Тема 2. Цитологические основы наследственности

Цитологические основы наследственности.

Древнейшие на Земле организмы не имеют клеточного ядра и называются прокариотами, т. е. доядерными. Они объединяются в отдельное царство — Дробянки, к которому относятся бактерии и сине-зелёные водоросли.

Из представленных организмов к прокариотическому организму относится бацилла, т. к. у многоклеточного организма гидры клетки тела содержат ядро. И у одноклеточной амёбы тоже имеется ядро.

Клеточная мембрана (плазмолемма)окружает протопласт, отделяя его от клеточной стенки. Клеточная мембрана — тончайшая белково-липидная плёнка толщиной не более 10 нм.

Она обладает уникальной способностью — полупроницаемостью. Клеточные мембраны служат своеобразным барьером. Они регулируют в клетках концентрацию солей, сахаров, аминокислот и других продуктов обмена веществ.

Пищевые частицы не могут пройти через мембрану. Они проникают в клетку путём фагоцитоза или пиноцитоза. Это один из основных механизмов проникновения веществ в клетку.

В живом организме происходят процессы газообмена углекислого газа между клетками тканей и плазмой крови. Углекислый газ поступает путем диффузии в плазму крови из тканей внутрь эритроцитов.

Гемоглобин эритроцитов играет основную роль в транспорте кислорода от легких к тканям, и углекислого газа в обратном направлении, поскольку способен связываться с 02 и Н .

Органоиды клетки, участвующие в процессе клеточного дыхания и запасающие для клетки энергию в виде АТФ (т. е. в такой форме, в которой энергия доступна для использования во всех процессах, клетки, требующих затрат энергии), имеют название «митохондрии».

Количество митохондрий в клетке варьирует от единиц до тысяч. Без кислорода жизнь для большинства организмов невозможна. Дело в том, что с его помощью в клетке происходит многоступенчатое окисление поступивших с пищей органических веществ, что освобождает энергию для жизнедеятельности.

Биологическое окисление органических молекул называется энергетическим обменом. В рамках этого процесса важную роль играет клеточное дыхание, идущее в митохондриях и ведущее к зарядке биохимических аккумуляторов АТФ.

Полный результат энергетического обмена при разложении углеводов выражается суммарным уравнением: углевод кислород — вода углекислый газ энергия.

Лямблия — возбудитель заболевания, относящийся к подцарству простейших и классу жгутиковых паразитов. Инфузория — представляет собой одноклеточное животное, относящееся к типу простейших.

Хламидомонада – род одноклеточных растений из отдела зеленые водоросли.

ПОДРОБНЕЕ:   Много слизи в цитологическим мазке

Рибосома — небольшой шарообразный органоид клетки необходимая для синтеза белка. Митохондрия — органоид клетки, участвующие в процессе клеточного дыхания и запасающие энергию для клетки в виде АТФ.

Клубень картофеля практически полностью состоит из тонкостенных крупных клеток, наполненных овальными крахмальными зёрнами с концентрической слоистостью.

У риса и пшеницы крахмальные зёрна иной формы и в несколько раз меньше, чем у картофеля. Таким образом, рибосома и митохондрии — это органоиды клетки, крахмальные зёрна — запасающая ткань.

Наследственный материал находится в ядре каждой клетки, в хромосомах. Каждая хромосома содержит гигантскую нитевидную молекулу ядерной ДНК. Эта нить в хромосоме много раз сложена, намотана на гранулы и компактно уложена с помощью белков-гистонов.

Последовательность нуклеотидов в ДНК (зашифрованная запись состава белков в клетке), её наследственная информация. В хромосомах ядра записаны все белки, способные воспроизводиться в клетке.

Фотосинтез зелёных растений проходит в два этапа. Первый объединяет реакции, идущие только на свету. В неё энергия солнечного света превращается в энергию химических связей молекул-переносчиков (АТФ).

С помощью молекул-переносчиков (НАДФ) накапливается водород, выделяющийся при разложении молекул воды, а в качестве побочного продукта реакции выделяется кислород.

Элементарной структурной и функциональной единицей живого является клетка. Наука, изучающая строение и функции клеток называется цитология (греч. cellula, cytos – оболочка, покров, панцирь).

Современные представления о строении и функциях клетки получены с помощью световой, электронной микроскопии и других методов.

Характерной особенностью растительной клетки является наличие клеточной стенки, состоящей из целлюлозы, которая окружает и защищает протопласт. Протопласт клетки содержат цитоплазму, ограниченную снаружи плазматической мембраной – плазмалеммой.

В цитоплазме находятся органеллы, которые выполняют специфические функции. В световой микроскоп хорошо видны ядро с ядрышками, пластиды, крупные митохондрии, вакуоли и сферосомы.

В электронной микроскопии различимы плазмалемма, аппарат Гольджи (комплекс Гольджи), эндоплазматический ретикулум, рибосомы и элементы цитоскелета, к которому относятся микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты.

Таким образом, клетка имеет сложную внутреннюю организацию и специфическое взаимодействие органелл в процессе жизнедеятельности. Клетка – это наименьшая самовоспроизводящаяся единица жизни, на уровне клетки протекают рост и развитие, размножение клеток, обмен веществ и энергии.

ПОДРОБНЕЕ:   Воспаление в цитологическом анализе что это

1. Клеточная организация возникла на заре жизни и прошла длительный путь эволюции.

2. Новые клетки образуются путем деления ранее существовавших.

3. Клетка является микроскопической живой системой, состоящей из цитоплазмы и ядра, окруженных мембраной (за исключением прокариот).

4. В клетке осуществляются: а) метаболизм – обмен веществ; б) обратимые физиологические процессы – дыхание, поступление и выделение веществ, раздражимость, движение; в) необратимые процессы – рост и развитие.

5. Клетка может быть самостоятельным организмом (прокариоты и простейшие одноклеточные водоросли и грибы). Все многоклеточные организмы также состоят из клеток и их производных.

Органеллы клетки выполняют определенные функции.

Клеточное ядро. Было открыто Броуном в 1931г. Оно играет важную роль в регулировании протекающих в клетках процессов; оно содержит носители генной информации, или ядерные гены, определяющие признак клетки и всего организма.

Основное вещество ядра – кариоплазма или нуклеоплазма, в нем находятся хромосомы. В период между делениями ядра (в интерфазе) хромосомы неразличимы, а вместо них в интерфазном ядре видны темные зоны, которые называются гетерохроматин.

Гетерохроматин представляет собой более плотные структуры ядра, способные окрашиваться основными красителями. В ядре имеется одно или несколько сферических телец, или ядрышек.

Пластиды (впервые описаны Эррера в 1888г.) характерны только растительным клеткам. Существуют три основные разновидности пластид: лейкопласты, хлоропласты и хромопласты.

Хлоропласты содержат зеленый фотосинтезирующий пигмент хлорофилл. Хлоропласты окружены двумембранной оболочкой, имеют систему внутренних мембран. В строение хлоропласта имеется кольцевая молекула ДНК, которая контролирует цитоплазматическую пластидную наследственность и изменчивость и рибосомы 70s.

Митохондрии (впервые описал Бенда в 1897г.) двумембранные органеллы в которых происходит клеточное дыхание. Содержат кольцевую молекулу ДНК и рибосомы 70s.

Вакуоли – одномембранные полости, отделенные от цитоплазмы мембраной, называемой тонопласт. Функции вакуоли разнообразны. С их помощью осуществляется осморегуляция, поддерживается тургор.

В стареющей клетке в центральной вакуоли концентрируются отходы метаболизма. В вакуолях запасаются ассимилянты, например, сахара и белки. Запасание белков семян происходит в алейроновых зернах или белковых тельцах.

И, наконец, еще одна функция вакуолей связана с процессом лизиса: переваривание экзогенных веществ и отдельных частей своей же клетки (автофагия). У животных выделяются специфические вакуоли: осморегуляции, пищеварительные, выделительные и сократительные.

ПОДРОБНЕЕ:   Что такое цитологическая лаборатория

Сферосомы были обнаружены Ганштейном в 1880г., которые как и вакуоли, ограничены мембраной, в их образовании принимает участие ЭПР. Сферосомы содержат различные ферменты, но у всех обнаружен фермент липаза, следовательно, сферосома является центром синтеза и накопления масел.

Сходны со сферосомами по происхождению, размерам и строению микротельца. В них находятся твердые и кристаллические включения. Микротельца, содержащие каталазу, называют пероксисомами.

Плазмалемма – мембрана, окружающая протопласт клетки. Плазмалемма выполняет различные функции: защиту, поглощение (эндоцитоз) и выделение веществ (экзоцитоз), активный и пассивный транспорт веществ.

Плазмалемма имеет свойства полупроницаемости. В мертвых же клетках через плазмалемму диффундируют любые молекулы. Биологические мембраны обеспечивают компартментализацию клетки.

Существует морфологическая непрерывность ограниченных мембранами цитоплазматических структур, таких, как ЭПС, аппарат Гольджи, вакуоли. В клетке наблюдается «поток» мембран, переход внешней мембраны ядерной оболочки в мембраны ЭПР и этих последних в мембраны аппарата Гольджи, и, наоборот.

ЭПР (эндоплазматический ритикулум), который был открыт в 1945г. Портером, Клауде и Фуллманом – специализированная внутриклеточная мембранная система, элементы которой пространственно взаимосвязаны и образуют мембранную сеть тяжей, пузырьков, цистерн.

Компоненты ЭПР окружены элементарной мембраной, поверхность которой может быть гладкой (гладкий ЭПР) или шероховатой, если она покрыта рибосомами (шероховатый ЭПР).

ЭПР является системой транспорта веществ в клетке, она принимает участие в биосинтезе липидов, в накоплении синтезированных на рибосомах белков. Мембраны ЭПР принимают участие в формировании провакуолей, сферосом и аппарата Гольджи.

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