Основные положения клеточной теории и их значение

Авторы

У теории было несколько основоположников, работающих в области цитологии и изучающие различные клетки под микроскопом. Шванн объединил открытия коллег и накопившиеся научные знания и сформулировал тезисы, характеризующие клетку.

Рис. 1. Теодор Шванн.

Изучение клетки началось ещё с середины XVII века. Впервые клетку наблюдал натуралист Роберт Гук. Позднее различные клетки изучал и зарисовывал Антони ван Левенгук.

Детальное изучение клетки и её состава началось с XIX века благодаря развитию оптики и созданию более совершенных микроскопов:

  • В 1830 году возникла школа чешского биолога Яна Пуркинье. Он вместе со своими учениками разработал методы микроскопического изучения (окраска, просвет срезов) и описал клетки разных тканей животных.
  • В 1831 году английский ботаник Роберт Броун рассмотрел и описал ядро клетки орхидеи.
  • В 1839 году Шванн положил начало клеточной теории. Соавторами Шванна считаются ботаник Маттиас Шлейден и врач Рудольф Вирхов. Несмотря на то, что Шлейден ошибался насчёт размножения клетки (считал, что новые клетки появляются внутри клетки) и не признавал схожесть клеток животных и растений, он установил, что все растения имеют клеточное строение. Работа Шлейдена значительно повлияла на работу Шванна.
  • В 1848 году простейшие признаны свободноживущими одноклеточными организмами.
  • В 1858 году Вирхов выявил, что причина патологий кроется в клетках. Также он провозгласил принцип «клетка от клетки», что стало одним из положений клеточной теории.

Положения клеточной теории Шлейдена-Шванна

  1. Все
    животные и растения состоят из клеток.

  2. Растут
    и развиваются растения и животные путём
    возникновения новых клеток.

  3. Клетка
    является самой маленькой единицей
    живого, а целый организм — это
    совокупность клеток.

  1. Клетка-
    элементарная единица живого, вне клетки
    жизни нет.

  2. Клетка-
    единая система, она включает множество
    закономерно связанных между собой
    элементов, представляющих целостное
    образование, состоящее из сопряжённых
    функциональных единиц — органоидов.

  3. Клетки
    всех организмов гомологичны.

  4. Клетка
    происходит только путём деления
    материнской клетки, после удвоения её
    генетического материала.

  5. Многоклеточный
    организм представляет собой сложную
    систему из множества клеток, объединённых
    и интегрированных в системы тканей и
    органов, связанных друг с другом.

  6. Клетки
    многоклеточных организмов тотипотентны.

отсутствием
полового процесса и осуществляющиеся
без участия половых клеток.

бесполое
размножение особенно широко распространено
у одноклеточных организмов, но свойственно
и многим многоклеточным — грибам,
растениям и животным;

Бесполое
размножение происходит путём отделения
от материнского организма большей или
меньшей его части и превращения её в
дочерний организм, а также путём развития
специально предназначенных для
размножения образований (как одноклеточных
— спор, так и многоклеточных — геммул
у губок, статобластов у мшанок), в
дальнейшем отделяющихся и дающих начало
дочерним особям.

Отделение от материнского
тела многоклеточных частей обычно
обозначается как вегетативное размножение.
Бесполое размножение редко бывает
единственной формой размножения особей
данного вида и, как правило, осуществляется
наряду с половым размножением.

1.Бинарное
деление — митотическое деление, при
котором образуются две равноценные
дочерние клетки (например, у амебы);

2.Множественное
деление, или шизогония. Материнская
клетка распадается на большое количество
более или менее одинаковых дочерних
клеток (малярийный плазмодий);

3.Споруляция.
Размножение посредством спор —
специализированных клеток грибов и
растений. Если споры имеют жгутик и
подвижны, то их называют зооспорами
(хламидомонада)

4.Почкование.
На материнской особи происходит
образование выроста — почки, из которого
развивается новая особь (дрожжи, гидра);

5.Фрагментация
— разделение особи на две или несколько
частей, каждая из которых развивается
в новую особь. У растений (спирогира), и
у животных (кольчатые черви). В основе
фрагментации лежит свойство регенерации;

6.Вегетативное
размножение. Характерно для многих
групп растений. При вегетативном
размножении новая особь развивается
либо из части материнской, либо из особых
структур (луковица, клубень и т.д.),
специально предназначенных для
вегетативного размножения;

7.Клонирование.
Искусственный способ бесполого
размножения. В естественных условиях
встречается редко. Клон — генетически
идентичное потомство, полученное от
одной особи в результате того или иного
способа бесполого размножения

26.Митоз в клетках растений и животных

протекает
почти одинаково, но отличия всё таки
имеются. Так например в растительных
клетках нет центриолей. В конце телофазы
в растительных клетках из нитей веретена
деления в экваториальной части формируется
фрагмопласт, в эту же область перемещаются
рибосомы, митохондрии, ЭПС.

Всё это
приводит к формированию клеточной
пластинки, которая в последствии разделит
клетку надвое. Этого процесса не
наблюдается у животных. Есть и различия
в цитокинезе, например только у животных
образуется перетяжка.

Митозы у животных
происходят в различных тканях и участках
организма, чего не скажешь о растениях.
Там митоз происходит в строго определённых
местах, где расположена образовательная
ткань, то есть в меристемах.

27.Эволюционный смысл полового размножения

Половое
размножение встречается в основном у
высших организмов. Это более поздний
вид размножения (существует около 3 млрд
лет). Оно обеспечивает значительное
генетическое разнообразие и, следовательно,
большую фенотипическую изменчивость
потомства;

Помимо
полового размножения, существует половой
процесс. Суть его в том, что обмен
генетической информацией между особями
происходит, но без увеличения числа
особей.

Формированию гамет у многоклеточных
предшествует мейоз. Половой процесс
состоит в объединении наследственного
материала от двух разных источников
(родителей).

При
половом размножении потомство генетически
отличается от своих родителей, так как
между родителями происходит обмен
генетической информацией.

Основой
полового размножения является мейоз.
Родителями являются две особи — мужская
и женская, они вырабатывают разные
половые клетки. В этом проявляется
половой диморфизм, который отражает
различие задач, выполняемых при половом
размножении мужским и женским организмами.

Половое
размножение осуществляется через гаметы
— половые клетки, имеющие гаплоидный
набор хромосом и вырабатывающиеся в
родительских организмах. Слияние
родительских клеток приводит к образованию
зиготы, из которой в дальнейшем образуется
организм-потомок.

Процесс
образования половых клеток называется
гаметогенезом (овогенезом у самок и
сперматогенезом у самцов).

Если
мужские и женские гаметы образуются в
организме одной особи, то ее называют
гермафродитной. Гермафродитизм бывает
истинный (особь имеет гонады обоих
полов) и ложный гермафродитизм (особь
имеет половые железы одного типа —
мужского или женского, а наружные половые
органы и вторичные половые признаки
обоих полов).


.Партеногенез
(девственное размножение)

Дочерние
организмы развиваются из неоплодотворенных
яйцеклеток.

1)
размножение возможно при редких контактах
разнополых особей;

2)
резко возрастает численность популяции,
так как потомство, как правило,
многочисленно;

3)
встречается в популяциях с высокой
смертностью в течение одного сезона.

1)
облигатный (обязательный) партеногенез.
Встречается в популяциях, состоящих
исключительно из особей женского пола
(у кавказской скалистой ящерицы).

При
этом вероят­ность встречи разнополых
особей минимальна (скалы разделены
глубокими ущельями). Без партеногенеза
вся популяция оказалась бы на грани
вымирания;

2)
циклический (сезонный) партеногенез (у
тлей, дафний, коловраток). Встречается
в популяциях, которые исторически
вымирали в больших количествах в
определенное время года.

У этих видов
партеногенез сочетается с половым
размножением. При этом в летнее время
существуют только самки, которые
откладывают два вида яиц — крупные и
мелкие.

Из крупных яиц партеногенетически
появляются самки, а из мелких — самцы,
которые оплодотворяют яйца, лежащие
зимой на дне. Из них появляются
исключительно самки;

3)
факультативный (необязательный)
партеногенез. Встречается у общественных
насекомых (ос, пчел, муравьев). В популяции
пчел из оплодотворенных яиц выходят
самки (рабочие пчелы и царицы), из
неоплодотворенных — самцы (трутни).

У этих
видов партеногенез существует для
регулирования

численного
соотношения полов в популяции. Выделяют
также естественный (существует в
естественных популяциях) и искусственный
(используется человеком) партеногенез

Гиногенез
(у костистых рыб и некоторых земноводных).
Сперматозоид проникает в яйцеклетку и
лишь стимулирует ее развитие. Ядро
сперматозоида при этом с ядром яйцеклетки
не слипнется и погибает, а источником
наследственного материала для развития
потомка служит ДНК ядра яйцеклетки.

Андрогенез.
В развитии зародыша участвует мужское
ядро, привнесенное в яйцеклетку, а ядро
яйцеклетки при этом гибнет. Яйцеклетка
дает лишь питательные вещества своей
цитоплазмы.

Полиэмбриония.
Зигота (эмбрион) делится на несколько
частей бесполым способом, каждая из
которых развивается в самостоятельный
организм. Встречается у насекомых
(наездников), броненосцев.

У броненосцев
клеточный материал первоначально одною
зародыша на стадии бластулы равномерно
разделяется между 4—8 зародышами, каждый
из которых в дальнейшем дает полноценную
особь.

К этой
категории явлений можно отнести появление
однояйцевых близнецов у человека.

Различия и свойства фотосинтеза и хемосинтеза

В
процессе эволюции степень различия
гамет нарастает. Сначала имеет место
простая изогамия, когда половые клетки
еще не имеют дифференцировки.

При
дальнейшем усложнении процесса возникает
анизогамия: мужские и женские гаметы
различаются, однако не качественно, а
количественно (у хламидомонад).

Нако­нец,
у водоросли вольвокса большая гамета
становится неподвижной и самой крупной
из всех гамет. Такая форма анизогамии,
когда гаметы резко различны, называется
оогамией.

У мно­гоклеточных животных
(в том числе у человека) имеет место
исключительно оогамия. Среди растений
изогамия и анизогамия встречаются
только у водорослей.

Хемосинтез
– это процесс выработки органических
веществ из неорганических веществ за
счёт энергии, полученной в результате
химической реакции окисления таких
соединений, как: сероводород, водород,
аммиак и т.д.

Производится он бактериями,
не содержащими хлорофиллы. Этот способ
получения энергии — своего рода
приспособление в тех местах, где солнечный
свет, а значит и солнечная энергия,
недоступны.

Отличительной
особенностью хемосинтеза и фотосинтеза
является тот факт, что у последнего
главным «рычагом» для работы является
свет, и выделяемая им энергия.

Фотосинтез
и хемосинтез очень важны для круговорота
природы. С их помощью одни вещества не
поглощаются другими и не исчезают. Без
процесса фотосинтеза атмосфера не
обновлялась бы кислородом, без которого
не может жить ни одно живое существо на
нашей планете.

Хемосинтез оказывает
своё поистине «сказочное» влияние на
среду в зависимости от того, какие
соединения берутся в обработку теми
или иными бактериями.

21. Метаболизм на уровне организма.

Источник
энергии

фототрофы
– свет

хемотрофы
— окислительно-восстановительные реакции

Источник
электронов

литотрофы
– Неорганические вещества

органотрофы
– Органические соединения


Источник
углерода

автотрофы
– Углекислый газ (СО2)

гетеротрофы
– Органические соединения

Доядерные
организмы (прокариоты) — организмы,
клетки которых не имеют ограниченного
мембраной ядра. К ним относятся все
бактерии, включая архебактерий и
цианобактерий.

Аналогом ядра у них
является структура, состоящая из ДНК,
белков и РНК. Генетическая система
(генофор) закреплена на клеточной
мембране и соответствует примитивной
хромосоме.

Митоз
у прокариот отсутствует. Они лишены
хлоропластов, митохондрий, аппарата
Гольджи, центриолей. Рибосомы имеются,
но отличаются по составу белков и размеру
от клеток эукариот. Основной компонент
клеточной стенки — муреин (гликопептид).

(кокки,бациллы)


По
характеру ассимиляции различают
автотрофные, гетеротрофные и миксотрофные
организмы. 

Автотрофные,
или самопитающиеся организмы, — это
организмы, способные синтезировать
органические соединения из неорганических.
автотрофы классифицируют на
фотосинтезирующие и хемосинтезирующие
организмы.

Гетеротрофные
организмы — это организмы, которые
нуждаются в готовых органических
соединениях. Ими являются животные, а
также микроорганизмы. Гетеротрофные
организмы получают энергию путем
окисления органических соединений  Для
животных характерен способ гетеротрофного
питания, заключающийся в потреблении
пищи в виде твердых частиц с последующей
ее механической и химической переработкой.

Напротив,
для микроорганизмов характерен
осмотический способ гетеротрофного
питания. При этом способе питание
происходит растворенными питательными
веществами путем поглощения их всей
поверхностью тела.

Миксотрофные
(от лат. mixtus — смешанный) организмы —
это организмы, способные как к синтезу
органических веществ, так и к использованию
их в готовом виде.

По
характеру диссимиляции различают
аэробные и анаэробные организмы.

Аэробные
(от греч. aer — воздух) организмы для
дыхания (окисления) используют свободный
кислород. Аэробами является большинство
ныне живущих организмов.

Анаэробами
являются многие микроорганизмы,
гельминты. Например, динитри-фицирующие
анаэробные бактерии окисляют органические
соединения, используя нитриты, являющиеся
неорганическим окислителем.

Автотрофы
и гетеротрофы связаны между собой
питанием (пищевыми цепями) и энергетически,
в результате чего существование одних
из них зависит от других и наоборот.

Жизнедеятельность
организмов с различными типами питания
создает круговороты веществ в природе.

35.Характеристика оксифотобактерий

Оксифотобактерии,
что это такое знают биологи. Они их
изучают. Хотя оксифобактерии, это только
общее название. Так называется подцарство
бактерий.

Растут
бактерии по одиночке и колониями.
Последние образуют известковые отложения,
так называемые строматолиты. Из-за цвета
их еще называют сине-зелеными. Они
участвуют в фотосинтезе.

В
клетках оксифотобактерий нет ядра, но
содержатся нуклеопротеиды. В отличие
от всех растений, которые учавствуют в
фотосинтезе, выделяя кислород,
оксифотобактерии используют еще и азот
и его перерабатывают. Выделяемый кислород
носит молекулярный характер.

Свой
цвет оксифотобактерии получили из-за
синего и бурого пигмента, которые
содержатся в периферической части
клеток. Соединяясь с хлорофиллом,
получается сине-зеленый цвет.

Ученые
подтвердили: оксифотобактерии, что это
множество видов бактерий. На самом деле
встречается много разновидностей. Но
все они размножаются одинаково —
бесполым путем, используя солнечную
энергию и расщепление органических
веществ.

7 . Отличие археобактерий от настоящих бактерий

Плазматическая
мембрана архебактерий имеет однослойную
структуру, а в пептидогликане их клеточных
стенок в отличие от клеточных стенок
настоящих бактерий отсутствует муреин.

Уникальностью
характеризуются также мембранные липиды
архебактерий, ибо они не содержат эфиров
глицерина и жирных кислот, но содержат
изопреноидные углеводороды, которые
обычно встречаются в нефти.

В
ДНК некоторых архебактерий отмечается
наличие повторяющихся последовательностей
азотистых оснований, чего нет у настоящих
бактерий

в
тРНК этих организмов нет ни тимина, ни
урацила..

Перечисленные
особенности делают архебактерии по
существу промежуточной формой между
растениями и животными.

Среди
архебактерии встречаются как аэробы,
так и хемоавтотрофы и хемогетеротрофы.
Архебактерии играют важную роль в
природе.

Классификация
архебактерии еще плохо разработана.

Архебактерии
являются древнейшими прокариотами.
Возможно, что они были самыми первыми
организмами на Земле.

10 Популяционно-видовой уровень

Популяция
(лат. populus — народ) — это совокупность
особей одного вида, обладающих общим
генофондом и занимающих определённую
территорию.

Вид
— это совокупность популяций особей,
способных к скрещиванию с образованием
плодовитого потомства, населяющих
определённый ареал, обладающих рядом
общих морфофизиологических признаков
и типов взаимоотношений с абиотическими
и биотическими факторами среды.

На
этом уровне изучают факторы, влияющие
на численность популяций, проблемы
сохранения исчезающих видов, изменение
генетического состава популяций,
действие факторов эволюции и т. д.

Элементарной единицей этого уровня
является популяция, а элементарным
явлением — изменение генотипического
состава популяции, которое служит
пусковым механизмом видообразования.

11 Биогеоценотический (экосистемный) уровень.

Популяции
разных видов всегда образуют в биосфере
Земли сложные сообщества – биоценозы.
Биоценоз – совокупность растений,
животных, грибов и прокариот, населяющих
участок суши или водоема и находящихся
в определенных отношениях между собой.

Такие
экологические системы (экосистемы)
могут быть разного масштаба

12. Теории происхождения жизни

1.креационизм
(жизнь была создана Творцом);

2.самопроизвольное
зарождение (самозарождение; жизнь
возникала неоднократно из неживого
вещества);

3.гипотеза
стационарного состояния (жизнь
существовала всегда);

4.гипотеза
панспермии (жизнь занесена на Землю с
других планет);

5.биохимические
гипотезы (жизнь возникла в земных
условиях в ходе процессов, подчиняющихся
физическим и химическим законам, т.е. в
результате биохимической эволюции).

6.теория
Чарльза Дарвина, о том, что все живое
развилось от одноклеточного организма
от простого к сложному путем долгой
эволюции и путем естественного отбора

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector