Сделай Сам Свою Работу на 5
 

Типы клеточной организации. Строение про- и эукариотических клеток.

Активность организма зависит от клетки, в клетке хранится, перерабатывается наследственная информация. Клетка – основная единица, через которую проходит, запасается и перерабатывается энергия, вещество.

В настоящее время установлены 2 вида клеточной организации: прокариоты и эукариоты. Они существенно отличаются друг от друга. К прокариотическим организмам относят бактерии, СЗО и архебактерии (бактерии, выживающие в крайне тяжелых условиях). 0,5-0,3 мкм – размер. Генетическая информация в одной хромосоме – двуцепочечная ДНК, кольцевой формы. Состав хромосом: нет гистоновых белков. Распространены повсеместно. Короткая регенерация, короткое время размножения, быстрый рост, большое биохимическое разнообразие. Эукариотические клетки имеют сильно разветвленные внутриклеточные мембраны. Ядра содержат ядрышки и хромосомы (количество хромосом больше 2). В состав хромосом также входят белки-гистоны, РНК и др. эукариотические клетки способны существовать вместе с другими эукариотическими клетками и являются субъединицами многоклеточного организма. Прокариоты и эукариоты относятся к кислороду по-разному. Большинство прокариот – облигатные анаэробы, реже – факультативные анаэробы, есть и облигатные аэробы. Среди эукариот – единообразие – облигатные аэробы.

Прокариоты возникли в период, когда содержание в среде кислорода изменялось, к моменту возникновения эукариот количество его было высоким и стабильным.

Между прокариотами и эукариотами прочные эволюционные связи. У них сходные метаболические пути. У прокариот – брожение, у эукариот – гликолиз. Реакции похожи, механизм почти один и тот же. Анаэробное брожение как источник энергии возникло на ранних стадиях эволюции. С появлением кислорода появилась возможность более эффективного процесса окисления – 36 молекул АТФ из 1 молекулы глюкозы – окислительное фосфорилирование. Причем у эукариот оба процесса имеют место. Поэтому КПД – 38АТФ. Наличие обоих процессов имеет большое значение, один процесс может временно компенсировать другой.



СЗО осуществляют аэробный фотосинтез. Предполагают, что цианобактерии способствовали накоплению кислорода в первичной атмосфере (около 1,5 млрд. лет назад).

Характерные признаки прокариотических и эукариотических клеток

Признаки Прокариоты Эукариоты
Группа организмов Бактерии, цианобактерии Грибы, растения, животные
Размеры клетки Обычно 1-10 мкм Обычно 10-100 мкм
Плазматическая мембрана Имеется Имеется
Ядерная мембрана Отсутствует Отсутствует у животных, у растений состоит главным образом из целлюлозы
Органеллы мембранного происхождения: митохондрии, ЭПС, комплекс Гольджи Отсутствуют Имеются
Рибосомы Имеются Имеются
Лизосомы Отсутствуют Имеются
Хромосомы Одиночные оголённые структуры, состоят только из молекулы ДНК Структуры, состоящие из ДНК и белка
Фотосинтетический аппарат Мембраны с хлорофиллом А и фикоцианином у цианобактерий и с бактериофиллом у бактерий Хлоропласты, содержащие хлорофилл А и В, собранные в стопки
Подвижность Неподвижные или со жгутиками, состоящими из белка флагелина Обычно подвижные реснички или жгутики состоят из микротрубочек
Деление Бинарное(деление пополам) Митотическое
Репликация ДНК начинается С одной точки С многих точек
Повторяющиеся последовательности ДНК Нет Есть
Наличие внеядерной ДНК Нет Есть
По отношению к кислороду Аэробы и анаэробы Аэробы

 

 

Гипотезы происхождения эукариотических клеток (симбиотическая, инвагинационная)

Симбиотическая гипотеза(Ида Моргулис)

Клетка-хозяином-клетка анаэробный прокариот, способный лишь к амебоидному движению.

Переход к аэробному дыханию связан с наличием в клетке митохондрии, которые произошли путем изменений симбионтов — аэробных бактерий, проникших в клетку-хозяина и сосуществовавших с ней. Сходное происхождение предполагают для жгутиков, предками которых служили симбионты-бактерии, имевшие жгутик и напоминавшие современных спирохет.

Приобретение клеткой жгутиков имело наряду с освоением активного способа движения важное следствие общего порядка. Предполагают, что базальные тельца, которыми снабжены жгутики, могли эволюционировать в центриоли в процессе возникновения механизма митоза.

Способность зеленых растений к фотосинтезу обусловлена присутствием в их клетках хлоропластов. Симбионтами клетки-хозяина, давшими начало хлоропластам, послужили прокариотические синезеленые водоросли.

Серьезным доводом в пользу симбиотического происхождения митохондрий, центриолей и хлоропластов является то, что перечисленные органеллы имеют собственную ДНК. Вместе с тем белки бациллин и тубулин, из которых состоят жгутики и реснички соответственно современных прокариот и эукариот, имеют различное строение. У бактерий не найдено также структур со свойственной жгутикам, ресничкам, базальным тельцам и центриолям эукариотических клеток комбинацией микротрубочек: «9 + 2» или «9 + 0».

Предполагают, что ядро также могло образоваться из симбионта-прокариота.

 

Согласно инвагинационной гипотезе, предковая форма- аэробный прокариот. Внутри такой клетки-хозяина находилось одновременно несколько геномов, первоначально прикреплявшихся к клеточной оболочке. Органеллы, имеющие ДНК, а также ядро, возникли путем впячивания и отшнуровывания участков оболочки с последующей функциональной специализацией. В процессе дальнейшей эволюции произошло усложнение ядерного генома, появилась система цитоплазматических мембран.

Инвагинационная гипотеза хорошо объясняет наличие в оболочках ядра, митохондрий, хлоропластов, двух мембран. Однако она не может ответить на вопрос, почему биосинтез белка в хлоропластах и митохондриях в деталях соответствует таковому в современных прокариотических клетках, но отличается от биосинтеза белка в цитоплазме эукариотической клетки.

 

Иерархические уровни организации жизни. Проявления главных свойств жизни на различных уровнях её организации

 

Модель ступенчатой горки.

 

Биосферный-биосфера, поток энергии, круговорот вещ-в.

видовой, популяционный-популяция, изменение генофонда

 

 

Размеры объекта Элементарная ед. Уровень организации (по объекту изучения) Элементарн. Процесс
0,1 мм (100мкм) и Более Организм, органы Организменный, органный Онтогенез
100—10 мкм Ткань Тканевый Гистологический
20—0,2 мкм (200 нм) Клетка Клеточный Клеточный метаболизм (Клетка-первичный целостная систеа с жестко фиксированными внутри клетки связями
200—1 нм Клеточные компоненты Субклеточный Ультраструктурный (электронно-микроскопический)
Менее 1 нм Ген Молекулярно-генетич Редупликация или самовоспроизведение

 

 

Клетка – элементарная биологическая система. Клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена, история, её основные положения. Современное состояние клеточной теории. Значение клеточной теории.

1665 – англ. Роберт Гук, рассматривая срез пробки, увидел целлюлозные оболочки и ввел термин «клетка».

Клетка-система мембран, ограничивающая внутриклеточное пространство.

Клетка-наименьшая по размеру структура, которой присуща вся совокупность свой-в живых существ, и, кот-я может поддерживать эти свойства в самой себе, при подходящих условиях, и передавать их в ряду поколений.

 

1838 – 1839 – М.Шлейден и Т. Шванн предложили клеточную теорию.

Клеточная теория

1. Все организмы состоят из клеток.

2. Все клетки развиваются по единому плану.

3. Свойства многоклеточного организма сводятся к арифметической сумме свойств тех клеток, которые его слагают.

Шлейден предложил считать ядро наиболее постоянной структурой клетки. Многие положения оказались неверными (положение 3). Клетка стала изучаться. Клеточная теория оказала большое влияние на биологию и медицину.

1858 – Рудольф Вирхов опубликовал свой труд. Если существует живая клетка, то она произошла от клетки. « Каждая клетка от клетки». Применил свои положения теории в клеточной патологии.

 

 



©2015- 2023 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.