Строение эукариотической і прокариотической клеток

План.

Введение

3.

1. Будова эукариотической клітини. 5.

2. Прокариотическая клітина. 18.

Заключение

21.

Список літератури. 22.

Усі живі істоти складаються з клітин — маленьких, оточених мембраною порожнин, заповнених концентрованим водним розчином хімічних речовин. Найпростіші форми життя — це одиночні клітини, розмножуються розподілом. Більше високорозвинені організми, такі як ми, можна порівняти з клітинними містами, у яких спеціалізовані функції здійснюють групи клітин, своєю чергою пов’язані між собою складними системами комунікацій. У даному разі клітини перебувають у півдорозі між молекулами і людини. Ми вивчаємо клітини, аби зрозуміти, яке їх молекулярне будова, з одного боку, і аби з’ясувати, як вони взаємодіють для освіти такого складного організму, як людина — з другой.

Вважається, що це організми і всі складові їх клітини сталися еволюційним шляхом загальної преДНКовой клітини. Два основні процеси еволюції - это:

1. випадкові зміни генетичної інформації, переданої від організму для її потомкам;

2. відбір генетичної інформації, сприяє виживання і розмноженню своїх носителей[1].

Еволюційна теорія є принципом біології, що дозволяє нам осмислити приголомшуюче розмаїтість живого мира.

Природно, в еволюційному підході є свої небезпеки: великі прогалини в знаннях ми заповнюємо міркуваннями, деталі яких може бути помилковими. е нам під силу повернутися до минуле існує і стати свідками унікальних молекулярних подій, відбувалися мільярди років тому. Проте, ці древні події залишили багато слідів, які ми можемо аналізувати. ПреДНКовые рослини, тварини навіть бактерії збереглися як копалини.

Але, що набагато важливіше, кожен сучасний організм містить інформацію ознаки живих організмів у минулому. Зокрема, наявні нині біологічні молекули дозволяють судити про еволюційному шляху, демонструючи фундаментальне подібність між найбільш далекими живими організмами і клітинами і вишукуючи певні розбіжності між ними.

1. Будова эукариотической клетки.

Клітини, що утворюють тканини тварин і звинувачують рослин, значно різняться по формі, розмірам та внутрішньому будовою. Проте вони виявляють подібність найголовніше рисах процесів життєдіяльності, обміну речовин, в дратівливості, зростанні, розвитку, здатність до изменчивости.

Клетки всіх типів містять дві основні компонента, тісно пов’язаних між собою, — цитоплазму і ядро. Ядро відокремлена від цитоплазми пористої мембраною і має ядерний сік, хроматин і ядерце. Напіврідка цитоплазма заповнює всю клітку та пронизана численними канальцами. Зовні вона покрита цитоплазматической мембраною. У ньому є спеціалізовані структуриорганоиды, наявні у клітині постійно, і тимчасові освіти — включення. Мембранні органоиды: зовнішня цитоплазматическая мембрана (HЦM), эндоплазматическая мережу (ЭПС), апарат Гольджи, лизосомы, мітохондрії і пластиды. У основі будівлі всіх мембранних органоидов лежить біологічна мембрана. Усі мембрани мають принципово єдиний план будівлі та складаються з подвійного шару фосфоліпідів, куди з різних сторін верба різну глибину занурені білкові молекули. Мембрани органоидов відрізняються одна від друга лише наборами які входять у них белков.

Схема будівлі эукариотической клітини. А — клітина тваринного походження; Б — рослинна клетка:

/ - ядро з хроматином і ядерцем, 2 — цитоплазматическая мембрана, 3- клітинна стінка, 4 — пори в клітинної стінці, якими повідомляється цитоплазма сусідніх клітин, 5 — шорсткувата эндоплазматическая мережу, б — гладка эндоплазматическая мережу, 7 — пиноцитозная вакуоль, 8 — апарат (комплекс) Гольджи, 9 — лизосома, 10 — жирові включення до каналах гладкою эндоплазматической мережі, 11 — клітинний центр, 12 — митохондрия, 13 — вільні рибосоми і полирибосомы, 14 — вакуоль, 15 — хлоропласт[2].

Цитоплазматическая мембрана. В усіх клітин рослин, багатоклітинних тварин, в найпростіших і бактерій клітинна мембрана трехслойна: зовнішнє і внутрішній верстви складаються з молекул білків, середній — з молекул ліпідів. Вона обмежує цитоплазму від довкілля, оточує все органоиды клітини і становить універсальну біологічну структуру. У деяких клітинах зовнішня оболонка освічена кількома мембранами, щільно прилеглими друг до друга. У разі клітинна оболонка стає щільною і пружною і дозволяє зберегти форму клітини, як, наприклад, у эвглены і інфузорії туфельки. Більшість рослинних клітин, крім мембрани, зовні є ще товста целлюлозная оболонка — клітинна стінка. Вона добре помітна у звичайному світловому мікроскопі і виконує опорну функцію з допомогою жорсткого зовнішнього шару, придающего клітинам чітку форму.

На поверхні клітин мембрана утворює подовжені вирости — микроворсинки, складки, впячивания і випини, що з багаторазово збільшує усмоктувальну чи видільну поверхню. З допомогою мембранних виростів клітини з'єднуються друг з одним в тканинах і органах багатоклітинних організмів, на складках мембран розташовуються різноманітні ферменти, що у обміні речовин. Відмежовуючи клітину від довкілля, мембрана регулює напрям дифузії речовин і водночас здійснює активний перенесення їх усередину клітини (накопичення) чи назовні (виділення). за рахунок цих властивостей мембрани концентрація іонів калію, кальцію, магнію, фосфору в цитоплазмі вище, а концентрація натрію і хлору нижче, ніж у навколишньому середовищі. Через пори зовнішньої мембрани із зовнішнього середовища всередину клітини проникають іони, вода й дрібні молекули інших речовин. Проникнення у клітину щодо великих твердих частинок здійснюється шляхом фагоцитозу (від грецьк. «фаго» — пожираю, «питое» — клетка)[3]. У цьому зовнішня мембрана на місці контакту із часткою прогинається всередину клітини, захоплюючи частку вглиб цитоплазми, де піддається ферментативному розщеплення. Аналогічним шляхом в клітину потрапляють, і краплі рідких речовин; їх поглинання називається пиноцитозом (від грецьк. «піно» — п’ю, «цитос» — клітина). Зовнішня клітинна мембрана виконує також інші важливі біологічні функции.

Цитоплазма на 85% складається із води, на 10% — з білків, іншої обсяг припадає на ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот і мінеральних сполук; всі ці речовини утворюють колоїдний розчин, близький по консистенції гліцерину. Колоїдне речовина клітини залежно від неї фізіологічного гніву й характеру впливу довкілля має властивості і рідини, і пружного, більш щільного тіла. Цитоплазма пронизана каналами різної форми і величини, які дістали назву эндоплазматической мережі. Їх стінки є мембрани, тісно котрі контактують з усіма органоидами клітини, і складові водночас і єдину функционально-структурную систему реалізації обміну речовин і енергії і переміщення речовин всередині клетки.

У стінках канальцев розташовуються дрібні зернышки—гранулы, звані рибосомами. Така мережу канальцев називається гранулярной. Рибосоми можуть розташовуватися лежить на поверхні канальцев розрізнено чи утворюють комплекси з п’яти-семи і більше рибосом, звані полисомами. Інші канальцы гранул не містять, вони є гладку эндоплазматическую мережу. На стінках розташовуються ферменти, що у синтезі жирів і углеводов.

Внутрішня порожнину канальцев заповнена продуктами життєдіяльності клітини. Внутрішньоклітинні канальцы, створюючи складну ветвящуюся систему, регулюють пересування та концентрацію речовин, поділяють різні молекули органічних речовин і етапи їх, синтезу. На внутрішньої і до зовнішньої поверхні мембран, багатих ферментами, здійснюється синтез білків, жирів і вуглеводів, що або використовують у обміні речовин, або накопичуються в цитоплазмі як включень, або виводяться наружу.

Рибосоми зустрічаються переважають у всіх типах клітин — від бактерій до клітин багатоклітинних організмів. Це округлі тільця, які з рибонуклеиновой кислоти (РНК) і білків майже рівному співвідношенні. У тому склад неодмінно входить магній, присутність якого підтримує структуру рибосом. Рибосоми може бути пов’язані з мембранами эндоплазматической мережі, із зовнішнього клітинної мембраною чи вільно лежати в цитоплазмі. Вони здійснюється синтез білків. Рибосоми крім цитоплазми зустрічаються в ядрі клітини. Вони в ядрышке і далі вступають у цитоплазму.

Комплекс Гольджи в рослинних клітинах має вигляд окремих тілець, оточених мембранами. У тварин клітинах цей органоїд представлений цистернами, канальцами і бульбашками. У мембранні трубки комплексу Гольджи з канальцев эндоплазматической мережі надходять продукти секреції клітини, де їх хімічно перебудовуються, ущільнюються, та був переходить до цитоплазму та чи використовуються самої клітиною, або виводяться з її. У цистернах комплексу Гольджи відбувається синтез полісахаридів та його об'єднання з білками, у результаті утворюються гликопротеиды.

Мітохондрії — невеликі тільця палочковидной форми, обмежені двома мембранами. Від внутрішньої мембрани мітохондрії відходять численні складки — кристы, з їхньої стінках розташовуються різноманітні ферменти, з допомогою яких здійснюється синтез высокоэнергетического речовини — аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ)[4]. Залежно від активності клітини, і зовнішніх впливів мітохондрії можуть переміщатися, змінювати свої розміри, форму. У мітохондріях знайдено рибосоми, фосфоліпіди, РНК і ДНК. З присутністю ДНК в мітохондріях пов’язують здатність цих органоидов до розмноженню шляхом освіти перетяжки чи пупкуванням під час розподілу клітини, і навіть синтез частини мітохондріальних белков.

Лизосомы — дрібні овальні освіти, обмежені мембраною і розсіяні у всій цитоплазмі. Зустрічаються переважають у всіх клітинах тварин і звинувачують рослин. Вони творяться у расширениях эндоплазматической сіті й комплексно Гольджи, тут заповнюються гидролитическими ферментами, та був відокремлюються і чинять в цитоплазму. У звичайних «умовах лизосомы переварюють частки, які у клітину шляхом фагоцитозу, і органоиды відмираючих клітин. Продукти лізису виводяться через мембрану лизосомы в цитоплазму, де їх входять у склад нових молекул. При розриві лизоеомной мембрани ферменти вступають у цитоплазму і переварюють її вміст, призводячи до загибелі клетки.

Пластиды є лише у рослинних клітках і зустрічаються, в багатьох зелених рослин. У пластидах синтезуються і нагромаджуються органічні речовини. Розрізняють пластиды трьох видів: хлоропласти, хромопласты і лейкопласты.

Хлоропласти — зелені пластиды, містять зелений пігмент хлорофіл. Вони в листі, молодих стеблах, незрілих плодах. Хлоропласти оточені подвійний мембраною. У вищих рослин внутрішня частина хлоропластів заповнена полужидким речовиною, у якому паралельно одна одній покладені платівки. Парні мембрани платівок, зливаючись, утворюють стоси, містять хлорофіл. У кожній стопці хлоропластів вищих рослин чергуються верстви молекул білка і молекул ліпідів, а з-поміж них розташовуються молекули хлорофілу. Така шарувата структура забезпечує максимум вільних поверхонь і полегшує захоплення та перенесення енергії у процесі фотосинтеза.

Хромопласты — пластиды, які містять рослинні пігменти (червоний чи буре, жовтий, помаранчевий). Вони в цитоплазмі клітин квіток, стебел, плодів, листя рослин i надають їм відповідну забарвлення. Хромопласты утворюються з лейкопластов чи хлоропластів в результаті накопичення пігментів каротиноидов[5].

Лейкопласты—бесцветные пластиды, розташовані в незабарвлених частинах рослин: в стеблах, коренях, луковицах та інших. У лейкопластах одних клітин накопичуються зерна крохмалю, в лейкопластах інших клітин — олії, белки.

Усі пластиды творяться з своїх попередників — пропластид. Вони виявлено ДНК, яка контролює розмноження цих органоидов.

Клітинний центр, чи центросома, відіграє під час ділення, клітини і і двох центриолей. Він зустрічається в усіх клітин тварин і звинувачують рослин, крім квіткових, нижчих грибів і спроби деяких, найпростіших. Центриоли в делящихся клітинах беруть участь у формуванні веретена ділення клітин і розташовуються з його полюсах. У делящейся клітині першим ділиться клітинний центр, одночасно утворюється ахроматиновое веретено, ориентирующее хромосоми при розбіжності їх до полюсів. У дочірні клітини відходить за однією центриоле.

У багатьох рослинних і тварин клітин є органоиды спеціального призначення: реснички, виконують функцію руху (інфузорії, клітини дихальних шляхів), жгутики (найпростіші одноклітинні, чоловічі статеві клітини у тварин і звинувачують рослин i др.).

Включення — тимчасові элемеаты, що у клітині на певної стадії життєдіяльності організацій внаслідок синтетичної функції. Вони або використовуються, або виводяться з клітки. Включеннями є також запасні живильні речовини: в рослинних клетках—крахмал, крапельки жиру, блки, ефірні олії, багато органічні кислоти, солі органічних і неорганічних кислот; в тварин клітинах — глікоген (у клітинах печінці та м’язах), краплі жиру (в підшкірній клітковині); Деякі включення накопичуються у клітинах як покидьки — як кристалів, пігментів і др.

Вакуолі — це порожнини, обмежені мембраною; добре виражені у клітинах рослин i є в найпростіших. Виникають у різних ділянках розширень эндоплазматической мережі. І відокремлюються від нього. Вакуолі підтримують тургорное тиск, у яких зосереджений клітинний чи вакуолярный сік, молекули якого визначають його осмотичну концентрацію. Вважається, що початкові продукти синтезу — розчинні вуглеводи, білки, пектини та інших. — накопичуються в цистернах эндоплазматической мережі. Ці скупчення і є зачатки майбутніх вакуолей.

Цитоскелет. Однією з відмінних рис эукариотической клітини є розвиток у її цитоплазмі кістякових утворень як микротрубочек і пучків білкових волокон. Елементи цитоскелета тісно пов’язані із зовнішнього цитоплазматической мембраною та ядерної оболонкою, утворюють складні переплетення в цитоплазмі. Опорні элемеиты цитоплазми визначають форму клітини, забезпечують рух внутрішньоклітинних структур переміщення всієї клетки.

Ядро клітини грає основну роль життєдіяльності організацій, з його видаленням клітина припиняє своїх функцій і гине. У багатьох тварин клітин одне ядро, але трапляються й дещо многоядерные клітини (печінка та м’язи людини, гриби, інфузорії, зелені водорості). Еритроцити ссавців розвиваються з клеток-предшественников, містять ядро, але зрілі еритроцити втрачають його й живуть недолго.

Ядро оточене подвійний мембраною, пронизаної порами, з яких воно був із каналами эндоплазматической сіті й цитоплазмой. Усередині ядра перебуває хроматин — спирализованные ділянки хромосом. У період розподілу клітини вони перетворюються на палочковидные структури, добре помітні в світловий мікроскоп. Хромосоми — це складний комплекс нижченаведених білків з ДНК, званий нуклеопротеидом[6].

Функції ядра перебувають у регуляції всіх життєвих відправлень клітини, яку воно здійснює з допомогою ДНК і РНК-материальных носіїв спадкової інформації. У результаті підготовки до поділу клітини ДНК подвоюється, у процесі мітозу хромосоми розходяться і передаються дочірнім клітинам, забезпечуючи наступність спадкової інформації в кожного виду организмов.

Кариоплазма — рідка фаза ядра, у якій в розчиненому вигляді перебувають продукти життєдіяльності ядерних структур.

Ядерце — відособлена, найбільш щільна частина ядра.

До складу ядерця входять складні білки, й РНК, вільні чи пов’язані фосфати калію, магнію, кальцію, заліза, цинку, і навіть рибосоми. Ядерце зникає до початку розподілу клітини, і знову формується у вищій фазі деления.

Отже, клітина має тонкої і дуже складним організацією. Велика мережу цитоплазматических мембран і мембранний принцип будівлі органоидов дозволяють розмежувати безліч одночасно що протікають в клітині хімічних реакцій. І з внутрішньоклітинних утворень має власну структуру і специфічну функцію, але за її взаємодії можлива гармонійна життєдіяльність клітини. За підсумками такої взаємодії речовини із довкілля вступають у клітину, а відпрацьовані продукти виводяться з її в навколишнє середовище — так відбувається обмін речовин. Досконалість структурної організації клітини могло виникнути лише у результаті тривалої біологічної еволюції, у процесі якого що їх нею функції поступово усложнялись.

Простейшие одноклітинні форми є і клітину, і організм зі усіма її життєвими проявами. У багатоклітинних організмах клітини утворюють однорідні групи — тканини. Натомість тканини формують органи, системи, та його функції визначаються загальної життєдіяльністю цілісного организма.

2. Прокариотическая клетка.

Крім організмів з типовою клітинної організацією {эукариотические клітини) існують досить прості, доядерные, чи прокариотические, клітини — бактерії і синезеленые, які мають відсутні оформлене ядро, оточене ядерної мембраною, і високоспеціалізовані внутрішньоклітинні органоиды. Особливу форму організації живого представляють віруси й бактеріофаги (фаги). Їх будова вкрай спрощено: вони складаються з ДНК (або РНК) і білкового футляра. Свої функції обміну речовин і розмноження віруси і фаги здійснюють лише усередині клітин іншого організму: віруси — всередині клітин рослин та тварин, фаги — в бактеріальних клітинах як паразити на, генетичному уровне.

До прокариотам відносять бактерії і сине-зелёные водорості (цианеи)[7]. Спадковий апарат прокариот представлений однієї кільцевої молекулою ДНК, не котра утворює зв’язку з білками, і що містить за однією копії кожного гена — гаплоидные організми. У цитоплазмі є велика кількість дрібних рибосом; відсутні чи слабко виражені внутрішні мембрани. Ферменти пластичного обміну розташовані дифузно. Апарат Гольджи представлений окремими бульбашками. Ферментні системи енергетичного обміну упорядоченно розташовані на півметровій поверхні зовнішньої цитоплазматической мембрани. Зовні клітина оточена товстої клітинної стінкою. Багато прокаріоти здатні до спорообразованию в несприятливих умовах існування; у своїй виділяється невелику ділянку цитоплазми у якому ДНК, і оточують товстої багатошарової капсулою. Процеси метаболізму всередині суперечки практично припиняються. Потрапляючи до сприятливих умови, спору перетворюється на активну клітинну форму. Розмноження прокариот відбувається простим розподілом надвое.

Середній розмір прокариотических клітин 5 мкм. Вони мають ніяких внутрішніх мембран, крім впячиваний плазматичної мембрани. Пласти відсутні. Замість клітинного ядра є його еквівалент (нуклеоид), позбавлений оболонки, та що з одній-єдиній молекули ДНК. Крім того бактерії можуть утримувати ДНК у вигляді крихітних плазмід, подібних з внеядерными ДНК эукариот.

У прокариотических клітинах, талановитими в фотосинтезу (синьо-зелені водорості, зелені і пурпурні бактерії) є різна структуровані великі впячивания мембрани — тилакоиды, за своєю функцією відповідні пластидам эукариот. Ці самі тилакоиды чи — в безбарвних клітинах — більш дрібні впячивания мембрани (інколи ж навіть плазматична мембрана) в функціональному відношенні заміняють мітохондрії. Інші, складно диференційовані впячивания мембрани називають мезасомами; функція не ясна.

Тільки деякі органели прокариотической клітини гомологичны відповідним органеллам эукариот. Для прокариот характерно наявність муреинового мішка — механічно міцного елемента клітинної стенки[8].

[pic].

Заключение

.

Отже, можна навести порівняння поглядів на эукариотической і прокариотической клеткой.

|Признаки |Прокаріоти |Еукаріоти | |1 ЯДЕРНА МЕМБРАНА |Відсутня |Є | |ПЛАЗМАТИЧНА |Є |Є | |МЕМБРАНА | | | |МІТОХОНДРІЇ |Відсутні |Є | |ЭПС |Відсутня |Є | |РИБОСОМИ |Є |Є | |ВАКУОЛІ |Відсутні |Є (особливо характерні | | | |для рослин) | |ЛИЗОСОМЫ |Відсутні |Є | |КЛІТИННА СТІНКА |Є, складається з |Відсутня в тварин клітинах,| | |складного |в рослинних складається з | | |гетерополимерного |целюлози | | |речовини | | |КАПСУЛА |Якщо є, то полягає |Відсутня | | |з сполук білка і | | | |цукру | | |КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ |Відсутня |Є | |РОЗПОДІЛ |Просте |Митоз, амитоз, мейоз | Список литературы.

1. Прокариотические і эукариотические клітини (Т.А. Козлова, В.С.

Кучменко. Біологія в таблицях. М., 2000).

2. Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюїс, М. Рэфф, К. Робертс, Дж.Уотсон.

" Молекулярна біологія клітини ", 2-ге видання, «Світ », 1994.

3. С.Бейкер. Камінь преткновения. Верна чи теорія еволюції? — М.,.

«Протестант», 1992.

4. Гілберт З. Біологія розвитку 3 томам., «Світ », 1993 г.

5. Грін М., Стаут У., Тейлор Д., Біологія 3 томи, М, «Світ », 1990 г.

6. Дубинін Н. П. Нове у сучасній генетики М, «Наука », 1989 г.

———————————- [1] Прокариотические і эукариотические клітини (Т.А. Козлова, В. С. Кучменко. Біологія в таблицях. М., 2000).

[2] Прокариотические і эукариотические клітини (Т.А. Козлова, В. С. Кучменко. Біологія в таблицях. М., 2000).

[3] Грін М., Стаут У., Тейлор Д., Біологія 3 томи, М, «Світ », 1990 г.

[4] Гілберт З. Біологія розвитку 3 томам., «Світ », 1993 р. [5] Прокариотические і эукариотические клітини (Т.А. Козлова, В. С. Кучменко. Біологія в таблицях. М., 2000).

[6] Гілберт З. Біологія розвитку 3 томам., «Світ », 1993 р. [7] Гілберт З. Біологія розвитку 3 томам., «Світ », 1993 г.

[8] Прокариотические і эукариотические клітини (Т.А. Козлова, В. С. Кучменко. Біологія в таблицях. М., 2000).