Схема на структурата на животинска клетка, рисунка с надписи. Устройство и функции на органелите на растителните клетки. Основни органели и органели на животинска клетка

Клетката е единица от жива система. Робърт Хук започва да изучава структурата му през 1665 г., забелязвайки малки клетки с помощта на микроскоп. Колкото повече се подобряваше микроскопът, толкова повече информация се получаваше за структурата на растителните и животинските клетки. Но дори и с такова голямо разнообразие от форми, всички клетки имат поразителни прилики в структурата. Нека да разгледаме основите, за да научим как да нарисуваме клетка. С помощта на снимките, които ще видите, следвайки този линк, ще можете да разберете структурата на клетката.

растителна клетка

Нека изобразим растителна клетка като правоъгълник със загладени ръбове. Краищата му са мембраната, плазмената мембрана. В центъра са цитоплазмата и клетъчният център, тук са ядреният сок и хромозомите. Вляво е апаратът на Голджи. Под центъра има пори. Вляво и вдясно от тях са разположени лизозоми. В горния ъгъл на правоъгълника над центъра има EPS. Отляво начертаваме полукръг (разделяме го наполовина и оставяме полуовал) - това са рибозоми и вакуола с клетъчен сок. Долният десен ъгъл е плазмената мембрана. Тук изобразяваме ядрото в малък кръг.

Ето как да нарисувате клетка, наистина е така схематична илюстрациярастителна клетка. По-лесно е да запомните това: външната страна на клетката е покрита с клетъчна мембрана, която е изпълнена с пори, под които има плазмена мембрана; цялата клетка е изпълнена с цитоплазма; цитоплазмата се състои от ядро ​​с нуклеоли, вакуоли с клетъчен сок и пластиди с пигменти.

животинска клетка

Сега нека нарисуваме животинска клетка. Ще го изобразим и под формата на правоъгълник. Вътре има друг правоъгълник - плазмената мембрана. Вътре в него (перпендикулярни линии) има митохондрии. В центъра на правоъгълника начертаваме кръг, заобикаляме го с друг - това е цитоплазмата, ядрото и ядрото. Вляво ще изобразим клетъчния център и EPS като полуовал. Непосредствено под него в долния ляв ъгъл рисуваме овал - апаратът на Голджи и ядрен сок. В долния десен ъгъл има рибозоми (овал, оцветен в черно). Над него изобразяваме пиноцентозни везикули с малки кръгове. Вътрешната стена на черупката е лизозома. В самия връх в центъра (четириъгълник) са хромозомите.

клетка- структурна единица на живия организъм. Като функционална единица притежава всички свойства на живо същество: диша, храни се, характеризира се с метаболизъм, отделяне, раздразнителност, делене и самовъзпроизвеждане на собствения си вид. Типично растителна клеткасъдържа хлоропласти и вакуоли; заобиколен от целулозна клетъчна стена.

Хлоропласти- двумембранни пластиди със зелен цвят (наличие на хлорофилен пигмент). Отговаря за процеса на фотосинтеза. В допълнение към хлоропластите растителната клетка съдържа жълто-оранжеви или червени пластиди (хромопласти) и безцветни пластиди (левкопласти).

Вакуола- кухина, заемаща 70-90% общ обем възрастна клетка, отделена от цитоплазмата с мембрана (тонопласт). Растителните клетки се характеризират с наличието на вакуола с клетъчен сок, в който са разтворени соли, захари и органични киселини. Вакуолата регулира тургорклетки (вътрешно налягане).

Цитоплазма- вътрешната среда на клетката, безцветна вискозна формация, която е в постоянно движение. Цитоплазмата се състои от вода с разтворени в нея вещества и органоиди.

Клетъчната мембрана(клетъчна стена) - плътна отвън, образувана от целулоза или влакна, вътре плазмена мембрана, в изграждането на която участват протеини и мастоподобни вещества. Молекулите му се събират в снопове от микрофибрили, които се усукват в макрофибрили. Силната клетъчна стена ви позволява да поддържате вътрешно налягане - тургор.

Ядро- носител на характеристиките и свойствата на клетката и целия организъм. Ядрото е отделено от цитоплазмата с двуслойна мембрана. Ядрото съдържа хромозоми и нуклеоли. Броят на хромозомите за даден вид е постоянен. Ядрото съдържа наследствен материал - ДНКс протеини, свързани с него - хистони ( хроматин). Ядрото е изпълнено с ядрен сок (кариоплазма). Ядрото контролира живота на клетката. Хроматинът съдържа кодирана информация за протеиновия синтез в клетката. По време на деленето наследственият материал е представен от хромозоми.

Плазмената мембрана(плазмалема, клетъчна мембрана), заобикаляща растителната клетка, се състои от два слоя липиди и протеинови молекули, вградени в тях. Липидните молекули имат полярни хидрофилни „глави“ и неполярни хидрофобни „опашки“. Тази структура осигурява селективното проникване на вещества в и извън клетката.

Лизозоми- мембранни тела, съдържащи ензими на вътреклетъчното храносмилане. Смила вещества, излишни органели (автофагия) или цели клетки (автолиза).

Тяло висше растениеобразувани от клетки, които се различават една от друга по структура и функция. Образуват се клетки, които имат общ произход и изпълняват характерната си функция текстил.

Клетъчна активност

1. 1. Движение на цитоплазматапротича непрекъснато и насърчава движението на хранителни вещества и въздух в клетката.
   2. Метаболизмът на веществата и енергията включва следното процеси:
      • навлизане на вещества в клетката;
      • синтез на сложни органични съединения от по-прости молекули, което включва разход на енергия (пластичен обмен);
      • разграждането на сложни органични съединения в по-прости молекули, придружено от освобождаване на енергия, използвана за синтеза на молекулата на АТФ (енергиен метаболизъм);
      • разпределяне вредни продуктиразпадане от клетката.
   3. Възпроизвеждане на клетки разделение.
   4. Височинаклетки - увеличаване на клетките до размер клетка майка.
   5. развитиеклетки - промени, свързани с възрасттаклетъчна структура и физиология.

Схема. Типична растителна клетка.

Каним ви да се запознаете с материалите и.

Наличие на пластиди - основна характеристикарастителна клетка.

Плазмената мембрана- тънък филм, състоящ се от взаимодействащи молекули на липиди и протеини, разделя вътрешното съдържание от външната среда, осигурява транспортирането на вода, минерали и органични вещества в клетката чрез осмоза и активен транспорт, а също така премахва отпадъчните продукти.

Цитоплазма- вътрешната полутечна среда на клетката, в която се намират ядрото и органелите, осигурява връзките между тях и участва в основните жизнени процеси.

Ендоплазмения ретикулум- мрежа от разклонени канали в цитоплазмата. Участва в синтеза на протеини, липиди и въглехидрати и в транспорта на вещества. Рибозомите са тела, разположени в ER или в цитоплазмата, състоящи се от РНК и протеин и участват в протеиновия синтез. EPS и рибозомите са единен апарат за синтез и транспорт на протеини.

Митохондриите- органели, ограничени от цитоплазмата с две мембрани. В тях се окисляват органичните вещества и с участието на ензими се синтезират АТФ молекули. Увеличаване на повърхността на вътрешната мембрана, върху която са разположени ензимите, поради кристи. АТФ е богато на енергия органично вещество.

Пластиди(хлоропласти, левкопласти, хромопласти), тяхното съдържание в клетката е основната характеристика растителен организъм. Хлоропластите са пластиди, съдържащи зеления пигмент хлорофил, който абсорбира светлинна енергия и я използва за синтезиране на органични вещества от въглероден двуокиси вода. Хлоропластите са отделени от цитоплазмата от две мембрани, многобройни израстъци - грана върху вътрешната мембрана, в която се намират хлорофилни молекули и ензими.

Комплекс Голджи- система от кухини, ограничени от цитоплазмата с мембрана. Натрупването на протеини, мазнини и въглехидрати в тях. Провеждане на синтеза на мазнини и въглехидрати върху мембрани.

Лизозоми- тела, ограничени от цитоплазмата с единична мембрана. Ензимите, които съдържат, ускоряват разграждането на сложни молекули до прости: протеини до аминокиселини, сложни въглехидратидо прости, липиди до глицерол и мастни киселини, а също така унищожават мъртви части от клетката, цели клетки.

Вакуоли- кухини в цитоплазмата, пълни с клетъчен сок, място за натрупване на резервни хранителни вещества, вредни вещества; регулират водното съдържание в клетката.

Ядро- основната част на клетката, покрита отвън с двумембранна ядрена обвивка с пробити пори. Веществата навлизат в ядрото и се отстраняват от него през порите. Хромозомите са носители на наследствена информация за характеристиките на организма, основните структури на ядрото, всяка от които се състои от една ДНК молекула, комбинирана с протеини. Ядрото е мястото на синтеза на ДНК, иРНК и r-РНК.

Външна или плазмена мембрана- ограничава съдържанието на клетката от околната среда (други клетки, междуклетъчно вещество), състои се от липидни и протеинови молекули, осигурява комуникация между клетките, транспортиране на вещества в клетката (пиноцитоза, фагоцитоза) и извън клетката.

Цитоплазма- вътрешната полутечна среда на клетката, която осигурява комуникацията между ядрото и разположените в него органели. Основните жизнени процеси протичат в цитоплазмата.

Клетъчни органели:

1) ендоплазмен ретикулум (ER)- система от разклонени тубули, участва в синтеза на протеини, липиди и въглехидрати, в транспорта на вещества в клетката;

2) рибозоми- телца, съдържащи рРНК, са разположени върху ER и в цитоплазмата и участват в синтеза на протеини. EPS и рибозомите са единен апарат за протеинов синтез и транспорт;

3) митохондриите- „електростанции“ на клетката, ограничени от цитоплазмата с две мембрани. Вътрешният образува кристи (гънки), увеличавайки повърхността си. Ензимите на кристалите ускоряват окисляването на органичните вещества и синтеза на богати на енергия ATP молекули;

4) Комплекс Голджи- група от кухини, ограничени от мембрана от цитоплазмата, пълни с протеини, мазнини и въглехидрати, които или се използват в жизненоважни процеси, или се отстраняват от клетката. Мембраните на комплекса осъществяват синтеза на мазнини и въглехидрати;

5) лизозоми- телата, пълни с ензими, ускоряват разграждането на протеините до аминокиселини, липидите до глицерол и мастни киселини, полизахаридите до монозахариди. В лизозомите се унищожават мъртви части от клетката, цели клетки.

Клетъчни включвания- натрупвания на резервни хранителни вещества: протеини, мазнини и въглехидрати.

Ядро- най-важната част от клетката. Покрит е с двумембранна обвивка с пори, през които някои вещества проникват в ядрото, а други навлизат в цитоплазмата. Хромозомите са основните структури на ядрото, носители на наследствена информация за характеристиките на организма. Предава се по време на деленето на майчината клетка на дъщерните клетки и със зародишните клетки на дъщерните организми. Ядрото е мястото на синтеза на ДНК, иРНК и рРНК.

Упражнение:

Обяснете защо органелите се наричат ​​специализирани клетъчни структури?

Отговор:органелите се наричат ​​​​специализирани клетъчни структури, тъй като изпълняват строго определени функции, наследствената информация се съхранява в ядрото, АТФ се синтезира в митохондриите, фотосинтезата се извършва в хлоропластите и др.

Ако имате въпроси относно цитологията, можете да се свържете с

клетка -основната форма на организация на живата материя, елементарната единица на организма. Това е самовъзпроизвеждаща се система, която е изолирана от външната среда и поддържа определена концентрация химически вещества, но в същото време осъществява постоянен обмен с околната среда.

Клетката е основната структурна единица на едноклетъчни, колониални и многоклетъчни организми. Една клетка на едноклетъчния организъм е универсална, тя изпълнява всички функции, необходими за осигуряване на живот и възпроизводство. При многоклетъчните организми клетките са изключително разнообразни по размер, форма и вътрешна структура. Това разнообразие се дължи на разделението на функциите, изпълнявани от клетките в тялото.

Въпреки огромното разнообразие, растителните клетки се характеризират с обща структура - това са клетки еукариотни, имащи оформено ядро. Те се отличават от клетките на други еукариоти - животни и гъби следните функции: 1) наличие на пластиди; 2) наличието на клетъчна стена, чийто основен компонент е целулозата; 3) добре развита вакуолна система; 4) липса на центриоли по време на деленето; 5) растеж чрез разтягане.

Формата и размерите на растителните клетки са много разнообразни и зависят от тяхното положение в тялото на растението и функциите, които изпълняват. Плътно затворените клетки най-често имат формата на полиедри, което се определя от взаимното им налягане в сеченията, те обикновено изглеждат като 4-6-ъгълници. Наричат ​​се клетки, чийто диаметър е приблизително еднакъв във всички посоки паренхимни. ПрозенхимниТова са силно удължени по дължина клетки, чиято дължина надвишава 5-6 и повече пъти ширината им. За разлика от животинските клетки, възрастните растителни клетки винаги имат постоянна форма, което се обяснява с наличието на твърда клетъчна стена.

Размерите на клетките на повечето растения варират от 10 до 100 микрона (най-често 15-60 микрона), те се виждат само под микроскоп. Клетки, които съхраняват вода и обикновено са по-големи. хранителни вещества. Месото на динята, лимона и портокала се състои от толкова големи клетки (няколко милиметра), че могат да се видят с просто око. Някои прозенхимни клетки достигат много дълги дължини. Например, ленените ликови влакна са дълги около 40 мм, а копривата - 80 мм, докато размерът им напречно сечениеостава в микроскопични граници.

Броят на клетките в растението достига астрономически стойности. Така едно листо на дърво има повече от 100 милиона клетки.

В растителната клетка могат да се разграничат три основни части: 1) въглехидрат клетъчна стена, обграждащи клетката отвън; 2) протопласт– живото съдържание на клетката, – притиснато под формата на доста тънък стенен слой към клетъчната стена, и 3) вакуола– пространство в централната част на клетката, изпълнено с воднисто съдържание – клетъчен сок. Клетъчна стенаи вакуолата са продукти от жизнената дейност на протопласта.

2.2. Протопласт

Протопласт– активно жизнено съдържание на клетката. Протопластът е изключително сложно образувание, обособено в различни компоненти, т.нар органели (органели), които постоянно се намират в него, имат характерна структура и изпълняват специфични функции ( ориз. 2.1). Клетъчните органели включват сърцевина, пластиди, митохондриите, рибозоми, ендоплазмен нето, апарат Голджи, лизозоми, микротела. Органелите са потопени в хиалоплазма, което осигурява тяхното взаимодействие. Хиалоплазма с органели, без ядрото, възлиза на цитоплазмаклетки. Протопластът е отделен от клетъчната стена чрез външна мембрана - плазмалема, от вакуолата - от вътрешната мембрана – тонопласт. Всички основни метаболитни процеси протичат в протопласта.

Ориз. 2.1. Структурата на растителната клетка според електронната микроскопия: 1 – ядро; 2 – ядрена обвивка; 3 – ядрена пора; 4 – ядро; 5 – хроматин; 6 – кариоплазма; 7 – клетъчна стена; 8 – плазмалема; 9 – плазмодесмати; 10 – агрануларен ендоплазмен ретикулум; 11 – гранулиран ендоплазмен ретикулум; 12 – митохондрии; 13 – рибозоми; 14 – лизозома; 15 – хлоропласт; 16 – диктиозома; 17 – хиалоплазма; 18 – тонопласт; 19 – вакуола.

Химическият състав на протопласта е много сложен и разнообразен. Всяка клетка се характеризира със своя химичен състав в зависимост от нейните физиологични функции. Основни класове конституционен, т.е. съединенията, включени в протопласта са: вода (60-90%), протеини (40-50% от сухата маса на протопласта), нуклеинови киселини (1-2%), липиди (2-3%) , въглехидрати и др органични съединения. Съставът на протопласта включва и неорганични вещества под формата на йони на минерални соли (2-6%). Протеините, нуклеиновите киселини, липидите и въглехидратите се синтезират от самия протоплас.

Освен конституционални вещества клетката съдържа резервенвещества (временно изключени от метаболизма) и боклуци(неговите крайни продукти). Резервните вещества и отпадъците получиха общо наименование ергастиченвещества. Ергастичните вещества, като правило, се натрупват в клетъчния сок на вакуолите в разтворена форма или форма включване– оформени частици, видими под светлинен микроскоп. Ергастичните вещества обикновено включват вещества от вторичен синтез, изучавани в хода на фармакогнозията - терпеноиди, алкалоиди, полифенолни съединения.

По физични свойства протопластът е многофазен колоиден разтвор (плътност 1,03-1,1). Обикновено това е хидрозол, т.е. колоидна система с преобладаваща дисперсионна среда – вода. В живата клетка съдържанието на протопласта е в постоянно движение, което може да се види под микроскоп чрез движението на органели и включвания. Движението може да бъде ротационен(в една посока) или течен(посоката на тока в различните нишки на цитоплазмата е различна). Цитоплазменият поток се нарича още циклоза. Осигурява по-добър транспорт на веществата и спомага за аерирането на клетките.

Цитоплазма- съществена част от живата клетка, където протичат всички процеси на клетъчния метаболизъм, с изключение на синтеза на нуклеинови киселини, който се случва в ядрото. Основата на цитоплазмата е нейната матрица, или хиалоплазма, в които са вградени органелите.

Хиалоплазма- сложна безцветна, оптически прозрачна колоидна система, свързва всички потопени в нея органели, като осигурява тяхното взаимодействие. Хиалоплазмата съдържа ензими и участва активно в клетъчния метаболизъм, в нея протичат биохимични процеси като гликолиза, синтез на мастни киселини и масла и др.

Някои от структурните протеинови компоненти на хиалоплазмата образуват супрамолекулни агрегати със строго подредено подреждане на молекулите - микротубулиИ микрофиламенти. Микротубули- Това са тънки цилиндрични структури с диаметър около 24 nm и дължина до няколко микрометра. Тяхната стена се състои от спираловидно разположени сферични субединици на белтъка тубулин. Микротубулите участват в ориентацията на целулозните микрофибрили на клетъчната стена, образувана от плазмената мембрана, във вътреклетъчния транспорт и поддържането на формата на протопласта. Те образуват вретеновидни нишки по време на митоза, флагели и реснички. Микрофиламентиса дълги нишки с дебелина 5-7 nm, състоящи се от контрактилния протеин актин. В хиалоплазмата те образуват снопове - цитоплазмени влакна или приемат формата на триизмерна мрежа, прикрепена към плазмалемата, пластидите, елементите на ендоплазмения ретикулум, рибозомите, микротубулите. Смята се, че чрез свиване микрофиламентите генерират движението на хиалоплазмата и насоченото движение на прикрепените към тях органели. Комбинацията от микротубули и микрофиламенти съставлява цитоскелет.

Структурата на цитоплазмата се основава на биологични мембрани– най-тънките (4-10 nm) филми, изградени предимно от фосфолипиди и протеини – липопротеини. Липидните молекули формират структурната основа на мембраните. Фосфолипидите са подредени в два успоредни слоя по такъв начин, че техните хидрофилни части са насочени навън, в водна среда, а хидрофобните остатъци от мастни киселини се придвижват навътре. Някои протеинови молекули са разположени в непрекъснат слой върху повърхността на липидната рамка от едната или от двете страни, някои от тях са потопени в тази рамка, а други преминават през нея, образувайки хидрофилни „пори“ в мембраната ( ориз. 2.2). Повечето мембранни протеини са представени от различни ензими.

Ориз. 2.2. Схема на структурата на биологична мембрана : б– протеинова молекула; Ет– фосфолипидна молекула.

Мембраните са живи компоненти на цитоплазмата. Те ограничават протопласта от извънклетъчната среда, създават външната граница на органелите и участват в създаването на тяхната вътрешна структура, като в много отношения са носители на техните функции. Характерна особеност на мембраните е тяхната затвореност и непрекъснатост – краищата им никога не са отворени. В някои особено активни клетки мембраните могат да представляват до 90% от сухото вещество на цитоплазмата.

Едно от основните свойства на биологичните мембрани е тяхното изборен пропускливост(полупропускливост): някои вещества преминават трудно или изобщо не преминават през тях (бариерно свойство), други проникват лесно. Селективната пропускливост на мембраните създава възможност за разделяне на цитоплазмата на изолирани отделения - отделения– различни химичен състав, при които различни биохимични процеси, често противоположни по посока, могат да протичат едновременно и независимо един от друг.

Граничните мембрани на протопласта са плазмалема– плазмена мембрана и тонопласт– вакуолна мембрана. Плазмалема е външната повърхностна мембрана на цитоплазмата, обикновено плътно прилепнала към клетъчната стена. Регулира клетъчния метаболизъм с заобикаляща среда, възприема дразнения и хормонални стимули, координира синтеза и сглобяването на целулозни микрофибрили на клетъчната стена. Тонопластът регулира метаболизма между протопласта и клетъчния сок.

Рибозоми- малки (около 20 nm), почти сферични гранули, състоящи се от рибонуклеопротеини - РНК комплекси и различни структурни протеини. Това са единствените органели на еукариотната клетка, които нямат мембрани. Рибозомите са разположени свободно в цитоплазмата на клетката или са прикрепени към мембраните на ендоплазмения ретикулум. Всяка клетка съдържа десетки и стотици хиляди рибозоми. Рибозомите са разположени поотделно или в групи от 4-40 ( полирибозоми, или полизоми), където отделните рибозоми са свързани помежду си чрез нишковидна информационна РНК молекула, която носи информация за структурата на протеина. Рибозомите (по-точно полизомите) са центрове на протеиновия синтез в клетката.

Рибозомата се състои от две субединици (голяма и малка), свързани с магнезиеви йони. Субединиците се образуват в ядрото, а именно в нуклеола, рибозомите се събират в цитоплазмата. Рибозомите се намират и в митохондриите и пластидите, но техният размер е по-малък и съответства на размера на рибозомите в прокариотните организми.

Ендоплазмен ретикулум (ендоплазмен ретикулум)е обширна триизмерна мрежа от канали, везикули и цистерни, ограничени от мембрани, проникващи в хиалоплазмата. Ендоплазменият ретикулум в клетките, които синтезират протеини, се състои от мембрани, носещи рибозоми на външната повърхност. Тази форма се нарича гранулиран, или груб (ориз. 2.1). Нарича се ендоплазмен ретикулум, който няма рибозоми гранулиран, или гладка. Агрануларният ендоплазмен ретикулум участва в синтеза на мазнини и други липофилни съединения (етерични масла, смоли, каучук).

Ендоплазменият ретикулум функционира като комуникационна система на клетката и се използва за транспортиране на вещества. Ендоплазменият ретикулум на съседните клетки е свързан чрез цитоплазмени нишки - плазмодесмикоито преминават през клетъчните стени. Ендоплазменият ретикулум е центърът на образуване и растеж на клетъчните мембрани. Той поражда такива клетъчни компоненти като вакуоли, лизозоми, диктиозоми и микротелца. Чрез ендоплазмения ретикулум се осъществява взаимодействие между органелите.

апарат на Голджина името на италианския учен К. Голджи, който за първи път го описва в животински клетки. В растителните клетки апаратът на Голджи се състои от отделни диктиозома, или тяло на ГолджиИ Голджи везикули. Всяка диктиозома е купчина от 5-7 или повече сплескани кръгли цистерни с диаметър около 1 μm, ограничени от мембрана ( ориз. 2.3).По ръбовете диктиозомите често се превръщат в система от тънки разклонени тръби. Броят на диктиозомите в една клетка варира значително (от 10-50 до няколкостотин) в зависимост от вида на клетката и фазата на нейното развитие. Везикулите на Голджи с различни диаметри се отделят от ръбовете на диктиозомните цистерни или ръбовете на тръбите и обикновено са насочени към плазмалемата или вакуолата.

Ориз. 2.3. Схема на структурата на диктиозома.

Диктиозомите са центрове за синтез, натрупване и секреция на полизахариди, предимно пектинови вещества и хемицелулози на матрицата на клетъчната стена и слузта. Везикулите на Голджи транспортират полизахаридите до плазмалемата. Апаратът на Голджи е особено развит в клетки, които интензивно отделят полизахариди.

Лизозоми–органели, отделени от хиалоплазмата чрез мембрана и съдържащи хидролитични ензими, способни да разрушават органичните съединения. Лизозомите на растителните клетки са малки (0,5-2 μm) цитоплазмени вакуоли и везикули - производни на ендоплазмения ретикулум или апарата на Голджи. Основната функция на лизозомите е локална автолиза– разрушаване на отделни участъци от цитоплазмата на собствената клетка, завършващо с образуването на цитоплазмена вакуола на нейно място. Локалната автолиза в растенията има предимно защитно значение: по време на временна липса на хранителни вещества клетката може да остане жизнеспособна поради усвояването на част от цитоплазмата. Друга функция на лизозомите е отстраняването на износени или излишни клетъчни органели, както и почистването на клетъчната кухина след смъртта на нейния протопласт, например по време на образуването на водопроводими елементи.

Микротела– малки (0,5-1,5 микрона) сферични органели, заобиколени от единична мембрана. Вътре има финозърнеста плътна матрица, състояща се от редокс ензими. Най-известните микротела глиоксизомиИ пероксизоми. Глиоксизомите участват в превръщането на мастните масла в захари, което се случва по време на покълването на семената. Реакциите на светлинно дишане (фотодишане) възникват в пероксизомите и продуктите на фотосинтезата се окисляват в тях, за да образуват аминокиселини.

Митохондрии -кръгли или елипсовидни, по-рядко нишковидни органели с диаметър 0,3-1 μm, заобиколени от две мембрани. Вътрешната мембрана образува издатини в митохондриалната кухина - cristas, които значително увеличават вътрешната му повърхност. Пространството между кристите е запълнено матрица. Матрицата съдържа рибозоми, по-малки от рибозомите на хиалоплазмата, и вериги от собствената си ДНК ( ориз. 2.4).

Ориз. 2.4. Схеми на структурата на митохондриите в триизмерно изображение (1) и в разрез (2): VM– вътрешна мембрана на митохондриите; ДНК– верига на митохондриална ДНК; ДА СЕ– криста; мамо– матрица; NM– външна мембрана на митохондриите; Р– митохондриални рибозоми.

Митохондриите се наричат ​​електростанциите на клетката. Те осъществяват вътреклетъчно дъх, в резултат на което органичните съединения се разграждат за освобождаване на енергия. Тази енергия се използва за синтеза на АТФ - окислителен фосфорилиране. При необходимост енергията, съхранявана в АТФ, се използва за синтеза на различни вещества и в различни физиологични процеси. Броят на митохондриите в една клетка варира от няколко до няколкостотин, като има особено много от тях в секреторните клетки.

Митохондриите са постоянни органели, които не възникват отново, а се разпределят по време на деленето между дъщерните клетки. Увеличаването на броя на митохондриите се дължи на тяхното разделяне. Това е възможно поради наличието на собствени нуклеинови киселини в митохондриите. Митохондриите са способни на независим от ядрото синтез на някои от техните протеини върху собствените си рибозоми под контрола на митохондриална ДНК. Тяхната независимост обаче е непълна, тъй като развитието на митохондриите протича под контрола на ядрото и следователно митохондриите са полуавтономни органели.

Пластиди-органели, характерни само за растенията. Има три вида пластиди: 1) хлоропласти(зелени пластиди); 2) хромопласти(жълти, оранжеви или червени пластиди) и левкопласти(безцветни пластиди). Обикновено в клетката се намира само един вид пластид.

Хлоропластиса от най-голямо значение; в тях протича фотосинтеза. Те съдържат зелен пигмент хлорофил, даване на растения зелен цвят, и пигменти, принадлежащи към групата каротеноиди. Каротеноидите варират на цвят от жълто и оранжево до червено и кафяво, но това обикновено е маскирано от хлорофила. Каротеноидите се делят на каротини, с оранжев цвят и ксантофилиимащ жълт цвят. Това са липофилни (мастноразтворими) пигменти; според химическата си структура принадлежат към терпеноидите.

Растителните хлоропласти имат формата на двойно изпъкнала леща и са с размери 4-7 микрона, добре се виждат в светлинен микроскоп. Броят на хлоропластите във фотосинтетичните клетки може да достигне 40-50. При водораслите ролята на фотосинтетичен апарат се изпълнява от хроматофори. Формата им е разнообразна: чашовидна (Chlamydomonas), лентовидна (Spirogyra), пластинчата (Pinnularia) и др. Хроматофорите са много по-големи, броят им в клетка е от 1 до 5.

Хлоропластите имат сложна структура. Те са отделени от хиалоплазмата с две мембрани – външна и вътрешна. Вътрешното съдържание се нарича строма. Вътрешната мембрана образува вътре в хлоропласта сложна, строго подредена система от мембрани под формата на плоски мехурчета, т.нар. тилакоиди. Тилакоидите се събират в купчини - зърна, наподобяващи колони от монети. Граните са свързани помежду си със стромални тилакоиди (интергрануларни тилакоиди), преминаващи през тях по дължината на пластида ( ориз. 2.5). Хлорофилите и каротеноидите са вградени в грана тилакоидните мембрани. Стромата на хлоропластите съдържа пластоглобули– сферични включвания от мастни масла, в които са разтворени каротеноиди, както и рибозоми, подобни по размер на рибозомите на прокариотите и митохондриите, и ДНК вериги. Често в хлоропластите се срещат нишестени зърна, това е т.нар първичен, или асимилация нишесте– временно съхранение на продукти от фотосинтеза.

Ориз. 2.5. Схема на структурата на хлоропласта в триизмерно изображение (1) и в разрез (2): Vm– вътрешна мембрана; Гр– грана; ДНК– верига на пластидна ДНК; NM– външна мембрана; Стр– пластоглобула; Р– хлоропластни рибозоми; СЪС– строма; TIG– грана тилакоид; Тим– интергрануларен тилакоид.

Хлорофилът и хлоропластите се образуват само на светлина. Растенията, отглеждани на тъмно, не са зелени и се наричат етиолиран. Вместо типичните хлоропласти в тях се образуват модифицирани пластиди, които нямат развита вътрешна мембранна система - етиопласти.

Основната функция на хлоропластите е фотосинтеза, образуването на органични вещества от неорганични поради светлинна енергия. Хлорофилът играе централна роля в този процес. Той абсорбира светлинна енергия и я насочва за извършване на реакции на фотосинтеза. Тези реакции са разделени на светлозависими и тъмни (неизискващи наличието на светлина). Зависимите от светлина реакции се състоят от преобразуване на светлинната енергия в химическа енергия и разлагане (фотолиза) на водата. Те са ограничени до тилакоидните мембрани. Тъмните реакции - редукция на въглероден диоксид във въздуха с водород във вода до въглехидрати (фиксация на CO 2) - се случват в стромата на хлоропластите.

В хлоропластите, както и в митохондриите, се получава синтез на АТФ. В този случай източникът на енергия е слънчевата светлина, поради което се нарича фотофосфорилиране. Хлоропластите също участват в синтеза на аминокиселини и мастни киселини и служат като хранилище за временни запаси от нишесте.

Наличието на ДНК и рибозоми показва, както в случая с митохондриите, съществуването в хлоропластите на собствена система за синтез на протеини. В действителност повечето тилакоидни мембранни протеини се синтезират върху хлоропластни рибозоми, докато по-голямата част от стромалните протеини и мембранните липиди са с екстрапластиден произход.

Левкопласти -малки безцветни пластиди. Те се намират главно в клетки на органи, скрити от слънчева светлина, като корени, коренища, грудки, семена. Структурата им в Общи черти ah е подобна на структурата на хлоропластите: обвивка от две мембрани, строма, рибозоми, нишки на ДНК, пластоглобули са подобни на тези на хлоропластите. Въпреки това, за разлика от хлоропластите, левкопластите имат слабо развита вътрешна мембранна система.

Левкопластите са органели, свързани със синтеза и натрупването на резервни хранителни вещества, предимно нишесте, рядко протеини и липиди. Левкопласти, които натрупват нишесте , са наречени амилопласти. Това нишесте има формата на зърна, за разлика от асимилаторното нишесте на хлоропластите, то се нарича резервен, или втори. Запасният протеин може да се отложи под формата на кристали или аморфни включвания в т.нар протеинопласти, мастни масла - под формата на пластоглобули в елаиопласти.

Левкопласти, които не натрупват резервни хранителни вещества, често се срещат в клетките; тяхната роля все още не е напълно разбрана. На светлина левкопластите могат да се превърнат в хлоропласти.

Хромопласти -пластидите са оранжеви, червени и жълти на цвят, което се дължи на пигменти, принадлежащи към групата на каротеноидите. Хромопласти се намират в клетките на венчелистчетата на много растения (невен, лютиче, глухарче), зрели плодове (домати, шипка, офика, тиква, диня), рядко в кореноплодни зеленчуци (моркови), а също и в есенни листа.

Вътрешната мембранна система в хромопластите обикновено отсъства. Каротеноидите най-често се разтварят в мастни масла от пластоглобули ( ориз. 2.6),и хромопластите са повече или по-малко със сферична форма. В някои случаи (корени от моркови, плодове от диня) каротеноидите се отлагат под формата на кристали. различни форми. Кристалът разтяга мембраните на хромопласта и той приема неговата форма: назъбена, игловидна, полумесечна, ламеларна, триъгълна, ромбовидна и др.

Ориз. 2.6. Хромопласт на мезофилна клетка на венчелистче от лютиче: VM– вътрешна мембрана; NM– външна мембрана; Стр– пластоглобула; СЪС– строма.

Значението на хромопластите все още не е напълно изяснено. Повечето от тях са стареещи пластиди. Те, като правило, се развиват от хлоропласти, докато хлорофилът и вътрешната мембранна структура се разрушават в пластидите и се натрупват каротеноиди. Това се случва, когато плодовете узреят и листата пожълтяват през есента. Непрякото биологично значение на хромопластите е, че те определят яркия цвят на цветята и плодовете, което привлича насекоми за кръстосано опрашване и други животни за разпространение на плодове. Левкопластите също могат да се трансформират в хромопласти.

И трите вида пластиди се образуват от пропластид– малки безцветни телца, които се намират в меристемните (делящи се) клетки на корените и издънките. Пропластидите са способни да се делят и при диференцирането си се превръщат в различни видове пластиди.

В еволюционен смисъл първичният, първоначален тип пластиди е хлоропластът, от който произлизат пластидите на другите два вида. В процеса на индивидуално развитие (онтогенеза) почти всички видове пластиди могат да се трансформират един в друг.

Пластидите споделят много характеристики с митохондриите, които ги отличават от другите компоненти на цитоплазмата. Това е преди всичко обвивка от две мембрани и относителна генетична автономия поради наличието на собствени рибозоми и ДНК. Тази уникалност на органелите е в основата на идеята, че предшествениците на пластидите и митохондриите са били бактерии, които в процеса на еволюция са били вградени в еукариотна клетка и постепенно са се превърнали в хлоропласти и митохондрии.

Ядро- основната и съществена част от еукариотната клетка. Ядрото е контролен център за метаболизма на клетката, нейния растеж и развитие и контролира дейността на всички останали органели. Ядрото съхранява генетична информация и я предава на дъщерните клетки по време на клетъчното делене. Ядрото присъства във всички живи растителни клетки, с изключение на зрелите сегменти на ситовидните тръби на флоема. Клетките с премахнато ядро ​​обикновено умират бързо.

Ядрото е най-големият органел, размерът му е 10-25 микрона. Много големи ядра в зародишните клетки (до 500 микрона). Формата на ядрото често е сферична или елипсоидална, но в силно удължените клетки може да бъде лещовидна или вретеновидна.

Клетката обикновено съдържа едно ядро. В младите (меристематични) клетки обикновено заема централна позиция. С нарастването на централната вакуола ядрото се придвижва към клетъчната стена и се намира в стенния слой на цитоплазмата.

По отношение на химичния състав ядрото се отличава рязко от другите органели с високото (15-30%) съдържание на ДНК - веществото на клетъчната наследственост. 99% от ДНК на клетката е концентрирана в ядрото, тя образува комплекси с ядрени протеини - дезоксирибонуклеопротеини. Ядрото също така съдържа значителни количества РНК (главно иРНК и рРНК) и протеини.

Структурата на ядрото е еднаква във всички еукариотни клетки. В ядрото има хроматинИ ядро, които са потопени в кариоплазма; Ядрото е отделено от цитоплазмата ядрен черупкас пори ( ориз. 2.1).

Ядрена обвивкасе състои от две мембрани. Външната мембрана, граничеща с хиалоплазмата, носи прикрепени рибозоми. Черупката е пронизана с доста големи пори, благодарение на които обменът между цитоплазмата и ядрото е значително улеснен; белтъчни макромолекули, рибонуклеопротеини, рибозомни субединици и др. преминават през порите на външната ядрена мембрана на някои места се комбинира с ендоплазмения ретикулум.

Кариоплазма (нуклеоплазма, или ядрен сок)- основното вещество на ядрото, служи като среда за разпределение на структурните компоненти - хроматин и ядрото. Съдържа ензими, свободни нуклеотиди, аминокиселини, иРНК, тРНК, отпадъчни продукти от хромозомите и ядрото.

Нуклеол- плътно, сферично тяло с диаметър 1-3 микрона. Обикновено ядрото съдържа 1-2, понякога няколко нуклеоли. Нуклеолите са основният носител на РНК в ядрото и се състоят от рибонуклеопротеини. Функцията на нуклеолите е синтеза на рРНК и образуване на рибозомни субединици.

Хроматин- най-важната част от ядрото. Хроматинът се състои от ДНК молекули, свързани с протеини - дезоксирибонуклеопротеини. По време на клетъчното делене хроматинът се диференцира в хромозоми. Хромозомите са уплътнени спирални нишки от хроматин; те са ясно видими в метафазата на митозата, когато броят на хромозомите може да бъде преброен и тяхната форма може да бъде изследвана. Хроматинът и хромозомите осигуряват съхранението на наследствената информация, нейното дублиране и предаване от клетка на клетка.

Броят и формата на хромозомите ( кариотип) са еднакви във всички клетки на тялото на организми от един и същи вид. Ядрата на соматичните (нерепродуктивни) клетки съдържат диплоиден(двоен) набор от хромозоми – 2n. Образува се в резултат на сливането на две зародишни клетки с хаплоиден(единичен) набор от хромозоми – n. В диплоиден набор всяка двойка хромозоми е представена от хомоложни хромозоми, едната получена от майчиния, а другата от бащиния организъм. Половите клетки съдържат по една хромозома от всяка двойка хомоложни хромозоми.

Броят на хромозомите в различните организми варира от две до няколкостотин. По правило всеки вид има характерен и постоянен набор от хромозоми, фиксиран в процеса на еволюцията на този вид. Промените в хромозомния набор възникват само в резултат на хромозомни и геномни мутации. Наследственото множествено увеличение на броя на наборите от хромозоми се нарича полиплоидия, множество промени в хромозомния набор – анеуплоидия. растения - полиплоидихарактеризиращ се с по-големи размери, по-голяма производителност, устойчивост на неблагоприятни факторивъншна среда. Те представляват голям интерес като изходен материал за селекция и създаване на високопродуктивни сортове културни растения. Полиплоидията също играе важна роля в видообразуването на растенията.

Клетъчно делене

Появата на нови ядра се дължи на разделянето на съществуващите. В този случай ядрото обикновено никога не се разделя чрез просто свиване наполовина, тъй като този метод не може да осигури абсолютно идентично разпределение на наследствения материал между двете дъщерни клетки. Това се постига чрез сложен процес на ядрено делене, наречен митоза.

Митозае универсална форма на ядрено делене, подобно при растенията и животните. Той разграничава четири фази: профаза, метафаза, анафазаИ телофаза(ориз. 2.7). Периодът между две митотични деления се нарича интерфаза.

IN профазахромозомите започват да се появяват в ядрото. Първоначално приличат на кълбо от заплетени нишки. След това хромозомите се скъсяват, удебеляват и се подреждат по подреден начин. В края на профазата ядрото изчезва и ядрената мембрана се фрагментира на отделни къси цистерни, неразличими от елементите на ендоплазмения ретикулум; кариоплазмата се смесва с хиалоплазмата. На двата полюса на ядрото се появяват клъстери от микротубули, от които впоследствие се образуват нишки митотичен шпиндели.

IN метафазахромозомите накрая се разделят и се събират в една равнина в средата между полюсите на ядрото, образувайки метафаза запис. Хромозомите се образуват от сгънати две еднакви дължини хроматиди, всяка от които съдържа една ДНК молекула. Хромозомите са свити - центромер, което ги разделя на два равни или неравни ръкава. В метафазата хроматидите на всяка хромозома започват да се отделят една от друга, връзката между тях се поддържа само в областта на центромера. Нишките на митотичното вретено са прикрепени към центромерите. Те се състоят от успоредни групи микротубули. Митотичното вретено е апарат за специфичната ориентация на хромозомите в метафазната пластина и разпределението на хромозомите в полюсите на клетката.

IN анафазавсяка хромозома накрая се разделя на две хроматиди, които стават сестрински хромозоми. След това, с помощта на нишки на вретено, една от двойката сестрински хромозоми започва да се движи към единия полюс на ядрото, а втората - към другата.

Телофазавъзниква, когато сестринските хромозоми достигнат полюсите на клетката. Вретеното изчезва, групираните на полюсите хромозоми се декондензират и удължават - преминават в интерфазен хроматин. Появяват се нуклеоли и обвивка се събира около всяко от дъщерните ядра. Всяка дъщерна хромозома се състои само от един хроматид. Завършването на втората половина, извършено чрез редупликация на ДНК, се случва вече в интерфазното ядро.

Ориз. 2.7. Схема на митоза и цитокинеза на клетка с брой хромозоми 2 н=4 : 1 – интерфаза; 2.3 – профаза; 4 – метафаза; 5 – анафаза; 6 – телофаза и формиране на клетъчната пластинка; 7 – завършване на цитокинезата (преход към интерфаза); IN– митотично вретено; КП– развиваща се клетъчна пластина; Е– фрагмопластични влакна; хм– хромозома; аз– ядро; ядрени оръжия- ядрена мембрана.

Продължителността на митозата варира от 1 до 24 часа. В резултат на митозата и последващата интерфаза клетките получават същата наследствена информация и съдържат хромозоми, идентични по брой, размер и форма с майчините клетки.

В телофаза започва деленето на клетките - цитокинеза. Първо се появяват множество влакна между двете дъщерни ядра; колекцията от тези влакна има формата на цилиндър и се нарича фрагмопласт(ориз. 2.7). Подобно на вретеновидни нишки, фрагмопластните влакна се образуват от групи микротубули. В центъра на фрагмопласта, в екваториалната равнина между дъщерните ядра, се натрупват везикули на Голджи, съдържащи пектинови вещества. Те се сливат помежду си и пораждат клетъчен запис, а ограничаващата ги мембрана става част от плазмалемата.

Клетъчната пластина е с форма на диск и расте центробежно към стените на клетката-майка. Фрагмопластните влакна контролират посоката на движение на везикулите на Голджи и растежа на клетъчната пластина. Когато клетъчната пластина достигне стените на майчината клетка, образуването на преградата и отделянето на двете дъщерни клетки завършват и фрагмопластът изчезва. След завършване на цитокинезата и двете клетки започват да растат, достигат размера на майчината клетка и след това могат да се разделят отново или да преминат към диференциация.

Мейоза(редукционно ядрено деление) е специален метод на делене, при който, за разлика от митозата, има намаляване (намаляване) на броя на хромозомите и преход на клетките от диплоидно състояние към хаплоидно състояние. При животните мейозата е основната връзка гаметогенеза(процесът на образуване на гамети), а в растенията - спорогенеза(процесът на образуване на спори). Ако нямаше мейоза, броят на хромозомите по време на сливането на клетките по време на половия процес би трябвало да се удвои за неопределено време.

Мейозата се състои от две последователни деления, във всяко от които могат да се разграничат същите четири етапа, както при обикновената митоза ( Фиг.2.8).

В профазата на първото деление, както и в профазата на митозата, хроматинът на ядрото преминава в кондензирано състояние - образуват се хромозоми, характерни за даден растителен вид, ядрената мембрана и ядрото изчезват. По време на мейозата обаче хомоложните хромозоми не са подредени безредно, а по двойки, в контакт една с друга по цялата си дължина. В този случай сдвоените хромозоми могат да обменят отделни участъци от хроматиди един с друг. В метафазата на първото разделение хомоложните хромозоми образуват не еднослойна, а двуслойна метафазна плоча. В анафазата на първото деление хомоложните хромозоми на всяка двойка се разминават по полюсите на вретеното, без да ги разделят надлъжно в изолирани хроматиди. В резултат на това в телофазата на всеки от полюсите на делене хаплоидният брой хромозоми се намалява наполовина, състоящи се не от една, а от две хроматиди. Разпределението на хомоложните хромозоми между дъщерните ядра е произволно.

Веднага след телофазата на първото делене започва вторият етап на мейозата - обикновена митоза с разделянето на хромозомите на хроматиди. В резултат на тези две деления и последваща цитокинеза се образуват четири хаплоидни дъщерни клетки - тетрада. Освен това между първото и второто ядрено разделение няма интерфаза и следователно няма редупликация на ДНК. По време на оплождането диплоидният набор от хромозоми се възстановява.

Ориз. 2.8. Схема на мейозата с броя на хромозомите 2 н=4 : 1 – метафаза I (хомоложните хромозоми са събрани по двойки в метафазната пластина); 2 – анафаза I (хомоложните хромозоми се отдалечават една от друга към полюсите на вретеното, без да се разделят на хроматиди); 3 - метафаза II (хромозомите са разположени в метафазната плоча в един ред, техният брой е наполовина); 4 – анафаза II (след разделяне дъщерните хромозоми се отдалечават една от друга); 5 – телофаза II (образува се тетрада от клетки); IN– митотично вретено; хм 1 – хромозома от една хроматида; хм 2 - хромозома от две хроматиди.

Значението на мейозата е не само в осигуряването на постоянството на броя на хромозомите в организмите от поколение на поколение. Благодарение на случайното разпределение на хомоложните хромозоми и обмяната на отделните им участъци, половите клетки, образувани в мейозата, съдържат голямо разнообразие от хромозомни комбинации. Това осигурява разнообразие от хромозомни набори, увеличава променливостта на чертите в следващите поколения и по този начин осигурява материал за еволюцията на организмите.

Тип урок: комбиниран.

Методи: словесно, визуално, практично, проблемно-търсене.

Цели на урока

Образователни: задълбочете знанията на учениците за структурата на еукариотните клетки, научете ги да ги прилагат в практическите занятия.

Развитие: подобряване на уменията на учениците за работа дидактически материал; развиват мисленето на учениците, като предлагат задачи за сравняване на прокариотни и еукариотни клетки, растителни клетки и животински клетки, идентифициране на подобни и отличителни характеристики.

Оборудване: постер “Структура на цитоплазмената мембрана”; карти със задачи; раздаване (структура на прокариотна клетка, типична растителна клетка, структура животинска клетка).

Междупредметни връзки: ботаника, зоология, анатомия и физиология на човека.

План на урока

I. Организационен момент

Проверка на готовността за урока.
Проверка на списъка на учениците.
Съобщаване на темата и целите на урока.

II. Учене на нов материал

Разделяне на организмите на про- и еукариоти

Клетките са изключително разнообразни по форма: едни са кръгли, други приличат на звезди с много лъчи, трети са удължени и т.н. Клетките също се различават по размер - от най-малките, трудно различими в светлинен микроскоп, до напълно видими с невъоръжено око (например рибни и жабешки яйца).

Всяко неоплодено яйце, включително гигантските фосилизирани яйца на динозаври, които се съхраняват в палеонтологичните музеи, също някога е било живи клетки. Все пак, ако говорим за основните елементи вътрешна структура, всички клетки са подобни една на друга.

Прокариоти (от лат. професионалист- преди, по-рано, вместо и гръцки. карион– ядро) са организми, чиито клетки нямат мембранно ядро, т.е. всички бактерии, включително архебактерии и цианобактерии. Общ бройИма около 6000 вида прокариоти. Цялата генетична информация на прокариотната клетка (генофор) се съдържа в една кръгова ДНК молекула. Митохондриите и хлоропластите отсъстват, а функциите на дишане или фотосинтеза, които осигуряват енергията на клетката, се изпълняват от плазмената мембрана (фиг. 1). Прокариотите се размножават без изразен полов процес чрез разделяне на две. Прокариотите са способни да извършват редица специфични физиологични процеси: фиксира молекулярен азот, извършва ферментация на млечна киселина, разлага дървесина, окислява сяра и желязо.

След уводен разговор учениците преговарят за устройството на прокариотната клетка, като съпоставят основните особености на строежа с видовете еукариотни клетки (фиг. 1).

Еукариоти - Това висши организмис ясно изразено ядро, което е отделено от цитоплазмата с мембрана (кариомембрана). Еукариотите включват всички висши животни и растения, както и едноклетъчни и многоклетъчни водорасли, гъби и протозои. Ядрената ДНК при еукариотите се съдържа в хромозомите. Еукариотите имат клетъчни органели, ограничени от мембрани.

Разлики между еукариоти и прокариоти

– Еукариотите имат истинско ядро: генетичният апарат на еукариотната клетка е защитен от мембрана, подобна на мембраната на самата клетка.
– Органелите, включени в цитоплазмата, са заобиколени от мембрана.

Устройство на растителни и животински клетки

Клетката на всеки организъм е система. Състои се от три взаимосвързани части: обвивка, ядро ​​и цитоплазма.

Когато изучавате ботаника, зоология и човешка анатомия, вече сте се запознали със структурата различни видовеклетки. Нека прегледаме накратко този материал.

Упражнение 1.Въз основа на Фигура 2 определете на кои организми и видове тъкани отговарят клетките, номерирани от 1 до 12. Какво определя формата им?

Устройство и функции на органелите на растителни и животински клетки

Използвайки фигури 3 и 4 и използвайки биологичното енциклопедичен речники учебник учениците попълват таблица, сравняваща животински и растителни клетки.

Таблица. Устройство и функции на органелите на растителни и животински клетки

заключения

1. Клетъчната стена, пластидите и централната вакуола са уникални за растителните клетки.
2. Лизозоми, центриоли, микровили присъстват главно само в клетките на животинските организми.
3. Всички останали органели са характерни както за растителните, така и за животинските клетки.

Структура на клетъчната мембрана

Клетъчната мембрана е разположена извън клетката, ограничавайки последната от външната или вътрешна средатяло. Основава се на плазмалемата (клетъчната мембрана) и въглехидратно-протеиновия компонент.

Функции на клетъчната мембрана:

– поддържа формата на клетката и придава механична здравина на клетката и тялото като цяло;
- предпазва клетката от механични повредии навлизането на вредни съединения в него;
– извършва разпознаване на молекулярни сигнали;
– регулира метаболизма между клетката и околната среда;
– осъществява междуклетъчно взаимодействие в многоклетъчен организъм.

Функция на клетъчната стена:

– представлява външна рамка – защитна обвивка;
– осигурява транспорт на вещества (вода, соли, молекули на много органични вещества преминават през клетъчната стена).

Външният слой на животинските клетки, за разлика от клетъчните стени на растенията, е много тънък и еластичен. Не се вижда под светлинен микроскоп и се състои от различни полизахариди и протеини. Повърхностен слойсе наричат ​​животински клетки гликокаликс, изпълнява функцията на пряка връзка на животинските клетки с външната среда, с всички заобикалящи го вещества, но не играе поддържаща роля.

Под гликокаликса на животинската клетка и клетъчната стена на растителната клетка има плазмена мембрана, граничеща директно с цитоплазмата. Плазмената мембрана се състои от протеини и липиди. Те са подредени по подреден начин поради различни химични взаимодействия помежду си. Липидните молекули в плазмената мембрана са подредени в два реда и образуват непрекъснат липиден двоен слой. Протеиновите молекули не образуват непрекъснат слой, те се намират в липидния слой, потапяйки се в него на различна дълбочина. Молекулите на протеините и липидите са подвижни.

Функции на плазмената мембрана:

– образува бариера, отделяща вътрешното съдържание на клетката от външната среда;
– осигурява транспорт на вещества;
– осигурява комуникацията между клетките в тъканите на многоклетъчните организми.

Навлизане на вещества в клетката

Повърхността на клетката не е непрекъсната. В цитоплазмената мембрана има множество малки дупчици - пори, през които със или без помощта на специални протеини йони и малки молекули могат да проникнат в клетката. В допълнение, някои йони и малки молекули могат да влязат в клетката директно през мембраната. Навлизането на най-важните йони и молекули в клетката не е пасивна дифузия, а активен транспорт, изискващ разход на енергия. Транспортът на вещества е селективен. Селективната пропускливост на клетъчната мембрана се нарича полупропускливост.

от фагоцитозаГолеми молекули от органични вещества, като протеини, полизахариди, хранителни частици и бактерии навлизат в клетката. Фагоцитозата протича с участието на плазмената мембрана. В точката, където повърхността на клетката влиза в контакт с частица от всякаква плътна субстанция, мембраната се огъва, образува вдлъбнатина и заобикаля частицата, която е потопена вътре в клетката в „мембранна капсула“. Образува се храносмилателна вакуола и органичните вещества, влизащи в клетката, се усвояват в нея.

Амебите, ресничките и левкоцитите на животните и хората се хранят чрез фагоцитоза. Левкоцитите абсорбират бактерии, както и различни твърди частици, които случайно попадат в тялото, като по този начин го предпазват от патогенни бактерии. Клетъчната стена на растенията, бактериите и синьо-зелените водорасли предотвратява фагоцитозата и поради това този път на навлизане на вещества в клетката не се реализира в тях.

Капки течност, съдържащи различни вещества в разтворено и суспендирано състояние, също проникват в клетката през плазмената мембрана. Това явление се нарича пиноцитоза. Процесът на абсорбция на течности е подобен на фагоцитозата. Капка течност се потапя в цитоплазмата в „мембранен пакет“. Органичните вещества, които влизат в клетката заедно с водата, започват да се усвояват под въздействието на ензими, съдържащи се в цитоплазмата. Пиноцитозата е широко разпространена в природата и се осъществява от клетките на всички животни.

III. Затвърждаване на научения материал

На кои две големи групи се делят всички организми въз основа на структурата на тяхното ядро?
Кои органели са характерни само за растителните клетки?
Кои органели са уникални за животинските клетки?
Как се различава структурата на клетъчната мембрана на растенията и животните?
Кои са двата начина, по които веществата влизат в клетката?
Какво е значението на фагоцитозата за животните?