100 000 клеток в АИССе. Это главная и первичная часть систем, органов, тканей, костей. хрящей нашей АИССы. От состояния каждой клетки зависит общее Здоровье.

Характеристика клетки. Клеточная мембрана Вопрос 1. Каковы функции наружной мембраны клетки? Наружная клеточная мембрана состоит из двойного липидного слоя и молекул белков, часть которых расположена на поверхности, а некоторые пронизывают оба слоя липидов насквозь. Функции плазматической мембраны: 1. Отграничивающая. Плазматические мембраны образуют замкнутые системы, нигде не прерываясь, т.е. они ни имеют свободных концов, таким образом, они отделяют внутреннее содержимое от окружающей среды. Например, оболочка клетки защищает содержимое цитоплазмы от физических и химических повреждений. 2. Транспортная – одна из важнейших функций связана со способностью мембраны пропускать в клетку или из нее различные вещества, это необходимо для поддержания постоянства ее состава, т.е. гомеостаза (греч. homos – подобный и stasis – состояние). 3. Контактная. В составе тканей и органов между клетками образуются сложные специальные структуры – межклеточные контакты. 4. Плазматическая мембрана многих клеток может образовывать специальные структуры (микроворсинки, реснички, жгутики). 5. На плазматической мембране создается разность электрических потенциалов. Например, гликопротеины эритроцитов млекопитающих создают отрицательный заряд на их поверхности, это препятствует их агглютинации (склеиванию). 6. Рецепторная. Обеспечивается молекулами интегральных белков, имеющих снаружи полисахаридные концы. В мембранах имеется большое число рецепторов — специальных белков, роль которых заключается в передаче сигналов извне внутрь клетки. Гликопротеины участвуют в распознавании отдельных факторов внешней среды и в ответной реакции клеток на эти факторы. Например, яйцеклетка и сперматозоид узнают друг друга по гликопротеинам, которые подходят друг к другу как отдельные элементы цельной структуры (стереохимическая связь по типу «ключ к замку») – это этап, предшествующий оплодотворению. 7. Плазматическая мембрана может участвовать в синтезе и катализе. Мембрана является основой для точного размещения ферментов. В слое гликокаликса могут осаждаться гидролитические ферменты, которые расщепляют различные биополимеры и органические молекулы, осуществляя примембранное или внеклеточное расщепление. Так идет внеклеточное расщепление у гетеротрофных бактерий и грибов. У млекопитающих, например, в кишечном эпителии, в зоне щеточной каемки всасывающего эпителия, обнаруживается большое количество разнообразных ферментов (амилаза, липаза, различные протеиназы, экзогидролазы и др.), т.е. осуществляется пристеночное пищеварение. Вопрос 2. Какими способами различные вещества могут проникать внутрь клетки? Сквозь наружную клеточную мембрану вещества могут проникать несколькими способами. Во-первых, через тончайшие каналы, Образованные молекулами белков, могут проходить внутрь клетки ионы веществ, имеющие небольшие размеры, например ионы натрия, калия, кальция. Это так называемый Пассивный транспорт идет без затрат энергии путем диффузии, осмоса и облегченной диффузии. Во-вторых, в клетку могут попасть вещества путем фагоцитоза или пиноцитоза. Крупные молекулы биополимеров поступают через мембрану благодаря фагоцитозу, явлению, впервые описанному И.И. Мечниковым. Процесс захвата и поглощения капелек жидкости происходит путем пиноцитоза. Путем фагоцитоза и пиноцитоза обычно в клетку проникают пищевые частицы. Вопрос 3. Чем пиноцитоз отличается от фагоцитоза? Фагоцитоз (греч. рhagos – пожирать, cytos – вместилище) – это захват и поглощение клеткой крупных частиц (иногда целых клеток и их частиц). При этом плазматическая мембрана образует выросты, окружает частицы и в виде вакуолей перемещает их внутрь клетки. Этот процесс связан с затратами мембраны и энергии АТФ. Пиноцитоз(греч. pino – пить) – поглощение капелек жидкости с растворенными в ней веществами. Осуществляется за счет образования впячиваний на мембране и формирования пузырьков, окруженных мембраной, и перемещения их внутрь. Этот процесс также связан с затратами мембраны и энергии АТФ. Всасывающая функция эпителия кишечника обеспечивается путем пиноцитоза. Таким образом, при фагоцитозе клетка поглощает твёрдые частички пищи, а при пиноцитозе – капельки жидкости. Если клетка перестает синтезировать АТФ, то процессы пино- и фагоцитоза полностью прекращаются. Вопрос 4. Почему у растительных клеток нет фагоцитоза? При фагоцитозе в том месте, где пищевая частица прикасается к наружной мембране клетки, образуется впячивание, и частица попадает внутрь клетки, окруженная мембраной. У растительной клетки поверх клеточной мембраны имеется плотная непластичная оболочка из клетчатки, что препятствует фагоцитозу Строение и функции ядра Вопрос 1. Каковы функции ядра клетки? Ядро в клетке выполняет основные функции: 1. хранение и воспроизведение наследственной информации, которая хранится в ядре в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом; 2. регуляция обмена веществ в клетке осуществляется благодаря тому, что в ядре содержится наследственная информация о строении клеточных белков в составе ядерных хромосом. Вопрос 2. Какие организмы относятся к прокариотам? Прокариоты — это организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра. К ним относят бактерии, сине-зеленые водоросли (цианобактерии) и археи. Вопрос 3. Как устроена ядерная оболочка? Ядерная оболочка – отделяет содержимое ядра от цитоплазмы. Ядерная оболочка состоит из двух мембран: наружной и внутренней, которые соединяются вместе в области пор. При повышении скорости обменных процессов между ядром и цитоплазмой количество пор увеличивается, т.е. можно судить об активности ядра по количеству пор. Из ядра через ядерные поры выходят: иРНК, тРНК, субъединицы рибосом. В ядро из цитоплазмы поступают ядерные и рибосомальные белки, нуклеотиды, жиры, углеводы, АТФ, вода и ионы. Наружная ядерная оболочка соединяется с гранулярной эндоплазматической сетью. Внутренняя ядерная оболочка контактирует с кариоплазмой (ядерным соком), лишена рибосом и в некоторых местах соединяется с хроматином. Вопрос 4. Что собой представляет хроматин? Хроматин – это комплекс ДНК и белков, в основном гистоновых. Молекулы гистонов с ДНК образуют группы – нуклеосомы. Молекула ДНК, соединенная с нуклеосомой, образует ДНП (дезоксирибонуклеопротеид)– это наименьшая единица хромосомы. В состав хроматина входят РНК, ионы Ca2+ и Mg2+, а также фермент ДНК-полимераза, необходимый для репликации ДНК. Во время деления ядра хроматин спирализуется и становится видимым в световой микроскоп, т.е. начинают формироваться хромосомы (греч.chromo - цвет, soma - тело.). Вопрос 5. Каковы функции ядрышек? Ядрышки – это округлые, сильно уплотненные, не ограниченные мембраной участки ядра. Форма их, размеры и количество зависит от функционального состояния ядра. В клетке, выполняющей функцию синтеза большого количества белка, в ядре будет несколько ядрышек или они будут крупные и рыхлые, т.е. функция ядрышка – это синтез рРНК и сборка малой и большой субъединиц рибосом. В составе ядрышка находится: 80% белка, 10-15% РНК, небольшое количество ДНК и другие химические компоненты. В профазу деления клетки субъединицы рибосом через ядерные поры выходят в цитоплазму, ДНК ядрышка упаковывается на хромосомы, имеющие вторичную перетяжку или ядрышковый организатор, и соответственно, ядрышко как структура распадается и становится не видимой структурой, поэтому иногда говорят, что оно «растворяется». Вопрос 6. Из чего состоит хромосома? Хромосома представляет собой молекулу ДНК, соединенную с особым белком, придающим ей компактность. Вопрос 7. Где располагаются хромосомы у бактерий? В клетках бактерий нет оформленного ядра. Генетический аппарат бактерий представлен одной кольцевой молекулой ДНК (бактериальной хромосомой), которая присоединена в определенном месте к клеточной мембране и занимает в цитоплазме пространство, называемое нуклеоидом. Вопрос 8. Что такое кариотип? Кариотипом - это определенный набор хромосом, характерный для данного вида организмов. Кариотип характеризуется не только числом хромосом, но и их размерами, формой, расположением центромера. Вопрос 9. Как называется набор хромосом в соматических клетках? Как правило, соматические клетки содержат двойной набор хромосом, который называется диплоидным. Вопрос 10. Какой набор хромосом в гаметах? Гаметы содержат только по одной хромосоме каждого вида, т. е. имеют одинарный набор хромосом, который называется гаплоидным. Вопрос 11. Какой гаплоидный набор хромосом в клетках рака, если диплоидный равен 118? Если диплоидный набор хромосом в клетках равен 118, то гаплоидный будет в два раза меньше — 59 (118/2=59). Вопрос 12. Может ли диплоидный набор содержать нечетное число хромосом? Диплоидный набор хромосом может содержать нечетное количество хромосом. Существуют организмы, у которых в соматических клетках имеется только одна половая хромосома. Например, у некоторых насекомых (клопы, кузнечики) самки гомогаметны (XX), а самцы имеют только одну половую хромосому (ХО). Органоиды клетки - комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы. Вопрос 1. Чем образованы стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи? Стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи образованы однослойной мембраной. Вопрос 2. Назовите функции эндоплазматической сети. Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум, ЭПС) - одномембранные органеллы, общего типа, которые представляют собой каналы плазматической мембраны разной формы и величины. ЭПС бывает гладкая и гранулярная. Гладкая ЭПС - мембранные мешочки. Функции: 1) транспорт веществ к комплексу Гольджи; 2) депонирующая. В мышечных клетках накапливает Ca2+, необходимый для мышечных сокращений; 3) детоксикационная - в клетках пе-чени участвует в обезвреживании ядовитых веществ; 4) синтезирует углеводы и липиды, которые поступают внутрь мембран. Гранулярная (ГрЭПС или эргастоплазма) - мембранные мешочки на которых располагаются рибосомы. В клетке располагается вокруг ядра и наружная ядерная оболочка переходит в мембраны ГрЭПС. Функции: 1) делит клетку на отсеки, в которых протекают различные химические процессы; 2) транспортирует вещества к комплексу Гольджи; 3) синтезирует белки, которые поступают внутрь каналов ЭПС, где они приобретают свою вторичную и третичную структуры. Вопрос 3. Какую функцию выполняют рибосомы? Основная функция рибосом — синтез белка. Свободные полисомы синтезируют белок для самой клетки, а прикрепленные на ЭПС - синтезируют белок на экспорт из клетки. Вопрос 4. Почему большинство рибосом расположены на каналах эндоплазматической сети? Гранулярная (ГрЭПС или эргастоплазма) - мембранные мешочки на которых располагаются рибосомы. В клетке располагается вокруг ядра и наружная ядерная оболочка переходит в мембраны ГрЭПС. На рибосомах гранулярной сети синтезируются белки, которые затем поступают внутрь каналов ЭПС, где и приобретают третичную структуру. Белки, синтезируемые рибосомами, расположенными на каналах эндоплазматической сети, сразу же транспортируются к тому месту, где они необходимы в клетке. Вопрос 5. Почему аппарат Гольджи чаще расположен вблизи от ядра клетки? Основные функции аппарата Гольджи: 1)обезвоживание, накопление и упаковка веществ в мембраны; 2)транспорт веществ из клетки; 3)синтезирует полисахариды и присоединяет их к белкам с образованием гликопротеидов, которые обновляют гликокаликс. Гликопротеин (муцин) является важной частью слизи; 4)образует первичные лизосомы; 5)формирует включения; 6)участвует в обмене веществ в клетке; 7)формирует пероксисомы или микротельца; 8) сборка и "рост" мембран, которые затем окружают продукты секреции; 9)участвует в секреции воска растительных клеток. Из чего следует, что основная функция аппарата Гольджи — накапливание веществ, которые синтезирует клетка. Эти вещества важны для основных процессов жизнедеятельности клетки, особенно при ее делении. В результате этого процесса образуются дочерние клетки, которым нужен запас органических веществ, играющих роль строительного материала и энергетических ресурсов. Это и объясняет расположение аппарата Гольджи вблизи ядра клетки. Вопрос 6. Почему в эритроцитах аппарат Гольджи отсутствует? Эритроциты представляют собой специализированные клетки крови, выполняющие газотранспортную функцию. Зрелые эритроциты имеют постоянную форму, не растут и не делятся. Поэтому они не содержат аппарата Гольджи. Строение и функции митохондрий, пластид и лизосом Вопрос 1. Где формируется лизосома? Лизосомы - одномембранные органеллы общего типа. Мембранные пузырьки, содержащие расщепляющие ферменты. Классификация лизосом: первичные - лизосомы, которые содержат только активный фермент (напр. кислую фосфатазу); вторичные - это первичные лизосомы вместе с веществом, которое переваривается (аутофагосомы - расщепляют внутренние части клетки, выполнившие свои функции; гетерофагосомы - расщепляют вещества и структуры, попавшие в клетку). Остаточные тельца - вторичная лизосома, содержащая не переваренный материал. Лизосомы образуются в аппарате Гольджи, куда поступают и где накапливаются ферменты. Вопрос 2. Какова функция митохондрий? Митохондрии - органеллы общего типа, имеющие двух мембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя - образует различной формы выросты - кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) между кристами находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК, которые участвуют в синтезе митохондриальных белков. На внутренней мембране видны грибовидные тела - АТФ-сомы, которые являются ферментами, образующими молекулы АТФ. Функции: 1) синтез АТФ; 2) участвуют в углеводном и азотистом обмене: а) на наружной мембране и рядом в гиалоплазме идет анаэробное окисление (гликолиз); б) на внутренней мембране - кристах - идут процессы, связанные с окислительным циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью переноса электронов, т.е. клеточное дыхание, в результате которого синтезируется АТФ; 3) имеют собственные ДНК, РНК и рибосомы, т.е. сами могут синтезировать белки; 4) синтез некоторых стероидных гормонов.