ПРИРОДЫ: КЛЕТОЧНЫЙ, ОРГАНИЗМЕННЫЙ, ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ, БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЙ, БИОСФЕРНЫЙ. СОВРЕМЕННАЯ КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ, ЕЕ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. РАЗВИТИЕ ЗНАНИЙ О КЛЕТКЕ. КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ – ОСНОВА ЕДИНСТВА ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА, ДОКАЗАТЕЛЬСТВО РОДСТВА ЖИВОЙ ПРИРОДЫ. МНОГООБРАЗИЕ КЛЕТОК. ПРОКАРИОТИЧЕСКИЕ И ЭУКАРИОТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОК РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ, БАКТЕРИЙ, ГРИБОВ. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ. МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИЙ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (БЕЛКОВ, НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ, УГЛЕВОДОВ, ЛИПИДОВ, АТФ), ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ КЛЕТКИ. РОЛЬ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКЕ И ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИЙ ЧАСТЕЙ И ОРГАНОИДОВ КЛЕТКИ – ОСНОВА ЕЕ ЦЕЛОСТНОСТИ 1
совершенствует микроскоп и вводит термин «клетка» - 1665 г. • Левенгук – рассматривает под микроскопом каплю воды из лужи – 1670 г. • Шванн и Шлейден разрабатывают клеточную теорию – 1839 г. • Рудольф Вирхов – дополнил клеточную теорию в 1855 г. Отец патологической анатомии. 3
элементарная структурная и функциональная единица живых организмов. • 2. Новые клетки образуются только из клеток. • 3. Все клетки в основе своей сходны по химическому составу и характеру протекающих в них реакций (обмену веществ). • 4. Активность организма как целого складывается из активности и взаимодействия отдельных клеток. 8
• Митохондрии • Хлоропласты • Аппарат Гольджи • Рибосомы • Лизосомы, пероксисомы • Цитоскелет из микротрубочек • Клеточный центр из микротрубочек • Жгутики и реснички (органеллы движения – тоже из микротрубочек) • ЯДРО 13
• Центральные вакуоли есть только в клетках растений • Пластиды есть только в клетках растений • Клеточная стенка в клетках растений состоит из целлюлозы, у животных нет клеточной стенки • Запасные вещества: у растений – крахмал, у животных – гликоген • У растений нет клеточного центра (центриоль); присутствует только у низших растений 15
• синтез белка (шероховатая ЭПС) • транспорт веществ из одной части клетки в другую • разделение цитоплазмы клетки на компартменты ( «отсеки») • место образования аппарата Гольджи. 18
– полярный растворитель, в свободном и связанном состоянии составляет до 95% массы организма. • Уникальность воды – свойства кислоты и основания, водородные связи обусловливают высокую температуру плавления, кипения и испарения, высокую вязкость, высокое поверхностное натяжение. Без водородных связей кипела бы при -80оС, замерзала бы при -100оС. • В жидком состоянии плотнее, чем в твёрдом. • Функции воды: структурная, механическая (тургор), транспортная, метаболическая, (термо)регуляторная. • *Водородная связь – это форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать N, O или F. 26
пептидной связью. • Вторичная структура (фибриллярная) – водородные связи между карбоксилами и аминогруппами внутри одной полипептидной цепи • Третичная структура (глобулярная) – уникальная, за счёт ковалентных и водородных связей между радикалами, а также – в зависимости от окружающей среды (некоторые радикалы гидрофобны) • Четвертичная структура – полиглобулярная. 35
по градиенту, без затрат энергии • А) Диффузия – движение растворённого вещества в область его меньшей концентрации • Б) Осмос - движение молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества • В) Облегчённая диффузия – по градиенту, но через специальный переносчик 2) Активный транспорт – с помощью специальных переносчиков, с затратой энергии, в том числе против градиента 3) Эндо-/Экзо-/Пиноцитоз – отдельный вид клеточного транспорта (активного). Также идёт против градиента. 45
• Тургорное давление – давление, оказываемое содержимым клетки на клеточную стенку • Благодаря тургору растительные ткани обладают упругостью, поддерживается вертикальное положение травянистых стеблей 46
раствор NaCl. Как изменились количество воды и количество солей в клетке при достижении гомеостаза. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: • 1) увеличилась • 2) не изменилась • 3) уменьшилась • Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться 49 Количество воды Количество солей
с эритроцитами, помещёнными в растворы с различной концентрацией хлорида натрия (NaCl). Перед началом эксперимента он выяснил, что концентрация NaCl в плазме крови составляет 0,9%. В рамках эксперимента он распределил кровь по двум пробиркам, в каждую из которых добавил растворы NaCl с различной концентрацией в соотношении 1 : 1 (на 1 мл крови — 1 мл раствора NaCl). По результатам наблюдений экспериментатор сделал рисунки эритроцитов А и Б. Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой параметр меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Какие изменения произошли с эритроцитом в пробирке Б? Объясните данное явление. Раствор какой концентрации NaCl был добавлен в пробирку на рис. А, а какой — в пробирку на рис. Б? 51
в растворе (солёность); зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) — изменение формы (объёма) эритроцитов / изменение осмотического давления в эритроците (должны быть указаны обе переменные); • 2. Эритроцит на рис. Б сморщился; • 3. Изменение связано с потерей воды эритроцитом; • 4. Вода поступила из эритроцита в раствор по закону диффузии (осмоса); • 5. В пробирку А был добавлен раствор с концентрацией NaCl 0,9% (физиологический раствор), в пробирку Б — раствор с концентрацией соли больше 0,9% (гипертонический раствор) 52
Клетка является системой, т. к. состоит из множества взаимосвязанных и взаимодействующих частей — органоидов и др. структур. • 2) Клетка может самостоятельно реагировать на изменения в окружающей среде. • (или, Клетка способна реагировать на раздражители или, Клетка отвечает на сигналы внешней среды и возвращается к исходно- му состоянию. Ее реакции на стимулы обратимы.). • 3) В клетке поддерживается относительно постоянный состав благодаря саморегуляции, осуществляемой на генетическом уровне. • (или В клетке поддерживается гомеостаз благодаря саморегуляции, осуществляемой на генетическом уровне.) • Гомеостаз – это саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды. 54
По- другому клеточный центр называется центросомой. В большинстве клеток центросома включает две центриоли. Однако в клетках высших растений и некоторых других организмов клеточный центр есть, а центриолей (или центросомы) нет. • Центриоль - это цилиндрическая частица диаметром около 0,2 мкм и высотой 0,4-0,5 мкм. Ее основу составляют триплеты (от лат. триплекс - тройной) микротрубочек - 3 микротрубочки, последовательно соединенные боковыми поверхностями. 9 триплетов взаимодействуют друг с другом специальными белками и формируют стенку цилиндра. В центре цилиндра расположена белковая ось с девятью белковыми спицами, каждая из которых взаимодействует с одним триплетом и соседней спицей. Снаружи стенка покрыта центриолярным матриксом, на котором и располагается центр организации микротрубочек, функционирующий даже после разрушения центриоли. 58
присутствующие в цитоплазме всех эукариотических клеток. В цитоплазме формируют пучки из параллельно ориентированных нитей или трехмерную сеть. Имеют диаметр около 6—8 нм. 59