Презентация, доклад на тему Клетка. Строение клетки.Митоз. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Сходство и отличие митоза и мейоза, их значение. Деление клетки.

“цитос" - клетка, “логос" - наука). Предмет цитологии - клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточных организмов, к числу которых относятся бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли.

Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды.

клеточной теории

Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого.
Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, жизнедеятельности и обмену веществ.

результате деления исходной (материнской) клетки.
В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

разрушенными клеточными оболочками помещают в пробирки и вращают в центрифуге с большой скоростью. Разные клеточные органоиды осаждаются в пробирке при разной скорости центрифугирования. Их выделяют и исследуют.

могут служить свободноживущие простейшие, которых в лаборатории содержат в специальных средах;
Метод клеточных культур используют для изучения клеток тканей животного организма.
Метод микрохирургии используют при изучении живых клеток .
Клетки крови можно изучать в капле плазмы или в специальной синтетической среде.
При изучении живых клеток используют различные красители, в том числе способные светиться (флуоресцировать) при поглощении световой энергии. Многие красители избирательно связываются с некоторыми структурами клетки, вызывая их свечение.

1 - светового; 2 - электронного; 3 — сканирующего

сканирующий световой микроскоп позволяет получить серии последовательных изображений, на основании которых реконструируется объёмное изображение клетки.

Раковые клетки в конфокальном микроскопе

Клетка в сканирующем микроскопе

различаются по форме и функциям.

Клетки листа

Клетки жировой ткани

Клетки нервной ткани.

Д.И. Менделеева в тех или иных количествах.

независимо от его содержания. Химические соединения
Вода Минеральные соли Органические вещества
Белки Жиры Углеводы
Нуклеиновые кислоты

Итак, в клетке обнаружено значительное большинство элементов периодической системы Менделеева. Они объединены в четыре группы по количеству содержания в клетке: 1-я группа – биогенные элементы: кислород, азот, углерод, водород (98%); 2-я группа – макроэлементы, с содержанием 0,1-0,01%: магний, калий, натрий, кальций, железо; 3-я группа микроэлементы, с содержанием 0,001-0,000001%: бор, кобальт, бром, йод; 4-я группа – ультрамикроэлементы, с содержанием менее 0,000001%: уран, золото, ртуть, селен. А также, в клетке имеются химические соединения: вода, минеральные соли, органические соединения – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. 

организмов
Организмы




В генетике
Для раскрытия тайн эволюции
и т.д.

прокариоты

эукариоты

имеют клеточного строения. Все остальные организмы представлены различными клеточными формами жизни. Все это разнообразие можно разделить на две группы живых организмов, различающихся клеточной организацией: прокариоты и эукариоты.

одноклеточные
организмы (протисты)
микоплазмы
бактерии клетки многоклеточных организмов
(растения, грибы, животные)
цианобактерии

цитоплазме, а их функции выполняют различные выросты плазматической мембраны.
В цитоплазме отсутствуют микротрубочки, вследствие чего цитоплазма неподвижна, а органоиды движения реснички и жгутики имеют особую структуру. Как растительная и грибная клетки, прокариотическая клетка имеет клеточную стенку, но основным ее компонентом является муреин.
(муреин-гетерополимер, состоящий из остатков N–ацетилглюкозамина и N–ацетилмурамовой кислоты,соединенных между собой 1,4–глюкозидными связями. Через лактильные группы и тетрапептидные мостикигетерополимерные цепи М. связаны между собой и образуют муреиновый мешок – опорный каркас клеточнойстенки бактерий.
(Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.)

находится в цитоплазме в виде кольцевой молекулы ДНК. Эта молекула (нуклеоид) не окружена ядерной оболочкой, характерной для эукариот, и прикрепляется к плазматической мембране (рис.1). Таким образом, прокариоты не имеют оформленного ядра. Кроме нуклеоида в прокариотической клетке часто встречается небольшая кольцевая молекула ДНК, называемая плазмидой. Плазмиды могут перемещаться из одной клетки в другую и встраиваться в основную молекулу ДНК.

лет. Диаметр 0,1 – 0,25 мкм. Большинство из них симбионты и факультативные паразиты млекопитающих, насекомых и растений. В отличие от вирусов они способны к самовоспроизведению, в отличие от бактерий – не имеют клеточной стенки. Поражение плодов человека микоплазмами приводит к заболеваниям – микоплазмозам. Они поражают легкие и ЦНС. Способны оказывать тератогенное действие, вызывая хромосомные нарушения. У взрослых отмечаются микоплазмозы легких, дыхательных и мочеполовых путей.
Микоплазма (лат. Mycoplasma) — род бактерий) — род бактерий класса Микоплазмы (Mollicutes), не имеющих клеточной стенки. Представители вида могут быть паразитарными или сапротрофными. Несколько видов патогенны для людей, в том числе Mycoplasma pneumoniae, которая является одной из причин атипичной пневмонии и других респираторных заболеваний, и Mycoplasma genitalium, которая, как считается, участвует в появлении тазовых воспалительных заболеваний.

оформленное ядро, окруженное ядерной мембраной. Генетический аппарат – сложного строения ДНК, связанная с белками – гистонами.

по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ, размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки, в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

в обмене веществ между клеткой и средой.

и кариоплазмы (ядра). В цитоплазме различают гиалоплазму (цитоплазматический матрикс), органоиды и включения. Снаружи клетка покрыта оболочкой, основным компонентом которой является элементарная (биологическая) мембрана.

В цитоплазме находятся органоиды (или органеллы) и включения.

более жидкая и гель – более густая.
2. Органеллы – постоянные компоненты.
3. Включения –временные компоненты.
Свойство цитоплазмы – циклоз (постоянное движение)

Обязательная часть клетки,
заключенная между плазма-
тической мембраной и ядром

структурные компоненты и клеточные включения – непостоянные структуры клетки.
Включения могут находиться в виде капель (жиры) и зёрен (белки, углеводы).
Выполняемые функции:
Связывает все части клетки в единое целое.
Осуществляет транспортировку веществ.
В ней протекают химические процессы.
Выполняет опорную функцию.

обеспечении их химического взаимодействия.
В ней находятся органоиды (органеллы) и включения.

organon – "орган" и eidos – "вид") – постоянные структурные компоненты, которые выполняют жизненно важные для клетки функции.

клетках всех эукариот за исключением эритроцитов млекопитающих. У некоторых простейших имеются два ядра, но как правило, клетка содержит только одно ядро. Ядро обычно принимает форму шара или яйца; по размерам (10–20 мкм) оно является самой крупной из органелл.

Ядерная оболочка пронизана порами.
Ядро заполнено ядерным соком - кариоплазмой.
Может иметь одно или несколько ядрышек – это место синтеза р-РНК и образования субъединиц рибосом.
Содержит хромосомы, состоящие из ДНК и белка.
Выполняемые функции:
Хранение генетической информации.
Осуществляет синтез РНК.
Регулирует процессы обмена веществ в клетке.

мкм) - митохондрии (греч. “митос” - нить, “хондрион” - зерно, гранула).
Оболочка митохондрии состоит из двух мембран - наружной и внутренней.

Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана, образует многочисленные складки, которые направлены в полость митохондрии. Складки внутренней мембраны называют кристами (лат. “криста” - гребень, вырост). Число крист неодинаково в митохондриях разных клеток. Их может быть от нескольких десятков до нескольких сотен. Митохондрии называют “силовыми станциями” клеток” так как их основная функция - синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Новые митохондрии образуются делением уже существующих в клетке митохондрий.

включающее ДНК, РНК, белок и рибосомы)
Функции:
Синтез АТФ
Синтез собственных органических веществ,
Образование собственных рибосом

помощью рибосом)
Транспорт веществ

органических веществ
«Упаковка» органических веществ
Выведение органических веществ
Образование лизосом

отмерших органоидов клетки,
Уничтожение отработавших клеток.

Хлоропласты – зелёные пластиды; Лейкопласты – бесцветные пластиды в клетках неокрашенных частей растений.

Рибосомы

Рибосомы обнаружены в клетках всех организмов. Это микроскопические тельца округлой формы диаметром 15-20 нм. Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой. В одной клетке содержится много тысяч рибосом, они располагаются либо на мембранах гранулярной эндоплазматической сети, либо свободно лежат в цитоплазме. В состав рибосом входят белки и РНК.

Функция рибосом - это синтез белка. Синтез белка - сложный процесс, который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до нескольких десятков объединенных рибосом. Такую группу рибосом называют полисомой. Синтезированные белки сначала накапливаются в каналах и полостях эндоплазматической сети, а затем транспортируются к органоидам и участкам клетки, где они потребляются. Эндоплазматическая сеть и рибосомы, расположенные на ее мембранах, представляют собой единый аппарат биосинтеза и транспортировки белков.

удвоению
Функции:
Принимает участие в делении клеток животных и низших растений

включения то появляются, то исчезают в клетке в процессе ее жизнедеятельности.

К клеточным включениям относятся углеводы, жиры и белки.
Все эти вещества накапливаются в цитоплазме в виде капель и зерен различной величины и формы. Они периодически синтезируются в клетке и используются в процессе обмена веществ.

участии ЭПС
Нуклеиновых кислот нет

внутриклеточное пищеварение

– осморегуляция, удаление жидких продуктов метаболизма.

мембране).
Псевдоподии (амебовидные выступы цитоплазмы).
Миофибриллы (тонкие нити длиной до 1 см.).

Микротрубочки представляют собой достаточно жёсткие структуры и поддерживают форму клетки, образуя своеобразный цитоскелет. С опорой и движением связана и ещё одна форма органелл – микрофиламенты – тонкие белковые нити диаметром 5–7 нм.

Цитоскелет клетки. Микрофиламенты
окрашены в синий, микротрубочки –
в зеленый, промежуточные волокна –
в красный цвет.

клетках (за исключением центриолей). Однако имеются в них и свойственные только для растений структуры.
Клеточные стенки растений состоят из целлюлозы, образующей микрофибриллы.
Клеточные стенки служат растениям опорой, предохраняют клетки от разрыва, определяют форму клетки, играют важную роль в транспорте воды и питательных веществ от клетки к клетке.
Соседние клетки связаны друг с другом плазмодесмами,
проходящими через мелкие поры клеточных стенок.

этапа:
а) поступление веществ в клетку (мембранный транспорт);
б) превращение и распределение веществ в клетке;
в) выделение из клетки продуктов обмена.

Организация потока энергии в клетке
Энергетический обмен имеет 3 этапа:
- подготовительный
- бескислородный (анаэробный)
- кислородный (аэробный)
Первичным источником энергии на планете является Солнце.

где сложные органические соединения расщепляются до простых: полисахариды до моносахаридов, белки до аминокислот, жиры до глицерола и жирных кислот. Выделяемая при этом энергия рассеивается в виде тепла.

где сложные органические соединения расщепляются до простых: полисахариды до моносахаридов, белки до аминокислот, жиры до глицерола и жирных кислот. Выделяемая при этом энергия рассеивается в виде тепла.
Анаэробный этап протекает в цитоплазме клеток. В нем участвуют 10 ферментов. Глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты, и образуются 2 молекулы АТФ. Пировиноградная кислота может поступать в митохондрии (для дальнейших превращений). При работе мышц в них образуется молочная кислота.

с коферментом А (К0А) поступает во внутренний матрикс митохондрии. От активированной формы уксусной кислоты (Ацетил К0А) отщепляются атомы водорода. Из митохондрии выделяется образовавшийся CO2, а протоны и электроны (из атомов водорода) переходят на систему ферментов тканевого дыхания (рис. 5). Протоны накапливаются на наружной поверхности внутренней мембраны, а электроны - на внутренней. При достижении критического потенциала протоны проходят через каналы в АТФ - сомах. Электроны отдают энергию для присоединения остатков фосфорной кислоты к АДФ и образования АТФ и соединяются с протонами. Образуются атомы водорода, которые с кислородом дают молекулы воды. В результате всех реакций преобразования 1 молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ + 2 молекулы анаэробного этапа - итого 38 молекул АТФ

выполняемым функциям в клетке.
Органоиды клетки совместно с цитоплазматической мембраной, ядром и цитоплазмой образуют целостную систему.
Клетка – мельчайшая биологическая система.

герпесе.
Сообщение о гриппе.
Сообщение о ВИЧе.

Какие органоиды отвечают за обеспечение клетки энергией?
3. Какие органоиды отвечают за расщепление органических веществ?
4. Какие органоиды получили название «экспортная система клетки»?
5. Какие органоиды есть только у растительной клетки?
6. Органоид, отвечающий за хранение и передачу наследственной информации?
7. Что такое фагоцитоз?
8. Что такое пиноцитоз?

Пластиды
6. Ядро
7. Захват плазматической мембраной твёрдых частиц
8. Захват плазматической мембраной капель жидкости

и функции. Митоз. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Сходство и отличие митоза и мейоза, их значение. Деление клетки.

состоит из ДНК и белка. Комплекс белков, связанных с ДНК, образует хроматин . Белки играют важную роль в упаковке молекул ДНК в ядре. Строение хромосомы лучше всего видно в метафазе митоза. Она представляет собой палочковидную структуру и состоит из двух сестринских хроматид, удерживаемых центромерой в области первичной перетяжки. Диплоидный набор хромосом организма называется кариотипом. Под микроскопом видно, что хромосомы имеют поперечные полосы, которые чередуются в различных хромосомах по-разному. Распознают пары хромосом, учитывая распределение, светлых и темных полос (чередование АТ и ГЦ – пар). Поперечной исчерченностью обладают хромосомы представителей разных видов. У родственных видов, например у человека и шимпанзе, сходный характер чередования полос в хромосомах.

кариотипе человека 46 хромосом – 44 аутосомы и 2 половые хромосомы. Мужчины гетерогаметны (половые хромосомы ХУ), а женщины гомогаметны (половые хромосомы XX). У-хромосома отличается от Х-хромосомы отсутствием некоторых аллелей. Например, в У-хромосоме нет аллеля свертываемости крови. В результате гемофилией болеют, как правило, только мальчики. Хромосомы одной пары называются гомологичными. Гомологичные хромосомы в одинаковых локусах (местах расположения) несут аллельные гены.

ее жизни от деления до деления. Клетки размножаются путем удвоения своего содержимого с последующим делением пополам. Клеточное деление лежит в основе роста, развития и регенерации тканей многоклеточного организма. Клеточный цикл подразделяют на интерфазу, сопровождающуюся точным копированием и распределением генетического материала и митоз – собственно деление клетки после удвоения других клеточных компонентов. Длительность клеточных циклов у разных видов, в разных тканях и на разных стадиях широко варьирует от одного часа (у эмбриона) до года (в клетках печени взрослого человека).

период клетка готовится к делению. Удваивается количество ДНК в хромосомах. Удваивается количество других органоидов, синтезируются белки, причем наиболее активно те из них, которые образуют веретено деления, происходит рост клетки.
К концу интерфазы каждая хромосома состоит из двух хроматид, которые в процессе митоза станут самостоятельными хромосомами.
Митоз – это форма деления клеточного ядра. Следовательно, происходит он только в эукариотических клетках. В результате митоза каждое из образующихся дочерних ядер получает тот же набор генов, который имелародительская клетка. В митоз могут вступать как диплоидные, так и гаплоидные ядра. При митозе получаются ядра той же плоидности, что и исходное. Митоз состоит из нескольких последовательных фаз.

к центромерам хромосом протягиваются микротрубочки, образующие веретено деления. Хромосомы утолщены и каждая хромосома состоит из двух хроматид.
Метафаза . В этой фазе хорошо видны хромосомы, состоящие из двух хроматид. Они выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку.
Анафаза . Хроматиды расходятся к полюсам клетки с одинаковой скоростью. Микротрубочки укорачиваются.
Телофаза . Дочерние хроматиды подходят к полюсам клетки. Микротрубочки исчезают. Хромосомы деспирализуются и снова приобретают нитевидную форму. Формируются ядерная оболочка, ядрышко, рибосомы.

уменьшению числа хромосом вдвое и образованию гамет. В результате мейоза из одной диплоидной клетки (2n) образуется четыре гаплоидные клетки (n).
Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым в интерфазе предшествует однократная репликация ДНК.
В метафазе I хромосомы выстраиваются по экватору веретена деления. Центромеры обращены к полюсам.
Анафаза I – нити веретена сокращаются, гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, расходятся к полюсам клетки, где формируются гаплоидные наборы хромосом (2 набора на клетку). На этой стадии возникают хромосомные рекомбинации, повышающие степень изменчивости потомков.
Телофаза I – формируются клетки с гаплоидным набором хромосом и удвоенным количеством ДНК. Формируется ядерная оболочка. В каждую клетку попадает 2 сестринские хроматиды, соединенные центромерой.

телофазы II и цитокинеза.
Клетки, содержащие гаплоидный набор хромосом, состоящих из двух хроматид, образуют клетки с гаплоидным набором хромосом, состоящих из одной хроматиды . Таким образом, из одной диплоидной клетки (оогония или сперматогония) образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом.
Биологическое значение мейоза заключается в образовании клеток, участвующих в половом размножении, в поддержании генетического постоянства видов, а также в спорообразовании у высших растений. Мейотическим путем образуются споры мхов, папоротников и некоторых других групп растений. Мейоз служит основой комбина– тивной изменчивости организмов. Нарушения мейоза у человека могут привести к таким патологиям, как болезнь Дауна, идиотия и др.