свидания.

57. Клеточный центр.

(самый «туманный» органоид – Филинкова Т.Н.)(мт-микротрубочка)

Открыт в 1875г. У всех многокл. животных, простейщих и некоторых растений. Включает: 2 центриоли или не имеет их и центросферу-область гиалоплазмы, где находятся центриоли. Строение центриолей. Расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек, обр. полый цилиндр Первая микротрубочка триплета (А-мт) имеет диаметр около 25 нм и толщину стенки 5 нм, которая состоит из 13 глобулярных субъединиц. Длина каждого триплета равна длине центриоли. Вторая и третья (В и С) мт являются неполными, содержат 11 субъединиц и вплотную примыкают к своим соседям. Кроме микротрубочек в состав центриоли входит ряд дополнительных структур. От А-микротрубочки отходят “динеиновые ручки”, выросты, один из которых (внешний) направлен к С- микротрубочке соседнего триплета, а другой (внутренний) – к центру цилиндра. Различают материнскую и дочернюю центриоль(угол 90градусов). Мат. Центр. имеет сателлиты (белковые образования), на них происходит сборка мт.

Цикл клеточного центра: В митозе в клеточных центрах (их два, по одному на каждый полюс клетки) находится по диплосоме. Дочерняя центриоль своим концом направлена на материнскую. Материнская центриоль на всех стадиях митоза окружена широкой зоной тонких фибрилл — фибриллярное гало От этого гало радиально отходят микротрубочки. У дочерних центриолей ни гало, ни отходящих от центриолей микротрубочек нет. В это время происходит формирование веретена митотического аппарата, состоящего из микротрубочек. Эта структура имеет форму веретена, на концах которого, на полюсах клетки, располагаются диплосомы, окруженные радиальными микротрубочками (центросфера). В веретене зоны диплосом, клеточные центры, являются центрами организации (полимеризации) микротрубочек. К концу телофазы, когда произошло разделение клетки надвое, а хромосомы начали деконденсироваться и образовывать новые интерфазные ядра, происходит разрушение веретена деления, его микротрубочки деполимеризуются. Клеточные центры при этом меняют свою структуру. По окончанию митоза Мат и доч отходят друг от друга. В Интерфазу на мат. восстанавливаются сателлиты. В синтетический период происходит удвоение центриолей.

Функции КЦ: — образование веретена деления. – сборка микротрубочек. – формирование базальных телец, ресничек и жгутиков.

58. Клеточные включения.

Непостоянные внутриклеточные структуры.

1) Трофические — жиры и липоиды (в виде капель), полисахариды (в форме глыбок, зерен), гликоген, крахмал, белковые гранулы.

2) Пигментные а) Эндогенного происхождения – гемоглобин, меланин, липофуцин.б) экзогенного (морковки поесть).

3)Секреторные включения. Накапливаются в клетке – гормоны, пищ. ферменты.

4)Экскреторные. Удаляются из клетки – желчные пигменты, мочевина.

5) Эфирные масла.

6) Кристаллические включения.

59. Строение растительной клетки.

Типичная растительная клетка содержит хлоропласты и вакуоли и окружена целлюлозной клеточной стенкой.

Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты». Такое строение обеспечивает избирательное проникновение веществ в клетку и из нее. Клеточная стенка состоит из целлюлозы, ее молекулы собраны в пучки микрофибрилл, которые скручены в макро-фибриллы. Прочная клеточная стенка позволяет поддерживать внутреннее давление — тургор.

Возможны видоизменения клеточной оболочки – одревеснение (матрикс пропитывается лигнином), опробковение (пропитывается суберином), возможна минерализация кл. оболочек. Цитоплазма состоит из воды с растворенными в ней веществами и органоидов. Хлоропласты — это органеллы, в которых происходит фотосинтез; различают зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл, хромопласты, содержащие желтые и оранжевые пигменты, а также лейкопласты — бесцветные пластиды. Для растительных клеток характерно наличие вакуоли с клеточным соком, в котором растворены соли, сахара, органические кислоты. Вакуоль регулирует тургор клетки. Аппарат Гольджи — это комплекс плоских полых цистерн и пузырьков, где синтезируются полисахариды, входящие в состав клеточной стенки. Митохондрии — двухмембранные тельца, на складках их внутренней мембраны — кристах — происходит окисление органических веществ, а освободившаяся энергия используется для синтеза АТФ. Гладкий эндоплазматический ретикулум — место синтеза липидов. Шероховатый эндоплазматический ретикулум связан с рибосомами, осуществляет синтез белков. Лизосомы- мембранные тельца, содержащие ферменты внутриклеточного пищеварения. Переваривают вещества, избыточные органеллы (аутофагия) или целые клетки (аутолиз). Ядро — окружено ядерной оболочкой и содержит наследственный материал — ДНК со связанными с ней белками — гистонами (хроматин). Ядро контролирует жизнедеятельность клетки. Ядрышко — место синтеза молекул т-РНК, р-РНК и рибосомных субъединиц. Хроматин содержит кодированную информацию для синтеза белка в клетке. Во время деления наследственный материал представлен хромосомами. Плазмодесмы (поры) — мельчайшие цитоплазматические каналы, пронизывающие клеточные стенки и объединяющие соседние клетки. Микротрубочки состоят из белка тубулина и расположены около плазматической мембраны. Они участвуют в перемещении органелл в цитоплазме, во время деления клетки формируют веретено деления.

основное назначение животной центросомы, особенности образования

Центросома, или клеточный центр, состоит из центросферы и пары центриолей, которые составляют радиально отходящие тонкие фибриллы. Эти образования имеются у всех животных и низших растений. Строение и функции клеточного центра начали изучать еще в конце XIX века, сегодня же наука сделала существенный шаг вперёд, что позволяет больше сказать о белковых структурах, которые отвечают за регенерацию тканей.

Особенности строения

Обнаружен клеточный центр немецким биологом доктором Вальтером Флеммингом в 1875 году, которому удалось создать схематичный рисунок и таблицы основных составляющих центросферы. Ученый смог определить, где находится растительная центриоль и кратко описал, как она выглядит. Было установлено, что центросома располагается неподалеку от комплекса Гольджи или рядом с ядром клетки. Размер этого немембранного органоида обычно не превышает в диаметре 0,2 мкм и в длину 0,5 мкм. Известно, что такой клеточный центр имеется исключительно в животных клетках и у низших растений.

Примечателен тот факт, что центр занимает меньше 1% от всего объема клетки, но при этом играет важнейшую роль в метаболизме и процессах деления. Нарушение структуры центросомы может привести к генетическим сбоям в дочерних клетках.

За счёт своего уникального строения центросома может регулировать различные изменения тканей, отвечая за внутриклеточную транспортировку питательных веществ.

Проблемы при их изучении во многом объясняются их микроскопическими размерами. Поэтому в прошлом возможности ученых-биологов и медиков были существенно ограничены. Лишь появление электронной микроскопии дало в середине XX века существенный толчок изучению тонких структур органеллы, а специалисты смогли получить детализированные картинки органоида.

Состоит клеточный центр из двух центриолей, которые располагаются под прямым углом друг к другу. Эти белковые структуры сформированы небольшими трубочками, соединёнными небольшими нитями и образующими цилиндр. По своему внешнему виду такой клеточный центр в разрезе напоминает цветок, в котором все лепестки направлены в одну сторону.

В середине цилиндра имеется небольшая полость, заполненная жидкой однородной массой. Она получила название центросферы и состоит из коллагена и других фибриллярных белков. Последние исследования с использованием электронных микроскопов позволили установить наличие в центросфере многочисленных микротрубочек, скелетных фибрилл и микрофибрилл, которые отвечают за взаимосвязь с ядерной оболочкой.

Функции клеточного центра

Центросома — это структура, которая отвечает за деление и регенерацию микротрубочек клеток. В последние годы ученые сделали существенный шаг вперед в изучении таких белковых компонентов. Были определены, какие их основные функции и выявлены особенности строения. Считается, что основным назначением центросомы является организации микротрубочек и их воспроизводство. В эукариотических клетках центр играет важную роль в процессе деления, позволяя обеспечить правильную регенерацию тканей в организме всех животных.

Центросома выполняет следующие функции:

  • образует реснички на эукариотических клетках, необходимы для роста клеток;
  • у простейших формирует органоиды движения, которые нужны для передвижения в водной среде;
  • формирует нити-веретена, которые участвуют в делении клеток;
  • принимает участие в формировании микротрубочек, являющихся компонентом опорно-сократительного аппарата.

Специфика и применение

Было установлено, что клеточный центр, несмотря на его способность к самоудвоению, не имеет ДНК. Это позволяет копировать белковые структуры, которые постоянно обновляются с чистой основой. Также в составе центросомы определяется РНК, однако назначение рибонуклеиновой кислоты у немембранного органоида на сегодня остается не ясным.

Полученные сведения о функциях и особенности строения цитоскелета сегодня используются в биологии и медицине. Так, например, определение изменений в центросоме позволяет определить наличие новообразований в теле человека, что дает возможность на ранних стадиях проводить диагностику рака и других опасных заболеваний.

Строение клетки. Клеточная мембрана. Ядро. Цитоплазма. Клеточный центр. Рибосомы

10 класс (базовый уровень)
СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ.
КЛЕТОЧНАЯ МЕМБРАНА.
Ф.И.О.
ЯДРО. ЦИТОПЛАЗМА.
КЛЕТОЧНЫЙ
ЦЕНТР.
1
РИБОСОМЫ
Максимова Л.А.
учитель биологии
МБОУ СОШ № 166
г. Самара
Клетка
Клеточная
оболочка
Ядро (только
у эукариот)
Текст слайда
– мембрана
– клеточная
стенка:
а) целлюлозная
(раст.)
б) хитиновая
(гриб.)
в) муреиновая
(бакт.)
– ядерная
оболочка
– ядерный сок
– ядерное
вещество
– ядрышки
Цитоплазма
Внутриклеточ
ная среда:
– гиалоплазма
– цитоскелет
Включения
Совокупность
– гранулы
органоидов:
– капли
– митохондрии
– рибосомы
– лизосомы
– эндоплазматическая сеть (ЭПС)
– аппарат Гольджи
– клеточный центр
– пластиды:
а) хлоропласты
б) хромопласты
В) лейкопласты
2
– вакуоль
Органоиды
Одномембранные
Двумембранные
— Эндоплазматическая
сеть:
а) гладкая
б) шероховатая
— Аппарат
Гольджи
— Лизосомы
— Вакуоли
Немембранные
— Ядро
— Митохондрии
— Пластиды (в
растительной):
а) хлоропласты
б) лейкопласты
в) хромопласты
— Рибосомы
— Клеточный
центр
-Цитоскелет
-Миофибриллы
-Реснички и
жгутики
эукариот
Поверхность клетки
Надмембранный
комплекс
У животных
Гликокаликс
(в сост аве белки
полисахариды)
Очень т онкий
(1 мкм)
У растений
Клеточная стенка
сост оящая из
полисахаридов
(клет чат ки и др.)
Очень плот ная
и т олст ая
Связь клетки с внешней средой
Плазматическая
мембрана
Заполнить таблицу «Органоиды клетки»
Органоид
Особенности
Функции
строения и рисунок
5
ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА КЛЕТКИ
Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка,
состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и
расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов.
Функции плазматической мембраны клетки:
Барьерная.
Связь с окружающей средой (транспорт веществ).
Связь между клетками тканей в многоклеточных организмах.
Защитная.
КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО
Клеточное ядро- это
важнейшая часть клетки. Оно
есть почти во всех клетках
многоклеточных организмов.
Клетки организмов, которые
содержат ядро называют
эукариотами. Клеточное ядро
содержит ДНК- вещество
наследственности, в котором
зашифрованы все свойства
клетки.
Структура ядра
Строение и состав структуры
Функции структуры
Ядерная оболочка
Наружная и внутренняя мембрана
Обмен веществ между ядром и цитоплазмой
Нуклеоплазма
Жидкое вещество, в его составе – белки ,
ферменты, нуклеиновые кислоты
Это внутренняя среда ядра – накопление
веществ
Ядрышко
Содержит молекулы ДНК и белок
Синтез рибосомной РНК
Хроматин
Содержит хромосомы (см. цепь хранения
Содержит наследственную информацию,
наследственной информации, след.слайд)
хранящуюся в молекулах ДНК (см. след.слайд)
и белок
КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО (продолжение)
Схема строения наследственной информации
Ядро
хроматин
хромосома
(см след.слайд)
молекула
ДНК
ФУНКЦИИ ЯДРА
Хранение
наследственно
й информации
Регуляция
обмена
веществ в
клетке
ген (участок
ДНК)
ХРОМОСОМЫ
Хромосома состоит из двух хроматид и
после деления ядра становится
однохроматидной. К началу следующего
деления у каждой хромосомы
достраивается вторая хроматида.
Хромосомы имеют первичную перетяжку,
на которой расположена центромера;
перетяжка делит хромосому на два плеча
одинаковой или разной длины.
Хроматиновые структуры — носители ДНК — ДНК состоит из участков — генов, несущих
наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки.
В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи
наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.
В зависимости от расположения перетяжки
выделяют три основных вида хромосом:
1) равноплечие — с плечами равной длины;
2) неравноплечие — с плечами неравной длины;
3) одноплечие (палочковидные) — с одним
длинным и другим очень коротким, едва
заметным плечом
ЦИТОПЛАЗМА
Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в которой располагаются
органоиды клетки.
Цитоплазма состоит из воды и белков.
Цитоплазма способна двигаться со скоростью до 7 см/час
Циклоз – это движение цитоплазмы внутри клетки
КРУГОВОЙ
ЦИКЛОЗ
СЕТЧАТЫЙ
ЦИКЛОЗ
Органоиды – это постоянные клеточные структуры,
каждая из которых выполняет свои функции
Эндоплазматическая
сеть
Митохондрии
Цитоплазматический
матрикс
Аппарат Гольджи
Рибосомы
Пластиды
Клеточный центр
Лизосомы
КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР
Клеточный центр состоит из двух
центриолей (дочерняя, материнская).
Каждая имеет цилиндрическую
форму, стенки образованы девятью
триплетами трубочек, а в середине
находится однородное вещество.
Центриоли расположены
перпендикулярно друг к другу.
ФУНКЦИЯ
Участие в делении
клеток животных и
низших растений
В начале деления ( в профазе) центроили
расходятся к разным полюсам клетки. От
центриолей к центромерам хромосом отходят
нити веретена деления. В анафазе эти нити
притягивают хроматиды к полюсам. После
окончания деления центриоли остаются в
дочерних клетках, удваиваются и образуют
клеточный центр.
РИБОСОМЫ
МАЛАЯ
СУБЧАСТИЦА
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
ЦЕНТР
БОЛЬШАЯ
СУБЧАСТИЦА
ФУНКЦИЯ
Синтез белка в
функциональном центре
РИБОСОМЫ –
ультрамикроскопические органеллы
округлой или грибовидной формы,
состоящие из двух частей —
субчастиц. Они не имеют
мембранного строения и состоят из
белка и РНК. Субчастицы
образуются в ядрышке.
Рибосомы — универсальные
органеллы всех клеток животных и
растений. Находятся в цитоплазме в
свободном состоянии или на
мембранах эндоплазматической
сети; кроме того, содержатся в
митохондриях и хлоропластах.
Домашнее задание
§ 14–15; записи в тетради; опорные таблицы; подготовить
синквейны; группам подготовить сообщения по темам:
1.«Строение и функционирование эндоплазматической
сети», 2.«Строение и функционирование комплекса
Гольджи», 3.«Строение и функционирование лизосом»,
4.«Виды и роль клеточных включений», 5.«Строение,
состав и функционирование цитоплазмы», 6.«Строение и
функционирование клеточного центра», 7. «Строение и
функционирование рибосом».
13

ПРЕПАРАТ № 4 Центросомы и ахроматиновое веретено митоза

Яйцеклетки лошадиной аскариды

Препарат представляет собой поперечный срез матки. Окрашенный железным гематоксилином (Микрофото 4).

При малом увеличении видно, что стенка матки выстлана эпителиальной тканью, колбообразные клетки которой выступают в ее полость. Эпителий подстилает соединительная ткань, под которой лежат гладкие мышцы. В полости матки множество оплодотворенных яйцеклеток – зигот, окруженной толстой оболочкой, нажодящихся на стадиях митотического деления и образования бластомеров.

При большом увеличении видно, что ядра- пронуклеусы окружены каждый оболочкой. Каждое из них содержит по две хромосомы (гаплоидный набор), который вследствие начавшейся конденсации имеет вид фрагментов тонких нитей. Около ядер иногда заметна центросома, или клеточный центр. Это образование состоит из одной или двух парных центриолей, представляющих собой мелкие, темноокрашенные зернышки.

Обозначения:1 – ядро. 2 – ахроматиновое веретено. 3 – ценнтросомы.

 

ПРЕПАРАТ № 16 Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки

Препарат представляет собой продольный срез кишечника беззубки. Окрашенный железным гематоксилином (Микрофото 16). (рис. 43)

При малом увеличении надо ориентировать препарат так, чтобы эпителиальный пласт, располагающийся по краю среза, имеющий вид темноокрашенной полосы различной ширины, находился в верхней части среза. Под эпителием располагается соединительная ткань. Надо выбрать наиболее светлый участок эпителиального пласта, изучить его строение и зарисовать при большом увеличении. Высокие, цилиндрические эпителиальные клетки располагаются в один слой на базальной мембране, которая имеет вид узкой черной полоски. Обращает на себя внимание выраженная полярная дифференциация клеток. Ядра овальной формы с зернистым хроматином и ядрышком находятся в базальной части клеток и лежат на различном уровне в разных клетках, благодаря чему образуют как бы несколько рядов. Свободная апикальная поверхность клеток обращена в мантийную полость и покрыта тесно расположенными ресничками. В подстилающей эпителий соединительной ткани видны ядра соединительнотканных клеток и межклеточное вещество.

 

 

 

 

Рис. 43. Митохондрии в клетках эпителия кишечника аскариды. 1 – эпителиальные клетки, 2 – базальная мембрана, 3 – клеточные границы, 4 – кутикула, 5 – цитоплазма, 6 – слабоокрашенные ядра, 7 — митохондрии в виде зерен.

 

Обозначения:1 – ядро. 2 – эпителиальные клетки. 3 –базальная мембрана. 4- апикальная мембрана. 5 – реснички.

Задания

1.Изучите немембранные органоиды эукариотической клетки.

 

2. Заполните таблицу «Немембранные органоиды эукариотической клетки». (таблица 13)

 

 

Таблица 13.

Немембранные органоиды эукариотической клетки

Рибосомы
Топография структур (где находятся) Связь с органоидами Клетки Основные Функции
Цитоплазматические    
   
Митохондриальные    
   
Пластидные    
   
Клеточный центр
Таксономическая принадлежность клеток Наличие и локализация в клетке Особенности строения и Функционирования
Клетки многоклеточных Животных    
Клетки Низших эукариот    
Клетки Высших растений    

 

Контрольные вопросы

1. Какие органоиды относятся к немембранным?

2. Чем отличаются рибосомы цитоплазматического матрикса от рибосом, фиксированных на мембранах ЭПС?

3. Какие структуры входят в состав клеточного центра?

4. Какие функции выполняет клеточный центр?

5. Каким образом происходит увеличение числа центриолей в клетке?

6. Какие части входят в состав типичного жгутика эукариот?

7. Какое строение имеют различные части жгутика на поперечном срезе?

8.С какими органоидами клетки связаны жгутики и реснички?

9. Какими особенностями обладают жгутики прокариот?

 

ЗАНЯТИЕ 6

Тема 6. ОДНОМЕМБРАННЫЕ ОРГАНОИДЫ

 

Содержание. Общая характеристика вакуолярной системы клетки. Эндоплазматическая сеть. Гранулярная и агранулярная эндоплазматическая сеть; особенности организации и функционирования. Аппарат Гольджи. Организация и функционирование. Секреторные гранулы. Лизосомы. Типы лизосом; их функции. Автолизосомы. Пероксисомы, глиоксисомы, сферосомы. Особенности химического состава и его связь с функциями. Вакуоли и их производные. Особенности организации одномембранных органоидов в специализированных клетках.

Средства наглядности. Таблицы с изображением одномембранных органоидов. Таблицы с изображением основных этапов биосинтеза белков

Оборудование и материалы. Препараты: мейоз в половых железах кобылки, мейоз в бутонах лука. Таблица с изображением фаз мейоза

Задания для аудиторной работы

1. Законспектируйте теоретическую часть занятия. Обратите внимание на термины, выделенные курсивом.

2. Ответьте на контрольные вопросы.

3. Заполните таблицу «Функции одномембранных органоидов клетки».

Задания для внеаудиторной работы

Завершите изучение основных классов органических и неорганических веществ клетки. Обратите внимание на ферментативные функции белков и функции отдельных элементов.

Теоретическая часть

К одномембранным органоидам относятся: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, сферосомы, вакуоли и некоторые другие. Все одномембранные органоиды связаны между собой в функционально-генетическом отношении и образуют единую вакуолярную систему.

У прокариот вакуолярная система, построенная на основе постоянных внутриклеточных мембран, отсутствует. Ее функции выполняют многочисленные впячивания плазмалеммы – мезосомы.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭР) – система цистерн и трубочек, связанных между собой в единое внутриклеточное пространство, отграниченное от остальной части цитоплазмы замкнутой внутриклеточной мембраной. (рис. 44)

Рис. 44. Эндоплазматическая сеть

1 — трубочки гладкой (агранулярной) сети, 2 — цистерны гранулярной сети, 3 — наружная ядерная мембрана, покрытая рибосомами, 4 — поровый комплекс, 5 ~ внутренняя ядер­ная мембрана (по Р. Крстичу, с изменениями).

Основной функцией эндоплазматической сети является биосинтез и транспортировка различных веществ. От цистерн и трубочек эндоплазматического ретикулума отшнуровываются одномембранные мелкие пузырьки, дальнейшая судьба и функции которых зависят от их содержимого.

К. Портер (1945) с помощью электронного микроскопа впервые наблюдал эндоплазматическую сеть как систему мелких вакуолей, соединенных каналами. В ходе дальнейших исследований было установлено, что эндоплазматическая сеть имеется у всех эукариот и существует в виде двух типов: гранулярного (шероховатого) эндоплазматического ретикулума и агранулярного (гладкого) эндоплазматического ретикулума. Мембраны эндоплазматического ретикулума тесно связаны с ядерной оболочкой, система цистерн и трубочек эндоплазматического ретикулума связана с перинуклеарным пространством.

Гранулярный (шероховатый) эндоплазматический ретикулум представлен системой плоских цистерн, на поверхности которых расположены рибосомы. Кроме биосинтеза белков гранулярный ретикулум выполняет функцию сборки компонентов клеточных мембран: и липидного, и белкового компонентов.

Если на полисомах идет синтез клеточных белков, то синтезированные полипептиды поступают в цитоплазматический матрикс или внедряются в мембраны. Если на полисомах идет синтез экспортных белков, то синтезированные полипептиды поступают в полость ретикулума через специальные поры – каналы, контролируемые специфическими белками–рецепторами. В полости гранулярного ретикулума полипептиды модифицируются: отщепляется начало полипептидной цепи, образуются белковые гранулы, полипептиды образуют комплексы с другими веществами и т.д.

Агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум представлен системой разветвленных трубочек. В полости агранулярного ретикулума происходит биосинтез липидов и полисахаридов; здесь же происходит накопление ионов кальция. В агранулярном ретикулуме печени происходит детоксикация ядовитых веществ.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи, пластинчатый комплекс) был открыт К. Гольджи в 1898 г. Дальнейшее изучение структуры и функций аппарата Гольджи связано с развитием световой и электронной микроскопии, а также цитохимических методов. (рис. 45)

Рис. 45.Различные формы комплекса Гольджи (по Б. Албертсу и соавт. и по Р. Крстичу, с изменениями).

Основой аппарата Гольджи является диктиосома – стопка уплощенных одномембранных цистерн. Количество диктиосом в клетке может достигать 20. Если диктиосомы расположены независимо друг от друга, то такая структура аппарата Гольджи называется диффузной. Если диктиосомы связаны между собой каналами в единую трехмерную систему, то такая структура называется сетчатой. Возможен переход диффузной структуры в сетчатую и наоборот.

В зоне аппарата Гольджи наблюдается множество мелких вакуолей. Часть вакуолей имеет ретикулярное происхождение, то есть они образуются путем отшнуровывания от эндоплазматического ретикулума. Путем слияния этих вакуолей и образуются цистерны аппарата Гольджи. Другая часть вакуолей (обычно более крупных) образуется путем отшнуровывания от цистерн аппарата Гольджи.

В цистернах аппарата Гольджи происходит завершение модификации экспортных белков. В составе секреторных вакуолей эти белки направляются к плазмалемме и удаляются за пределы клетки путем экзоцитоза. Таким же способом из клетки выводятся полисахариды и липиды. Кроме того, аппарат Гольджи отшнуровывает первичные лизосомы.

Таким образом, функции аппарата Гольджи сводятся к накоплению разнообразных веществ, их модификации и сортировке, упаковке конечных продуктов в одномембранные пузырьки, выведению секреторных вакуолей за пределы клетки и формированию первичных лизосом. У одноклеточных организмов расширенные цистерны аппарата Гольджи образуют сократительные вакуоли. В передней части сперматозоидов расширенная цистерна аппарата Гольджи образует акросому, которая содержит литические ферменты, растворяющие оболочки яйцеклетки.

 

Лизосомы

Лизосомы – одномембранные пузырьки диаметром 0,1 – 0,5 мкм, содержащие гидролитические ферменты (протеазы, нуклеазы, липазы и кислые фосфатазы).

Лизосомы открыл биохимик Де Дюв (1955). Дальнейшее их изучение велось с помощью биохимических и электронно-микроскопических методов.(рис. 46)

 

Рис.46 Схема строения и функционирования лизосом (возможные пути формирования вторичных лизосом путем слияния мишеней с первичными лизосомами, содержащими новосинтезированные гидролитические ферменты)

1 — фагоцитоз, 2 — вторичная лизосома, 3 — фагосома, 4 — остаточное тельце, 5 -мультивезикулярное тельце, 6 — очистка лизосом от мономеров, 7 — пмноцитоз, 8-аутофагосома, 9 — начало аутофагии, 10 ~ участок агранулярной эндоппазматической сети, 11 — гранулярная эндоплазматическая сеть, 12 — протонный насос, 13 — первич­ные лизосомы, 14-комплекс Гольджи, 15- рециклирование мембран, 1 б — плазмалемма, 17-кринофагия; пунктирные стрелки — направления движения, (По К..де Дювуипо Б. Албертсу и соавт., с изменениями).

 

Первичные лизосомы образуются при отшнуровывании от периферической части аппарата Гольджи. Их размеры очень малы (около 0,1 мкм). Затем эти первичные лизосомы сливаются с фагоцитарными или пиноцитозными вакуолями, образуя вторичные лизосомы (пищеварительные вакуоли).

Вторичные лизосомы могут сливаться между собой. Вещества, поглощенные клеткой, подвергаются гидролизу, продукты которого через мембрану вторичной лизосомы поступают в цитоплазматический матрикс.

Лизосома, содержащая непереваренные вещества, превращается в остаточное тельце. Остаточные тельца выводятся из клетки путем экзоцитоза или остаются в ее составе вплоть до гибели клетки.

Первичные лизосомы могут изливать свое содержимое за пределы клетки (при внеклеточном пищеварении) или превращаться в автолизосомы.

Автолизосомы образуются при слиянии первичных лизосом и отработанных внутриклеточных структур: фрагментов эндоплазматической сети, митохондрий, пластид, рибосом, включений и т.д. Автолизосомы выполняют роль внутриклеточных чистильщиков, их количество возрастает при повреждении клеток, при стрессах, при различных генетических и инфекционных заболеваниях.

У некоторых организмов (например, у дрожжей) гигантские лизосомы называются вакуоли.

Секреторные вакуоли

Секреторные вакуоли, или секреторные гранулы – короткоживущие одномембранные пузырьки, которые образуются путем отшнуровывания от периферической части аппарата Гольджи. Секреторные вакуоли содержат разнообразные вещества (неактивные ферменты, или проферменты, полисахариды, липиды), выводимые за пределы клетки путем экзоцитоза. Секреторные вакуоли хорошо видны в специализированных клетках экзокринных желез.

Пероксисомы

Пероксисомы (микротельца) – одномембранные пузырьки диаметром 0,3 – 1,5 мкм, которые образуются путем отшнуровывания от цистерн гранулярной эндоплазматической сети. Пероксисомы заполнены гранулярным матриксом и содержат разнообразные ферменты, например, каталазу, разлагающую пероксид водорода. В ряде случаев пероксисомы содержат и другие системы ферментов.

У проростков некоторых растений встречаются и другие органоиды, содержащие каталазу – глиоксисомы. Глиоксисомы участвуют в липидно-углеводном обмене веществ.

Сферосомы

Сферосомы – одномембранные пузырьки диаметром около 1 мкм, которые образуются путем отшнуровывания от эндоплазматической сети. Сферосомы характерны для клеток растений. Первичная сферосома (просферосома) накапливает липиды, увеличивается в размерах, затем утрачивает мембрану и превращается в масляную каплю.

Кроме липидов в составе сферосом имеются ферменты липазы, контролирующие превращения липидов.

Вакуоли и их производные

Вакуоли – заполненные жидкостью крупные одномембранные полости. Настоящие вакуоли имеются только у растений.

Вакуоли образуются при слиянии мелких пузырьков, отшнуровывающихся от эндоплазматической сети. В ходе функционирования вакуолей в их состав могут включаться пузырьки, отшнуровывающиеся от аппарата Гольджи. Мембрана крупных вакуолей имеет собственное название – тонопласт. Содержимое вакуолей называется клеточным соком, в состав которого входят неорганические соли, растворимые углеводы, органические кислоты, некоторые белки.

Таблица 14

Глава 2. Клеточный уровень. | 9 класс

39. Дайте определения понятий.
Цитология — наука об устройстве клетки.
Клетка — элементарная единица жизни на Земле.

40. Закончите предложения.
Из организмов, живущих на Земле, клеточное строение имеют все, кроме вирусов,
а неклеточное — вирусы.
Для клетки характерны следующие жизненные свойства: рост, питание, размножение, дыхание и так далее.

41.

42. Открытие клетки связано с именами великих учёных, изучавших объекты живой природы с помощью микроскопа (микроскопистов). Напишите об их научном вкладе, сделанном в области изучения клеток.
1) Р. Гук (1635—1703) — впервые увидел клетку под микроскопом.
2) А. Левенгук (1632—1723) — изобрел микроскоп, впервые наблюдал животные клетки.
3) М. Шлейден (1804—1881) — выдвинул теорию об идентичности растительных клеток с точки зрения их развития.
4)Т. Шванн (1810—1882) — окончательно сформулировал клеточную теорию.
5) Р. Вирхов (1821 — 1902) — дополнил теорию клеток тем, что все живое происходит из клеток.
6) С. Г. Навашин (1857—1930) — открыл двойное оплодотворение у растений.

43. Сформулируйте основные положения современной клеточной теории.

Все живые существа состоят из клеток.

Все клетки сходны по строению, химическому составу и жизненным циклам.

Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, т.е. могут питаться, расти, размножаться.

44. Как вы думаете, какое значение имело открытие клеточной теории для развития современной биологии?

Клеточная теория была дополнена Вирховом. Его утверждение, что всякое болезненное изменение связано с каким-то патологическим процессом в клетках, составляющих организм, внесло большой вклад в медицину. 

45. Рассмотрите клетки организмов, представленные на рисунке.
Установите, каким организмам принадлежат изображённые клетки. Впишите их номера в соответствующие строки.
Клетки бактерий: 2, 3.
Клетки грибов: 6, 11.
Клетки растений: 7, 1, 5, 4.
Клетки животных: 10, 8.
46. Как вы думаете, от чего зависит форма клеток?

От выполняемых ими функций, от их специализации и происхождения.

47. Объясните, в чём заключается значение цитоплазмы.

Она выполняет функцию объединения всех органоидов клетки, является средой для прохождения всех химико-биологических процессов в клетке, обеспечивает ее механические свойства. 

48. Как вы думаете, к каким последствиям может привести удаление или нарушение целостности клеточной мембраны?

Нарушение целостности мембраны, а тем более ее удаление, приведет к вытеканию внутреннего содержимого клетки и ее гибели. 

49. На рисунке подпишите основные структурные компоненты кле-точной мембраны.
1 — молекулы липидов.
2 — периферические белки.
3 — углеводные цепочки.
4 — полуинтегральный белок.

50. Закончите предложения.
Рассмотреть строение клеточной мембраны возможно с помощью электронного микроскопа.
Основу клеточной мембраны составляет билипидный слой, в котором расположены белки.
Белки, входящие в состав мембран, обеспечивают трансмембранный транспорт, являются также рецепторами и ферментами.
Питательные вещества попадают в клетку путём пассивного и активного транспорта.
Попавшие в клетку питательные вещества подвергаются в расщеплению под действием ферментов.

51. Рассмотрите в учебнике схематическое изображение процессов фагоцитоза и пиноцитоза. Вспомните из курса «Человек и его здоровье», что такое фагоциты и каково их значение в организме человека. Укажите, на каком из рисунков показан механизм действия данных клеток.
Приведите ещё примеры клеток, для которых характерны данные процессы.

Кроме фагоцитов, путем фагоцитоза питаются некоторые простейшие (например, амеба обыкновенная).

52. Как вы думаете, возможен ли обратный транспорт веществ через мембрану клетки? Если да, приведите примеры, если нет, объясните почему.

Обратный транспорт из клетки через мембрану происходит, когда клетка выделяет из себя ненужные продукты обмена, так же происходит синтез и выделение гормонов, ферментов.

53. Заполните таблицу.

54. Дайте определения понятий.
Прокариоты — организмы, в клетках которых отсутствует оформленное ядро и органеллы (вместо органелл – мезосомы).
Эукариоты — организмы, клетки которых имеют ядро с ядерной мембраной и все мембранные органоиды.

55. На рисунке подпишите основные структурные компоненты ядра.

56. Продолжите заполнение таблицы. Строение и функции клеточных структур.

57. Заполните таблицу. Строение и функции ядерных структур.


58. Известно, что эритроциты человека, являющегося эукариотическим организмом, не содержат ядра. Как можно объяснить это явление?

Это объясняется законами эволюции. В процессе развития животного мира человек стоит на высшей ступени, поэтому и кровеносная система у него наиболее развитая. Место ядра в эритроцитах человека заполнено гемоглобином. Поэтому они захватывают больше кислорода, чем, например, лягушки.

59. Закончите предложения.
Несколько ядер может содержаться в клетках волокон поперечно-полосатых мышц.
Внутреннее содержание ядра называют кариоплазма или ядерный сок, в нём расположены хроматин и ядрышки.
В ядре содержатся молекулы ДНК, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации о клетке. 
Содержащиеся в ядрах клеток ядрышки обеспечивают синтез РНК и белков.

60. Дайте определения понятий.
Хромосомы — нити ДНК хроматина, плотно накрученные спиралью на белки.
Хроматин — нити ДНК в ядре.
Хроматиды — половина удвоенной хромосомы.
Кариотип — набор хромосом, содержащийся в клетках того или иного вида.
Соматические клетки — клетки, составляющие органы и ткани любого многоклеточного организма.
Половые клетки (гаметы) — клетки, характерные для мужского и женского пола.
Гаплоидный набор хромосом — набор различных по размерам и форме хромосом клеток данного вида, но каждая хромосома представлена в единственном числе.
Диплоидный набор хромосом — набор различных по размерам и форме хромосом клеток данного вида, где каждой хромосомы по две.
Гомологичные хромосомы — парные хромосомы.

61. В таблице дано число хромосом, содержащихся в гаплоидном и диплоидном наборах различных организмов. Заполните пропуски.
Наборы хромосом у различных организмов.

62. Продолжите заполнение таблицы.

63. Рассмотрите рисунок. Назовите органоиды, изображённые на нём, и подпишите их основные части.

64. Продолжите заполнение таблицы. Строение и функции клеточных структур.

65. Закончите предложения.
Клеточный центр выполняет функции: построение веретена деления, образование микротрубочек, ресничек и жгутиков.
Основой цитоскелета являются микротрубочки и микрофиламенты.
У животных и низших растений клеточный центр образован центриолями, состоящими из микротрубочек, и центросферы.
У высших растений клеточный центр
Микротрубочки образуют такие органоиды движения клеток, как реснички и жгутики.

66. Продолжите заполнение таблицы.
Строение и функции клеточных структур.

67. На рисунке представлена схема строения прокариотической клетки (цианобактерия). Подпишите ее основные части.

 

68. На рисунке изображены прокариотические и эукариотические клетки.
Установите, к какой группе принадлежит каждая из них.
Прокариоты: 1, 2
Эукариоты: 3, 4.

69. Заполните таблицу, поставив знаки + и – в соответствующие графы.

 70. Дайте определения понятий.

Ассимиляция – весь набор реакций биологического синтеза веществ в клетке, сопровождающийся тратой энергии.
Диссимиляция – совокупность реакций распада веществ в клетке, сопровождающийся выделением энергии.
Метаболизм – процесс обмена веществ, объединяющий ассимиляцию и диссимиляцию.

71. Ниже перечислены процессы, протекающие в клетках организмов:

1. Испарение воды, 2. Гликолиз, 3. Расщепление жиров, 4. Биосинтез белков, 5. Фотосинтез, 6. Расщепление полисахаридов, 7. Брожение, 8. Дыхание, 9. Биосинтез жиров.

Впишите номера, которыми они обозначены, в соответствии с принадлежностью их к ассимиляции и диссимиляции.
Процессы ассимиляции: 4, 5, 9.
Процессы диссимиляции: 1, 2, 3, 6, 7, 8.

72. Прочитайте материал учебника и заполните таблицу.

73. Закончите предложения. 

Основной функцией митохондрий, называемых «силовыми станциями клетки», является синтез АТФ. 

Наиболее эффективно процессы синтеза АТФ идут у организмов, называемых аэробами, в отличие от анаэробов, которые больше всего среди прокариот.

74. Как вы думаете, клетки каких тканей животных и человека должны содержать большое количество митохондрий? Почему?

Наибольшее количество митохондрий содержится в мышечной ткани, печени. В этих тканях и органах требуются большие затраты энергии.

75. Закончите схему.
Классификация организмов по типу питания
Организмы (по типу питания):
1. Автотрофы :
1.а – фототрофы
1.б – хемотрофы.
2. Гетеротрофы:
2.а – сапротрофы
2.б – паразиты
2.в. – голозои.

76. Закончите предложения.
Способ питания организма зависит от того, способен ли он самостоятельно создавать необходимые для построения клеток и процессов жизнедеятельности органические вещества из неорганических, или получает их из внешней среды.
По способу питания зеленые растения являются автотрофами (фототрофами).
Основной источник энергии на нашей планете – солнечный свет.

77. Как вы думаете, можно ли считать, что все клетки зеленого растения питаются автотрофно? Ответ обоснуйте.
Нельзя. Некоторые клетки зеленого растения питаются гетеротрофно: клетки камбия, корня. Клетки этих частей растения не способны к фотосинтезу и питаются за счет органических веществ, синтезированных зелеными частями растения.

78. Заполните таблицу.

 79. Заполните таблицу.

Классификация гетеротрофных организмов по способу получения органических веществ.

80. Дайте определение понятия.
Фотосинтез – процесс синтеза органических соединений из воды и углекислого газа при помощи энергии света.

81. Запишите суммарное уравнение фотосинтеза.
6СО2 + 6Н2О + энергия света = С6Н12О6 + 6О2.

82. Закончите предложения.
Фотосинтез происходит в клетках зеленых растений, в хлоропластах.
Кислород, выделяющийся в процессе фотосинтеза, образуется в результате фотолиза воды.

83. Заполните таблицу.
Сравнительная характеристика фаз фотосинтеза.

84. Закончите схему, подписав названия веществ.
1. – вода
2. – кислород
3. – воды
4. – ионы водорода
5. – углекислый газ
6. – глюкоза.

85. Дайте определение понятия.
Хемотрофы – организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических за счет энергии химических реакций окисления, происходящих в клетке.

86. Закончите предложения.
Хемотрофами являются автотрофами.
Хемосинтез открыл в 1887 году С. Н. Виноградский.
Хемотрофы отличаются от фототрофов тем, что они синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии химических реакций окисления, происходящих в клетке. Фототрофы же синтезируют необходимые вещества за счет энергии солнечного света.

87. Заполните таблицу.
Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза.

88. Как вы думаете, можно ли, рассмотрев единственную клетку многоклеточного организма, определить его тип питания? Ответ обоснуйте.
Да можно, так как многоклеточные организмы являются либо фототрофами, либо гетеротрофами. Растения являются автотрофами, кроме некоторых их частей. Но в подобных клетках не будет хлоропластов. Распознав, какому царству живых организмов принадлежит организм, легко можно определить его тип питания.

89. Дайте определения понятий.
Ген – участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка.
Генетический код – свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
Триплет – последовательность из трех расположенных друг за другом нуклеотидов.
Кодон – один из триплетов, кодирующий аминокислоту.
Антикодон – триплет, расположенный на тРНК, который соответствует той аминокислоте, которую предстоит переносить этой тРНК.

90. Закончите предложения.
Информация о структуре белка хранится в ДНК, а его синтез осуществляется в рибосомах.
Роль иРНК в процессе биосинтеза белка – доставка информации о белке к рибосомам.
Роль тРНК в процессе биосинтеза белка – перенос аминокислот к рибосомам.

91. Дайте определения понятий.
Транскрипция – процесс «переписывания» информации о последовательности нуклеотидов какого-либо гена ДНК на иРНК.
Трансляция – этап синтеза белка на рибосомах.

92. Используя таблицу генетического кода, составьте схему реализации наследственной информации в процессе биосинтеза белка, дополнив таблицу.
(ответы — вписать в пустые клетки).
Реализация наследственной информации в процессе биосинтеза белка
иРНК (кодоны) ЦЦУ, ГГГ, АУГ, АГУ, ЦЦА, ГЦА.
тРНК (антикодоны) ГГА, ЦЦЦ, УАЦ, УЦА, ГГУ, ЦГУ.

93. Заполните таблицу.
Механизм синтеза полипептидной цепи на рибосоме.

94. Митоз – важнейшее жизненное свойство. Объясните, каким образом оно проявляется на клеточном уровне.
Митоз – основной способ деления клетки, в результате которого из одной материнской клетки образуется 2 идентичные дочерние клетки.

95. Заполните таблицу.


Что такое цитоплазма? Строение и функции / Справочник :: Бингоскул

Основные компоненты растительной и животной клетки — ядро и цитоплазма. Они тесно связаны, однако строение и функции отличаются. Цитоплазма эукариот и прокариот сходна по строению и функциям: стабилизирует клетку, придает форму, обеспечивает взаимодействие ядра, плазматической мембраны и органелл.

Цитоплазма заполняет пространство между плазматической мембраной и ядром клетки (рис. 1). Термин введен в науку Э. Страсбургером, который предложил так называть клеточное вещество без ядра и пластид. Цитоплазма — субстрат для протекания многочисленных химических реакций синтеза и распада веществ. В этой части клетки происходит биосинтез белка.

Рис. 1. Цитоплазма

В цитоплазме расположены:

  • органеллы;
  • белковые нити и трубочки, называемые цитоскелетом;
  • включения, возникающие в зависимости от возраста и процессов жизнедеятельности клетки.

Органеллы — постоянные части, «органы» клетки, выполняющие разнообразные функции. Если клеточные органеллы удалить с помощью центрифугирования, то остается гелеобразный раствор, получивший названия «цитозоль», «гиалоплазма». Включения — непостоянные компоненты клетки, выполняющие преимущественно запасающую или выделительную функцию.

Характеристика химического состава

Консистенция цитоплазмы похожа на желе: более вязкое ближе к плазматической мембране, жидкое — внутри. В составе преобладают вода, небольшие молекулы и макромолекулы, органические и неорганические ионы. Содержание воды достигает 70–90%. На молекулы биополимеров (белков, жиров, углеводов), минеральных солей, ионов приходится 10–20% состава гиалоплазмы. Также присутствуют витамины, ферменты, запасные вещества.

Состав цитозоля:

  • глюкоза и другие простые сахара;
  • полисахариды;
  • аминокислоты;
  • нуклеиновые кислоты;
  • жирные кислоты;
  • ионы калия, натрия, кальция, магния.

Среди органических веществ больше присутствует аминокислот, из неорганических — ионы калия, натрия. Молекулы веществ хранятся в гиалоплазме и транспортируются в части клетки, где протекают биохимические реакции. Состав цитоплазмы меняется с возрастом клетки, с изменением физиологического состояния.

Структура цитоплазмы

Цитоплазма — внутренняя среда клетки, объединяющая структурные компоненты. Состоит из органелл и цитозоля — «основного вещества» или матрикса (рис. 2). Жидкая фаза цитозоля — коллоидный раствор белковых, минеральных и других веществ. Твердая фаза представлена цитоплазматическим скелетом. Это система трубочек и нитей, постоянно меняющаяся структура, которая создается и разрушается в зависимости от процессов в клетке.

Рис. 2. Строение клетки

Основу цитоскелета составляют:

  • Микротрубочки — полые трубки диаметром 20–30 нм, пронизывающие всю цитоплазму.
  • Микрофиламенты — нити, образующие сплетения и пучки.
  • Промежуточные филаменты — нитевидные образования.

Стенки микротрубочек образованы свернутыми нитями белка тубулина. Сбор белковых молекул для микротрубочек происходит в клеточном центре. Прочные белковые нити образуют опорную основу цитоплазмы. Они противодействуют растяжению и сжатию клетки, поддерживают определенное положение органелл в пространстве. Микротрубочки выполняют опорную и транспортную функцию, так как участвуют в переносе различных веществ.

Микрофиламенты состоят из молекул глобулярного белка актина. Это нити, присутствующие в цитоплазме всех эукариот. Микрофиламенты чаще располагаются вблизи плазматической мембраны, участвуют в изменении ее формы, появлении углублений и выростов. Это особенно важно для пино- и фагоцитоза.

Промежуточные филаменты образованы белками, имеют средний диаметр 10 нм (больше диаметра микрофиламентов). Нитевидные структуры тоньше, чем микротрубочки в 2–2,5 раза. Промежуточные филаменты участвуют в создании цитоскелета и движении цитоплазмы.

Функции

Цитоплазма объединяет клеточные органеллы, является субстратом для протекания биохимических реакций и транспорта химических соединений (рис. 3). Коллоидный раствор облегчает взаимодействие между всеми компонентами клетки. Цитоскелет в виде белковых трубочек и нитей выполняет роль опоры.

Рис. 3. Растительная клетка

 

Функции цитоскелета:

  1. Создание «механического каркаса», опоры.
  2. Поддержание формы клетки.
  3. «Мотор» движения и деления цитоплазмы.
  4. Транспорт органелл и других компонентов клетки.
  5. Закрепление органелл в определенном положении.

Таблица 1.

Функции цитоплазмы и значение

Функция Значение
Тургор Создает тургорное (внутреннее) давление при осмосе (односторонней диффузии) воды, поступающей в клетку. За счет плотной оболочки клеток растений и грибов тургор выше, чем в животной клетке.
Транспорт Осуществляет транспорт веществ из внешней среды в клетку и обратно. Связывает деятельность органелл.
Клеточный гемостаз Поддерживает постоянство внутренней среды клетки, придает форму, является вместилищем органелл.
Запас веществ Запасает и хранит вещества в виде клеточных включений.

Цитоплазма осуществляет химическое взаимодействие и транспорт веществ внутри клетки. Еще одна функция — хранение и перемещение молекул АТФ. В цитоплазме запасаются молекулы крахмала, капли липидов.

Деление цитоплазмы

Цитокинез — деление цитоплазмы в клетке после завершения деления ядра. Цитокинез в растительной клетке происходит за счет формирования клеточной перегородки. В животной клетке возникает перетяжка. В результате образуются две дочерние клетки. Цитокинез происходит и в митозе, и в мейозе.

Движение цитоплазмы

Цитоплазма постоянно движется. Цитоскелет стабилизирует содержимое и, одновременно, перемещает органеллы внутри клетки с помощью белковых микротрубочек и нитей. С цитоплазматическим потоком перемещаются хромосомы и включения.

Примеры в клетках растений и животных

Есть отличия в строении цитоплазмы прокариот и эукариот. В клетках доядерных организмов наследственный материал расположен в цитоплазме. В клетках растений и животных в строении и функциях цитоплазмы больше общих признаков, чем отличий.

 

Таблица 2.

Сравнение клеток эукариот

Клетки растений

Клетки животных

Клетки грибов
  1. Одно ядро.
  2. Наличие пластид.
  3. Клеточная оболочка из целлюлозы.
  4. Запасное вещество — крахмал.
  5. Крупные вакуоли.
  1. Одно ядро.
  2. Отсутствие пластид.
  3. Клеточная оболочка отсутствует.
  4. Запасное вещество — гликоген.
  5. Вакуоли мелкие или отсутствуют.
  1. Два и более ядра.
  2. Отсутствие пластид.
  3. Клеточная оболочка из хитина.
  4. Запасное вещество — гликоген.
  5. Вакуоли мелкие или отсутствуют.

В цитоплазме растительной клетки микротрубочек больше, чем микрофиламентов, в животной клетке наоборот. В растительной клетке есть пластиды, вакуоли, целлюлозная клеточная оболочка, в животной клетке нет таких структур (рис. 4).

Рис. 4. Строение животной (А) и растительной (Б) клеток: 
1 — клеточная оболочка; 2 — клеточная мембрана; 3 — аппарат Гольджи; 4 — клеточный центр; 
5 — ядро; 6 — рибосомы; 7 — лизосомы; 8 — эндоплазматическая сеть; 
9 — вакуоль; 10 — хлоропласт; 11 — митохондрии; 12 — цитоплазма

 

Пластиды — мембранные органеллы клетки, окрашенные в зеленый, оранжевый цвета, либо бесцветные. Вакуоли в растительной клетке нужны для накопления жидкого клеточного сока или других веществ. В клетках зрелого арбуза большая вакуоль оттесняет ядро и цитоплазму к плазматической мембране.

Цитоплазма — внутреннее полужидкое содержимое клетки, вместилище органелл и веществ. Состоит из цитозоля и опорных структур. Цитоплазма постоянно движется, способна изменять вязкость, поддерживает взаимосвязь между компонентами клетки.


 

Источники изображений: 

  • Рис. 4 —reader.lecta.rosuchebnik.ru/png

Структура клетки — онлайн-учебник по биологии

Клетка человека — эукариотическая клетка со многими цитоплазматическими структурами, ограниченными биологическими мембранами

Внутренняя часть клетки разделена на ядро ​​и цитоплазму. Ядро — это сферическая или овальная структура в центре клетки. Цитоплазма — это область за пределами ядра, которая содержит клеточные органеллы и цитозоль или цитоплазматический раствор. Внутриклеточная жидкость представляет собой цитозоль и жидкость внутри органелл и ядра.

Мембраны

Мембраны — это ворота в ячейку. Плазматическая мембрана — это избирательный барьер, окружающий клетку. Он обеспечивает барьер для движения молекул между внутриклеточной и внеклеточной жидкостями. Напомним, что внеклеточное означает вне клетки. Плазматическая мембрана также служит для закрепления соседних клеток вместе и с внеклеточным матриксом. Различные сигналы и входы могут изменять чувствительность и проницаемость мембран.

The Fluid Mosaic Модель: структура мембраны

Мембраны состоят из двойного слоя липидов, в основном фосфолипидов, содержащих встроенные белки.Встроенные белки играют важную роль в перемещении молекул через мембрану. Сама мембрана организована в виде бимолекулярного слоя, что означает, что неполярная область организована посередине (вдали от воды, поскольку она гидрофобна), а полярные области ориентированы наружу: внеклеточная жидкость и цитозоль. Другой способ представить это — два ряда булавок головками наружу и иглой внутрь. Головки, иглы, иглы, головки. Как бутерброд.Поскольку молекулы фосфолипидов химически не связаны друг с другом и, таким образом, каждая молекула может двигаться независимо, общая двухслойная структура имеет гибкую текучесть. Молекулы холестерина также встроены в плазматическую мембрану и служат для доставки веществ к органеллам клетки, образуя везикулы.
Белки, встроенные в мембрану, делятся на два класса.

Белки периферической мембраны — это белки на поверхности мембраны, в основном на цитозольной стороне, где они взаимодействуют с элементами цитоскелета, чтобы влиять на форму и подвижность клеток.Эти белки не являются амфипатическими и связаны с полярными областями интегральных белков.

Интегральные мембранные белки охватывают всю ширину мембраны, таким образом пересекая как полярные, так и неполярные области структуры. Эти белки невозможно удалить с мембраны без нарушения липидного бислоя.

Важно понимать, что функции мембраны зависят от химического состава и любых асимметрий в составе между двумя поверхностями мембраны и конкретными белками, которые прикреплены к мембране или связаны с ней.Плазматическая мембрана также имеет внеклеточный поверхностный слой моносахаридов, связанных с липидами и белками мембраны. Этот слой называется гликокаликсом и играет важную роль в процессе межклеточного распознавания.

Мембранные соединения

Интегрины — это трансмембранные белки, которые связываются со специфическими белками внеклеточного матрикса и мембранными белками соседних клеток. Интегрины помогают организовать клетки в ткани. Они также несут ответственность за передачу сигналов от внеклеточного матрикса внутрь клетки.

Если две клетки находятся рядом, но разделены, они могут быть соединены десмосомами. Десмосомы представляют собой плотные скопления белка на цитоплазматической поверхности плазматических мембран обеих отдельных клеток. Они пропитаны белковыми волокнами, которые проникают в любую из клеток. Назначение и функция десмосом — прочно удерживать соседние клетки на участках, подверженных растяжению, таких как кожа.

Другой тип мембранного перехода — герметичный переход. Эти соединения образуются фактическим физическим соединением внеклеточных поверхностей двух соседних плазматических мембран.Плотные соединения важны в областях, где необходим больший контроль над тканевыми процессами, например, в эпителиальных клетках кишечника, участвующих в абсорбции.

Наконец, щелевые соединения — это фактические белковые каналы, которые связывают цитозоли соседних клеток. Недостатком этой «прямой связи» является то, что она позволяет проходить только более мелким молекулам.

Клеточные органеллы

Клеточные органеллы — это маленькие рабочие дома внутри клетки. Все жизненные функции выполняются в каждой отдельной клетке.Органеллы могут быть высвобождены путем разрушения плазматической мембраны, путем гомогенизации и ультрацентрифугирования смеси. Органеллы бывают разного размера и плотности и оседают с определенной скоростью.

Ядро находится в центре большинства клеток. Некоторые клетки содержат несколько ядер, например, скелетные мышцы, а некоторые их нет, например красные кровяные тельца. Ядро — самая большая мембраносвязанная органелла. В частности, он отвечает за хранение и передачу генетической информации.Ядро окружено избирательной ядерной оболочкой. Ядерная оболочка состоит из двух мембран, соединенных через равные промежутки времени с образованием круглых отверстий, называемых ядерными порами. Поры позволяют молекулам РНК и белкам, модулирующим экспрессию ДНК, перемещаться через поры в цитозоль. Процесс выбора контролируется энергозависимым процессом, который изменяет диаметр пор в ответ на сигналы. Внутри ядра ДНК и белки соединяются, образуя сеть нитей, называемую хроматином.Хроматин становится жизненно важным во время деления клетки, поскольку он становится плотно конденсированным, образуя палочковидные хромосомы с переплетенной ДНК. Внутри ядра находится нитевидная область, называемая ядрышком . Это место, где собираются РНК и белковые компоненты рибосом. Ядрышко не связано с мембраной, а скорее является областью.

Рибосомы — это участки, где молекулы белка синтезируются из аминокислот. Они состоят из белков и РНК.Некоторые рибосомы связаны с гранулярной эндоплазматической сетью, в то время как другие свободны в цитоплазме. Белки, синтезированные на рибосомах, связанных с гранулярным эндоплазматическим ретикулумом, переносятся из просвета (открытое пространство внутри эндоплазматического ретикулума) в аппарат Гольджи для секреции вне клетки или распределения по другим органеллам. Белки, которые синтезируются из свободных рибосом, попадают в цитозоль.

Эндоплазматический ретикулум (ER) в совокупности представляет собой сеть мембран, охватывающих единое непрерывное пространство.Как упоминалось ранее, гранулярная эндоплазматическая сеть связана с рибосомами (придавая внешней поверхности шероховатый или зернистый вид). Иногда гранулярный эндоплазматический ретикулум называют грубым ER. Гранулированный ER участвует в упаковке белков для аппарата Гольджи. Агранулярный, или гладкий, ER лишен рибосом и является местом синтеза липидов. Кроме того, агранулярный ER накапливает и высвобождает ионы кальция Ca 2+ .

Аппарат Гольджи представляет собой мембранный мешок, который служит для модификации и сортировки белков в секреторные / транспортные пузырьки.Затем везикулы доставляются к другим клеточным органеллам и плазматической мембране. Большинство клеток имеют по крайней мере один аппарат Гольджи, хотя некоторые могут иметь несколько. Аппарат обычно располагается рядом с ядром.

Эндосомы представляют собой связанные с мембраной трубчатые и везикулярные структуры, расположенные между плазматической мембраной и аппаратом Гольджи. Они служат для сортировки и направления везикулярного движения, отщипывая везикулы или сливаясь с ними.

Митохондрии — одни из самых важных структур человеческого тела.Они являются местом различных химических процессов, участвующих в синтезе энергетических пакетов, называемых АТФ (аденозинтрифосфат). Каждая митохондрия окружена двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя свернута в структуры канальцев, называемых кристами. Митохондрии уникальны тем, что они содержат небольшое количество ДНК, содержащей гены синтеза некоторых митохондриальных белков. ДНК наследуется исключительно от матери. Клетки с большей активностью имеют больше митохондрий, в то время как менее активные клетки меньше нуждаются в митохондриях, производящих энергию.

Лизосомы связаны единой мембраной и содержат очень кислую жидкость. Жидкость действует как переваривающие ферменты, разрушая бактерии и клеточный мусор. Они играют важную роль в клетках иммунной системы.

Пероксисомы также связаны одной мембраной. Они потребляют кислород и запускают реакции, которые удаляют водород из различных молекул в виде перекиси водорода. Они важны для поддержания химического баланса внутри клетки.

Цитоскелет представляет собой нитевидную сеть белков, которые связаны с процессами, которые поддерживают и изменяют форму клеток и вызывают движения клеток. Цитоскелет также образует дорожки, по которым движутся клеточные органеллы, движимые сократительными белками, прикрепленными к их различным поверхностям. Как небольшая дорожная инфраструктура внутри клетки. Цитоскелет состоит из нитей трех типов.

Микрофиламенты — самые тонкие и самые распространенные белки цитоскелета.Они состоят из актина, сократительного белка, и их можно быстро собрать и разобрать в соответствии с потребностями структуры клетки или органеллы.

Промежуточные филаменты немного больше в диаметре и наиболее часто встречаются в областях клеток, которые будут подвергаться стрессу. Десмосомы в коже будут содержать нити. После сборки этих нитей их невозможно быстро разобрать.

Микротрубочки — это полые трубочки, состоящие из белка, называемого тубулином.Это самые толстые и самые жесткие из волокон. Микротрубочки присутствуют в аксонах и длинных дендритных проекциях нервных клеток. Они могут быть быстро собраны и разобраны по мере необходимости. Микротрубочки структурированы вокруг области клетки, называемой центросомой, которая окружает две центриоли, состоящие из 9 наборов слитых микротрубочек. Они важны для деления клеток, когда центросома генерирует волокна веретена микротрубочек, необходимые для разделения хромосом.

Наконец, реснички представляют собой волоскоподобные подвижные продолжения на поверхности некоторых эпителиальных клеток.У них есть центральное ядро ​​из 9 наборов слитых микротрубочек. В сочетании с сократительным белком эти микротрубочки вызывают движение ресничек. Цилиарные движения продвигают содержимое просвета полых органов, выстланных мерцательным эпителием.

Следующий

Протеом органелл — Атлас белков человека

Пространственное разделение биологических процессов — это фундаментальное явление для жизни, которое позволяет нескольким процессам происходить параллельно без нежелательного вмешательства.Органелла — это субъединица эукариотической клетки со специальной функцией. Название «органелла» происходит от аналогии между различными ролями органелл в клетках и различными ролями органов в организме человека в целом. Часто различают органеллы, связанные с мембраной, и органеллы, не связанные с мембраной. Связанные с мембраной органеллы, такие как ядро ​​и аппарат Гольджи, имеют четко определенную физическую границу, которая разделяет внутри- и внеорганическое пространство. Напротив, органеллы, не связанные с мембраной, такие как цитоскелет и ядрышки, представляют собой пространственно различные сборки белков, а иногда и РНК внутри клетки.Мембранно или нет, это разделение создает особую среду в месте расположения органеллы, где концентрация различных молекул может быть адаптирована в соответствии с назначением органеллы, и предоставляет важную возможность для регуляции клеточных процессов. Поскольку точное определение органелл варьируется, более инклюзивные термины субклеточной структуры.

Основная функция белков — катализировать, проводить и контролировать клеточные процессы во времени и пространстве. Поскольку разные органеллы и субклеточные структуры предлагают различные среды, с различными физиологическими условиями и партнерами по взаимодействию, субклеточная локализация белка является важной частью функции белка.Следовательно, неправильная локализация белков часто была связана с клеточной дисфункцией и различными заболеваниями человека (Kau TR et al. (2004); Laurila K et al. (2009); Park S. et al. (2011)). Знание пространственного распределения белка на субклеточном уровне важно для понимания функции белка, взаимодействий и клеточных механизмов, а изучение того, как клетки генерируют и поддерживают свою пространственную организацию, является центральным для понимания механизмов живых клеток.

В клеточном атласе субклеточная локализация 12813 белков была сопоставлена ​​на одноклеточном уровне с 35 субклеточными структурами, что позволило определить 13 основных протеомов органелл.Анализ показывает, что примерно половина белков локализуется в нескольких компартментах, и идентифицирует многие белки с одноклеточными вариациями с точки зрения изобилия или пространственного распределения. Паттерн экспрессии и пространственное распределение белков человека во всех основных клеточных органеллах можно изучить в этих интерактивных разделах знаний, которые включают многочисленные каталоги белков со специфическими и схожими паттернами экспрессии, а также примеры изображений, иллюстрирующие различные паттерны внутриклеточного пространственного распределения.

Субклеточная локализация белков

Описано несколько подходов к систематическому анализу локализации белков. Количественные масс-спектрометрические данные позволяют идентифицировать белки со сходными профилями распределения по градиентам фракционирования (Park S et al. (2011); Christoforou A et al. (2016); Itzhak DN et al. (2016)) или ферментно-опосредованную близость. меченые белки в клетках (Itzhak DN et al. (2016); Roux KJ et al. (2012); Lee SY et al. (2016)). Напротив, подходы, основанные на визуализации, позволяют исследовать субклеточное распределение белков in situ в отдельных клетках и имеют преимущество в том, что они эффективно идентифицируют изменчивость отдельных клеток и локализацию в нескольких органеллах.Подходы на основе визуализации могут быть выполнены с использованием меченых белков (Huh WK et al. (2003); Simpson JC et al. (2000); Stadler C et al. (2013)) или аффинных реагентов.

В Cell Atlas мы используем подход, основанный на иммунофлуоресценции (IF), в сочетании с конфокальной микроскопией, чтобы обеспечить исследование пространственного распределения белков с высоким разрешением (Thul PJ et al. (2017); Stadler C et al. (2013); Барбе Л. и др. (2008); Штадлер С. и др. (2010); Фагерберг Л. и др. (2011)). С ограниченным дифракцией разрешением около 200 нм иммунофлуоресцентное изображение из Cell Atlas дает подробное представление о клеточной организации.Пространственное распределение белка исследуют с использованием непрямого IF в клеточной линии U-2 OS и до двух дополнительных клеточных линий, выбранных на основе экспрессии мРНК соответствующего гена, с использованием панели из 35 клеточных линий. Интересующий белок отображается зеленым цветом, а контрольные маркеры для микротрубочек (красный), эндоплазматического ретикулума (желтый) и ядра (синий) используются для обозначения клетки. От маленьких точек, таких как ядерные тельца, до более крупных структур, таких как нуклеоплазма, различные узоры на изображениях вместе с контрольными маркерами позволяют точно определить пространственное распределение белка в клетке.Локализация каждого белка назначается одной или нескольким из 35 субклеточных структур и субструктур, которые в настоящее время аннотированы в Cell Atlas, как показано на рисунке 1.


Нуклеоплазма
Ядерные крапинки
Ядерные тела
Ядрышки
Фибриллярный центр ядрышек
Ободок ядрышек
Митотическая хромосома
Кинетохора
Ядерная мембрана
Цитозоль
Цитоплазматические тела
Жезлы и Кольца
Агрессивный
Митохондрии
Центросома
Центриолярные спутники
Микротрубочки
Концы микротрубочек
Митотическое веретено
Цитокинетический мост
Midbody
Кольцо Midbody
Борозда спайности
Промежуточные волокна
Актиновые нити
Места очагового спайки
Эндоплазматическая сеть
аппарат Гольджи
Везикулы
Эндосомы
Лизосомы
Липидные капли
Пероксисомы
Плазматическая мембрана
Клеточные соединения

Рисунок 1.Пример конфокальных изображений иммунофлуоресценции различных белков (зеленый), локализованных в каждой из субклеточных органелл и субструктур, аннотированных в настоящее время в Атласе клеток в репрезентативном наборе клеточных линий. Микротрубочки помечаются антителом к ​​тубулину (красный), а ядро ​​окрашивается DAPI (синий). Сторона изображения составляет 64 мкм. Для получения дополнительных изображений и деталей, описывающих все 35 паттернов, аннотированных в Cell Atlas, см. Cell Dictionary.

Распределение белков в клетке человека

Рисунок 2 показывает распределение органелл всех аннотаций для белков 12813, локализованных по крайней мере в одной структуре или субструктуре.Участок отсортирован по мета-компартментам: цитоплазма, ядро ​​и секреторный аппарат соответственно. Большинство белков находится в ядре, за ними следуют цитозоль и везикулы, которые состоят из транспортных пузырьков, а также небольших мембраносвязанных органелл, таких как эндосомы или пероксисомы. 55% (n = 7 · 106) белков были обнаружены более чем в одном месте (мультилокализирующие белки), а 25% (n = 3141) показали одноклеточную вариацию уровня экспрессии или пространственного распределения.

Рисунок 2.Гистограмма, показывающая распределение белков, обнаруженных в каждой органелле, структуре и субструктуре, аннотированных в Атласе клеток.

Проверка антител и данных о местоположении для Cell Atlas

Качество и использование антител в исследованиях часто обсуждаются (Baker M & period; (2015)). Поскольку связывание антитела с мишенью может привести к ложноположительным результатам, Cell Atlas пытается вручную подсчитать все результаты относительно надежности окрашивания. В Атласе клеток представлена ​​оценка надежности для каждого аннотированного местоположения по четырехбалльной шкале: улучшенная, поддерживаемая, одобренная и неопределенная, как подробно описано в разделе «Анализ и аннотации».Улучшенные местоположения получены посредством валидации антител в соответствии с одним из «столпов» валидации, предложенных международной рабочей группой (Uhlen M et al. (2016): (i) генетические методы с использованием сайленсинга siRNA (Stadler C et al. (2012) ) или нокаут CRISPR / Cas9, (ii) экспрессия флуоресцентного белка, меченного белком, на эндогенных уровнях (Skogs M et al. (2017)) или (iii) независимые антитела, нацеленные на разные эпитопы (Stadler C et al. (2010) Поддерживаемое местоположение соответствует внешним экспериментальным данным (база данных UniProt), в то время как оценка утвержденного местоположения указывает на отсутствие доступной внешней экспериментальной информации для подтверждения наблюдаемого местоположения.Неопределенное местоположение противоречит дополнительной информации, такой как данные литературы или транскриптомики, и показано, если нельзя исключить, что данные верны, и необходимы дальнейшие эксперименты для установления надежности окрашивания антител. Распределение оценок надежности для локализованных белков показано на рисунке 3. Приблизительно 43% (n = 5502) предоставленных локализаций белков улучшены или поддерживаются. В таблице 1 подробно описано распределение всех локализованных белков в органеллах и распределение оценок надежности на основе отдельных органелл.

Рис. 3. Круговая диаграмма, показывающая уровень надежности локализованных белков, где каждая часть представляет собой количество белков с одним типом оценки из четырех оценок надежности: Повышенная, Поддерживаемая, Одобренная и Неопределенная.

Таблица 1. Таблица, показывающая количество белков, локализованных в каждой органелле, структуре и субструктуре в Атласе клеток, а также распределение оценок надежности.

Соответствующие ссылки и публикации

Парих К. и др., Разнообразие эпителиальных клеток толстой кишки при здоровье и воспалительном заболевании кишечника и периоде; Природа и период; (2019)
PubMed: 30814735 DOI: 10.1038 / s41586-019-0992-y

Menon M et al., Одноклеточный транскриптомный атлас сетчатки глаза человека определяет типы клеток, связанные с возрастной дегенерацией желтого пятна & period; Нац Коммуна & период; (2019)
PubMed: 31653841 DOI: 10.1038 / s41467-019-12780-8

Wang L et al., Одноклеточная реконструкция сердца взрослого человека во время сердечной недостаточности и восстановления выявляет клеточный ландшафт, лежащий в основе сердечной функции и периода; Nat Cell Biol & period; (2020)
PubMed: 31

3 DOI: 10.1038 / s41556-019-0446-7

Wang Y et al., Анализ одноклеточного транскриптома показывает различные функции абсорбции питательных веществ в кишечнике человека & период; J Exp Med & period; (2020)
PubMed: 31753849 DOI: 10.1084 / jem.201

Liao J et al., Секвенирование одноклеточной РНК почек человека & период; Научные данные и период; (2020)
PubMed: 31896769 DOI: 10.1038 / s41597-019-0351-8

MacParland SA et al., Секвенирование одноклеточной РНК печени человека выявляет различные внутрипеченочные популяции макрофагов & период; Нац Коммуна & период; (2018)
PubMed: 30348985 DOI: 10.1038 / s41467-018-06318-7

Vieira Braga FA et al., Перепись клеток легких человека выявляет новые состояния клеток при здоровье и астме & периоде; Nat Med & period; (2019)
PubMed: 31209336 DOI: 10.1038 / s41591-019-0468-5

Vento-Tormo R et al., Одноклеточная реконструкция ранней границы раздела матери и плода у людей и период; Природа и период; (2018)
PubMed: 30429548 DOI: 10.1038 / s41586-018-0698-6

Qadir MMF et al., Анализ одноклеточного разрешения ниши клеток-предшественников протоков поджелудочной железы человека & период; Proc Natl Acad Sci U S A & period; (2020)
PubMed: 32354994 DOI: 10.1073 / pnas.14117

Solé-Boldo L et al., Одноклеточные транскриптомы кожи человека показывают возрастную потерю прайминга фибробластов & период; Commun Biol & period; (2020)
PubMed: 32327715 DOI: 10.1038 / s42003-020-0922-4

Henry GH et al., Клеточная анатомия простаты и уретры простаты взрослого человека & period; Cell Rep & period; (2018)
PubMed: 30566875 DOI: 10.1016 / j.celrep.2018.11.086

Chen J et al., Фиксация и обработка PBMC для секвенирования одноклеточной РНК хрома & период; J Transl Med & period; (2018)
PubMed: 30016977 DOI: 10.1186 / s12967-018-1578-4

Guo J et al., Атлас транскрипционных клеток семенников взрослого человека. Cell Res. (2018)
PubMed: 30315278 DOI: 10.1038 / s41422-018-0099-2

Uhlen M. et al., Предложение по валидации антител. Нат. Методы. (2016)
PubMed: 27595404 DOI: 10.1038 / nmeth.3995

Stadler C et al., Систематическая проверка связывания антител и субклеточной локализации белков с использованием миРНК и конфокальной микроскопии. J Протеомика. (2012)
PubMed: 22361696 DOI: 10.1016 / j.jprot.2012.01.030

Poser I et al., BAC TransgeneOmics & Colon; высокопроизводительный метод исследования функции белков у млекопитающих и периода; Nat Методы и период; (2008)
PubMed: 18391959 DOI: 10.1038 / nmeth.1199

Skogs M et al., Валидация антител в приложениях биоимиджинга на основе эндогенной экспрессии меченых белков. J Proteome Res. (2017)
PubMed: 27723985 DOI: 10.1021 / acs.jproteome.6b00821

Takahashi H et al., 5 ‘центрированное по концам профилирование экспрессии с использованием экспрессии генов кэп-анализа и секвенирования следующего поколения & period; Nat Protoc & period; (2012)
PubMed: 22362160 DOI: 10.1038 / nprot.2012.005

Lein ES et al., Полногеномный атлас экспрессии генов в мозге взрослой мыши & period; Природа и период; (2007)
PubMed: 17151600 DOI: 10.1038 / nature05453

Kircher M et al., Двойное индексирование устраняет неточности в мультиплексном секвенировании на платформе Illumina и период; Nucleic Acids Res & period; (2012)
PubMed: 22021376 DOI: 10.1093 / nar / gkr771

Pollard TD et al., Actin & comma; центральный игрок в форме клетки, движении и периоде; Наука и период; (2009)
PubMed: 19965462 DOI: 10.1126 / science.1175862

Mitchison TJ et al., Актиновая подвижность клеток и перемещение клеток и период; Ячейка и период; (1996)
PubMed: 8608590

Pollard TD et al., Molecular Mechanism of Cytokinesis & period; Annu Rev Biochem & period; (2019)
PubMed: 30649923 DOI: 10.1146 / annurev-biochem-062917-012530

dos Remedios CG et al., Актин-связывающие белки и толстая кишка; регуляция цитоскелетных микрофиламентов и периода; Physiol Rev & period; (2003)
PubMed: 12663865 DOI: 10.1152 / Physrev.00026.2002

Campellone KG et al., Гонка вооружений нуклеаторов и двоеточие; клеточный контроль сборки актина и периода; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2010)
PubMed: 20237478 DOI: 10.1038 / nrm2867

Rottner K et al., Краткий обзор механизмов сборки актина и период; J Cell Sci & period; (2017)
PubMed: 257 DOI: 10.1242 / jcs.206433

Bird RP & period ;, Наблюдение и количественная оценка аберрантных крипт в толстой кишке мыши, обработанной канцерогеном толстой кишки & coli; предварительные выводы и период; Рак Lett & period; (1987)
PubMed: 3677050 DOI: 10.1016 / 0304-3835 (87)

-1

HUXLEY AF et al., Структурные изменения в мышцах во время сокращения & semi; интерференционная микроскопия живых мышечных волокон и периода; Природа и период; (1954)
PubMed: 13165697

HUXLEY H et al., Изменения поперечных полос в мышцах во время сокращения и растяжения и их структурная интерпретация и период; Природа и период; (1954)
PubMed: 13165698

Svitkina T & period ;, Актиновый цитоскелет и подвижность на основе актина & период; Cold Spring Harb Perspect Biol & period; (2018)
PubMed: 29295889 DOI: 10.1101 / cshperspect.a018267

Kelpsch DJ et al., Nuclear Actin & Colon; От открытия до функции и периода; Анат Рек & lpar; Хобокен & rpar; & period; (2018)
PubMed: 30312531 DOI: 10.1002 / ar.23959

Malumbres M et al., Клеточный цикл и запятая; CDK и рак и толстая кишка; меняющаяся парадигма и период; Nat Rev Рак и период; (2009)
PubMed: 19238148 DOI: 10.1038 / nrc2602

Massagué J & period ;, G1 контроль клеточного цикла и рак & период; Природа и период; (2004)
PubMed: 15549091 DOI: 10.1038 / nature03094

Hartwell LH et al., Контроль клеточного цикла и рак & период; Наука и период; (1994)
PubMed: 7997877 DOI: 10.1126 / science.7997877

Barnum KJ et al., Регулирование клеточного цикла с помощью контрольных точек и периода; Методы Mol Biol & period; (2014)
PubMed: 24

7 DOI: 10.1007 / 978-1-4939-0888-2_2

Weinberg RA & period ;, Белок ретинобластомы и контроль клеточного цикла & период; Ячейка и период; (1995)
PubMed: 7736585 DOI: 10.1016 / 0092-8674 (95)

-2

Morgan DO & period ;, Принципы регулирования CDK & period; Природа и период; (1995)
PubMed: 7877684 DOI: 10.1038 / 374131a0

Teixeira LK et al., Убиквитин-лигазы и контроль клеточного цикла & период; Annu Rev Biochem & period; (2013)
PubMed: 23495935 DOI: 10.1146 / annurev-biochem-060410-105307

King RW et al., Как протеолиз управляет клеточным циклом и периодом; Наука и период; (1996)
PubMed: 8939846 DOI: 10.1126 / science.274.5293.1652

Cho RJ et al., Регуляция транскрипции и функция во время клеточного цикла человека & период; Nat Genet & period; (2001)
PubMed: 11137997 DOI: 10.1038 / 83751

Whitfield ML et al., Идентификация генов, периодически экспрессируемых в клеточном цикле человека, и их экспрессия в опухолях & период; Mol Biol Cell & period; (2002)
PubMed: 12058064 DOI: 10.1091 / mbc.02-02-0030.

Boström J et al., Сравнительная транскриптомика клеточного цикла показывает синхронизацию сетей факторов транскрипции развития в раковых клетках. PLoS One. (2017)
PubMed: 29228002 DOI: 10.1371 / journal.pone.0188772

Lane KR et al., Изменения содержания белка, регулируемого клеточным циклом, в синхронно пролиферирующих клетках HeLa включают регуляцию белков сплайсинга пре-мРНК & period; PLoS One & period; (2013)
PubMed: 23520512 DOI: 10.1371 / journal.pone.0058456

Ohta S et al., Белковый состав митотических хромосом, определенный с использованием мультиклассификатора комбинаторной протеомики и периода; Ячейка и период; (2010)
PubMed: 20813266 DOI: 10.1016 / j.cell.2010.07.047

Ly T et al., Протеомная хронология экспрессии генов через клеточный цикл в клетках миелоидного лейкоза человека & период; Элиф и период; (2014)
PubMed: 24596151 DOI: 10.7554 / eLife.01630

Pagliuca FW et al., Количественная протеомика раскрывает основу биохимической специфичности механизма клеточного цикла & период; Mol Cell & period; (2011)
PubMed: 21816347 DOI: 10.1016 / j.molcel.2011.05.031

Ly T et al., Протеомный анализ ответа на остановку клеточного цикла в клетках миелоидного лейкоза человека & период; Элиф и период; (2015)
PubMed: 25555159 DOI: 10.7554 / eLife.04534

Dueck H et al., Вариация — это функция & двоеточие; Функционально ли важны различия в отдельных клетках & quest; & col; Проверка гипотезы о том, что для агрегированной функции & period; Биологические исследования и период; (2016)
PubMed: 26625861 DOI: 10.1002 / bies.201500124

Snijder B et al., Происхождение регулируемой межклеточной изменчивости & период; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2011)
PubMed: 21224886 DOI: 10.1038 / nrm3044

Thul PJ et al., Субклеточная карта протеома человека. Наука. (2017)
PubMed: 28495876 DOI: 10.1126 / science.aal3321

Cooper S et al., Анализ содержания циклинов A & comma с мембранной элюцией; B1 & запятая; и E во время невозмущенного клеточного цикла & period; Ячейка Div & период; (2007)
PubMed: 17892542 DOI: 10.1186 / 1747-1028-2-28

Davis PK et al., Биологические методы синхронизации клеточного цикла клеток млекопитающих & период; Биотехнологии и период; (2001)
PubMed: 11414226 DOI: 10.2144 / 01306rv01

Domenighetti G et al., Влияние информационной кампании в СМИ на частоту и период гистерэктомии; Ланцет и точка; (1988)
PubMed: 21 DOI: 10.1016 / s0140-6736 (88)
-9

Scialdone A et al., Вычислительное отнесение стадии клеточного цикла к данным транскриптома одиночной клетки & период; Методы и период; (2015)
PubMed: 26142758 DOI: 10.1016 / j.ymeth.2015.06.021

Sakaue-Sawano A et al., Визуализация пространственно-временной динамики развития многоклеточного клеточного цикла и периода; Ячейка и период; (2008)
PubMed: 18267078 DOI: 10.1016 / j.cell.2007.12.033

Grant GD et al., Идентификация генов, регулируемых клеточным циклом, периодически экспрессируемых в клетках U2OS, и их регуляция факторами транскрипции FOXM1 и E2F & period; Mol Biol Cell & period; (2013)
PubMed: 24109597 DOI: 10.1091 / mbc.E13-05-0264

Semple JW et al., Существенная роль Orc6 в репликации ДНК посредством поддержания пререпликативных комплексов & период; EMBO J & период; (2006)
PubMed: 17053779 DOI: 10.1038 / sj.emboj.7601391

Kilfoil ML et al., Стохастическая вариация и двоеточие; от одиночных клеток до суперорганизмов & период; HFSP J & период; (2009)
PubMed: 20514130 DOI: 10.2976 / 1.3223356

Ansel J et al., Стохастическая изменчивость экспрессии генов от клетки к клетке является сложным генетическим признаком & период; PLoS Genet & period; (2008)
PubMed: 18404214 DOI: 10.1371 / journal.pgen.1000049

Colman-Lerner A et al., Регулируемая межклеточная изменчивость в системе решения клеточной судьбы & период; Природа и период; (2005)
PubMed: 16170311 DOI: 10.1038 / nature03998

Liberali P et al., Одноклеточные и многомерные подходы к скринингу генетических нарушений и период; Nat Rev Genet & period; (2015)
PubMed: 25446316 DOI: 10.1038 / nrg3768

Elowitz MB et al., Стохастическая экспрессия гена в одной клетке & period; Наука и период; (2002)
PubMed: 12183631 DOI: 10.1126 / science.1070919

Kaern M et al., Стохастичность в экспрессии генов и толстой кишки; от теорий к фенотипам и периоду; Nat Rev Genet & period; (2005)
PubMed: 15883588 DOI: 10.1038 / nrg1615

Bianconi E et al., Оценка количества клеток в организме человека & период; Ann Hum Biol & period; (2013)
PubMed: 23829164 DOI: 10.3109 / 03014460.2013.807878

Malumbres M & period;, Циклинзависимые киназы & период; Биология генома & период; (2014)
PubMed: 25180339

Collins K et al., Клеточный цикл и рак & период; Proc Natl Acad Sci U S A & period; (1997)
PubMed: 91

Животовский Б. и др., Клеточный цикл и гибель клеток при заболевании & толстой кишки; прошедшее & запятая; настоящее и будущее и период; J Intern Med & period; (2010)
PubMed: 20964732 DOI: 10.1111 / j.1365-2796.2010.02282.x

Cho RJ et al., Полногеномный транскрипционный анализ митотического клеточного цикла и периода; Mol Cell & period; (1998)
PubMed: 9702192

Spellman PT et al., Комплексная идентификация регулируемых клеточным циклом генов дрожжей Saccharomyces cerevisiae с помощью гибридизации на микрочипах и период; Mol Biol Cell & period; (1998)
PubMed: 9843569

Orlando DA et al., Глобальный контроль транскрипции клеточного цикла с помощью связанных генераторов CDK и сети & period; Природа и период; (2008)
PubMed: 18463633 DOI: 10.1038 / nature06955

Rustici G et al., Программа периодической экспрессии генов клеточного цикла делящихся дрожжей & период; Nat Genet & period; (2004)
PubMed: 15195092 DOI: 10.1038 / ng1377

Uhlén M. et al., Тканевая карта протеома человека. Наука (2015)
PubMed: 25613900 DOI: 10.1126 / science.1260419

Nigg EA et al., Цикл центросомы и толстая кишка; Биогенез центриолей & запятая; дублирование и врожденная асимметрия и период; Nat Cell Biol & period; (2011)
PubMed: 21968988 DOI: 10.1038 / ncb2345

Doxsey S & period ;, Повторная оценка функции и периода центросомы; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2001)
PubMed: 11533726 DOI: 10.1038 / 35089575

Bornens M & period ;, Состав центросом и механизмы закрепления микротрубочек и период; Curr Opin Cell Biol & period; (2002)
PubMed: 11792541

Conduit PT et al., Функция и сборка центросом в клетках животных & период; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2015)
PubMed: 26373263 DOI: 10.1038 / nrm4062

Tollenaere MA et al., Центриолярные спутники и толстая кишка; ключевые медиаторы функций и периода центросом; Cell Mol Life Sci & period; (2015)
PubMed: 25173771 DOI: 10.1007 / s00018-014-1711-3

Prosser SL et al., Центриолярный сателлитный биогенез и функция в клетках позвоночных и период; J Cell Sci & period; (2020)
PubMed: 31896603 DOI: 10.1242 / jcs.239566

Rieder CL et al., Центросома у позвоночных и толстой кишки; больше, чем центр организации микротрубочек и период; Trends Cell Biol & period; (2001)
PubMed: 11567874

Badano JL et al., Центросома в генетических заболеваниях человека & период; Nat Rev Genet & period; (2005)
PubMed: 15738963 DOI: 10.1038 / nrg1557

Clegg JS & period ;, Свойства и метаболизм водной цитоплазмы и ее границ & период; Am J Physiol & period; (1984)
PubMed: 6364846

Luby-Phelps K & period ;, Физическая химия цитоплазмы и ее влияние на функцию клеток & толстой кишки; обновление & период; Mol Biol Cell & period; (2013)
PubMed: 23989722 DOI: 10.1091 / mbc.E12-08-0617

Luby-Phelps K & period ;, Цитоархитектура и физические свойства цитоплазмы и толстой кишки; объем и запятая; вязкость и запятая; диффузия и запятая; площадь и период внутриклеточной поверхности; Int Rev Cytol & period; (2000)
PubMed: 10553280

Ellis RJ & period;, Макромолекулярное скопление и толстая кишка; очевидный, но недооцененный & период; Trends Biochem Sci & period; (2001)
PubMed: 115

Bright GR et al., Визуализирующая микроскопия с соотношением флуоресценции и толстой кишки; временные и пространственные измерения цитоплазматического pH и периода; J Cell Biol & period; (1987)
PubMed: 3558476

Kopito RR & period;, Aggresomes & comma; тельца включения и агрегация белков и период; Trends Cell Biol & period; (2000)
PubMed: 11121744

Aizer A et al., Внутриклеточный трафик и динамика P-тел и период; Прион и период; (2008)
PubMed: 19242093

Carcamo WC et al., Молекулярная клеточная биология и иммунобиология стержневых и кольцевых структур и периода млекопитающих; Int Rev Cell Mol Biol & period; (2014)
PubMed: 24411169 DOI: 10.1016 / B978-0-12-800097-7.00002-6

Lang F & period ;, Механизмы и значение регулирования объема клеток & period; J Am Coll Nutr & period; (2007)
PubMed: 17921474

Schwarz DS et al., Эндоплазматический ретикулум и толстая кишка; структура и запятая; функция и ответ на сотовую сигнализацию & период; Cell Mol Life Sci & period; (2016)
PubMed: 26433683 DOI: 10.1007 / s00018-015-2052-6

Friedman JR et al., ER в 3D и двоеточие; многофункциональная динамическая мембранная сеть & период; Trends Cell Biol & period; (2011)
PubMed: 21

9 DOI: 10.1016 / j.tcb.2011.07.004

Travers KJ et al., Функциональный и геномный анализ выявляет существенную координацию между развернутым белковым ответом и ER-ассоциированной деградацией & период; Ячейка и период; (2000)
PubMed: 10847680

Roussel BD et al., Дисфункция эндоплазматического ретикулума при неврологических заболеваниях и периоде; Lancet Neurol & period; (2013)
PubMed: 23237905 DOI: 10.1016 / S1474-4422 (12) 70238-7

Neve EP et al., Белки цитохрома P450 и толстая кишка; удержание и распространение из эндоплазматической сети и периода; Curr Opin Drug Discov Devel & period; (2010)
PubMed: 20047148

Kulkarni-Gosavi P et al., Форма и функция аппарата Гольджи и толстой кишки; строительные леса и запятая; цитоскелет и передача сигналов и период; FEBS Lett & period; (2019)
PubMed: 31378930 DOI: 10.1002 / 1873-3468.13567

Short B et al., Аппарат Гольджи и период; Curr Biol & period; (2000)
PubMed: 10985372 DOI: 10.1016 / s0960-9822 (00) 00644-8

Wei JH et al., Распутывая ленту Гольджи и период; Трафик и период; (2010)
PubMed: 21040294 DOI: 10.1111 / j.1600-0854.2010.01114.x

Wilson C et al., Аппарат Гольджи и толстая кишка; органелла с множеством сложных функций & период; Biochem J & period; (2011)
PubMed: 21158737 DOI: 10.1042 / BJ20101058

Farquhar MG et al., Аппарат Гольджи и толстая кишка; 100 лет прогресса, противоречий и периода; Trends Cell Biol & period; (1998)
PubMed: 9695800

Brandizzi F et al., Организация интерфейса ER-Golgi для мембранного управления трафиком & период; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2013)
PubMed: 23698585 DOI: 10.1038 / nrm3588

Potelle S et al., Посттрансляционные модификации Гольджи и связанные с ними заболевания и период; J Наследовать Metab Dis & period; (2015)
PubMed: 25967285 DOI: 10.1007 / s10545-015-9851-7

Leduc C et al., Промежуточные филаменты в миграции и инвазии клеток & толстой кишки; необычные подозреваемые и период; Curr Opin Cell Biol & period; (2015)
PubMed: 25660489 DOI: 10.1016 / j.ceb.2015.01.005

Лоури Дж. И др., Промежуточные волокна играют ключевую роль в регулировании архитектуры и функций клеток & период; J Biol Chem & period; (2015)
PubMed: 25957409 DOI: 10.1074 / jbc.R115.640359

Роберт А. и др., Динамика промежуточных волокон и толстой кишки; Что мы видим сейчас и почему это важно & period; Биологические исследования и период; (2016)
PubMed: 26763143 DOI: 10.1002 / bies.201500142

Fuchs E et al., Промежуточные волокна и толстая кишка; структура и запятая; динамика и запятая; функция & запятая; и болезнь и период; Annu Rev Biochem & period; (1994)
PubMed: 7979242 DOI: 10.1146 / annurev.bi.63.070194.002021

Janmey PA et al., Вязкоупругие свойства виментина по сравнению с другими нитевидными биополимерными сетками & период; J Cell Biol & period; (1991)
PubMed: 2007620

Köster S et al., Механика промежуточных волокон in vitro и в клетке и толстой кишке; от спиральных катушек до нитей и запятой; волокна и сети и период; Curr Opin Cell Biol & period; (2015)
PubMed: 25621895 DOI: 10.1016 / j.ceb.2015.01.001

Herrmann H et al., Промежуточные волокна и толстая кишка; от клеточной архитектуры до наномеханики и периода; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2007)
PubMed: 17551517 DOI: 10.1038 / nrm2197

Gauster M et al., Кератины в трофобласте человека и период; Histol Histopathol & period; (2013)
PubMed: 23450430 DOI: 10.14670 / HH-28.817

Janke C & period ;, Код тубулина и двоеточие; молекулярные компоненты и запятая; механизмы считывания и запятая; и функции & период; J Cell Biol & period; (2014)
PubMed: 25135932 DOI: 10.1083 / jcb.201406055

Goodson HV et al., Микротрубочки и ассоциированные с микротрубочками белки & period; Cold Spring Harb Perspect Biol & period; (2018)
PubMed: 29858272 DOI: 10.1101 / cshperspect.a022608

Wade RH & period ;, На и вокруг микротрубочек и толстой кишки; обзор и период; Mol Biotechnol & period; (2009)
PubMed: 19565362 DOI: 10.1007 / s12033-009-9193-5

Desai A et al., Динамика и период полимеризации микротрубочек; Annu Rev Cell Dev Biol & period; (1997)
PubMed: 9442869 DOI: 10.1146 / annurev.cellbio.13.1.83

Conde C et al., Сборка микротрубочек и запятая; организация и динамика в аксонах и дендритах и ​​периоде; Nat Rev Neurosci & period; (2009)
PubMed: 19377501 DOI: 10.1038 / nrn2631

Wloga D et al., Посттрансляционные модификации микротрубочек и период; J Cell Sci & period; (2010)
PubMed: 20930140 DOI: 10.1242 / jcs.063727

Schmoranzer J et al., Роль микротрубочек в слиянии везикул пост-Гольджи с плазматической мембраной & period; Mol Biol Cell & period; (2003)
PubMed: 12686609 DOI: 10.1091 / mbc.E02-08-0500

Skop AR et al., Диссекция протеома среднего тела млекопитающего выявляет механизмы и период консервативного цитокинеза; Наука и период; (2004)
PubMed: 15166316 DOI: 10.1126 / science.1097931

Waters AM et al., Цилиопатии и толстая кишка; расширяющийся спектр болезней и период; Педиатр Нефрол и период; (2011)
PubMed: 21210154 DOI: 10.1007 / s00467-010-1731-7

Matamoros AJ et al., Микротрубочки в здоровье и дегенеративных заболеваниях нервной системы & период; Brain Res Bull & period; (2016)
PubMed: 27365230 DOI: 10.1016 / j.brainresbull.2016.06.016

Jordan MA et al., Микротрубочки как мишень для противоопухолевых препаратов & период; Nat Rev Рак и период; (2004)
PubMed: 15057285 DOI: 10.1038 / nrc1317

Nunnari J et al., Митохондрии и толстая кишка; в болезни и в здоровье и периоде; Ячейка и период; (2012)
PubMed: 22424226 DOI: 10.1016 / j.cell.2012.02.035

Friedman JR et al., Форма и функция и период митохондрий; Природа и период; (2014)
PubMed: 24429632 DOI: 10.1038 / nature12985

Calvo SE et al., Митохондриальный протеом и болезнь человека и период; Annu Rev Genomics Hum Genet & period; (2010)
PubMed: 206

DOI: 10.1146 / annurev-genom-082509-141720

McBride HM et al., Митохондрии и толстая кишка; больше, чем просто электростанция и период; Curr Biol & period; (2006)
PubMed: 16860735 DOI: 10.1016 / j.cub.2006.06.054

Schaefer AM et al., Эпидемиология митохондриальных нарушений — прошлое & запятая; настоящее и будущее и период; Biochim Biophys Acta & period; (2004)
PubMed: 15576042 DOI: 10.1016 / j.bbabio.2004.09.005

Lange A et al., Классические сигналы ядерной локализации & двоеточие; определение & запятая; функция & запятая; и взаимодействие с importin alpha & period; J Biol Chem & period; (2007)
PubMed: 17170104 DOI: 10.1074 / jbc.R600026200

Ашмарина Л.И. и др., 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А лиаза & толстая кишка; нацеливание и обработка в пероксисомах и митохондриях & период; J Lipid Res & period; (1999)
PubMed: 9869651

Wang SC et al., Ядерная транслокация рецепторов тирозинкиназы мембранных рецепторов эпидермального фактора роста & период; Clin Cancer Res & period; (2009)
PubMed: 19861462 DOI: 10.1158 / 1078-0432.CCR-08-2813

Jeffery CJ & period ;, Moonlighting protein & period; Trends Biochem Sci & period; (1999)
PubMed: 10087914

Jeffery CJ & period ;, Зачем изучать подрабатывающие белки и quest; Front Genet & period; (2015)
PubMed: 26150826 DOI: 10.3389 / fgene.2015.00211

Pancholi V & period ;, Многофункциональная альфа-енолаза и толстая кишка; его роль в болезнях и периоде; Cell Mol Life Sci & period; (2001)
PubMed: 11497239 DOI: 10.1007 / pl00000910

Chapple CE et al., Экстремальные многофункциональные белки, идентифицированные из сети взаимодействия белков человека & период; Нац Коммуна & период; (2015)
PubMed: 26054620 DOI: 10.1038 / ncomms8412

Dechat T. et al., Ядерные ламины и толстая кишка; основные факторы структурной организации и функции ядра и хроматина & период; Genes Dev & period; (2008)
PubMed: 18381888 DOI: 10.1101 / gad.1652708

Gruenbaum Y et al., Ядерная пластинка достигает возраста и периода; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2005)
PubMed: 15688064 DOI: 10.1038 / nrm1550

Stuurman N. et al., Ядерные ламины и толстая кишка; их структура и запятая; сборка и запятая; и взаимодействия & период; J Struct Biol & period; (1998)
PubMed: 9724605 DOI: 10.1006 / jsbi.1998.3987

Paine PL et al., Проницаемость ядерной оболочки и период; Природа и период; (1975)
PubMed: 1117994

Reichelt R et al., Корреляция между структурой и массовым распределением ядерного порового комплекса и отдельных компонентов порового комплекса & период; J Cell Biol & period; (1990)
PubMed: 2324201

CALLAN HG et al., Экспериментальные исследования ядер и периодов ооцитов амфибий; Я & период; Исследование структуры ядерной мембраны с помощью электронного микроскопа & period; Proc R Soc Lond B Biol Sci & period; (1950)
PubMed: 14786306

WATSON ML & period ;, Ядерная оболочка & semi; его структура и отношение к цитоплазматическим мембранам & период; J Biophys Biochem Cytol & period; (1955)
PubMed: 13242591

BAHR GF et al., Тонкая структура ядерной мембраны личиночной слюнной железы и средней кишки Chironomus & period; Exp Cell Res & period; (1954)
PubMed: 13173504

Terasaki M et al., Новая модель разрушения ядерной оболочки и периода; Mol Biol Cell & period; (2001)
PubMed: 11179431

Dultz E et al., Систематический кинетический анализ митотической разборки и повторной сборки ядерной поры в живых клетках & период; J Cell Biol & period; (2008)
PubMed: 18316408 DOI: 10.1083 / jcb.200707026

Salina D et al., Цитоплазматический динеин как посредник разрушения ядерной оболочки и период; Ячейка и период; (2002)
PubMed: 11792324

Beaudouin J et al., Разрушение ядерной оболочки происходит за счет вызванного микротрубочками разрыва пластинки & период; Ячейка и период; (2002)
PubMed: 11792323

Gerace L et al., Пластинка ядерной оболочки обратимо деполимеризуется во время митоза & период; Ячейка и период; (1980)
PubMed: 7357605

Ellenberg J et al., Динамика ядерной мембраны и повторная сборка в живых клетках & толстой кишке; нацеливание на белок внутренней ядерной мембраны в интерфазе и митозе & периоде; J Cell Biol & period; (1997)
PubMed: 9298976

Yang L et al., Интегральные мембранные белки ядерной оболочки рассредоточены по эндоплазматическому ретикулуму во время митоза & период; J Cell Biol & period; (1997)
PubMed:

56

Bione S et al., Идентификация нового Х-сцепленного гена, ответственного за мышечную дистрофию Эмери-Дрейфуса и период; Nat Genet & period; (1994)
PubMed: 7894480 DOI: 10.1038 / ng1294-323

Boisvert FM et al., Многофункциональное ядрышко и период; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2007)
PubMed: 17519961 DOI: 10.1038 / nrm2184

Scheer U et al., Структура и функция ядрышка и период; Curr Opin Cell Biol & period; (1999)
PubMed: 10395554 DOI: 10.1016 / S0955-0674 (99) 80054-4

Németh A et al., Организация генома в ядрышке и вокруг него & период; Тенденции Genet & period; (2011)
PubMed: 21295884 DOI: 10.1016 / j.tig.2011.01.002

Cuylen S et al., Ki-67 действует как биологическое поверхностно-активное вещество для диспергирования митотических хромосом & период; Природа и период; (2016)
PubMed: 27362226 DOI: 10.1038 / nature18610

Stenström L et al., Картирование протеома ядрышка выявляет пространственно-временную организацию, связанную с внутренним нарушением белков. Mol Syst Biol. (2020)
PubMed: 32744794 DOI: 10.15252 / msb.20209469

Derenzini M et al., Размер ядра указывает на скорость пролиферации клеток в раковых тканях & период; J Pathol & period; (2000)
PubMed: 10861579 DOI: 10.1002 / (SICI) 1096-9896 (200006) 191: 2 <181 :: AID-PATH607> 3.0.CO; 2-V

Visintin R et al., Ядрышко и толстая кишка ; шляпа фокусника для фокусов клеточного цикла и периода; Curr Opin Cell Biol & period; (2000)
PubMed: 10801456

Marciniak RA et al., Ядрышковая локализация белка синдрома Вернера в клетках человека & period; Proc Natl Acad Sci U S A & period; (1998)
PubMed: 9618508

Tamanini F et al., Хрупкие X-родственные белки FXR1P и FXR2P содержат функциональный сигнал нацеливания на ядрышки, эквивалентный регуляторным белкам ВИЧ-1 & period; Hum Mol Genet & period; (2000)
PubMed: 10888599

Willemsen R et al., Ассоциация FMRP с частицами-предшественниками рибосом в ядрышке & период; Biochem Biophys Res Commun & period; (1996)
PubMed: 8769090 DOI: 10.1006 / bbrc.1996.1126

Isaac C et al., Характеристика продукта ядрышкового гена & запятая; патока и запятая; в синдроме Тричера Коллинза и периоде; Mol Biol Cell & period; (2000)
PubMed: 10982400

Drygin D et al., Механизм транскрипции РНК-полимеразы I. новая цель для лечения рака и периода; Annu Rev Pharmacol Toxicol & period; (2010)
PubMed: 20055700 DOI: 10.1146 / annurev.pharmtox.010909.105844

Spector DL ​​& period;, Макромолекулярные домены в ядре клетки & period; Annu Rev Cell Biol & period; (1993)
PubMed: 8280462 DOI: 10.1146 / annurev.cb.09.110193.001405

Ламонд А.И. и др., Структура и функция ядра и период; Наука и период; (1998)
PubMed: 9554838

SWIFT H & period ;, Исследования ядерной тонкой структуры и периода; Brookhaven Symp Biol & period; (1959)
PubMed: 13836127

Ламонд А.И. и др., Ядерные точки & толстая кишка; модель ядерных органелл и период; Nat Rev Mol Cell Biol & period; (2003)
PubMed: 12923522 DOI: 10.1038 / nrm1172

Thiry M & period ;, Гранулы межхроматина & период; Histol Histopathol & period; (1995)
PubMed: 8573995

Sleeman JE et al., Вновь собранные snRNP ассоциируются со свернутыми телами до пятен и запятой; предполагая ядерный путь созревания snRNP & период; Curr Biol & period; (1999)
PubMed: 10531003

Darzacq X et al., малые ядерные РНК, специфичные для тельца Кахаля, & ободочная кишка; новый класс направляющих РНК 2′-O-метилирования и псевдоуридилирования & период; EMBO J & период; (2002)
PubMed: 12032087 DOI: 10.1093 / emboj / 21.11.2746

Jády BE et al., Модификация малых ядерных РНК Sm происходит в нуклеоплазматическом теле Кахаля после импорта из цитоплазмы & period; EMBO J & период; (2003)
PubMed: 12682020 DOI: 10.1093 / emboj / cdg187

Liu Q et al., Новая ядерная структура, содержащая белок & период выживания моторных нейронов; EMBO J & период; (1996)
PubMed: 8670859

Lefebvre S et al., Идентификация и характеристика гена, определяющего спинальную мышечную атрофию & период; Ячейка и период; (1995)
PubMed: 7813012

Fischer U et al., Комплекс SMN-SIP1 играет важную роль в биогенезе сплайсосомных snRNP & period; Ячейка и период; (1997)
PubMed: 9323130

Lallemand-Breitenbach V et al., PML ядерные тела и период; Cold Spring Harb Perspect Biol & period; (2010)
PubMed: 20452955 DOI: 10.1101 / cshperspect.a000661

Booth DG et al., Ki-67 и отделение периферии хромосомы в митозе и периоде; Trends Cell Biol & period; (2017)
PubMed: 28838621 DOI: 10.1016 / j.tcb.2017.08.001

Ljungberg O et al., Составная фолликулярно-парафолликулярная клеточная карцинома щитовидной железы и толстой кишки; новая опухоль и квест; Рак и период; (1983)
PubMed: 6136320 DOI: 10.1002 / 1097-0142 (19830915) 52: 6 <1053 :: aid-cncr2820520621> 3.0.co; 2-q

Melcák I et al., Ядерная компартментализация пре-мРНК и толстая кишка; трафик выпущенных транскриптов в резервуары и периоды факторов сплайсинга; Mol Biol Cell & period; (2000)
PubMed: 10679009

Spector DL ​​et al., Связи между отдельными компонентами сплайсинга пре-мРНК и ядром клетки & period; EMBO J & период; (1991)
PubMed: 1833187

Misteli T et al., Фосфорилирование белка и ядерная организация сплайсинга пре-мРНК & period; Trends Cell Biol & period; (1997)
PubMed: 17708924 DOI: 10.1016 / S0962-8924 (96) 20043-1

Cmarko D et al., Ультраструктурный анализ транскрипции и сплайсинга в ядре клетки после микроинъекции бром-UTP & период; Mol Biol Cell & period; (1999)
PubMed: 9880337

Van Hooser AA et al., Перихромосомный слой и период; Хромосома и период; (2005)
PubMed: 16136320 DOI: 10.1007 / s00412-005-0021-9

Booth DG et al., Ki-67 представляет собой белок, взаимодействующий с PP1, который организует периферию митотической хромосомы & period; Элиф и период; (2014)
PubMed: 24867636 DOI: 10.7554 / eLife.01641

Kau TR et al., Ядерный транспорт и рак и толстая кишка; от механизма к вмешательству и периоду; Nat Rev Рак и период; (2004)
PubMed: 14732865 DOI: 10.1038 / nrc1274

Laurila K et al., Прогнозирование связанных с заболеванием мутаций, влияющих на локализацию и период белка; BMC Genomics & period; (2009)
PubMed: 19309509 DOI: 10.1186 / 1471-2164-10-122

Park S. et al., Локализация белка как основной признак этиологии и коморбидности генетических заболеваний & период; Mol Syst Biol & period; (2011)
PubMed: 21613983 DOI: 10.1038 / msb.2011.29

Christoforou A et al., Черновая карта пространственного протеома и периода плюрипотентных стволовых клеток мыши; Нац Коммуна & период; (2016)
PubMed: 26754106 DOI: 10.1038 / ncomms9992

Itzhak DN et al., Global & comma; количественное и динамическое картирование субклеточной локализации и периода белка; Элиф и период; (2016)
PubMed: 27278775 DOI: 10.7554 / eLife.16950

Roux KJ et al., Беспорядочный гибридный белок с биотин-лигазой идентифицирует проксимальные и взаимодействующие белки в клетках млекопитающих & period; J Cell Biol & period; (2012)
PubMed: 22412018 DOI: 10.1083 / jcb.201112098

Lee SY et al., APEX Fingerprinting выявляет субклеточную локализацию интересующих белков & period; Cell Rep & period; (2016)
PubMed: 27184847 DOI: 10.1016 / j.celrep.2016.04.064

Huh WK et al., Глобальный анализ локализации белка у почкующихся дрожжей и период; Природа и период; (2003)
PubMed: 14562095 DOI: 10.1038 / nature02026

Simpson JC et al., Систематическая субклеточная локализация новых белков, идентифицированных с помощью крупномасштабного секвенирования кДНК & период; EMBO Rep & period; (2000)
PubMed: 11256614 DOI: 10.1093 / embo-reports / kvd058

Stadler C et al., Иммунофлуоресценция и мечение флуоресцентным белком показывают высокую корреляцию для локализации белка в клетках млекопитающих. Нат. Методы. 2013 Apr; 10 (4): 315-23 (2013)
PubMed: 23435261 DOI: 10.1038 / nmeth.2377

Barbe L. et al., К конфокальному субклеточному атласу протеома человека. Протеомика клеток Mol. (2008)
PubMed: 18029348 DOI: 10.1074 / mcp.M700325-MCP200

Stadler C et al., Единый протокол фиксации для исследований локализации иммунофлуоресценции в масштабе протеома. J Протеомика. (2010)
PubMed: 19896565 DOI: 10.1016 / j.jprot.2009.10.012

Fagerberg L et al., Картирование субклеточного распределения белка в трех линиях клеток человека. J Proteome Res. (2011)
PubMed: 21675716 DOI: 10.1021 / pr200379a

Baker M & period ;, Кризис воспроизводимости и двоеточие; Во всем виноваты антитела и период; Природа и период; (2015)
PubMed: 25993940 DOI: 10.1038 / 521274a

Биология, клетка, клеточная структура, эукариотические клетки

На данный момент вы знаете, что каждая эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро, рибосомы, митохондрии, пероксисомы и, в некоторых случаях, вакуоли, но между клетками животных и растений есть некоторые поразительные различия. В то время как и животные, и растительные клетки имеют центры организации микротрубочек (MTOC), животные клетки также имеют центриоли, связанные с MTOC: комплекс, называемый центросомой. Каждая клетка животных имеет центросому и лизосомы, тогда как клетки растений не имеют.У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Центросома

Центросома представляет собой центр организации микротрубочек, обнаруженный рядом с ядрами клеток животных. Он содержит пару центриолей, две структуры, которые лежат перпендикулярно друг другу (рисунок). Каждая центриоль представляет собой цилиндр из девяти троек микротрубочек.

Центросома состоит из двух центриолей, расположенных под прямым углом друг к другу.Каждая центриоль представляет собой цилиндр, состоящий из девяти троек микротрубочек. Белки нонтубулина (обозначенные зелеными линиями) удерживают триплеты микротрубочек вместе.

Центросома (органелла, из которой берут начало все микротрубочки) реплицируется перед делением клетки, и центриоли, по-видимому, играют некоторую роль в притяжении дублированных хромосом к противоположным концам делящейся клетки. Однако точная функция центриолей в делении клеток не ясна, потому что клетки, у которых была удалена центросома, все еще могут делиться, а клетки растений, в которых отсутствуют центросомы, способны к делению клеток.

Лизосомы

Клетки животных имеют еще один набор органелл, которых нет в клетках растений: лизосомы. Лизосомы — это «мусоропровод» клетки. В клетках растений пищеварительные процессы происходят в вакуолях. Ферменты в лизосомах способствуют расщеплению белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и даже изношенных органелл. Эти ферменты активны при гораздо более низком pH, чем у цитоплазмы. Следовательно, pH в лизосомах более кислый, чем pH цитоплазмы.Многие реакции, происходящие в цитоплазме, не могут происходить при низком pH, поэтому, опять же, преимущество разделения эукариотической клетки на органеллы очевидно.

Клеточная стенка

Если вы изучите рисунок b , схему растительной клетки, вы увидите структуру, внешнюю по отношению к плазматической мембране, которая называется клеточной стенкой. Стенка ячейки представляет собой жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке. Грибковые и протистанские клетки также имеют клеточные стенки.В то время как основным компонентом стенок прокариотических клеток является пептидогликан, основной органической молекулой в стенке растительной клетки является целлюлоза (рисунок), полисахарид, состоящий из единиц глюкозы. Вы когда-нибудь замечали, что когда вы откусываете сырые овощи, например сельдерей, они хрустят? Это потому, что вы зубами разрываете жесткие клеточные стенки клеток сельдерея.

Целлюлоза — это длинная цепь молекул β-глюкозы, соединенных 1-4 связями. Пунктирные линии на каждом конце рисунка обозначают серию из гораздо большего количества единиц глюкозы.Размер страницы не позволяет изобразить целую молекулу целлюлозы.

Хлоропласты

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют собственную ДНК и рибосомы, но хлоропласты выполняют совершенно другую функцию. Хлоропласты — органеллы растительной клетки, осуществляющие фотосинтез. Фотосинтез — это серия реакций, в которых для образования глюкозы и кислорода используются углекислый газ, вода и световая энергия. Это главное различие между растениями и животными; растения (автотрофы) способны производить себе пищу, как сахар, в то время как животные (гетеротрофы) должны принимать их пищу.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг на друга заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами (рисунок). Каждый стек тилакоидов называется гранумом (множественное число = грана). Жидкость, заключенная во внутренней мембране, окружающей грану, называется стромой.

Хлоропласт имеет внешнюю мембрану, внутреннюю мембрану и мембранные структуры, называемые тилакоидами, которые сложены в грану.Пространство внутри тилакоидных мембран называется тилакоидным пространством. Реакции сбора света происходят в тилакоидных мембранах, а синтез сахара происходит в жидкости внутри внутренней мембраны, которая называется стромой. Хлоропласты также имеют собственный геном, который содержится в одной кольцевой хромосоме.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент под названием хлорофилл , который улавливает световую энергию, которая управляет реакциями фотосинтеза. Как и в клетках растений, у фотосинтезирующих протистов также есть хлоропласты.Некоторые бактерии осуществляют фотосинтез, но их хлорофилл не относится к органеллам.

Evolution Connection

Эндосимбиоз Мы упоминали, что и митохондрии, и хлоропласты содержат ДНК и рибосомы. Вы не задумывались, почему? Убедительные доказательства указывают на эндосимбиоз как на объяснение.

Симбиоз — это отношения, в которых организмы двух разных видов зависят друг от друга в своем выживании. Эндосимбиоз (эндо- = «внутри») — это взаимовыгодные отношения, в которых один организм живет внутри другого.Эндосимбиотические отношения изобилуют природой. Мы уже упоминали, что микробы, производящие витамин К, обитают в кишечнике человека. Эти отношения полезны для нас, потому что мы не можем синтезировать витамин К. Это также полезно для микробов, потому что они защищены от других организмов и от высыхания, и они получают обильную пищу из среды толстой кишки.

Ученые давно заметили, что бактерии, митохондрии и хлоропласты похожи по размеру.Мы также знаем, что у бактерий есть ДНК и рибосомы, как и у митохондрий и хлоропластов. Ученые считают, что клетки-хозяева и бактерии сформировали эндосимбиотические отношения, когда клетки-хозяева проглотили как аэробные, так и автотрофные бактерии (цианобактерии), но не уничтожили их. За многие миллионы лет эволюции эти проглоченные бактерии стали более специализированными в своих функциях: аэробные бактерии превратились в митохондрии, а автотрофные бактерии — в хлоропласты.

Центральная вакуоль

Ранее мы упоминали вакуоли как важные компоненты растительных клеток.Если вы посмотрите на рисунок b , вы увидите, что каждая растительная клетка имеет большую центральную вакуоль, которая занимает большую часть площади клетки. Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды. Вы когда-нибудь замечали, что если вы забудете полить растение на несколько дней, оно увянет? Это потому, что когда концентрация воды в почве становится ниже, чем концентрация воды в растении, вода выходит из центральных вакуолей и цитоплазмы.По мере того как центральная вакуоль сжимается, клеточная стенка остается без поддержки. Эта потеря поддержки клеточных стенок растительных клеток приводит к увяданию растения.

Центральная вакуоль также поддерживает расширение клетки. Когда центральная вакуоль содержит больше воды, клетка становится больше, не тратя много энергии на синтез новой цитоплазмы.

2.2 Клеточные структуры и органеллы — NSCC Human Biology

реснички: (множественное число: реснички) короткая, похожая на волосы структура, которая в большом количестве выступает от плазматической мембраны и используется для перемещения всей клетки или перемещения веществ по внешней поверхности клетки

цитоплазма: вся область между плазматической мембраной и ядерной оболочкой, состоящая из органелл, взвешенных в гелеобразном цитозоле, цитоскелете и различных химических веществах

цитоскелет: сеть белковых волокон, которые в совокупности поддерживают форму клетки, закрепляют некоторые органеллы в определенных положениях, позволяют цитоплазме и пузырькам перемещаться внутри клетки и позволяют одноклеточным организмам перемещаться

цитозоль: гелеобразный материал цитоплазмы, в которой подвешены клеточные структуры

эндомембранная система: группа органелл и мембран в эукариотических клетках, которые работают вместе для модификации, упаковки и транспортировки липидов и белков

эндоплазматический ретикулум (ER): серия взаимосвязанных мембранных структур внутри эукариотических клеток, которые коллективно модифицируют белки и синтезируют липиды

жгутик: (множественное число: жгутики) длинная, похожая на волосы структура, которая простирается от плазматической мембраны и используется для перемещения клетки

Аппарат Гольджи: эукариотическая органелла, состоящая из ряда уложенных друг на друга мембран, которые сортируют, маркируют и упаковывают липиды и белки для распределения

лизосома: органелла в животной клетке, которая функционирует как пищеварительный компонент клетки; расщепляет белки, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты и даже изношенные органеллы

митохондрии: (единственное число: митохондрии) клеточные органеллы, ответственные за осуществление клеточного дыхания, что приводит к выработке АТФ, основной молекулы, переносящей энергию клетки

ядерная оболочка: структура с двойной мембраной, которая составляет самую внешнюю часть ядра

ядрышко: темное тельце в ядре, которое отвечает за сборку субъединиц рибосомы

ядро: клеточная органелла, в которой находится ДНК клетки и управляет синтезом рибосом и белков

пероксисома: небольшая круглая органелла, которая содержит перекись водорода, окисляет жирные кислоты и аминокислоты и выводит токсины из многих ядов

плазматическая мембрана: мембрана, состоящая из фосфолипидов и белков, которая отделяет внутреннее содержимое клетки от окружающей среды.

рибосома: клеточная структура, которая осуществляет синтез белка

грубый эндоплазматический ретикулум (RER): область эндоплазматического ретикулума, усеянная рибосомами и участвующая в модификации белка

гладкий эндоплазматический ретикулум (SER): область эндоплазматического ретикулума, на цитоплазматической поверхности которой мало или совсем нет рибосом и которая синтезирует углеводы, липиды и стероидные гормоны; детоксифицирует химические вещества, такие как пестициды, консерванты, лекарства и загрязнители окружающей среды, и накапливает ионы кальция

вакуоль: мембраносвязанный мешок размером несколько больше пузырька, который выполняет функцию хранения и транспорта клеток

везикула: небольшой мембраносвязанный мешок, который выполняет функции хранения и транспорта клеток; его мембрана способна сливаться с плазматической мембраной и мембранами эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи

Биология колледжа: клеточная структура и мембрана

Введение
Клетка — это мельчайшая единица организма, которая может жить самостоятельно.Есть два типа клеток: прокариотические и эукариотические клетки. Прокариотические клетки включают бактерии и большую группу других микроорганизмов без ядра. К эукариотическим клеткам относятся клетки растений и животных, они имеют отдельные ядра и клеточные органеллы.

Как клетка поддерживает жизнь с помощью органелл?
Клетка поддерживает жизнь, возлагая каждую ответственность на отдельные специализированные машины.Эти машины называются органеллами. Органелла — это разделенная на части структура, которая выполняет специализированную функцию внутри клетки. Клетка животного содержит ядро, рибосомы, митохондрии, шероховатую эндоплазматическую сеть, гладкую эндоплазматическую сеть, плазматическую мембрану, аппарат Гольджи и лизосомы. Ядро контролирует функцию клетки.

Структуры и функции органелл
Рибосомы: производят белки для клетки.Каждая рибосома состоит из двух белковых субъединиц: большой субъединицы и малой субъединицы. Эти блоки охватывают цепочку инструкций нуклеиновой кислоты из ядра. Рибосома считывает инструкции цепочки, чтобы производить белки, которые клетка использует в своей нормальной деятельности.
Эндоплазматическая сеть: Включая грубую ER и гладкую ER. Грубый ER прикреплен к внешней стороне ядра. Он кажется грубым из-за рибосом на его поверхности. Это помогает прикрепленным рибосомам завершить синтез белка.Гладкий ER НЕ прикреплен к ядру и НЕ имеет прикрепленных рибосом (таким образом, гладких). Smooth ER синтезирует углеводы и липиды.
Аппарат Гольджи: , состоящий из сплющенных, сложенных мешочков, упаковывает пакеты вокруг камеры.
Митохондрии: превращает углеводы, взятые из пищи, в АТФ — вырабатывает энергию для питания клетки.
Лизосома: очень кислая, уничтожает отходы, чтобы очистить клетку.

Клеточная мембрана: состав и функции
Клеточная мембрана — это избирательно проницаемая структура, которая окружает клетку и защищает внутреннюю среду клетки.Мембрана клетки состоит из фосфолипидов, которые имеют углеводные головки и липидные хвосты. Белки могут быть встроены или закреплены на клеточной мембране. Клеточные мембраны обеспечивают стабильную среду для клеток, выполняют функцию связи между клетками через поверхностные белки и выборочно обмениваются материалом между клеткой и ее средой.

Таблица

клеточных органелл и их функций — заполнить онлайн, для печати, заполнить, пусто

Комментарии и справка по функциям органелл

Видеоинструкции и помощь по заполнению и заполнению клеточных органелл и их функциональная таблица

Инструкции и справочная информация о клеточных органеллах и их функциях. Рабочий лист pdf form

Итак, сегодня мы рассмотрели клеточные органеллы, а теперь рассмотрим их более подробно, начиная с органелл клеток животных, поэтому давайте начнем с клеточной мембраны, которая представляет собой тонкий гибкий барьер, окружающий снаружи клетка, которая отделяет внешний мир от внутренней части клетки и контролирует, что может и не может входить или выходить из клетки, тогда у нас есть цитоплазма, а цитоплазма представляет собой желеобразное вещество, на которое все другие органеллы, на которые мы собираемся смотреть в этом видео подвешены или плавают, затем у нас есть ядерное ядро, содержащее генетический материал, называемый ДНК, он также известен как центр управления клетки, потому что ядро ​​- это органелла, которая сообщает всем другим органеллам, что делать, ядро ​​окружено Ядерная мембрана и ядерная мембрана, подобная клеточной мембране, о которой мы говорили ранее, контролируют то, что может и не может входить или выходить из молекулы внутри ядра — это органелла, называемая ядрышком. Ядрышко — это функция, которая производит рибосомы, которые представляют собой органеллы, которые мы рассмотрим чуть позже в видео, следующее: у нас есть грубый эндоплазматический ретикулум грубый эндоплазматический ретикулум представляет собой серию уплощенных мембранных мешочков, в которых производятся различные материалы и вещества для клетки, а затем транспортируется в тело Гольджи, которое является еще одной органеллой, которую мы собираемся рассмотреть позже, тогда у нас есть гладкая эндоплазматическая сеть, которая снова представляет собой группу сплюснутых мембранных мешочков, но именно здесь вырабатываются липиды или жиры, а затем токсины или токсичные вещества расщепляются, тогда у нас есть рибосомы, о которых мы говорили ранее, и их основная роль заключается в производстве белков, которые в высокой степени сконцентрированы на внешней стороне грубого эндоплазматического ретикулума, придавая ему грубую текстуру, благодаря которой он получил свое название от, но они также могут быть найдены по всей клетке, я имею в виду тело Гольджи, роль тел Гольджи заключается в упаковке материалов и веществ из эндоплазматической системы. eticulum и транспортировать их туда, где они необходимы в клетке или вне клетки, к другим клеткам, тогда у нас есть митохондрии, митохондрии считаются электростанциями клетки, потому что они являются органеллами, в которых происходит клеточное дыхание, клеточное дыхание — это процесс, в котором энергия вырабатывается для заполнения клетки, тогда у нас есть вакуоль, вакуоль — это, по сути, мешок, который можно использовать для хранения различных веществ, таких как водные соли, минералы и белок в клетках животных. вакуоли довольно малы, наконец, у нас есть лизосомы. которые содержат пищеварительные химические вещества, которые могут расщеплять любые отходы в клетке, они также могут расщеплять любые органеллы, которые перестали правильно функционировать, поэтому они считаются очистителями клетки.Теперь давайте сравним органеллы животной клетки с органеллами растительной клетки, такими как клетки животных клетки растений имеют клеточную мембрану, которая и является контролируемой Feria…

Структура и функции (со схемой)

Давайте углубимся в изучение строения и функций клетки. Прочитав эту статью, вы узнаете о: 1. Сравнение прокариотических клеток и эукариотических клеток и 2. Структура и компоненты человеческой клетки.

Клетка — это отсек, в котором происходит вся жизненная активность. В природе существует два основных типа клеток: прокариотические клетки и эукариотические клетки.

Сравнение прокариотических клеток и эукариотических клеток:

Прокариотические клетки:

1. Прокариоты — простейшие клетки без ядра и клеточных органелл.

2. Прокариотические клетки — самые маленькие клетки (1-10 мкм).

3. Одноклеточные и самые ранние из эволюционирующих (~ 4 миллиарда лет назад), все еще доступны.

4. Стенка клетки жесткая.

5. Эти клетки размножаются бесполым путем.

6. К ним относятся бактерии и археи.

7. Некоторые виды являются высокоразвитыми патогенами, например Borrelia burgdorferi.

Эукариотические клетки:

1. Эукариоты представляют собой сложные клетки с четко выраженным ядром и клеточными органеллами.

2. Клетки сравнительно больше по размеру (10-100 мкм).

3. От одноклеточных до многоклеточных по природе, возникших около 1 миллиарда лет назад.

4. Клеточная мембрана полупроницаемая и гибкая.

5. Эти клетки размножаются бесполым и половым путем.

6. Включите животных, растения и грибы.

7. Размер варьируется от крошечных дрожжей до гигантских секвой, динозавров и т. Д.

Структура и компоненты человеческой клетки:

Группа клеток образует ткань, различные ткани образуют орган, а различные органы составляют тело.

Структура и компоненты клетки человека приведены ниже:

Клеточная мембрана:

Тонкий слой белка и жира, окружающий клетку, — это клеточная мембрана.Он полупроницаемый, позволяя одним веществам проникать в клетку и блокируя другие.

Цитоплазма:

Желеобразный материал, присутствующий за пределами ядра, в котором расположены органеллы клетки. Это место синтеза белка и многих метаболических процессов. Цитоплазма содержит множество ферментов, отвечающих за общий обмен веществ. Он содержит волокна цитоскелетной системы, которые организуют структуру цитоплазмы.

Митохондрии:

Органеллы от сферической до палочковидной с двойной мембраной.Внутренняя мембрана многократно складывается, образуя серию выступов (называемых кристами). Митохондрия известна как электростанция клетки, поскольку она генерирует АТФ (аденозинтрифосфат), энергетическую валюту клетки.

Рибосома:

Маленькие органеллы, состоящие из богатых РНК цитоплазматических гранул, которые являются участками синтеза белка. Размер рибосомы измеряется в единицах Сведберга (S); получены путем осаждения в ультрацентрифуге (использовались до появления электронных микроскопов).

У прокариот рибосомы состоят из 30S и 50S субъединиц, собираются в 70S рибосому, тогда как у эукариот рибосомы состоят из 40S и 60S субъединиц, которые собираются в 80S рибосому. У бактерий они занимают 25% объема клетки и используют 90% энергии клетки. Меньше во многих специализированных эукариотических клетках, но все же они являются доминирующей активностью почти всех клеток.

Ядро:

Это сферическое тело, содержащее множество органелл, включая ядрышко.Он контролирует многие функции клетки (контролируя синтез белка) и содержит ДНК (в хромосомах). Ядро окружено ядерной мембраной. Это локус синтеза ДНК / РНК и сборки белка. Он содержит хроматин, то есть комплексы ДНК-белок. Хроматин может конденсироваться в хромосомы во время деления клетки.

Ядерная мембрана:

Ядерная мембрана представляет собой двухслойную структуру, окружающую ядро, содержащую множество ядерных пор.Эти поры позволяют различным материалам входить и выходить из ядра. Поры имеют восьмиугольные «двери» из белка, которые открываются и закрываются с обеих сторон в зависимости от конкретных сигналов. Диаметр пор составляет около 10 нанометров (10 x 10 -9 м), что меньше диаметра полной рибосомы. Они могут открываться на глубину до 26 нм в ответ на определенные сигналы. Некоторые сигналы разрешают движение внутрь, но не выходят, другие сигналы управляют обратным перемещением.

Ядрышко:

Ядрышко находится внутри ядра.Некоторые клетки имеют более одного ядрышка. Это завод по сборке рибосом. Рибосомные белки образуются в цитоплазме и транспортируются обратно в ядро. Рибосомная РНК производится в ядре. Эти два элемента интегрированы внутри ядрышка и образуют рибосомные субъединицы. Затем они выводятся из ядра через ядерные поры.

Центросома:

Небольшое тело, расположенное рядом с ядром, также называемое «центром организации микротрубочек». Имеет плотный центр и расходящиеся канальцы.В центросомах образуются микротрубочки. Во время деления клетки (митоза) центросома делится, и две части перемещаются на противоположные стороны делящейся клетки. Центриоль — плотный центр центросомы.

Эндоплазматическая сеть :

Грубая эндоплазматическая сеть (грубая ER):

Обширная система взаимосвязанных, перепончатых, свернутых и извитых мешочков, расположенных в цитоплазме клетки (ER является непрерывным с внешней ядерной мембраной).Грубый ER покрыт рибосомами, которые придают ему грубый вид. Rough ER транспортирует материалы через ячейку.

Он синтезирует белки в мешочках, называемых цистернами, для экспорта или перемещения в различные клеточные органеллы, например, тельца Гольджи, или вставляет их в клеточную мембрану, но не в цитоплазму. Транспортные белки, предназначенные для экспорта, несут пептидный сигнал на растущем конце, заставляя растущий белок перемещаться в ER (стыковку), вставлять пептид в мембрану, перемещать растущую полипептидную цепь через мембрану ER.

Гладкая эндоплазматическая сеть (гладкая ER):

Обширная система взаимосвязанных, мембранных, свернутых и извитых трубок, расположенных в цитоплазме клетки (ЭПР является продолжением внешней ядерной мембраны). Пространство внутри ER называется просветом ER. Smooth ER транспортирует материалы через ячейку. Он содержит ферменты, которые производят и переваривают липиды (жиры) и мембранные белки; гладкие отростки ER отделяются от грубого ER, перемещая новообразованные белки и липиды в тело Гольджи, лизосомы и мембраны.Детоксифицирует наркотики и яды (в печени).

Корпус Golgi:

Уплощенная, слоистая, похожая на мешочек органелла, похожая на стопку блинов. Его еще называют аппаратом Гольджи или комплексом Гольджи. Он расположен рядом с ядром. Он производит мембраны, окружающие лизосомы. Тело Гольджи упаковывает белки и углеводы в мембраносвязанные везикулы для экспорта из клетки.

Функционирует как внутриклеточное «почтовое отделение» для сортировки новых белков, произведенных на RER.Везикулы, содержащие белок, отщепляются от ER, сливаются с цис-гранью Гольджи. Внутри Гольджи модифицированы олигосахаридные цепи белков. Везикулы отщепляются от трансфокальной оболочки Гольджи, переносят белки в несколько возможных мест назначения: экспорт (вне клетки), лизосомы, пероксисомы, клеточные мембраны и т. Д.

Лизосомы:

Это круглые органеллы, окруженные мембраной, в которых происходит переваривание питательных веществ клетки за счет присутствия пищеварительных ферментов. Они содержат -40 гидролитических ферментов, таких как липазы, протеазы, нуклеазы и т. Д.которые разрушают органические полимеры всех типов. Лизосомы постоянно разрушают старые белки, посторонние материалы и многие отходы.

Они также вызывают фагоцитоз, процесс, при котором чужеродные материалы попадают в клетку и «пережевываются». Иногда лизосомы открываются в самой клетке, вызывая гибель клетки, что называется апоптозом, поэтому их называют суицидными мешками клетки.

Вакуоль:

Заполненные жидкостью, окруженные мембраной полости внутри ячейки.Вакуоль заполняется перевариваемой пищей и отходами, выходящими из клетки. Существуют специальные вакуоли, которые служат для хранения жира в виде жировых капель (ТАГ).

Пероксисомы:

Одномембранные клеточные органеллы овальной или сферической формы. Их еще называют микротелами. Они содержат фермент каталазу. Пероксисомы участвуют в окислении длинноцепочечных жирных кислот и синтезе плазмалогенов и гликолипидов.

Цитоскелетная система:

Он придает клеткам внутреннюю волокнистую структуру, потому что клетка — это не «просто мешок в пузыре», она содержит множество внутренних волокон или внутреннего «скелета».Он не такой жесткий, как кость, напротив, он может собираться, позволяет клеткам движение, деление клеток, внутреннее движение органелл и разрушается за считанные минуты. Цитоскелетная система состоит из микротрубочек и микрофиламентов.

Микротрубочки:

Микротрубочки имеют самый большой диаметр среди волокон цитоплазмы всех эукариот. Он включает множество структур: реснички, жгутики, волокна веретена, которые полимеризуются из центриолей во время митоза / мейоза.Они состоят из белка тубулина и полимеризуются в полые канальцы диаметром 25 нм.

Реснички и жгутики:

Это органеллы передвижения. Оба они содержат 9 двойных колец микротрубочек, 2 центральные микротрубочки, два моторных белка, то есть моторный белок 1-динеин и моторный белок 2-кинезин, которые позволяют движение вдоль микротрубочек.

Микрофиламенты (актин):

Другой вид волокон, обнаруженных в цитоплазме большинства эукариот.Участвует в сокращении мышц, поддержке клеток, отщипывании дочерних клеток после митоза.

Внеклеточный матрикс (ЕСМ):

Клетки животных не имеют клеточных стенок, но имеют ECM, то есть сеть макромолекул за пределами плазматической мембраны. Он состоит в основном из гликопротеинов (белков с олигосахаридными цепями), особенно коллагена. Некоторые клетки прикрепляются непосредственно к ВКМ, связываясь с коллагеном или фибронектином.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *