Ательства єдності органічного світу на різних рівнях організації живих систем

Всі живі організми складаються з клітин, подібних за будовою. (Клітинна теорія Т. Шванна М. Шлейдена (1839))

Генетичний код однаковий у всіх живих організмів на Землі.

Транскрипція, трансляція, гліколіз і інші основні процеси життєдіяльності клітини відбуваються однаково у всіх живих організмів.

Закони успадкування Менделя, Крика, Уотсона (клітина від клітини)

7.Клеточная теорія. Її природничо і світоглядне значення.

Клітинна теорія - загальновизнаних біологічне узагальнення, які стверджують єдність принципу будови і розвитку живих організмів з клітинною будовою, в якому клітина розглядається в якості єдиного структурного елементу живих організмів.

Положення сучасної клітинної теорії:

Клітка є універсальною структурною і функціональною одиницею живого

Всі клітини мають схожу будову, хімічний склад і загальні принципи життєдіяльності

Клітини утворюються тільки при розподілі попередніх їм клітин

Клітини здатні до самостійної життєдіяльності, але в багатоклітинних організмах їх робота скоординована, і організм являє собою цілісну систему

Значення: Розробка теорії сприяла розвитку окремого напрямку біології - цитології - науки про клітину, як основній формі організації живої матерії.

8.Субмікроскопіческое будова тваринної і рослинної клітини. Клітка як відкрита біологічна система. Будова і функції органоїдів клітини.

Будова клітини тваринного базується на трьох основних складових - ядро, цитоплазма і клітинна оболонка. Разом з ядром цитоплазма утворює протоплазму. Клітинна оболонка - це біологічна мембрана (перегородка), яка відділяє клітину від зовнішнього середовища, служить оболонкою для клітинних органоїдів і ядра, утворює цитоплазматичні відсіки. Клітинна оболонка містить три шари. Зовнішній і внутрішній шари білкові, а проміжний - ліпідний. При цьому ліпідний шар ділиться ще на два шари - шар гідрофобних молекул і шар гідрофільних молекул, які розташовуються в певному порядку. На поверхні клітинної мембрани розташовується особлива структура - гликокаликс, яка забезпечує виборчу здатність мембрани. Оболонка пропускає необхідні речовини і затримує ті, які приносять шкоду. Будова тваринної клітини націлене на забезпечення захисної функції вже на цьому рівні. Проникнення речовин через оболонку відбувається при безпосередній участі цитоплазматичної мембрани. Поверхня цієї мембрани досить значна за рахунок вигинів, виростів, складок і ворсинок. Цитоплазматична мембрана пропускає як найдрібніші частинки, так і більші. Будова тваринної клітини характеризується наявністю цитоплазми, в більшості своїй складається з води. Цитоплазма - це вмістилище для органоїдів і включень. Крім цього цитоплазма містить і цитоскелет - білкові нитки, які беруть участь в процесі поділу клітини, відмежовують внутрішньоклітинного простору і підтримують клітинну форму, здатність скорочуватися. Важлива складова цитоплазми - гіалоплазма, яка визначає в'язкість і еластичність клітинної структури.

Будова і функції рослинної клітини

Зовні клітина покрита щільною клітинною стінкою, в якій є більш тонкі ділянки - пори. Під нею знаходиться дуже тонка плівка - мембрана, що покриває вміст клітини - цитоплазму. У цитоплазмі є порожнини - вакуолі, заповнені клітинним соком. У центрі клітини або близько клітинної стінки розташоване щільне тільце - ядро ​​з ядерцем. Від цитоплазми ядро ​​відокремлене ядерною оболонкою. По всій цитоплазмі розподілені дрібні тільця - пластиди.

Органели (органели) - структурні компоненти цитоплазми. Вони мають певну форму і розміри, є обов'язковими цитоплазматическими структурами клітини. При їх відсутності або пошкодженні клітина зазвичай втрачає здатність до подальшого існування. Багато з органоїдів здатні до поділу і самовідтворення. Розміри їх настільки малі, що їх можна бачити тільки в електронний мікроскоп.

Ядро - найпомітніша і зазвичай найбільша органела клітини. Воно вперше було детально досліджено Робертом Броуном в 1831 році. Ядро забезпечує найважливіші метаболічні і генетичні функції клітини. За формою воно досить мінливе: може бути кулястим, овальним, лопатевим, лінзовідним.Ядро відіграє значну роль в житті клітини. Клітка, з якої видалили ядро, не виділяє більш оболонку, перестає рости і синтезувати речовини. У ній посилюються продукти розпаду і руйнування, внаслідок цього вона швидко гине. Освіта нового ядра з цитоплазми не відбувається. Нові ядра утворюються тільки розподілом або дробленням старого. Внутрішній вміст ядра складає каріолімфа (ядерний сік), що заповнює простір між структурами ядра. У ньому знаходиться одне або кілька ядерець, а також значна кількість молекул ДНК, з'єднаних зі специфічними білками - гистонами.

Ядро - як і цитоплазма, містить переважно РНК і специфічні білки. Найважливіша його функція полягає в тому, що в ньому відбувається формування рибосом, які здійснюють синтез білків в клітині.

Апарат Гольджі - органоид, що має універсальне поширення в усіх різновидах еукаріотів. Являє собою багатоярусну систему плоских мембранних мішечків, які по периферії товщають і утворюють пухирчасті відростки. Він найчастіше розташований поблизу ядра.

Функції апарату Гольджі полягають також в накопиченні, сепарації і виділення за межі клітини за допомогою бульбашок продуктів внутрішньоклітинного синтезу, продуктів розпаду, токсичних речовин. Продукти синтетичної діяльності клітини, а також різні речовини, що надходять в клітину з навколишнього середовища по каналах ендоплазматичної мережі, транспортуються до апарату Гольджі, накопичуються в цьому органоїд, а потім у вигляді крапельок або зерен надходять в цитоплазму і або використовуються самою клітиною, або виводяться назовні . У рослинних клітинах Апарат Гольджі містить ферменти синтезу полісахаридів і сам полісахаридних матеріал, який використовується для побудови клітинної оболонки. Припускають, що він бере участь в утворенні вакуолей. Апарат Гольджі був названий так на честь італійського вченого Камілло Гольджі, вперше виявив його в 1897 році.

Лізосоми являють собою дрібні бульбашки, обмежені мембраною основна функція яких - здійснення внутрішньоклітинного травлення. Використання лізосомного апарату відбувається при проростанні насіння рослини (гідроліз запасних поживних речовин).

Микротрубочки - мембранні, надмолекулярних структури, що складаються з білкових глобул, розташованих спіральними або прямолінійними рядами. Микротрубочки виконують переважно механічну (рухову) функцію, забезпечуючи рухливість і сокращаемость органоїдів клітини. Розташовуючись в цитоплазмі, вони надають клітині певну форму і забезпечують стабільність просторового розташування органоїдів. Микротрубочки сприяють переміщенню органоїдів в місця, які визначаються фізіологічними потребами клітини. Значна кількість цих структур розташоване в плазмалемме, поблизу клітинної оболонки, де вони беруть участь у формуванні та орієнтації целюлозних микрофибрилл оболонок рослинних клітин.

Вакуоль - найважливіша складова частина рослинних клітин. Вона являє собою своєрідну порожнину (резервуар) в масі цитоплазми, заповнену водним розчином мінеральних солей, амінокислот, органічних кислот, пігментів, вуглеводів і відокремлену від цитоплазми вакуолярної мембраною - тонопластом.

Водорозчинні органічні і мінеральні сполуки вакуолей обумовлюють відповідні осмотичні властивості живих клітин. Цей розчин певної концентрації є своєрідним осмотическим насосом для регульованого проникнення в клітину і виділення з неї води, іонів і молекул метаболітів.

Пластида - найбільші (після ядра) цитоплазматические органели, властиві тільки клітинам рослинних організмів. Пластида грають важливу роль в обміні речовин. Вони відокремлені від цитоплазми подвійною мембранної оболонкою, а деякі їх типи мають добре розвинену і впорядковану систему внутрішніх мембран. Всі пластиди єдині за походженням.

Хлоропласти - найбільш поширені і найбільш функціонально важливі пластиди фотоавтотрофної організмів, які здійснюють фотосинтетичні процеси, що призводять в остаточному підсумку до утворення органічних речовин і виділення вільного кисню. Хлоропласти вищих рослин мають складну внутрішню будову.

Розміри хлоропластів у різних рослин неоднакові, але в середньому діаметр їх становить 4-6 мкм. Хлоропласти здатні пересуватися під впливом руху цитоплазми. Крім того, під впливом освітлення спостерігається активне пересування хлоропластів амебовідного типу до джерела світла.

Хлорофіл - основна речовина хлоропластів. Завдяки хлорофілу зелені рослини здатні використовувати світлову енергію.

Лейкопласти (безбарвні пластиди) представляють собою чітко позначені тільця цитоплазми. Розміри їх дещо менше, ніж розміри хлоропластів. Більш і одноманітна і їх форма, що наближає до сферичної.

Зустрічаються в клітинах епідермісу, бульбах, кореневищах. При висвітленні дуже швидко перетворюються в хлоропласти з відповідною зміною внутрішньої структури. Лейкопласти містять ферменти, за допомогою яких з надлишків глюкози, утвореної в процесі фотосинтезу, в них синтезується крохмаль.

Хромопласти в більшості випадків є похідними хлоропластів, зрідка - лейкопластов.

Мітохондрії - органели, характерні для більшості клітин рослин. Мають мінливу форму паличок, зерняток, ниток. Відкрито в 1894 році Р. Альтманом за допомогою світлового мікроскопа, а внутрішню будову було вивчено пізніше за допомогою електронного.

Мітохондрії мають двухмембранной будова. Зовнішня мембрана гладка, внутрішня утворює різної форми вирости - трубочки в рослинних клітинах. Простір усередині мітохондрії заповнене напіврідким вмістом (матриксом), куди входять ферменти, білки, ліпіди, солі кальцію і магнію, вітаміни, а також РНК, ДНК і рибосоми. Ферментативний комплекс мітохондрій прискорює роботу складного і взаємозалежного механізму біохімічних реакцій, в результаті яких утворюється АТФ. У цих органелах здійснюється забезпечення клітин енергією - перетворення енергії хімічних зв'язків поживних речовин в макроергіескіе зв'язку АТФ в процесі клітинного дихання. Саме в мітохондріях відбувається ферментативне розщеплення вуглеводів, жирних кислот, амінокислот із звільненням енергії і подальшим перетворенням її в енергію АТФ. Накопичена енергія витрачається на ростові процеси, на нові синтези і т. Д. Мітохондрії розмножуються поділом і живуть близько 10 днів, після чого піддаються руйнуванню.

Ендоплазматична мережа - мережа каналів, трубочок, пухирців, цистерн, розташованих усередині цитоплазми. Відкрита в 1945 році англійським вченим К. Портером, являє собою систему мембран, мають ультрамікроскопічних будова.

Вся мережа об'єднана в єдине ціле з зовнішньої клітинної мембраною ядерної оболонки. Розрізняють ЕРС гладку і шорстку, несучу на собі рибосоми. На мембранах гладкої ЕПС знаходяться ферментні системи, які беруть участь в жировому і вуглеводному обміні. Цей тип мембран переважає в клітинах насіння, багатих запасними речовинами (білками, вуглеводами, маслами), рибосоми прикріплюються до мембрани гранулярних ЕРС, і під час синтезу білкової молекули полипептидная ланцюжок з рибосомами занурюється в канал ЕРС. Функції ендоплазматичноїмережі дуже різноманітні: транспорт речовин як всередині клітини, так і між сусідніми клітинами; поділ клітини на окремі секції, в яких одночасно проходять різні фізіологічні процеси і хімічні реакції.

Рибосоми - немембранні клітинні органели. Кожна рибосома складається з двох неоднакових за розміром частинок і може ділитися на два фрагменти, які продовжують зберігати здатність синтезувати білок після об'єднання в цілу рибосому.