Клеточное строение характеристика – Страница удалена

Клетка и ее основные свойства

Клетка — это элементарная часть организма, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизводству и развитию. Все живые организмы (за исключением вирусов) состоят из клеток и в данной статье пойдет речь о клетке, ее строении и общих свойствах

Что такое клетка?

Клетка — основа строения и жизнедеятельности всех живых организмов и растений. Клетки могут существовать как самостоятельные организмы, так и в составе многоклеточных организмов ( клетки ткани ). Термин «Клетка» предложен английским микроскопистом Р. Гуком (1665). Клетка — предмет изучения особого раздела биологии — цитологии. Активное и систематизированное изучение клеток началось в девятнадцатом. Одной из крупнейших научных теорий того времени была Клеточная теория, утверждавшая единство строения всей живой природы. Изучение любой жизни на клеточном уровне лежит в основе современных биологических исследований.

В строении и функциях каждой клетки обнаруживаются признаки, общие для всех клеток, что отражает единство их происхождения из первичных органических веществ. Частные особенности различных клеток — результат их специализации в процессе эволюции. Так, все клетки одинаково регулируют обмен веществ, удваивают и используют свой наследственный материал, получают и утилизируют энергию. В то же время разные одноклеточные организмы (амёбы, туфельки, инфузории и т.д.) довольно сильно различаются размерами, формой, поведением. Не менее резко различаются клетки многоклеточных организмов. Так, у человека имеются лимфоидные клетки — небольшие (диаметром около 10 мкм) округлые клетки, участвующие в иммунологических реакциях, и нервные клетки, часть которых имеет отростки длиной более метра; эти клетки осуществляют основные регуляторные функции в организме.

Первым цитологическим методом исследования была микроскопия живых клеток. Современные варианты прижизненной световой микроскопии — фазово-контрастная, люминесцентная, интерференционная и др. — позволяют изучать форму клеток и общее строение некоторых её структур, движение клеток и их деление. Детали строения клетки обнаруживаются лишь после специального контрастирования, что достигается окраской убитой клетки. Новый этап изучения структуры клетки — электронная микроскопия, имеющая значительно большее разрешение структуры клетки по сравнению со световой микроскопией. Химический состав клеток изучается цито — и гистохимическими методами, позволяющими выяснить локализацию и концентрацию вещества в клеточных структурах, интенсивность синтеза веществ и их перемещение в клетках. Цитофизиологические методы позволяют изучать функции клеток.

Более подробно можно узнать в статье Методы цитологии. Клеточная теория

Общие свойства клеток

В любой клетке различаются две основные части — ядро и цитоплазма, в которых, в свою очередь, можно выделить структуры, различающиеся по форме, размерам, внутреннему строению, химическим свойствам и функциям. Одни из них — так называемые органоиды — жизненно необходимы клетке и обнаруживаются во всех клетках. Другие — продукты активности клеток, представляют временные образования. В специализированных структурах осуществляется разделение различных биохимических функций, что способствует осуществлению в одной и той же клетке различных процессов, включающих синтез и распад многих веществ.

В ядерных органоидах — хромосомах, в их основном компоненте — ДНК, хранится вся генетическая информация о строении белков, свойственных организму определённого вида. Другое важнейшее свойство ДНК — способность к самовоспроизведению, что обеспечивает как стабильность наследственной информации, так и её непрерывность — передачу следующим поколениям. На ограниченных участках ДНК, охватывающих несколько генов, как на матрицах, синтезируются рибонуклеиновые кислоты — непосредственные участники синтеза белка. Перенос (Транскрипция) кода ДНК происходит при синтезе информационных РНК (и-РНК).

Синтез белка представляется как считывание информации с матрицы РНК. В этом процессе, называемом трансляцией, принимают участие транспортные РНК (т-РНК) и специальные органоиды — рибосомы, образующиеся в ядрышке. Размеры ядрышка определяются главным образом потребностью клетки в рибосомах; поэтому особенно велико оно в клетках, интенсивно синтезирующих белок. Синтез белка — конечный итог реализации функций хромосом — осуществляется главным образом в цитоплазме. Белки — ферменты, детали структур и регуляторы разных процессов, включая и транскрипцию — определяют в конечном счёте все стороны жизни клеток, позволяя им сохранять свою индивидуальность, несмотря на постоянно меняющееся окружение.

Если в бактериальной клетке синтезируется около 1000 различных белков, то почти в любой клетке человека — свыше 10000. Таким образом, разнообразие внутриклеточных процессов в ходе эволюции организмов существенно увеличивается.

Оболочка ядра, отделяющая его содержимое от цитоплазмы, состоит из двух мембран, пронизанных порами — специализированных участков для транспорта некоторых соединений из ядра в цитоплазму и обратно. Другие вещества проходят сквозь мембраны путём диффузии или активного транспорта, требующего затрат энергии. Многие процессы происходят в цитоплазме клетки при участии мембран эндоплазматической сети — основной синтезирующей системы клетки, а также комплекса Гольджи и митохондрий.

Отличия мембран разных органоидов определяются свойствами образующих их белков и липидов. К некоторым мембранам эндоплазматической сети прикреплены рибосомы; здесь происходит интенсивный синтез белка. Такая гранулярная эндоплазматическая сеть особенно развита в клетках, секретирующих или интенсивно обновляющих белок, например у человека в клетках печени, поджелудочной железы, нервных клеток. В состав других биологических мембран, лишённых рибосом, входят ферменты, участвующие в синтезе углеводно-белковых и липидных комплексов.

В каналах эндоплазматической сети могут временно накапливаться продукты деятельности клеток; в некоторых клетках по каналам происходит направленный транспорт веществ. Перед выведением из клетки, вещество концентрируется в пластинчатом комплексе (комплексе Гольджи). Здесь обособляются различные включения клетки, например, секреторные или пигментные гранулы, образуются лизосомы — пузырьки, содержащие гидролитические ферменты и участвующие во внутриклеточном переваривании многих веществ. Система окруженных мембранами каналов, вакуолей и пузырьков представляет единое целое. Так, эндоплазматическая сеть может без перерыва переходить в мембраны, окружающие ядро, соединяться с цитоплазматической мембраной, формировать комплекс Гольджи. Однако связи эти нестабильны. Нередко, а во многих клетках обычно разные мембранные структуры разобщены и обмениваются веществами через гиалоплазму. Энергетика клетки во многом зависит от работы митохондрий.

Число митохондрий в клетках разного типа колеблется от десятков до нескольких тысяч. Например, в печёночной клетке человека около 2 тыс. митохондрий; их общий объём не менее 20% объёма клетки. Внешняя мембрана митохондрии отграничивает её от цитоплазмы, на внутренней — происходят основные энергетические превращения веществ, в результате которых образуется соединение, богатое энергией, — аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный переносчик энергии в клетках. Митохондрии содержат ДНК и способны к самовоспроизведению; однако автономность митохондрий относительна, их репродукция и деятельность зависят от ядра. За счет энергии АТФ в клетках осуществляются различные синтезы, транспорт и выделение веществ, механическая работа, регуляция процессов и т.д.

В делении клеток, а иногда и в их движении, участвуют структуры, имеющие вид трубочек субмикроскопических размеров. «Сборка» таких структур и их функционирование зависят от центриолей, при участии которых организуется Веретено деления клетки, с чем связано перемещение хромосом и ориентация оси деления клетки. Базальные тельца — производные центриолей — необходимы для построения и нормальной работы жгутиков и ресничек — локомоторных и чувствительных образований клетки, строение которых у простейших и в различных клетках многоклеточных однотипно.

От внеклеточной среды клетка отделена плазматической мембраной, через которую происходит поступление ионов и молекул в клетку и выведение их из клетки. Отношение поверхности клетки к ее объему уменьшается с увеличением объема, и чем крупнее клетка, тем более затруднены ее связи с внешней средой. Величина клетки не может быть особенно большой.

Для живых клеток характерен активный транспорт ионов, требующий затраты энергии, специальных ферментов и, возможно, переносчиков. Благодаря активному и избирательному переносу в клетку одних ионов и непрерывному удалению из нее других, создается разность концентраций ионов в клетке и окружающей среде. Этот эффект может быть обусловлен и связыванием ионов компонентами клетки. Многие ионы необходимы как активаторы внутриклеточных синтезов и как стабилизаторы структуры органоидов. Обратимые изменения соотношения ионов в клетке и среде лежат в основе биоэлектрической активности клетки — одного из важных факторов передачи сигналов от одной клетки к другой. Образуя вмятины, которые затем замыкаются и отделяются в виде пузырьков внутрь клетки, плазматическая мембрана способна захватывать растворы крупных молекул или даже отдельные частицы величиной в несколько мкм. Так осуществляется питание некоторых клеток, перенос веществ через клетку, захват бактерий фагоцитами. Со свойствами плазматической мембраны связаны и силы сцепления, удерживающие во многих случаях клетки друг около друга, например, в покровах тела или внутренних органах. Сцепление и связь клеток обеспечиваются химическим взаимодействием мембран и специальными структурами мембраны — десмосомами.

Рассмотренная в общей форме схема строения клеток свойственна в основных чертах как животным, так и растительным клеткам. Но есть и существенные различия в особенностях метаболизма и строения растительных и животных клеток.

Клетки растений

Поверх плазматической мембраны растительные клетки покрыты твёрдой внешней оболочкой (она может отсутствовать лишь у половых клеток), состоящей у большинства растений главным образом из полисахаридов: целлюлозы, пектиновых веществ и гемицеллюлоз, а у грибов и некоторых водорослей — из хитина. Оболочки снабжены порами, через которые с помощью выростов цитоплазмы соседние клетки связаны друг с другом. Состав и строение оболочки меняются по мере роста и развития клеток. Часто у клеток, прекративших рост, оболочка пропитывается лигнином, кремнезёмом или другим веществом, которое делает её более прочной. Оболочки клеток определяют механические свойства растения. Клетки некоторых растительных тканей отличаются особенно толстыми и прочными стенками, сохраняющими свои скелетные функции после гибели клетки. Дифференцированные растительные клетки имеют несколько вакуолей или одну центральную вакуоль, занимающую обычно большую часть объёма клетки. Содержимое вакуолей — раствор различных солей, углеводов, органических кислот, алкалоидов, аминокислот, белков, а также запас воды. В вакуолях могут откладываться питательные вещества. В цитоплазме растительной клетки имеются специальные органоиды — пластиды, лейкопласты (в них часто откладывается крахмал), хлоропласты (содержат преимущественно хлорофилл и осуществляют Фотосинтез) и хромопласты (содержат пигменты из группы каротиноидов). Пластиды, как и митохондрии, способны к самовоспроизведению. Комплекс Гольджи в растительной клетке представлен рассеянными по цитоплазме диктиосомами.

Одноклеточные организмы

В строении и функциях одноклеточных, или простейших, черты, свойственные любой клетке, сочетаются с признаками самостоятельных организмов. Так, у простейших такой же набор органоидов, как и у многоклеточных; идентично и ультрастроение их органоидов; при делении простейших в них обнаруживаются типичные хромосомы. Однако приспособление простейших к разным средам обитания (водной или наземной, к свободному или паразитическому существованию) обусловило существенное разнообразие их строения и физиологии. Многие простейшие (жгутиковые, инфузории) обладают сложным двигательным аппаратом и имеют органеллы, связанные с захватом пищи и пищеварением. Изучение простейших представляет большой интерес для выяснения филогенетических возможностей клеток: эволюционные изменения организма протекают у них на клеточном уровне.

В отличие от простейших и многоклеточных организмов, бактерии, синезеленые водоросли, актиномицеты не имеют оформленного ядра и хромосом. Их генетический аппарат, называется нуклеоидом, представлен нитями ДНК и не окружен оболочкой. Еще более отличаются от многоклеточных организмов и от простейших вирусы, у которых отсутствуют основные, необходимые для обмена веществ ферменты. Поэтому вирусы могут расти и размножаться, лишь проникая в клетки и используя их ферментные системы.

Специальные функции клеток

В процессе эволюции многоклеточных возникло разделение функций между клетками, что привело к расширению возможностей приспособления животных и растений к меняющимся условиям среды. Закрепившиеся наследственно различия в форме клеток, их размерах и некоторых сторонах метаболизма реализуются в процессе индивидуального развития организма. Основное проявление развития — дифференцировка клетки, их структурная и функциональная специализация. Дифференцированные клетки имеют такой же набор хромосом, как и оплодотворенная яйцеклетка. Это доказывается пересадкой ядра дифференцированной клетки в предварительно лишенную ядра яйцеклетку, после чего может развиваться полноценный организм. Таким образом, различия между дифференцированными клетками обусловливаются разными соотношениями активных и неактивных генов, каждый из которых кодирует биосинтез определённого белка. Судя по составу белков, в дифференцированных клетках активна (способна к транскрипции) лишь небольшая часть (порядка 10%) генов, свойственных клеткам данного вида организмов. Среди них лишь немногие ответственны за специальную функцию клеток, а остальные обеспечивают общеклеточные функции. Так, в мышечных клетках активны гены, кодирующие структуру сократимых белков, в эритроидных клетках — гены, кодирующие биосинтез гемоглобина, и т.д. Однако в каждой клетке должны быть активны гены, определяющие биосинтез веществ и структур, необходимых для всех клеток, например ферментов, участвующих в энергетических превращениях веществ.

В процессе специализации клетки отдельные общеклеточные функции их могут развиваться особенно сильно. Так, в железистых клетках более всего выражена синтетическая активность, мышечные — наиболее сократимы, нервные — наиболее возбудимы. В узкоспециализированных клетках обнаруживаются структуры, характерные лишь для этих клеток (например, у животных — миофибриллы мышц, тонофибриллы и реснички некоторых покровных клетках, нейрофибриллы нервных клеток, жгутики у простейших или у сперматозоидов многоклеточных организмов). Иногда специализация сопровождается утратой некоторых свойств (например, нервные клетки утрачивают способность к размножению; ядра клеток кишечного эпителия млекопитающих не могут в зрелом состоянии синтезировать РНК; зрелые эритроциты млекопитающих лишены ядра).

Выполнение важных для организма функций включает иногда гибель клеток. Так, клетки эпидермиса кожи постепенно ороговевают и гибнут, но остаются некоторое время в пласте, предохраняя подлежащие ткани от повреждения и инфекции. В сальных железах клетки постепенно превращаются в капли жира, который используется организмом или выделяется.

Для выполнения некоторых тканевых функций клетки образуют неклеточные структуры. Основные пути их образования — секреция или превращения компонентов цитоплазмы. Так, значительная по объёму часть подкожной клетчатки, хряща и кости составляет межуточное вещество — производное клетки соединительной ткани. Клетки крови обитают в жидкой среде (плазме крови), содержащей белки, сахара и др. вещества, вырабатываемые разными клетками организма. Клетки эпителия, образующие пласт, окружены тонкой прослойкой диффузно распределённых веществ, главным образом гликопротеидов (так называемый цемент, или надмембранный компонент). Внешние покровы членистоногих и раковины моллюсков — также продукты выделения клеток. Взаимодействие специализированных клеток — необходимое условие жизни организма и нередко самих этих клеток. Лишённые связей друг с другом, например в культуре, клетки быстро утрачивают особенности присущих им специальных функций.

Читайте так же 

Источник krovanalis.ru

helperia.ru

Клеточное строение организма — Мегаобучалка

Тело человека, как и тело всех многоклеточных организмов, состоит из клеток. Клеток в организме человека многие миллиарды — это его главный структурный и функциональный элемент.

Кости, мышцы, кожа — все они построены из клеток. Клетки активно реагируют на раздражение, участвуют в обмене веществ, растут, размножаются, обладают способностью к регенерации и передаче наследственной информации.

Клетки нашего организма очень разнообразны. Они могут быть плоскими, круглыми, веретенообразными, иметь отростки. Форма зависит от положения клеток в организме и выполняемых функций. Размеры клеток тоже различны: от нескольких микрометров (малый лейкоцит) до 200 микрометров (яйцеклетка). При этом, несмотря на такое многообразие, большинство клеток имеют единый план строения: состоят из ядра и цитоплазмы, которые снаружи покрыты клеточной мембраной (оболочкой).

Ядро есть в каждой клетке, кроме эритроцитов. Оно несет наследственную информацию и регулирует образование белков. Наследственная информация обо всех признаках организма хранится в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

ДНК является основным компонентом хромосом. У человека в каждой неполовой (соматической) клетке их 46, а в половой клетке 23 хромосомы. Хромосомы хорошо видны только в период деления клетки. При делении клетки наследственная информация в равных количествах передается дочерним клеткам.

Снаружи ядро окружает ядерная оболочка, а внутри него находится одно или несколько ядрышек, в которых образуются рибосомы — органоиды, обеспечивающие сборку белков клетки.

Ядро погружено в цитоплазму, состоящую из гиалоплазмы (от греч. «гиалинос» — прозрачный) и находящихся в ней органоидов и включений. Гиалоплазма образует внутреннюю среду клетки, она объединяет все части клетки между собой, обеспечивает их взаимодействие.

Органоиды клетки — это постоянные клеточные структуры, выполняющие определенные функции. Познакомимся с некоторыми из них.

Эндоплазматическая сеть напоминает сложный лабиринт, образованный множеством мельчайших канальцев, пузырьков, мешочков (цистерн). В некоторых участках на ее мембранах расположены рибосомы, такую сеть называют гранулярной (зернистой). Эндоплазматическая сеть участвует в транспорте веществ в клетке. В гранулярной эндоплазматической сети образуются белки, а в гладкой (без рибосом)— животный крахмал (гликоген) и жиры.

Комплекс Гольджи представляет собой систему плоских мешочков (цистерн) и многочисленных пузырьков. Он принимает участие в накоплении и транспортировке веществ, которые образовались в других органоидах. Здесь также синтезируются сложные углеводы.

Митохондрии — органоиды, основной функцией которых является окисление органических соединений, сопровождающееся высвобождением энергии. Эта энергия идет на синтез молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая служит как бы универсальным клеточным аккумулятором. Энергию, заключенную в ЛТФ, клетки затем используют на различные процессы своей жизнедеятельности: выработку тепла, передачу нервных импульсов, мышечные сокращения и многое другое.

Лизосомы, небольшие шарообразные структуры, содержат вещества, которые разрушают ненужные, утратившие свое значение или поврежденные части клетки, а также участвуют во внутриклеточном пищеварении.

Снаружи клетка покрыта тонкой (около 0,002 мкм) клеточной мембраной, которая отграничивает содержимое клетки от окружающей среды. Основная функция мембраны — защитная, но она воспринимает также и воздействия внешней для клетки среды. Мембрана не сплошная, она полупроницаема, через нее свободно проходят некоторые вещества, г. е. она выполняет и транспортную функцию. Через мембрану осуществляется и связь с соседними клетками.

Вы видите, что функции органоидов сложны и многообразны. Они играют для клетки ту же роль, что и органы для целостного организма.

Продолжительность жизни клеток нашего организма различна. Так, некоторые клетки кожи живут 7 дней, эритроциты — до 4 месяцев, а вот костные клетки — от 10 до 30 лет.

Клетка — структурная и функциональная единица тела человека, органоиды — постоянные клеточные структуры, выполняющие определенные функции.

Строение клетки

А знаете ли вы, что в такой микроскопической клетке содержится несколько тысяч веществ, которые кроме того еще и участвуют в различных химических процессах.

Если взять все 109 элементов, которые находятся в периодической системе Менделеева, то большинство из них обнаружено в клетках.

Жизненные свойства клеток:

— Обмен веществ – Раздражимость — Движение

megaobuchalka.ru

Особенности строения клеток | Учеба-Легко.РФ

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

В чем же клетки одинаковы?

Содержимое любой клетки отделено от внешней среды особой структу­рой — плазматической мембраной (плазмалеммой). Эта отделенность позво­ляет создавать внутри клетки совершенно особую среду, не похожую на ту, которая ее окружает. Поэтому в клетке могут идти те процессы, которые не протекают больше нигде. Их называют процессами жизнедеятельности.

Все содержимое клетки, за исключением ядра, носит название цитоп­лазмы. Поскольку клетка должна осуществлять множество функций, то в цитоплазме имеются разнообразные структуры, обеспечивающие выпол­нение этих функций. Такие структуры называются органеллами (или орга­ноидами — это синонимы, но органеллы более современный термин).

Какие же основные органеллы клетки?

Самая крупная органелла – ядро, в которой хранится и из которого переписывается наследственная информация. Это центр управления обмена веществ клетки, он контролирует деятельность всех других органелл. Клетки, в которых есть ядро, называют эукариотическими (эу — хорошо выраженный, настоящий; карион — ядро). Расте­ния, грибы, животные являются эукариотами, т.е. их клетки имеют ядро.

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

Эндоплазматическая сеть — это сеть канальцев, ограниченных мембрана­ми. Существует два типа эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая. На мембранах шероховатой эндоплазматической сети

расположены рибосомы, поэтому в ней идет синтез и транспорт белков. А гладкая эндоплазматическая сеть — это место синтеза и транспорта углеводов и липидов (жиров).

Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, которую вырабатывают энергетические станции клетки — митохондрии.

Митохондрии — двухмембранные органеллы, в которых осуществля­ется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохондрий окисляют­ся пищевые продукты и накапливается химическая энергия в виде особых энергетических молекул.

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

Лизосомы

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

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

В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранного строения.

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

Есть органеллы, характерные только для клеток растений — пластиды. Пластиды бывают трех типов: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах, как вы уже знаете, идет процесс фотосинтеза. Наличие в хромопластах различных пигментов отвечает за окраску цветков и плодов. В лейкопластах запасается крахмал. 

В растениях есть также вакуоли — это продукты жизнедеятельности клетки, которые являются резервуарами воды и растворенных в ней соединений.

 

 

 

 

  Библиография:

1. Л.В. Высоцкая, Г.М.Дымщиц, Е.М.Низовцев. Общая биология. — М.: Научный мир, 2001. 

2. Г.Ю. Вервес, Н.Н. Балан. Біологія. Підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів. — К.: «Освіта», 2010.

 

uclg.ru

Клеточное строение имеют все живые организмы? Биология: клеточное строение организма

Как известно, клеточное строение имеют почти все организмы на нашей планете. В основном все клетки имеют похожую структуру. Это наименьшая структурная и функциональная единица живого организма. Клетки могут иметь разные функции, а, следовательно, и вариации в их строении. Во многих случаях они могут выступать в роли самостоятельных организмов. Клеточное строение имеют растения, животные, грибы, бактерии. Однако между их структурно-функциональными единицами есть некоторые различия. И в этой статье мы рассмотрим клеточное строение. 8 класс предусматривает изучение данной темы. Поэтому статья будет интересна школьникам, а также тем, кто просто интересуется биологией. В этом обзоре будет описано клеточное строение, клетки различных организмов, сходства и отличия между ними.

История теории клеточного строения

Люди не всегда знали, из чего состоят организмы. То, что все ткани формируются из клеток, стало известно сравнительно недавно. Наука, которая изучает это, — биология. Клеточное строение организма было впервые описано учеными Маттиасом Шлейденом и Теодором Шванном. Произошло это в 1838 году. Тогда теория клеточного строения состояла из таких положений:

• животные и растения всех видов сформированы из клеток;

• растут они с помощью образования новых клеток;

• клетка — самая малая единица жизни;

• организм — это совокупность клеток.

Современная теория включает в себя несколько иные положения, и их чуть больше:

• клетка может произойти только от материнской клетки;

• многоклеточный организм состоит не из простой совокупности клеток, а из объединенных в ткани, органы и системы органов;

• клетки всех организмов имеют подобное строение;

• клетка — сложная система, состоящая из более мелких функциональных единиц;

• клетка — наименьшая структурная единица, способная выступать в роли самостоятельного организма.

Строение клетки

Так как клеточное строение имеют почти все живые организмы, стоит рассмотреть общую характеристику структуры этого элемента. Во-первых, все клетки делятся на прокариотические и эукариотические. В последних присутствует ядро, которое защищает наследственную информацию, записанную на ДНК. В прокариотических же клетках оно отсутствует, и ДНК свободно плавает. Все эукариотические клетки построены по следующей схеме. В них есть оболочка — плазматическая мембрана, вокруг нее обычно расположены дополнительные защитные образования. Все, что находится под ней, кроме ядра, — это цитоплазма. Она состоит из гиалоплазмы, органоидов и включений. Гиалоплазма — это основное прозрачное вещество, которое служит внутренней средой клетки и заполняет все ее пространство. Органоиды — это постоянные структуры, которые выполняют определенные функции, т. е. обеспечивают жизнедеятельность клетки. Включения — это непостоянные образования, которые также играют ту или иную роль, но делают это временно.

Клеточное строение живых организмов

Сейчас мы перечислим органоиды, которые одинаковы для клеток любого живого существа на планете, кроме бактерий. Это митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, цитоскелет. Для бактерий характерны только одни из этих органоидов — рибосомы. А теперь рассмотрим строение и функции каждой органеллы по отдельности.

Митохондрии

Они обеспечивают внутриклеточное дыхание. Митохондрии играют роль своеобразной «электростанции», вырабатывая энергию, которая необходима для жизнедеятельности клетки, для прохождения в ней тех или иных химических реакций. Они относятся к двумембранным органоидам, то есть имеют две защитные оболочки — внешнюю и внутреннюю. Под ними расположен матрикс — аналог гиалоплазмы в клетке. Между наружной и внутренней мембранами формируются кристы. Это складки, внутри которых находятся ферменты. Данные вещества нужны для того, чтобы была возможность осуществить химические реакции, благодаря которым высвобождается энергия, необходимая клетке.

Рибосомы

Они отвечают за белковый обмен, а именно — за синтез веществ данного класса. Рибосомы состоят из двух частей — субъединиц, большой и малой. Мембрана у данного органоида отсутствует. Субъединицы рибосом объединяются только непосредственно перед процессом синтеза белка, в остальное время они находятся раздельно. Вещества здесь производятся на основе информации, записанной на ДНК. Эта информация поставляется к рибосомам с помощью тРНК, так как транспортировать сюда ДНК каждый раз было бы очень непрактично и опасно — слишком высока была бы вероятность ее повреждения.

Аппарат Гольджи

Этот органоид состоит из стопок плоских цистерн. Функции данного органоида заключаются в том, что он накапливает и видоизменяет различные вещества, а также участвует в процессе формирования лизосом.

Эндоплазматический ретикулум

Он подразделяется на гладкий и шероховатый. Первый построен из плоских трубочек. Он отвечает за выработку в клетке стероидов и липидов. Шероховатый называется так потому, что на стенках мембран, из которых он состоит, находятся многочисленные рибосомы. Он выполняет транспортную функцию. А именно переносит из рибосом белки, синтезированные там, к аппарату Гольджи.

Лизосомы

Они представляют собой одномембранные органоиды, в которых содержатся ферменты, необходимые для осуществления химических реакций, которые происходят в процессе внутриклеточного обмена веществ. Наибольшее количество лизосом наблюдается в лейкоцитах — клетках, выполняющих иммунную функцию. Объясняется это тем, что они осуществляют фагоцитоз и вынуждены переваривать инородный белок, для чего нужен большой объем ферментов.

Цитоскелет

Это последний органоид, который является общим для грибов, животных и растений. Одна из его главных функций заключается в поддержании формы клетки. Он сформирован из микротрубочек и микрофиламентов. Первые представляют собой полые трубки из белка тубулина. Благодаря их присутствию в цитоплазме некоторые органоиды могут перемещаться по клетке. Кроме того, из микротрубочек также могут состоять реснички и жгутики у одноклеточных. Вторая составляющая цитоскелета — микрофиламенты — состоит из сократительных белков актина и миозина. У бактерий данный органоид обычно отсутствует. Но некоторые из них характеризуются наличием цитоскелета, однако более примитивного, устроенного не так сложно, как у грибов, растений и животных.

Органоиды растительных клеток

Клеточное строение растений имеет некоторые особенности. Кроме перечисленных выше органелл, также присутствуют вакуоли и пластиды. Первые предназначены для накопления в ней веществ, в том числе и ненужных, так как вывести их из клетки ввиду наличия плотной стенки вокруг мембраны зачастую невозможно. Жидкость, которая находится внутри вакуоли, называется клеточным соком. В молодой растительной клетке первоначально есть несколько маленьких вакуолей, которые по мере ее старения сливаются в одну большую. Пластиды делятся на три вида: хромопласты, лейкопласты и хромопласты. Первые характеризуются наличием в них красного, желтого или оранжевого пигмента. Хромопласты в большинстве случаев нужны для привлечения ярким цветом насекомых-опылителей либо животных, которые участвуют в распространении плодов вместе с семенами. Именно благодаря данным органоидам цветы и плоды имеют разнообразную окраску. Хромопласты могут формироваться из хлоропластов, что можно наблюдать осенью, когда листья приобретают желто-красные оттенки, а также при созревании плодов, когда постепенно полностью исчезает зеленый цвет. Следующий вид пластид — лейкопласты — предназначены для запасания таких веществ, как крахмал, некоторые жиры и белки. Хлоропласты осуществляют процесс фотосинтеза, благодаря которому растения получают для себя необходимые органические вещества. Из шести молекул углекислого газа и стольких же воды клетка может получить одну молекулу глюкозы и шесть кислорода, который выделяется в атмосферу. Хлоропласты являются двумембранными органоидами. В их матриксе содержатся тилакоиды, сгруппированные в граны. В этих структурах и содержится хлорофилл, здесь и проходит реакция фотосинтеза. Кроме того, в матриксе хлоропластов также находятся свои рибосомы, РНК, ДНК, специальные ферменты, зерна крахмала и липидные капли. Матрикс данных органоидов еще называется стромой.

Особенности грибов

Клеточное строение имеют также и эти организмы. В древности их объединяли в одно царство с растениями чисто по внешнему признаку, однако с появлением более развитой науки выяснилось, что делать этого никак нельзя. Во-первых, грибы, в отличие от растений, не являются автотрофами, они не способны сами вырабатывать органические вещества, а только питаются уже готовыми. Во-вторых, клетка гриба более схожа с животной, хотя и имеет некоторые черты растительной. Клетка гриба, так же, как и растения, окружена плотной стенкой, однако состоит она не из целлюлозы, а из хитина. Данное вещество трудно усваивается организмом животных, поэтому грибы и считаются тяжелой пищей. Кроме органоидов, описанных выше, которые характерны для всех эукариотов, здесь также находится вакуоль — вот еще одно сходство грибов с растениями. Но пластид в структуре грибной клетки не наблюдается. Между стенкой и цитоплазматической мембраной находится ломасома, функции которой до сих пор до конца не изучены. В остальном строение грибной клетки напоминает животную. Кроме органоидов, в цитоплазме также плавают такие включения, как жировые капли, гликоген.

Клетки животных

Для них характерны все органоиды, которые были описаны в начале статьи. Кроме того, поверх плазматической мембраны расположен гликокаликс — оболочка, состоящая из липидов, полисахаридов и гликопротеинов. Он участвует в транспорте веществ между клетками.

Ядро

Конечно, кроме общих органоидов, у животных, растительных, грибных клеток имеется ядро. Оно защищено двумя оболочками, в которых есть поры. Матрикс состоит из кариоплазмы (ядерного сока), в котором плавают хромосомы с записанной на них наследственной информацией. Также есть ядрышки, которые отвечают за формирование рибосом и синтез РНК.

Прокариоты

К ним относятся бактерии. Клеточное строение бактерий более примитивно. У них нет ядра. В цитоплазме содержатся такие органоиды, как рибосомы. Вокруг плазматической мембраны расположена клеточная стенка из муреина. Большинство прокариотов снабжено органоидами движения — в основном жгутиками. Вокруг клеточной стенки также может быть расположена дополнительная защитная оболочка — слизистая капсула. Кроме основных молекул ДНК, в цитоплазме бактерий находятся плазмиды, на которых записана информация, отвечающая за повышение устойчивости организма к неблагоприятным условиям.

Все ли организмы построены из клеток?

Некоторые считают, что клеточное строение имеют все живые организмы. Но это неверно. Существует такое царство живых организмов, как вирусы. Они состоят не из клеток. Данный организм представлен капсидом — белковой оболочкой. Внутри нее находится ДНК либо РНК, на которых записано небольшое количество генетической информации. Вокруг белковой оболочки также может быть расположена липопротеиновая, которая называется суперкапсидом. Вирусы могут размножаться только внутри чужих клеток. Кроме того, они способны к кристаллизации. Как видите, утверждение о том, что клеточное строение имеют все живые организмы, неправильное.

Сравнительная таблица

После того как мы рассмотрели структуру различных организмов, подведем итог. Итак, клеточное строение, таблица:

	Животные	Растения	Грибы	Бактерии
Ядро	Есть	Есть	Есть	Нету
Клеточная стенка	Нету	Есть, из целлюлозы	Есть, из хитина	Есть, из муреина
Рибосомы	Есть	Есть	Есть	Есть
Лизосомы	Есть	Есть	Есть	Нету
Митохондрии	Есть	Есть	Есть	Нету
Аппарат Гольджи	Есть	Есть	Есть	Нету
Цитоскелет	Есть	Есть	Есть	Есть
Эндоплазматический ретикулум	Есть	Есть	Есть	Нету
Цитоплазматическая мембрана	Есть	Есть	Есть	Есть
Дополнительные оболочки	Гликокаликс	Нет	Нет	Слизистая капсула

Вот, пожалуй, и все. Мы рассмотрели клеточное строение всех организмов, которые существуют на планете.

fb.ru

клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз, раздражимость, воспроизведение, развитие. Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ]

1.2. Признаки и свойства живого: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз, раздражимость, воспроизведение, развитие

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: гомеостаз, единство живой и неживой природы, изменчивость, наследственность, обмен веществ.

Признаки и свойства живого. Живые системы имеют общие признаки:

– клеточное строение. Все существующие на Земле организмы состоят из клеток. Исключением являются вирусы, проявляющие свойства живого только в других организмах.

Обмен веществ – совокупность биохимических превращений, происходящих в организме и других биосистемах.

Саморегуляция – поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Стойкое нарушение го– меостаза ведет к гибели организма.

Раздражимость – способность организма реагировать на внешние и внутренние раздражители (рефлексы у животных и тропизмы, таксисы и настии у растений).

Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства в результате влияния внешней среды и изменений наследственного аппарата – молекул ДНК.

Наследственность – способность организма передавать свои признаки из поколения в поколение.

Репродукция или самовоспроизведение – способность живых систем воспроизводить себе подобных. В основе размножения лежит процесс удвоения молекул ДНК с последующим делением клеток.

Рост и развитие – все организмы растут в течение своей жизни; под развитием понимают как индивидуальное развитие организма, так и историческое развитие живой природы.

Открытость системы – свойство всех живых систем связанное с постоянным поступлением энергии извне и удалении продуктов жизнедеятельности. Иными словами организм жив, пока в нем происходит обмен веществами и энергией с окружающей средой.

Способность к адаптациям – в процессе исторического развития и под действием естественного отбора организмы приобретают приспособления к условиям окружающей среды (адаптации). Организмы, не обладающие необходимыми приспособлениями, вымирают.

Общность химического состава. Главными особенностями химического состава клетки и многоклеточного организма являются соединения углерода – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. В неживой природе эти соединения не образуются.

Общность химического состава живых систем и неживой природы говорит о единстве и связи живой и неживой материи. Весь мир представляет собой систему, в основании которой лежат отдельные атомы. Атомы, взаимодействуя друг с другом, образуют молекулы. Из молекул в неживых системах формируются кристаллы горных пород, звезды, планеты, вселенная. Из молекул, входящих в состав организмов формируются живые системы – клетки, ткани, организмы. Взаимосвязь живых и неживых систем отчетливо проявляется на уровне биогеоценозов и биосферы.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Клеточное строение | Биология

Как мы знаем, живые организмы обладают общими, характерными для всего живого свойствами. Но если такие разные виды животных, растений и других организмов проявляют общие для всего живого свойства, то тогда должен быть какой-то общий признак в их строении.

Что же может быть общего в строении травинки и слона, насекомого и дерева? Этот общий признак удалось обнаружить в XVII-XIX вв. благодаря изобретению микроскопа. В последствии он был усовершенствован. Микроскоп позволил заглянуть в тайны живых организмов и ученые сделали открытие: все живые организмы состоят из клеток.

Клетка единица строения живых организмов

Клетка – единица строения живых организмов.

Есть лишь одно исключение из этого правила — это вирусы, которые проявляют признаки живого только тогда, когда проникают в клетку живого организма. Все остальные обитатели Земли состоят из одной клетки (одноклеточные организмы) или из многих клеток (многоклеточные организмы).

Клеточное строение — общий признак живых организмов (бактерий, грибов, растений, животных, в том числе человека). Вирусы — неклеточная форма жизни.

Бактерии всегда одноклеточны. Растения, грибы и животные могут состоять как из одной, так и множества клеток. У многоклеточных организмов части тела, отличающиеся особым строением и выполняющие определенную функцию (роль), называются органами. У растений органами являются лист, стебель, корень. У животных это, например, сердце, легкие, желудок.

Строение клеток растений и животных немного отличается. Какова причина этого? Любой живой организм осуществляет обмен веществ с окружающей средой (питается, дышит, выделяет в окружающую среду продукты своей жизнедеятельности), растет, размножается. Это возможно только в том случае, если свойствами живого обладает каждая живая клетка организма, в том числе клетка растения или животного. Но как объяснить следующее:

• животные передвигаются, чтобы добыть себе питание;
• растение всегда растет на одном месте и как-то обеспечивают себе питание.

Загадка этих различий кроется в строении клеток, из которых состоят растения и животные?

Внутреннее строение клеток растений и животных можно увидеть по световым и электронным микроскопами. Последний позволяет изучать очень мелки структуры.

Схема строения животной и растительной клеток: А — под световым микроскопом, Б — под электронным микроскопом

Каковы же различия и сходства между клетками растений и животных?

Любая клетка снаружи покрыта очень тонкой клеточной мембраной (от лат. мембрана — «кожица», «пленка»). Мембрана через мельчайшие отверстия — поры — способна пропускать внутрь клетки одни вещества и выводить из нее другие.

У растений, в отличие от животных, клеточная мембрана снаружи покрыта плотной оболочкой, состоящей из органического вещества — целлюлозы (клетчатки). Оболочка служит внешним каркасом растительной клетки, придает ей определенную форму и размеры, выполняет защитную и опорную функции и участвует в транспорте веществ.

Содержимое клетки под мембраной — это вязкая полужидкая цитоплазма, которая постоянно движется, обеспечивая перемещение веществ в клетке. В цитоплазме находятся особые клеточные структуры — органоиды, которые и в растительной, и в животной клетке обеспечивают все жизненные процессы: питание, дыхание, поступление в клетку необходимых веществ и удаление из нее вредных продуктов обмена. Главный органоид, который определяет особенности клетки и управляет протекающими в ней процессами, — ядро.

В отличие от животной клетки, в растительной клетке есть емкости с клеточным соком (вакуоли) и так называемые пластиды. Пластиды бывают бесцветные, красно-желтые и зеленые. Зеленые пластиды называются хлоропластами (от греч. хлорос — «зеленый»), и именно они определяют зеленый цвет растений. В хлоропластах на свету образуются органические вещества из воды и углекислого газа. Поэтому способность растений обеспечивать себя органическими веществами не передвигаясь есть следствие особенностей строения их клеток.

Процессы, протекающие в живой клетке, определяют жизнедеятельность всего организма.

blgy.ru