ТЕМА: КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ

ЖИВОГО

КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

КЛЕТОЧНЫЙ (ЖИЗНЕННЫЙ) ЦИКЛ

СПОСОБЫ РЕПРОДУКЦИИ СОМАТИЧЕСКИХ И ПОЛОВЫХ КЛЕТОК (МИТОЗ, МЕЙОЗ)

ДРУГИЕ СПОСОБЫ РЕПРОДУКЦИИ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК

КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО

Раздел биологии, занимающийся изучением структурной и функциональной организации клетки как единицы живого, получил название цитологии (от греч. cytos – клетка, полость, logos – наука). Открытие клетки связано с именами великих ученых-микроскопистов – Р. Гука, M. Мальпиги, Н. Грю, описавших ячеистое строение многих растительных объектов, а также с именем Антони Ван Левенгука, впервые наблюдавшего реальные клетки животных.

В 1939 году немецкий зоолог Т. Шванн опубликовал труд " Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений", в котором были заложены основы клеточной теории. В этой работе Т. Шванн пришел к двум выводам:

1) клетка – главная структурная единица всех растительных и животных организмов;

2) процесс образования клеток обусловливает рост, развитие и дифференцировку всех растительных и животных тканей и организмов.

Дальнейшее развитие клеточной теории связано с именем немецкого ученого Рудольфа Вирхова, который в 1858 году опубликовал свой труд «Целлюлярная патология». В этой работе Р. Вирхов дополнил клеточную теорию третьим выводом: «Omnis cellula e cellula» каждая клетка из клетки. Этот вывод блестяще подтвердился дальнейшим развитием биологии. В настоящее время не известно иных способов появления клеток помимо их деления. В своей работе Р. Вирхов впервые подошел к объяснению патологического процесса, показав его связь в организме с морфологическими структурами, с определенными изменениями в структуре и функции клеток. Он является основоположником патологической анатомии.

Однако ряд выводов Р. Вирхова оказались ошибочными и закономерно встретили возражения со стороны современников. По Р. Вирхову патологический процесс в организме представляет собой сумму нарушений жизнедеятельности отдельных клеток, это локальный процесс. Р. Вирхов и его последователи не видели также качественных отличий между частью и целым, рассматривая организм вне его исторического развития и условий существования. Эту идею Р. Вирхова обоснованно критиковали И.М. Сеченов, C.П. Боткин, И.П. Павлов, которые показали, что организм – единое целое и интеграция его частей осуществляется, прежде всего, ЦНС.

Благодаря исследованиям Т. Шванна, М. Шлейдена, Р. Вирхова, Т. Моргана, С.Г. Навашина, Н.К. Кольцова, Д.Н. Насонова и др., клетку рассматривают как наименьшую элементарную единицу живого, которой свойственны такие признаки, как метаболизм, воспроизведение, реактивость и изменчивость.

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

1. Все живые организмы состоят из клеток. Клетка – единица строения, функционирования, размножения и индивидуального развития живых организмов. Вне клетки нет жизни.

2. Клетки всех организмов сходны между собой по строению и химическому составу.

3. Клетки могут образовываться только из клеток путем деления.

4. Клеточное строение всех ныне живущих организмов – свидетельство единства происхождения.

Значение клеточной теории:

- доказательство морфологической основы единства живой природы;

- общебиологическое объяснение живой природы;

- доказательство эволюционных процессов.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

Жизненные формы организмов:

1. Доклеточные – царство вирусов.

2. Клеточные: прокариоты – царства бактерий и цианобактерий,

эукариоты – царства растений, животных и грибов.

Основными отличиями строения и жизнедеятельности прокариотических клеток от эукариотических клеток являются следующие (рис. 1):

Рис. 1. Отличие эукариот от прокариот: а - клетка прокариот, б - клетка

эукариот

 

1. Клетка прокариот не имеет оформленного (ограниченного мембраной) ядра, наследственная информация в ней содержится в кольцевой молекуле ДНК. ДНК не заблокирована белками, в первую очередь гистонами, поэтому все гены в ней активны, т. е. постоянно функционируют.

У эукариотических клеток имеется оформленное ядро, а генетический аппарат представлен молекулами ДНК в комплексе с белками – гистонами, упаковывающими ДНК в компактные структуры и регулирующими активность ее генов.

2. Цитоплазма прокариотической и эукариотической клеток окружена мембраной (плазмолеммой), однако у бактерий, растений и грибов снаружи от плазмолеммы располагается клеточная стенка, образованная веществом полисахаридной природы – муреином (бактерии), целлюлозой (растения) или хитином (грибы). Клеточная оболочка животной клетки образована плазмолеммой, покрытой снаружи слоем гликокаликса.

3. В цитоплазме прокариотической клетки отсутствуют мембранные органеллы (митохондрии, пластиды, эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, лизосомы, пероксисомы), а ограниченное количество мембран представляет собой впячивания плазмолеммы внутрь цитоплазмы – мезосому.

4. Синтез белка осуществляется свободными рибосомами, имеющими меньший размер (70S), чем рибосомы эукариотнческих клеток (80S).

Большая субъединица рибосомы прокариотической клетки содержит 2 молекулы рибосомной РНК (рРНК), тогда как субъединица рибосомы эукариотической клетки – 3 молекулы рРНК.

5. Специальные органеллы прокариотической клетки – жгутики устроены проще, чем жгутики эукариотической клетки: они лишены внутреннего каркаса из микротрубочек и микрофиламентов.

6. В цитоплазме многих прокариотических клеток имеются газовые вакуоли.

7. В прокариотических клетках отсутствует клеточный центр.

 

8. Прокариоты размножаются простым делением клетки, у эукариот имеет место половой процесс с образованием гамет.

9. У прокариотических клеток отсутствует амебоидное движение и внутриклеточные перемещения цитоплазмы.

10. Синтез АТФ осуществляется в прокариотических клетках на мембране плазмолеммы.

Эукариотические клетки имеют обособленное ядро, наружную биологическую мембрану – плазмолемму и цитоплазму с органеллами и включениями.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: