Органоиды (органеллы) клетки — специализированные структуры клетки, выполняющие различные жизненно необходимые
функции. Особенно сложно устроены клетки простейших, где одна клетка составляет весь организм и выполняет функции
дыхания, выделения, пищеварения и многие другие.
Органоиды клетки подразделяются на:
Ядро не включается в понятие «органоиды клетки», является структурой клетки, однако также будет рассмотрено нами в этой статье.
Прежде чем говорить об органоидах клетки, без которых невозможна ее жизнедеятельность, необходимо
упомянуть о том, без чего вообще не существует клетки — о клеточной мембране. Клеточная мембрана ограничивает клетку
от окружающего мира и формирует ее внутреннюю среду.
Клеточная мембрана (оболочка)
Запомните, что в отличие от клеточной стенки, которая есть только у растительных клеток и у клеток грибов (она придает им плотную,
жесткую форму) клеточная мембрана есть у всех клеток без исключения! Этот важный момент объясню еще раз 🙂 У клеток животных имеется
только клеточная мембрана, а у клеток растений и грибов есть и клеточная стенка, и клеточная мембрана.
Клеточная мембрана представляет собой билипидный слой (лат. bi — двойной + греч. lipos — жир), который пронизывают молекулы
белков.
Билипидный слой представлен двумя слоями фосфолипидов. Обратите внимание, что их гидрофобные концы обращены внутрь мембраны, а
гидрофильные «головки» смотрят наружу. Билипидный слой насквозь пронизывают интегральные белки, частично — погруженные белки,
имеются также поверхностно лежащие белки — периферические.
Белки принимают участие в:
Интегральные (пронизывающие) белки образуют каналы, по которым молекулы различных веществ могут поступать в клетку или удаляться из нее.
«Заякоренные» молекулы олигосахаридов на поверхности клетки образуют гликокаликс, который выполняет рецепторную функцию, участвует
в избирательном транспорте веществ через мембрану.
Теперь вы знаете, что гликокаликс — надмембранный комплекс, совокупность клеточных рецепторов, которые нужны клетке для восприятия регуляторных
сигналов биологически активных веществ (гормонов, гормоноподобных веществ). Гормон избирателен, специфичен и присоединяется
только к своему рецептору: меняется конформация молекулы рецептора и обмен веществ в клетке. Так гормоны
регулируют жизнедеятельность клеток.
Вирусы и бактерии не являются исключением: они взаимодействуют только с теми клетками, на которых есть подходящие к
ним рецепторы. Так, вирус гриппа поражает преимущественно клетки слизистой верхних дыхательных путей. Однако, если рецепторов
нет, то вирус не может проникнуть в клетку, и организм приобретает невосприимчивость к инфекции. Вспомните врожденный
иммунитет: именно по причине отсутствия рецепторов человек не восприимчив ко многим болезням животных.
Итак, вернемся к клеточной мембране. Ее можно сравнить со стенами помещения, в котором, вероятно, вы находитесь. Стены дома защищают
его от ветра, дождя, снега и прочих факторов внешней среды. Рискну предположить, что в вашем доме есть окна и двери, которые
по мере необходимости открываются и закрываются 🙂 Так и клеточная мембрана может сообщать внутреннюю среду клетки с внешней средой:
через мембрану вещества поступают в клетку и удаляются из нее.
Подведем итоги. Клеточная мембрана выполняет ряд важнейших функций:
Через мембрану по каналам кислород и питательные вещества поступают в клетку, а продукты жизнедеятельности — мочевина
— удаляются из клетки во внешнюю среду.
Тесно связана с обменом веществ, однако здесь мне особенно хочется подчеркнуть варианты транспорта веществ через клетку.
Выделяется два вида транспорта:
Внутрь клетки с помощью осмоса поступает вода. Путем простой диффузии в клетку попадают O2, H2O,
CO2, мочевина. Облегченная диффузия характерна для транспорта глюкозы, аминокислот.
Активный транспорт чаще происходит против градиента концентрации, в ходе него используются белки-переносчики и
энергия АТФ. Ярким примером является натрий-калиевый насос, который накачивает ионы калия внутрь клетки, а ионы
натрия выводит наружу. Это происходит против градиента концентрации, поэтому без затрат энергии (АТФ) не обойтись.
Внутрь клетки крупные молекулы попадают путем эндоцитоза (греч. endo — внутрь) двумя путями:
Фагоцитоз был открыт И.И. Мечниковым, который создал фагоцитарную теорию иммунитета. Это теория гласит, что в основе иммунной системы
нашего организма лежит явление фагоцитоза: попавшие в организм бактерии уничтожаются фагоцитами (T-лимфоцитами), которые переваривают их.
В ходе эндоцитоза мембрана сильно прогибается внутрь клетки, ее края смыкаются, захватывая бактерию, пищевые частицы или жидкость внутрь
клетки. Образуется везикула (пузырек), который движется к пищеварительной вакуоли или лизосоме, где происходит внутриклеточное
пищеварение.
Клетки многих органов, к частности эндокринных желез, которые выделяют в кровь гормоны, транспортируют синтезированные вещества к
мембране и удаляют их из клетки с помощью экзоцитоза (от др.-греч. ἔξω — вне, снаружи). Таким образом, процессы экзоцитоза и
эндоцитоза противоположны.
Клеточная стенка
Расположена снаружи клеточной мембраны. Присутствует только в клетках бактерий, растений и грибов, у животных отсутствует.
Придает клетке определенную форму, направляет ее рост, придавая характерное строение всему организму.
Клеточная стенка бактерий состоит из полимера муреина, у грибов — из хитина, у растений — из целлюлозы.
Цитоплазма
Органоиды клетки расположены в цитоплазме, которая состоит из воды, питательных веществ и продуктов обмена. В цитоплазме
происходит постоянный ток веществ: поступившие в клетку вещества для расщепления необходимо доставить к органоидам, а побочные продукты — удалить из клетки.
Постоянное движение цитоплазмы поддерживает связь между органоидами клетки и обеспечивает ее целостность.
Прокариоты и эукариоты
Прокариоты (греч. πρό — перед и κάρυον — ядро) или доядерные — одноклеточные организмы, не обладающие в отличие от
эукариот оформленным ядром и мембранными органоидами. У прокариот могут обнаруживаться только немембранные органоиды.
Их генетический материал представлен в виде кольцевой молекулы ДНК — нуклеоида (нуклеоид — ДНК–содержащая зона клетки прокариот). К прокариотам относятся бактерии, в их числе цианобактерии (цианобактерий по-другому называют — сине-зеленые водоросли).
Эукариоты (греч. εὖ — хорошо + κάρυον — ядро) или ядерные — домен живых организмов, клетки которых содержат оформленное
ядро. Растения, животные, грибы — относятся к эукариотам.
Немембранные органоиды
Очень мелкая органелла (около 20 нм), которая была открыта после появления электронного микроскопа.
Состоит из двух субъединиц: большой и малой, в состав которых входят белки и рРНК (рибосомальная РНК), синтезируемая
в ядрышке.
Запомните ассоциацию: «Рибосома — фабрика белка». Именно здесь в ходе матричного биосинтеза — трансляции, с которой
подробнее мы познакомимся в следующих статьях, на базе иРНК (информационной РНК) синтезируется белок — последовательность
соединенных аминокислот в заданном иРНК порядке.
Микротрубочки являются внутриклеточными белковыми производными, входящими в состав цитоскелета. Они поддерживают
определенную форму клетки, участвуют во внутриклеточном транспорте и процессе деления путем образования нитей веретена деления. Микротрубочки
также образуют основу органоидов движения: жгутиков (у бактерий жгутик состоит из сократительного белка — флагеллина) и ресничек.
Микрофиламенты — тонкие длинные нитевидные структуры, состоящие из белка актина. Встречаются во всей цитоплазме,
служат для создания тока цитоплазмы, принимают участие в движении клетки, в процессах эндо- и экзоцитоза.
Этот органоид характерен только для животной клетки, в клетках низших грибов (мукор) и высших растений отсутствует. Клеточный
центр состоит из 9 триплетов микротрубочек (триплет — три соединенных вместе). Участвует в образовании нитей веретена деления,
располагается на полюсах клетки.
Это органоиды движения, которые выступают над поверхностью клетки и имеют в основе пучок микротрубочек.
Реснички встречаются только в клетках животных, жгутики можно обнаружить у животных, растений и бактерий.
Одномембранные органоиды
ЭПС представляет собой систему мембран, пронизывающих всю клетку и разделяющих ее на отдельные изолированные части
(компартменты). Это крайне важно, так как в разных частях клетки идут реакции, которые могут помешать друг другу,
что нарушит процессы жизнедеятельности.
Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними
имеются различия. На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез липидов, обезвреживаются вредные вещества. Шероховатая
ЭПС синтезирует белок, так как имеет на мембранах многочисленные рибосомы (потому и называется шероховатой).
Комплекс Гольджи состоит из трубочек, сети уплощенных канальцев (цистерн) и связанных с ними пузырьков. Располагается
вокруг ядра клетки, внешне напоминает стопку блинов. Это — «клеточный склад». В нем запасаются жиры и углеводы, с
которыми здесь происходят химические видоизменения.
Модифицированные вещества упаковываются в пузырьки и могут перемещаться к мембране клетки, соединяясь с ней, они
изливают свое содержимое во внешнюю среду. Можно догадаться, что комплекс Гольджи хорошо развит в клетках
эндокринных желез, которые в большом количестве синтезируют и выделяют в кровь гормоны.
В комплексе Гольджи появляются первичные лизосомы, которые содержат ферменты в неактивном состоянии.
Представляет собой мембранный пузырек, содержащий внутри ферменты (энзимы) — липазы, протеазы, фосфатазы.
Лизосому можно ассоциировать с «клеточным желудком».
Лизосома участвует во внутриклеточном пищеварении поступивших в клетку веществ. Сливаясь с фагосомой, первичная лизосома превращается во вторичную, ферменты активируются. После расщепления веществ образуется остаточное тельце — вторичная лизосома с непереваренными остатками, которые удаляются из клетки.
Лизосома может переварить содержимое фагосомы (самое безобидное), переварить часть клетки или всю клетку целиком.
В норме у каждой клетки жизненный цикл заканчивается апоптозом — запрограммированным процессом клеточной гибели.
В ходе апоптоза ферменты лизосомы изливаются внутрь клетки, ее содержимое переваривается. Предполагают, что
нарушение апоптоза в раковых клетках ведет к бесконтрольному росту опухоли.
Пероксисомы (микротельца) содержат окислительно-восстановительные ферменты, которые разлагают H2O2
(пероксид водорода) на воду и кислород. Если бы пероксид водорода оставался неразрушенными, это приводило бы
к серьезным повреждениям клетки.
Вакуоли характерны для растительных клеток, однако встречаются и у животных (у одноклеточных — сократительные
вакуоли). У растений вакуоли выполняют другие функции и имеют иное строение: они заполняются клеточным соком, в котором
содержится запас питательных веществ. Снаружи вакуоль окружена тонопластом.
Трудно переоценить значение вакуолей в жизнедеятельности растительной клетки. Вакуоли создают осмотическое давление,
придают клетке форму.
Примечательно, что по размеру вакуолей можно судить о возрасте клетки: молодые клетки имеют
вакуоли небольшого размера, а в старых клетках вакуоли могут настолько увеличиваться, что оттесняют ядро и остальные
органоиды на периферию.
Двумембранные органоиды
Органоид палочковидной формы. Митохондрию можно сравнить с «энергетической станцией». Если в цитоплазме происходит
анаэробный этап дыхания (бескислородный), то в митохондрии идет более совершенный — аэробный этап (кислородный). В
результате кислородного этапа (цикла Кребса) из двух молекул пировиноградной кислоты (образовавшихся из 1 глюкозы)
получаются 36 молекул АТФ.
Митохондрия окружена двумя мембранами. Внутренняя ее мембрана образует выпячивания внутрь — кристы, на которых имеется
большое скопление окислительных ферментов, участвующих в кислородном этапе дыхания. Внутри митохондрия заполнена
матриксом.
Запомните, что особенностью этого органоида является наличие кольцевой молекулы ДНК — нуклеоида (ДНК–содержащая зона клетки прокариот), и рибосом. То есть
митохондрия обладает собственным генетическим материалом и возможностью синтеза белка, почти как отдельный организм.
В связи с этим, митохондрия считается полуавтономным органоидом. Вероятнее всего, изначально митохондрии были
самостоятельными организмами, однако со временем вступили в симбиоз с эукариотами и стали частью клетки.
Митохондрий особенно много в клетках мышц, в том числе — в сердечной мышечной ткани. Эти клетки выполняют активную работу и
нуждаются в большом количестве энергии.
Двумембранные органоиды, встречающиеся только в клетках высших растений, водорослей и некоторых простейших. У
подавляющего большинства животных пластиды отсутствуют. Подразделяются на три типа:
Получил свое название за счет содержащегося в нем зеленого пигмента — хлорофилла (греч. chloros — зеленый
и phyllon — лист). Под двойной мембраной расположены тилакоиды, которые собраны в стопки — граны. Внутреннее
пространство между тилакоидами и мембраной называется стромой.
Запомните, что светозависимая (световая) фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов, а темновая
(светонезависимая) фаза — в строме хлоропласта за счет цикла Кальвина. Это очень пригодится при изучении
фотосинтеза в дальнейшем.
Так же, как и митохондрии, пластиды относятся к полуавтономным органоидам: в них имеется кольцевидная ДНК (находится в нуклеоиде), рибосомы.
Пластиды, которые содержат пигменты каратиноиды в различных сочетаниях. Сочетание пигментов обуславливает
красную, оранжевую или желтую окраску. Находятся в плодах, листьях, лепестках цветков.
Хромопласты могут развиваться из хлоропластов: во время созревания плодов хлоропласты теряют хлорофилл и крахмал,
в них активируется биосинтез каротиноидов.
Не содержат пигментов, образуются в запасающих частях растения (клубни, корневища). В лейкопластах накапливается
крахмал, липиды (жиры), пептиды (белки). На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и запускать
процесс фотосинтеза.
Ядро («ядро» по лат. — nucleus, по греч. — karyon)
Важнейшая структура эукариотической клетки — оформленное ядро, которое у прокариот отсутствует. Внутренняя часть
ядра представлена кариоплазмой, в которой расположен хроматин — комплекс ДНК, РНК и белков, и одно или несколько
ядрышек.
Ядрышко — место в ядре, где активно идет процесс матричного биосинтеза — транскрипция, с которым мы познакомимся
подробнее в следующих статьях. В течение дня, наблюдая за одной и той же клеткой, можно увидеть разное количество
ядрышек или не найти ни одного.
Оболочка ядра состоит из двух мембран и пронизана большим количеством ядерных пор, через которые происходит сообщение
между кариоплазмой и цитоплазмой. Главными функциями ядра является хранение, защита и передача наследственного материала
дочерним клеткам.
Замечу, что хромосомы видны только в момент деления клетки. Хромосомы представляют собой сильно спирализованные молекулы
ДНК, связанные с белками.
Я всегда рекомендую ученикам ассоциировать хромосому с мотком ниток: если все нитки обмотать
вокруг одной оси, то они становятся мотком и хорошо видны (хромосомы — во время деления, спирализованное ДНК), если же клетка не
делится, то нитки размотаны и разбросаны в один слой, хромосом не видно (хроматин — деспирализованное ДНК).
Хромосомы отличаются друг от друга по строению, форме, размерам. Совокупность всех признаков (форма, число, размер) хромосом
называется кариотип. Кариотип может быть представлен по-разному: существует кариотип вида, особи, клетки.
Изучая кариотип человека, врач-генетик может обнаружить различные наследственные заболевания, к примеру, синдром Дауна — трисомия по 21-ой паре хромосом (должно быть 2 хромосомы, однако при синдроме Дауна их три).
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 5 и 6.
Установите соответствие между характеристиками и органоидами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) реакции диссимиляции Б) синтез органических веществ из неорганических В) синтез углеводов Г) наличие стопок гран Д) наличие многочисленных крист Е) транспорт электронов, возбуждённых фотонами
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5564.
Установите соответствие между характеристиками и органоидами клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) гидролитическое расщепление биополимеров Б) окислительное фосфорилирование В) наличие крист Г) одномембранный органоид Д) формирование пищеварительной вакуоли у животныхЕ) способны к аутофагии
1) 1 2) 2
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5508.
Установите соответствие между функциями и компонентами клетки, обозначенными цифрами на схеме выше: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) участвует в формировании новых мембранных структур Б) обеспечивает синтез органических веществ клетки В) обеспечивает синтез АТФ Г) участвует в аэробном окислении веществ Д) обеспечивает расщепление полимеров до мономеров Е) организует микротрубочки цитоскелета в клетке
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5480.
Установите соответствие между характеристиками и органоидами эукариотической клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) окисляет органические вещества Б) содержит хлорофилл В) содержит ферменты цикла Кребса Г) складки внутренней мембраны образуют тилакоиды Д) в матрикс поступает пировиноградная кислота Е) обеспечивает синтез глюкозы
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5424.
А) разделяет клетку на компартменты Б) двумембранный органоид В) отвечает за синтез и транспорт белков Г) присутствует только в растительных клетках Д) содержит хлорофилл Е) представляет собой набор полостей и трубок внутри клетки
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5396.
А) осуществляет разделение клетки на компартменты Б) пронизывает всю клетку В) состоит из серии замкнутых ёмкостей Г) происходит синтез белков или липидов Д) производит секреторные пузырьки Е) осуществляет окончательную модификацию белков
Верный ответ: 112122
Для ЭПС (1) характерно: осуществляет разделение клетки на компартменты (А), пронизывает всю клетку (Б), происходит синтез белков (шероховатая ЭПС) или липидов (гладкая ЭПС) — (Г).
Для аппарата Гольджи (2) характерно: состоит из серии замкнутых ёмкостей (В — цистерн), производит секреторные пузырьки (Д), осуществляет окончательную модификацию белков (Е).
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5368.
Установите соответствие между характеристиками клеток организмов и царствами, которым на рисунке соответствуют клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) форму поддерживают с помощью тургора Б) всегда неподвижны В) имеют клеточную стенку из хитина Г) не имеют крупных вакуолей Д) осмотрофный тип питания не характерен Е) имеют развитый цитоскелет
Верный ответ: 111222
Под цифрами: 1 — клетка гриба, 2 — клетка животного.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5256.
А) образование субъединиц рибосом Б) принимает участие в делении клеток животных В) синтез липидов и углеводов Г) накопление, транспорт и химическая модификация веществ Д) формирует цитоскелет Е) деление клетки на отсеки
1) 3 2) 4 3) 5 4) 7
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5172.
Установите соответствие между характеристиками и типами клеток: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) образуют гаметы Б) имеют одномембранные и двумембранные органоиды В) способны к фагоцитозу Г) имеют только 70S рибосомы Д) имеют неподвижную цитоплазму Е) имеют нуклеоид
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5032.
А) делятся митозом Б) образуют споры при неблагоприятных условиях В) осмотрофный способ питания Г) имеют мезосомы Д) имеют оболочку из муреина Е) имеют развитую ЭПС
Верный ответ: 122221
Для эукариотов (1 — наличие ядра в клетке) характерно: деление митозом (А), наличие мембранных органоидов, в том числе развитой ЭПС (Е).
Для прокариотов (2 — бактерия: клеточная стенка, жгутики) характерно: образуют споры при неблагоприятных условиях (Б), осмотрофный способ питания (В — при котором организм поглощает растворимые питательные вещества, характерен для растений, грибов и большинства микроорганизмов), имеют мезосомы (Г — мезосомы являются артефактом, в живой клетке бактерии их нет), имеют оболочку из муреина (Д).
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 5004.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
Цитология (греч. cytos — клетка + logos — наука) — наука о строении и жизнедеятельности клетки. На данный момент нам
кажется очевидным, что растения, грибы и животные состоят из клеток, однако раньше об этом и не догадывались.
Цитология начала свой путь развития относительно недавно, в этой статье мы обсудим клеточную теорию и методы,
которые используются в цитологии для изучения клеток (методологию).
Клеточная теория
Создание и развитие клеточной теории стало возможным после изобретения микроскопа в 1590 году голландским мастером по
изготовлению очков — Захарием Янсеном. Первый микроскоп мог увеличивать изучаемый объект до 3-9 раз.
В 1665 году Роберт Гук, используя микроскоп собственного изобретения, смог различить ячеистые структуры пробки ветки
бузины. Эти ячеистые структуры напомнили Роберту Гуку монашеские кельи, он ввел термин клетка (от лат. сеllа — комната, келья).
На самом деле Роберт Гук увидел не живые клетки, как он предполагал, а оставшиеся от них плотные клеточные стенки, которые и представляли собой ячеистую структуру.
В 70-х годах XVII века нидерландский натуралист Антони ван Левенгук открыл целый мир, невидимый невооруженным глазом. Он
увидел в микроскопе простейшие организмы: инфузорий, сперматозоидов, а также дрожжи, бактерии, эпидермис кожи.
В течение 50 лет он отсылал результаты своих наблюдений в Лондонское королевское общество. Поначалу они были встречены со скептицизмом,
но когда комиссия ученых лично во всем убедилась и подтвердила подлинность его исследований, Антони ван Левенгук был избран
действительным членом Лондонского королевского общества.
В последующее время было много описаний самых разных клеток, однако обобщить накопленный материал оказалось не легкой
задачей. С ней в 1839-1840 годах справились немецкий ботаник Маттиас Шлейден и немецкий зоолог Теодор Шванн.
Изучая строение растений и животных, Шлейден и Шванн независимо друг от друга пришли к одному и тому же выводу: все
организмы, как растительные, так и животные, состоят из клеток, сходных по строению. Они постулировали, что все живое
состоит из клеток. В 1839-1840 годах возникла клеточная теория Шлейдена и Шванна, основные положения которой:
Допустили ли Шлейден и Шванн ошибки? Да, они были. Ошибочно предположение о том, что клетка может образоваться из
неклеточного вещества.
Важное дополнение в 1855 в клеточную теорию внес Рудольф Вирхов, который утверждал, что любая клетка
может образоваться только путем деления материнской клетки.
Какие же положения включает в себя современная клеточная теория? Приступим к их изучению:
XX век несомненно стал веком биологических наук: цитологии, генетики. Это произошло во многом благодаря клеточной
теории.
Я хочу поделиться с вами моим искренним восхищением новой жизни. Вдумайтесь — мы ведь когда-то с вами были всего
одной единственной клеткой, зиготой! Как в одной клетке природе удалось уместить столько всего: кожу, мышцы, нервную
систему, пищеварительный тракт? Мы приоткроем завесу этой тайну в статьях по генетике и эмбриологии, и, тем не менее, мое
восхищение этим безгранично.
Наши клетки рождаются и умирают: эпителий кишечника обновляется каждые 5 дней полностью,
при удалении 70% печени оставшиеся клетки способны восстановить всю структуру этого органа, каждые 30 дней мы получаем новую кожу.
При этом наше сознание и память остаются с нами. Мы — чудо, настоящее чудо природы, созданное из одной единственной клетки.
Микроскопия
Микроскопия — важнейший метод цитологии, в ходе которого объекты рассматриваются при помощи микроскопа. Его оптическая система состоит
из двух основных элементов: объектива и окуляра, закрепленных в тубусе. Микропрепарат (срез тканей) располагается
на предметном столике, расстояние от которого до объектива регулируется с помощью винта (винтов).
Чтобы посчитать увеличительную способность микроскопа следует умножить увеличение окуляра на увеличение объектива. К примеру,
если окуляр увеличивает объект в 20 раз, а объектив — в 10, то суммарное увеличение будет в 200 раз.
Некоторое внимание уделим направлениям в биологии, которые необходимо знать на современном этапе технического прогресса.
Биоинженерия
Биоинженерия — направление науки и техники, развивающее применение инженерных принципов в биологии и медицине. В рамках
биоинженерии происходят попытки (и довольно успешные) выращивания тканей и создание искусственных органов, протезов.
То есть биоинженерия занимается преимущественно технической частью. Медицинское направление в биоинженерии ищет замену
органам и тканям человека, которые утратили свою функциональную активность и требуют «замены».
Биотехнология
Биотехнология — направление биологии, изучающее возможность применения живых организмов или продуктов их жизнедеятельности
для решения технологических задач. В биотехнологии путем генной инженерии создают организмы с заданным набором свойств.
В рамках биотехнологии происходит получение антибиотиков — продуктов жизнедеятельности бактерий, очищение водоемов с помощью моллюсков, увеличение плодородия почвы с помощью дождевых червей, клонирование организмов.
Это разительно отличается от задач биоинженерии, хотя безусловно, эти дисциплины смежные. Все-таки в биотехнологии происходит большее вторжение в живой мир, по сути человек выступает эксплуататором, достигая с помощью животных, растений и грибов своих целей.
Человек проводит искусственный отбор, отделяя особей, которые продолжат род, от других, «менее перспективных».
В рамках биотехнологии выделяются следующие направления:
Представляет собой совокупность методов и технологий, которые приводят к получению рекомбинантных РНК и ДНК,
выделению генов из клеток и внедрения их в другие организмы.
Изменив молекулу ДНК или РНК, человек добивается своей цели: клетка начинает синтезировать с нее белок. Он то и нужен человеку,
такие продукты жизнедеятельности активно используются в медицине, к примеру, при изготовлении антибиотиков.
В ходе генной инженерии был получены:
Представляет собой совокупность методов и технологий, используемых для конструирования новых клеток. В основе лежит
идея культивирования клеток тканей вне организма.
С помощью клеточной инженерии возможно бесполое размножение ценных форм растений. Часто получаются, так называемые,
гибридные клетки, которые сочетают свойства, к примеру, раковых клеток и лимфоцитов, в результате становится возможно
быстрое получение антител.
Живая клетка
Автор статьи — Л.В. Окольнова.
Клетки разных царств имеют много общих черт, но есть и существенные различия.
Мы рассмотрим клетки 4-х живых организмов — животных, растений , грибов и бактерий.
Опишем их общие органоиды и то, что различает их.
Отличается от всех остальных как самая просто устроенная.
Клеточная оболочка — основные функции — защита и обмен веществ. Запасное питательное вещество уникально, в других живых клетках его нет — это углевод муреин.
Мембрана — как и у остальных живых клеток, основная функция — защита и обмен веществ.
Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Рибосомы — синтезируют белок.
Мезосомы — осуществление окислительно-восстановительных процессов.
Ядра нет, есть нуклеоид — кольцевая ДНК и РНК.
Жгутитки — обеспечивают движение.
Клеточная стенка — функции те же, запасное питательное вещество — углевод — крахмал, целлюлоза и т.п.
Мембрана — защита и обмен веществ, небольшое отличие — есть плазмодесмы — что-то вроде мостиков между соседними клетками в многоклеточных растениях.
Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Рибосомы — есть, но немного, синтезируют белок.
Ядро — центр генетической информации клетки.
ЭПС (эндоплазматический ретикулум), гладкий (без рибосом) — обеспечивает транспорт веществ, поддерживает форму клетки, шероховатый — рибосомы на нем обеспечивают синтез белка.
Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Хлоропласт — обязательный органойд исключительно растительной клетки. Функция — фотосинтез.
Вакуоль — тоже именно растительный органойд — запас клеточного сока.
Митохондрия — синтез АТФ — обеспечение клетки энергией.
Лизосомы — пищеварительные органеллы.
Аппарат Гольджи — производит лизосомы и хранит питательные вещества.
Микрофиламенты — белковые нити — “рельсы” для передвижения некоторых органелл, участвуют в делении клетки.
Микротрубочки — примерно то же самое, что микрофиламенты, только толще.
Клеточной стенки нет, нет хлоропластов, нет вакуолей.
Остальные органеллы те же, что и у растительной клетки, есть одно “добавление” — компонент ТОЛЬКО животной клетки — центриоли — участвуют в делении клетки, отвечая за правильное расхождение хромосом.
Рисунки животной клетки никогда не встречаются в ЕГЭ, да и строение клетки рассматривается только в сравнении с животной и растительной.
По строению она очень похожа на животную, только нет центриолей и есть клеточная стенка, запасное питательное вещество которой — гликоген.
Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Живая клетка» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из данного раздела.
Публикация обновлена:
07.05.2023
Раздел «Клетка как биологическая система»
Тема «Строение клеток растений, животных, бактерий, грибов»
Таблица 1 – Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот
Таблица № 2 — Отличия в строении эукариот разных царств
Таблица № 3 Строение и функции частей и органоидов эукариотной клетки
А 1 На каком рисунке изображена митохондрия?
В1 Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки
Особенности строения, функции Органоид
А). Различают мембраны гладкие и шероховатые 1). Комплекс Гольджи
Б). Образуют сеть разветвленных каналов и полостей 2). ЭПС
В). Образуют уплощенные цистерны и вакуоли
Г). Участвует в синтезе белков, жиров
Д). Формируют лизосомы
В2 Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки
А). Содержит пигмент хлорофилл 1). Митохондрия
Б). Осуществляет энергетический обмен в клетке 2). Хлоропласт
В). Осуществляет процесс фотосинтеза
Г). Внутренняя мембрана образует складки — кристы
Д). Основная функция – синтез АТФ
В3 Выберите три признака прокариотической клетки?
1). Имеется ядро
2). Клеточная стенка представлена муреином или пектином
3). Наследственный аппарат располагается в цитоплазме клетки
4) Имеет клеточный центр
5). Имеет хлоропласты с хлорофиллом
6). В цитоплазме располагаются рибосомы
С1 Проанализируйте рисунок, на котором изображены различные эукариотические клетки. О чем Вам говорит предложенная в нем информация?
Проверочная работа «Многообразие и строение клеток»
Задания части А
А) нервные клетки Б) клетки внутреннего слоя кожи
В) эритроциты Г) поперечно-полосатые мышечные волокна
Задания части В
1. Клетки бактерий отличаются от клеток растений
2.Клетки каких организмов не могут поглощать крупные частицы пищи путем фагоцитоза?
3.Белки и липиды участвуют в образовании
4.Каковы строение и функции митохондрий?
А) расщепляют биополимеры до мономеров
Б) характеризуются анаэробным способом получения энергии
В) содержат соединенные между собой граны
Г) имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах
Д) окисляют органические вещества с образованием АТФ
Е) имеют наружную и внутреннюю мембраны
5.Какие общие свойства характерны для митохондрий и хлоропластов?
6.Цитоплазма выполняет в клетке ряд функций:
7.Установите соответствие между характеристикой органоида клетки и его видом.
8.Установите соответствие между особенностью строения клетки и царством, для которого оно характерно.
9.Установите соответствие между чертами строения и функцией и органоидом, для которого они характерны.
10.Установите соответствие между процессом и органгоидом, в котором этот процесс происходит.
11.Установите соответствие между признаком организма и его принадлежностью к царству.
Задания части С
Клеточная теория. Многообразие клеток
Использованы материалы с сайта http://reshuege.ru/
A 1. Мельчайшая целостная структура живого, способная к самовоспроизведению и развитию, — это
1) ядро 2) клетка 3) ткань 4) орган
A 2. Единицей развития организмов является 1) ядро 2) хлоропласты 3) митохондрии 4) клетка
A 3. Клетки организмов всех царств живой природы имеют 1) ядро 2) цитоплазму 3) митохондрии 4) хлоропласты
A 4. В клетке сосредоточена наследственная информация о признаках организма, поэтому её называют 1) структурной единицей живого 2) функциональной единицей живого 3) генетической единицей живого 4) единицей роста
A 5. Большинство бактерий относится к группе организмов 1) производителей органических веществ 2) симбиотических 3) хемотрофов 4) разрушителей органических веществ
A 6. Все функции целого организма выполняет клетка
1) инфузории-туфельки 2) пресноводной гидры 3) печени человека 4) листа березы
A 7. Клетку считают единицей роста и развития организмов, так как 1) она имеет сложное строение 2) организм состоит из тканей 3) число клеток увеличивается в организме путем митоза 4) в половом размножении участвуют гаметы
A 8. В клетках каких организмов ядерное вещество расположено в цитоплазме и не отделено от нее оболочкой 1) низших растений 2) бактерий и сине-зеленых 3) одноклеточных животных 4) плесневых грибов и дрожжей
A 9. В клетках каких организмов содержится в десятки раз больше углеводов, чем в клетках животных
1) бактерий-сапротрофов 2) одноклеточных 3) простейших 4) растений
A 10. Целостность организмов животных и растений обеспечивается 1) их клеточным строением
2) разнообразием тканей 3) наличием органов и систем органов 4) взаимосвязями клеток, тканей, органов, систем органов
A 11. Клетка одноклеточного животного 1) не имеет эндоплазматической сети 2) создает органические вещества из неорганических 3) имеет вакуоли с клеточным соком 4) выполняет все функции живого организма
A 12. Клетку считают функциональной единицей живого, так как, 1) в процессе мейоза образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом 2) организм состоит из тканей 3) в клетке происходят основные процессы жизнедеятельности 4) клетки размножаются делением.
A 13. В клетке хранится наследственная информация о признаках организма, поэтому ее называют единицей живого 1) функциональной 2) структурной 3) генетической 4) биохимической
A 14. Обмен веществ и превращение энергии, происходящие в клетках всех живых организмов, свидетельствуют о том, что клетка — единица 1) строения организмов 2) жизнедеятельности организмов 3) размножения организмов 4) генетической информации
A 15. Клетку считают структурной единицей живого, так как, 1) в процессе мейоза образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом 2) организм состоит из клеток 3) в клетке происходят основные процессы жизнедеятельности 4) клетки размножаются делением.
A 16. Соматические клетки, в отличие от половых, содержат 1) двойной набор хромосом 2) одинарный набор хромосом 3) цитоплазму 4) плазматическую мембрану
A 17. Из приведенных формулировок укажите положение клеточной теории 1) Оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской гамет 2) Каждая новая дочерняя клетка образуется в результате деления материнской 3) Аллельные гены в процессе митоза оказываются в разных клетках 4) Развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до смерти организма называют онтогенезом
A 18. Доказательством родства всех видов растений служит 1) клеточное строение растительных организмов 2) наличие ископаемых остатков 3) вымирание одних видов и образование новых 4) взаимосвязь растений и окружающей среды
A 19. Одно из положений клеточной теории 1) при делении клетки хромосомы способны к самоудвоению 2) новые клетки образуются при делении исходных клеток 3) в цитоплазме клеток содержатся различные органоиды 4) клетки способны к росту и обмену веществ
A 20. Согласно клеточной теории, возникновение новой клетки происходит путем 1) обмена веществ 2) деления исходной клетки 3) размножения организмов 4) взаимосвязи всех органоидов клетки
A 21. Создание условий, неблагоприятных для жизни бактерий, лежит в основе 1) приготовления варенья из ягод и фруктов 2) квашения капусты 3) закладки силоса 4) приготовления кефира и сыра
A 22. Согласно клеточной теории, клетка — это единица 1) искусственного отбора 2) естественного отбоРа 3) строения организмов 4) мутаций организма
A 23. Клеточная теория обобщает представления о 1) многообразии органического мира 2) сходстве строения всех организмов 3) зародышевом развитии организмов 4) единстве живой и неживой природы
A 24. Какая формулировка соответствует положению клеточной теории 1) клетки растений имеют оболочку, состоящую из клетчатки 2) клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и жизнедеятельности 3) клетки прокариот и эукариот сходны по строению 4) клетки всех тканей выполняют сходные функции
A 25. Какое из приведенных ниже положений относится к клеточной теории 1) зигота образуется в процессе оплодотворения, слияния мужской и женской гамет 2) в процессе мейоза образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом 3) клетки специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани, органы, системы органов 4) клетки растений отличаются от клеток животных по ряду признаков
A 26. Организмы растений, животных, грибов и бактерий состоят из клеток — это свидетельствует о 1) единстве органического мира 2) разнообразии строения живых организмов 3) связи организмов со средой обитания 4) сложном строении живых организмов
A 27. О единстве органического мира свидетельствует 1) круговорот веществ 2) клеточное строение организмов 3) взаимосвязь организмов и среды 4) приспособленность организмов к среде
A 28. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов 1) сходны по химическому составу 2) одинаковы по выполняемым функциям 3) имеют ядро и ядрышко 4) имеют одинаковые органоиды
A 29. Укажите одно из положений клеточной теории 1) Половые клетки содержат всегда гаплоидный набор хромосом 2) Каждая гамета содержит по одному гену из каждой аллели 3) Клетки всех организмов имеют диплоидный набор хромосом4) Наименьшей единицей строения, жизнедеятельности и развития организмов является клетка
A 30. Какая формулировка соответствует положению клеточной теории? 1) клетки всех тканей выполняют сходные функции 2) в процессе мейоза образуются четыре гаметы с гаплоидным набором хромосом 3) клетки животных не имеют клеточную стенку 4) каждая клетка возникает в результате деления материнской клетки.
A 31. Сходство обмена веществ в клетках организмов всех царств живой природы — это одно из проявлений теории 1) хромосомной 2) клеточной 3) эволюционной 4) происхождения жизни
A 32. Какая теория обобщила знания о сходстве химического состава клеток организмов разных царств живой природы? 1) хромосомная 2) клеточная 3) эволюционная 4) генная
A 33. Какая теория доказывает сходство строения клеток организмов разных царств? 1) эволюционная 2) хромосомная 3) клеточная 4) генетическая.
A 34. В разработку клеточной теории внесли вклад
1) А.И.Опарин 2) В.И.Вернадский 3) Т.Шванн и М.Шлейден 4) Г.Мендель
A 35. Живые организмы состоят из клеток; клетки являются единицей живого 1) фенотипической 2) структурно-функциональной 3) генетической 4) биохимической
A 36. Сущность клеточной теории точнее отражена в положении 1) все клетки многоклеточного организма выполняют одинаковые функции 2) все клетки многоклеточного организма одинаковы по строению 3) все организмы состоят из клеток 4) клетки в организме возникают из межклеточного вещества
A 37. Какое из положений клеточной теории ввел в науку Р. Вирхов? 1) все организмы состоят из клеток 2) всякая клетка происходит от другой клетки 3) каждая клетка есть некое самостоятельное целое 4) клетка — элементарная живая система
A 38. Одним из положений клеточной теории является следущее. 1) Новые клетки образуются только из бактериальных клеток. 2) Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток. 3) Новые клетки образуются из старой клетки при включении сложных органических соединений. 4) Новые клетки образуются при простом делении пополам.
A 39. Идеи об общности строения организмов отражает теория 1) происхождения жизни на Земле 2) эволюционная 3) клеточная 4) хромосомная
A 40. По сравнению с животной клеткой у растительной клетки 1) отсутствует ядро 2) запасается гликоген 3) есть клеточная стенка 4) нет митохондрий
A 41. Сократительные функции характерны для клеток 1) нервных 2) костных 3) эпителиальных 4) мышечных
A 42. К эукариотам относится 1) возбудитель дифтерии 2) цианобактерия 3) малярийный плазмодий 4) вирус оспы
A 43. Кто утверждал, что каждая клетка образуется путём деления из другой клетки
1) А. Левенгук 2) Л. Пастер 3) Р. Вирхов 4) Т. Шванн
A 44. Клетку бактерии относят к группе прокариот, так как она не содержит 1) органоидов движения 2) клеточной оболочки 3) многих органоидов и ядра 4) плазматической мембраны
A 45. Каждая новая клетка образуется в результате деления материнской клетки — это положение теории 1) эволюционной 2) клеточной 3) генной 4) хромосомной
A 46. Согласно клеточной теории клетка — это единица 1) наследственности 2) роста и развития организмов 3) изменчивости 4) эволюции органического мира
A 47. В организме человека ядро отсутствует в клетках 1) эпителиальной ткани 2) нервных узлов 3) половых желёз 4) зрелых эритроцитов
A 48. Клеточное строение организмов служит доказательством 1) единства органического мира 2) взаимодействия организмов и среды обитания 3) единства живой и неживой природы 4) приспособленности организма к среде обитания
A 49. Укажите одно из положений клеточной теории. 1) Появлению клетки предшествуют коацерваты.2) Клетка — структурная единица живого. 3) Бактериофаги — внутриклеточные паразиты. 4) Клеточный цикл включает интерфазу и митоз.
A 50. У эукариот, в отличие от прокариот, 1) имеется кольцевая молекула ДНК 2) имеются мембранные органоиды 3) отсутствует тканевая дифференциация клеток 4) отсутствует образование спор
A 51. Отсутствие в клетке митохондрий, комплекса Гольджи, ядра указывает на её принадлежность к
1) вирусам 2) прокариотам 3) эукариотам 4) бактериофагам
A 52. Согласно теории Шванна и Шлейдена, элементарной единицей живого является
1) клетка 2) молекула ДНК 3) ткань 4) организм
