Строение и функции клетки эволюция клетки

Тема: Строение и функции клетки

Растительная клетка : Животная клетка :

Строение клетки. Структурная система цитоплазмы

жгутики - еди ничные цитоплазматические выросты на поверхности клетки

ложные ножки (псевдоподии)- амебовидные выступы цитоплазмы

миофибриллы - тонкие нити длиной 1 см и более

образуются у одноклеточных животных в разных местах цитоплазмы для захвата пищи, для передвижения. Характерны для лейкоцитов крови, а так же клеток энтодермы кишечнополостных.

Изучением строения клеток и процессов жизнедеятельности, протекающих в них, занимается наука цитология.

Клетка является наименьшей структурной единицей живого организма, имеющей все признаки жизни: обмен веществ и энергии, саморегуляцию, раздражимость, самовоспроизведение и т. д.

Клетки разных организмов и даже разных тканей одного организма отличаются формой, размерами, функциями и строением. Но при всём разнообразии в них есть много общего. В любой клетке можно выделить три основные части: поверхностный аппарат, цитоплазму с органеллами и ядерный аппарат.

Оформленное ядро имеется только в клетках эукариот. Обычно клетки одноядерные, но существуют и многоядерные (поперечно-полосатые мышечные волокна, клетки некоторых грибов, инфузории и другие). Некоторые специализированные клетки в ходе развития утрачивают ядро, а вместе с ним — способность к размножению (ситовидные трубки растений, эритроциты млекопитающих).

В большинстве клеток ядро имеет округлую форму. Снаружи оно покрыто двумембранной оболочкой (кариолеммой). На наружной мембране могут находиться рибосомы; местами она переходит в эндоплазматическую сеть. В оболочке есть многочисленные поры, через которые в ядро из цитоплазмы поступают ионы, нуклеотиды, белки, АТФ, а из ядра выходят в цитоплазму частицы рибосом и молекулы РНК.

Ядро заполнено гелеобразным содержимым, которое называют ядерным соком или кариоплазмой. В кариоплазме находятся хроматин и ядрышки.

Хроматин образован молекулами ДНК, соединёнными с особыми белками. При делении клетки нити хроматина скручиваются в виде спирали и образуют хромосомы.

Ядрышки — плотные, шарообразные, не ограниченные мембраной тельца внутри ядра. В ядре клетки может быть одно ядрышко или несколько. Здесь синтезируются РНК и образуются рибосомы. Ядрышки можно увидеть в микроскоп между делениями клетки, а в начале деления они разрушаются.

Функции ядра: хранение, воспроизведение и передача генетической(наследственной) информации; управление жизнедеятельностью клетки.

Внутреннее полужидкое содержимое клетки получило название цитоплазмы.

Цитоплазма — это внутренняя среда клетки, в которой находятся все внутриклеточные структуры и протекают процессы обмена веществ.

Цитоплазма эукариотических клеток пронизана трехмерной сетью из белковых нитей, называемых цитоскелетом. Его составляют микротрубочки, промежуточные филаменты и микрофиламенты.

Цитоскелет служит механическим каркасом клетки для поддержания её формы. Компоненты цитоскелета определяют перемещение органелл внутри клетки и движение цитоплазмы, координируют деление клетки.

Во всех клетках имеются рибосомы — немембранные органоиды, участвующие в биосинтезе белка. Каждая рибосома состоит из большой и малой субъединицы, которые образованы молекулами рРНК и белков. Субъединицы рибосом объединяются вместе только для сборки белковой молекулы. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме или прикрепляться к мембранам эндоплазматической сети и к наружной ядерной мембране.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — система мембранных полостей и каналов, пронизывающих всю цитоплазму. Есть гладкая ЭПС и гранулярная, или шереховатая. На поверхности шереховатой ЭПС прикрепляются рибосомы.

Функции ЭПС: разделяет цитоплазму на отсеки; обеспечивает синтез белков, углеводов и липидов; транспортирует вещества внутри клетки.

Синтезированные в клетке вещества по каналам ЭПС транспортируются в комплекс Гольджи.

Аппарат (комплекс) Гольджи образован мембранными цистернами и пузырьками и располагается около ядра.

Функции комплекса Гольджи: накопление веществ и упаковка их в мембранные пузырьки; сборка сложных органических соединений (гликолипидов, липопротеинов и т. д.); образование лизосом.

Лизосомы — это одномембранные пузырьки, заполненные пищеварительными ферментами.

Функция лизосом: расщепление белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот; расщепление ненужных органоидов (автофагия); самоуничтожение клетки (автолиз).

Митохондрии — двумембранные органоиды, участвующие в клеточном дыхании и обеспечивающие клетку энергией, запасённой в аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ). АТФ служит основным источник энергии для всех процессов, которые происходят в клетке.

Количество митохондрий в клетках может быть разное: от одной до нескольких тысяч. Особенно много их в тех клетках, функционирование которых связано с большими затратами энергии (например, в мышечных волокнах).

Наружная мембрана митохондрий гладкая, проницаемая для разных веществ. Внутренняя мембрана менее проницаема, она образует кристы (складки). Между двумя мембранами имеется межмембранное пространство.

На внутренней мембране располагаются ферменты, с участием которых происходит окисление питательных веществ и синтез АТФ за счёт их энергии.

Внутри митохондрия заполнена полужидким матриксом. В нём находятся рибосомы, кольцевые молекулы ДНК, все виды РНК, а также белки, аминокислоты и другие вещества. Наличие собственной ДНК обеспечивает митохондриям возможность самостоятельного размножения.

Существует гипотеза о симбиотическом происхождении митохондрий. Некоторые учёные предполагают, что митохондрии — это бактерии, когда-то паразитирующие в эукариотических клетках, превратившиеся затем в важнейшие органоиды.

Функция митохондрий: осуществление кислородного этапа клеточного дыхания; обеспечение клетки энергией в виде АТФ.

В состав поверхностного аппарата любой клетки обязательно входит плазматическая мембрана, отделяющая клетку от внешней среды и обеспечивающая избирательный транспорт веществ.

В клетках всех живых организмов мембрана образована двойным слоем фосфолипидов, в котором располагаются белковые молекулы: периферические белки — на поверхности, а интегральные — пронизывают оба липидных слоя.

Молекулы некоторых белков образуют каналы, через которые в клетку или из неё транспортируются небольшие частицы, например ионы калия, натрия, кальция.

Поступление в клетку крупных частицы осуществляется путём фагоцитоза или пиноцитоза.

Фагоцитоз — это поглощение клеткой твёрдых частиц. Мембрана клетки окружает пищевую частицу и частица оказывается внутри клетки. Этот процесс невозможен у растений, так как их клетки имеют плотную клеточную стенку из целлюлозы.

Пиноцитоз — это поглощение капелек жидкости. Происходит так же, как фагоцитоз.

При попадании в клетку питательных веществ фагоцитарный или пиноцитарный пузырёк сливается с лизосомой. Там происходит переваривание поглощённых веществ до простых молекул.

На Земле обитает огромное количество видов живых организмов, отличающихся по внешним признакам и по особенностям жизнедеятельности.

О единстве всех видов свидетельствует сходство строения и функционирования их клеток: все клетки похожи по химическому составу; имеется наследственный материал, цитоплазма с органоидами и плазматическая мембрана; во всех клетках сходные механизмы обмена веществ, размножения и т. д. Но есть и отличия, связанные с особенностями жизнедеятельности организмов разных царств.

• имеются пластиды;
• оболочка состоит из плазматической мембраны и клеточной стенки;
• содержатся крупные вакуоли, заполненные клеточным соком;
• запасное вещество — крахмал.

Вакуоль — одномембранный органоид, выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.). Оболочка этой вакуоли называется тонопласт , а её содержимое — клеточный сок .

Пластиды имеют некоторое сходство с митохондриями: они двумембранные, содержат кольцевые молекулы ДНК и рибосомы, способны самостоятельно делиться

Существует три группы пластид: лейкопласты (бесцветные), хлоропласты (зелёные)и хромопласты (оранжевые, красные, жёлтые).

Лейкопласты располагаются в тех частях растения, которые не освещаются солнечным светом, и выполняют запасающую роль. В них накапливаются питательные вещества. Под действием света в лейкопластах может образуется хлорофилл и они превращаются в хлоропласты. Это можно наблюдать в клубнях картофеля, если подержать их некоторое время в освещённом месте. Клубни начинают зеленеть.

Хлоропласты — зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот (растений). В одной зелёной клетке находится несколько десятков хлоропластов. Хлоропласты содержат хлорофилл, и в них происходит процесс фотосинтеза, сущность которого заключается в превращении солнечной энергии во внутреннюю энергию химических связей органических веществ.

Под наружной гладкой мембраной хлоропласта находится складчатая внутренняя мембрана. Складки внутренней мембраны образуют стопки ( граны ) плоских мембранных мешочков ( тилакоидов ). В мембранах тилакоидов находится зелёный пигмент хлорофилл — вещество особого строения, позволяющего его молекулам улавливать кванты света. За счёт световой энергии на мембранах тилакоидов синтезируется АТФ. Образовавшиеся молекулы АТФ расходуются на синтез углеводов, который происходит в строме хлоропласта.

Хромопласты — это жёлтые, красные или оранжевые пластиды, придающие окраску пожелтевшим листьям, лепесткам цветков, оболочкам плодов. Яркий цвет лепестков привлекает насекомых-опылителей, а окраска плодов — животных, распространяющих семена.

Хромопласты образуются из хлоропластов, когда происходит разрушение хлорофилла.

• отсутствует клеточная стенка;
• имеется клеточный центр, образованный двумя центриолями;
• есть лизосомы;
• запасное вещество — гликоген;
• могут быть органоиды движения.

Животные клетки окружены только плазматической мембраной, плотная клеточная стенка отсутствует. Снаружи их плазматической мембраны расположен гликокаликс.

Гликокаликс — надмембранный комплекс, принимающий участие в образовании контактов между клетками.

Также в клетках животных нет крупных вакуолей, но в них есть центриоли (в клеточном центре) и лизосомы.

Клеточный центр — немембранный органоид, состоящий из двух центриолей. Каждая центриоль представляет собой полую цилиндрическую систему, образованную \(9\) триплетами микротрубочек.

Клеточный центр принимает участие в делении клетки. В начале процесса центриоли передвигаются к полюсам клетки и между ними формируются нити веретена деления. Клеточный центр участвует также в образовании цитоскелета, придающего клетке форму и направляющего движение органоидов по цитоплазме.

Лизосомы — это одномембранные органоиды, заполненные гидролитическими ферментами. Функция лизосом — переваривание поступивших в клетку пищевых частиц, расщепление сложных органических соединений до простых. Лизосомы уничтожают также не нужные клетке органоиды и вещества. Иногда лизосомы разрушают и саму клетку, в которой образовались.

так, лизосомы постепенно переваривают все клетки хвоста головастика при его превращении в лягушку. Таким образом, питательные вещества не теряются, а расходуются на формирование новых органов у лягушки.

Многие животные клетки способны к движению, например инфузория туфелька, эвглена зелёная, сперматозоиды многоклеточных животных. Для передвижения существуют особые органоиды — реснички и жгутики , состоящие из таких же микротрубочек, что и центриоли. Основания органоидов движения закреплены в цитоплазме базальными тельцами. Движение жгутиков и ресничек обусловлено скольжением микротрубочек друг относительно друга. Работа жгутиков и ресничек требует затрат АТФ.

• имеется клеточная стенка, состоящая в основном из хитина;
• запасным веществом является гликоген.

Пластид и хлорофилла клетки грибов не содержат, а крупные вакуоли в них формируются в процессе старения клеток.

Тест 3.
Какое положение клеточной теории принадлежит Р. Вирхову?
1) Клетка — элементарная единица живого;
2) всякая клетка происходит из другой клетки;
3) все клетки сходны по своему химическому составу;
4) сходное клеточное строение организмов — свидетельство общности происхождения всего живого.

5)Из приведенных формулировок укажите положение клеточной теории
А) Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской гамет
Б) Каждая новая дочерняя клетка образуется в результате деления материнской
В) Аллельные гены в процессе митоза оказываются в разных клетках
Г) Развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до смерти организма называют онтогенезом

6) Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов разных царств живой природы - одно из положений
А) теории эволюции
Б) клеточной теории
В) учения об онтогенезе
Г) законов наследственности

8) В основе роста любого многоклеточного организма лежит процесс
А) мейоза
Б) митоза
В) оплодотворения
Г) синтеза молекул АТФ

9). Доказательством родства всех видов растений служит
А) клеточное строение растительных организмов
Б) наличие ископаемых остатков
В) вымирание одних видов и образование новых
Г) взаимосвязь растений и окружающей среды

10). Одно из положений клеточной теории
А) при делении клетки хромосомы способны к самоудвоению
Б) новые клетки образуются при делении исходных клеток
В) в цитоплазме клеток содержатся различные органоиды
Г) клетки способны к росту и обмену веществ

11) Согласно клеточной теории, возникновение новой клетки происходит путем
А) обмена веществ
Б) деления исходной клетки
В) размножения организмов
Г) взаимосвязи всех органоидов клетки

12). Какой метод позволяет избирательно выделять и изучать органоиды клетки
А) окрашивание
Б) центрифугирование
В) микроскопия
Г) химический анализ

13) Клеточное строение организмов всех царств живой природы, сходство строения клеток и их химического состава служат доказательством
А) единства органического мира
Б) единства живой и неживой природы
В) эволюции органического мира
Г) происхождения ядерных организмов от доядерных

14). Единицей размножения организмов является
А) ядро
Б) цитоплазма
В) клетка
Г) ткань

15) Единицей развития организмов является
А) ядро
Б) хлоропласты
В) митохондрии
Г) клетка

16) Что служит доказательством родства растений и животных, единства их происхождения?
А) клеточное строение
Б) наличие разнообразных тканей
В) наличие органов и систем органов
Г) способность к вегетативному размножению

17) В клетке сосредоточена наследственная информация о признаках организма, поэтому ее называют
А) структурной единицей живого
Б) функциональной единицей живого
В) генетической единицей живого
Г) единицей роста

18) Разделение органоидов клетки на основе их различной плотности составляет сущность метода
А) микроскопирования
Б) центрифугирования
В) окрашивания
Г) сканирования

19). Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод
А) светового микроскопирования
Б) электронного микроскопирования
В) центрифугирования
Г) культуры тканей

20). Положение клеточной теории
А) хромосомы способны к самоудвоению
Б) клетки размножаются путем деления
В) в цитоплазме клетки имеются органоиды
Г) клетки способны к митозу и мейозу

21). Согласно клеточной теории, клетка - это единица
А) искусственного отбора
Б) естественного отбора
В) строения организмов
Г) мутаций организма

22 Клеточная теория обобщает представления о
А) многообразии органического мира
Б) сходстве строения всех организмов
В) зародышевом развитии организмов
Г) единстве живой и неживой природы

23. «Сходством по строению, химическому составу, обмену веществ обладают клетки всех организмов». Это положение
А) гипотезы возникновения жизни
Б) клеточной теории
В) закона гомологических рядов в наследственной изменчивости
Г) закона независимого распределения генов

24 Какая теория впервые подтвердила единство органического мира
А) хромосомная
Б) эмбриогенеза
В) эволюционная
Г) клеточная

25. Процессы жизнедеятельности у всех организмов протекают в клетке, поэтому ее рассматривают как единицу
А) размножения
Б) строения
В) функциональную
Г) генетическую

26. Какая формулировка соответствует положению клеточной теории
А) клетки растений имеют оболочку, состоящую из клетчатки
Б) клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и жизнедеятельности
В) клетки прокариот и эукариот сходны по строению
Г) клетки всех тканей выполняют сходные функции

27. Организмы растений, животных, грибов и бактерий состоят из клеток – это свидетельствует о

А) единстве органического мира
Б) разнообразии строения живых организмов
В) связи организмов со средой обитания
Г) сложном строении живых организмов

2 8. О единстве органического мира свидетельствует
А) круговорот веществ
Б) клеточное строение организмов
В) взаимосвязь организмов и среды
Г) приспособленность организмов к среде

2 9. Клетку считают единицей роста и развития организмов, так как
А) она имеет сложное строение
Б) организм состоит из тканей
В) число клеток увеличивается в организме путем митоза
Г) в половом размножении участвуют гаметы

30. Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов разных царств живой природы свидетельствует о
А) единстве органического мира
Б) единстве живой и неживой природы
В) взаимосвязи организмов в природе
Г) взаимосвязи организмов и среды их обитания

31 О единстве органического мира свидетельствует
А) наличие ядра в клетках живых организмов
Б) клеточное строение организмов всех царств
В) объединение организмов всех царств в систематические группы
Г) разнообразие организмов, населяющих Землю

32. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов
А) сходны по химическому составу
Б) одинаковы по выполняемым функциям
В) имеют ядро и ядрышко
Г) имеют одинаковые органоиды

33. Немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн, обобщив идеи разных ученых, сформулировали
А) закон зародышевого сходства
Б) хромосомную теорию наследственности
В) клеточную теорию
Г) закон гомологических рядов

34. В клетке происходит синтез и расщепление органических веществ, поэтому ее называют единицей
А) строения
Б) жизнедеятельности
В) роста
Г) размножения

35. Для выявления изменений, происходящих в живой клетке в процессе митоза, используется метод
А) микроскопии
Б) пересадки генов
В) конструирования генов
Г) центрифугирования

36. В световой микроскоп можно увидеть
А) деление клетки
Б) репликацию ДНК
В) транскрипцию
Г) фотолиз воды

37. Укажите одно из положений клеточной теории
А) Половые клетки содержат всегда гаплоидный набор хромосом
Б) Каждая гамета содержит по одному гену из каждой аллели
В) Клетки всех организмов имеют диплоидный набор хромосом
Г) Наименьшей единицей строения, жизнедеятельности и
развития организмов является клетка

38. В соответствии с какой теорией организмы разных царств имеют сходных химический состав?
А) хромосомной
Б) эволюционной
В) онтогенеза
Г) клеточной

39. Что свидетельствует о родстве организмов всех царств
А) наличие сходных тканей
Б) развитие от простого к сложному
В) клеточное строение
Г) функциональная роль в экосистемах

40. Какая формулировка соответствует положению клеточной теории?
А) клетки всех тканей выполняют сходные функции
Б) в процессе мейоза образуются четыре гаметы с гаплоидным набором хромосом
В) клетки животных не имеют клеточную стенку
Г) каждая клетка возникает в результате деления материнской клетки

41. Одним из утверждений клеточной теории является следующее:
А) клетка – элементарная единица наследственности
Б) клетка – единица размножения и развития
В) все клетки различны по своему строению
Г) у всех клеток различный химический состав

42. В разработку клеточной теории внесли вклад
А) А.И.Опарин
Б) В.И.Вернадский
В) Т.Шванн и М.Шлейден
Г) Г.Мендель

43. В связи стем, что в любой клетке происходит питание, дыхание, образование продуктов жизнедеятельности, ее считают единицей
А) роста и развития
Б) функциональной
В) генетической
Г) строения организма

44. Сходство обмена веществ в клетках организмов всех царств живой природы – это одно из проявлений теории
А) хромосомной
Б) клеточной
В) эволюционной
Г) происхождения жизни

45. В световой микроскоп можно увидеть
А) биосинтез белка
Б) молекулы АТФ
В) деление клетки
Г) рибосомы

46. Почему структурной единицей живого считают клетку?
А) в ней происходит обмен веществ
Б) клетки способны к делению и росту
В) все клетки имеют сходный химический состав
Г) организмы всех царств живой природы состоят из клеток

47. Вывод о родстве растений и животных можно сделать на основании
А) хромосомной теории
Б) теории гена
В) закона сцепленного наследования
Г) клеточной теории

48. Сходство строения и жизнедеятельности клеток всех организмов свидетельствует о
А) родстве организмов
Б) развитии живой природы
В) приспособленности организмов
Г) многообразии живой природы

49. В световой микроскоп можно увидеть
А) удвоение ДНК
Б) деление клетки
В) расщепление глюкозы
Г) биосинтез белка

50. Клетка – единица роста и развития организма, так как
А) в ней имеется ядро
Б) в ней хранится наследственная информация
В) она способна к делению
Г) из клеток состоят ткани

51. Почему клеточная теория стала одним из выдающихся обобщений биологии?
А) вскрыла механизмы появления различного вида мутаций
Б) объяснила закономерности наследственности и изменчивости
В) установила взаимосвязь онтогенеза и филогенеза
Г) обосновала единство происхождения всего живого

52. Элементарная биологическая система, способная к самовоспроизведению и развитию, –
А) ядро
Б) орган
В) клетка
Г) ткань

53. В соответствии с какой теорией организмы разных царств имеют сходный химический состав?
А) хромосомной
Б) эволюционной
В) онтогенеза
Г) клеточной

54. Единица роста организмов –
А) хромосома
Б) ткань
В) орган
Г) клетка

55. Укажите одно из положений клеточной теории
А) Соматические клетки содержат диплоидный набор хромосом
Б) Гаметы состоят из одной клетки
В) Клетка прокариот содержит кольцевую хромосому
Г) Клетка – наименьшая единица строения и жизнедеятельности организмов

56. Среди указанных формулировок определите положение клеточной теории
А) Аллельные гены в процессе мейоза оказываются в разных половых клетках
Б) Клетки всех организмов сходны по химическому составу и строению
В) Оплодотворение представляет собой процесс соединения мужской и женской клеток
Г) Онтогенез – это развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до смерти организма

57. Клетка – составная часть тканей многоклеточных растений, поэтому ее считают единицей
А) развития
Б) роста
В) жизнедеятельности
Г) строения

58. Согласно клеточной теории клетка – это единица
А) роста и развития организмов
Б) изменчивости
В) наследственности
Г) эволюции органического мира

59. Что служит доказательством единства происхождения органического мира?
А) наличие органических и неорганических веществ
Б) существование одноклеточных организмов и неклеточных форм жизни
В) сходство в строении клеток организмов разных царств
Г) жизнь организмов в природных и искусственных сообществах

60. Укажите одно из положений клеточной теории
А) Единицей строения, жизнедеятельности и развития организмов является клетка
Б) Половая клетка содержит по одному аллелю каждого гена
В) Из зиготы формируется многоклеточный зародыш
Г) В ядрах эукариотических клеток гены расположены в хромосомах линейно

61. Какая формулировка соответствует одному из положений клеточной теории?
А) Новая клетка возникает в результате деления исходной клетки
Б) Клетки прокариот и эукариот сходны по строению
В) Клетки всех тканей живых организмов выполняют сходные функции
Г) В клетках бактерии ядерное вещество находится в цитоплазме

62. Основу роста любого многоклеточного организма составляет
А) содержание в клетках витаминов
Б) взаимосвязь клеток
В) наличие в клетках ферментов
Г) деление клеток

Читайте также:

  
• Есть ли кроссплатформа в watch dogs 2
  
• Список карт бателфилд 2042
  
• Закон российской советской федеративной социалистической республики об изменении наименования
  
• Digma 100 division какое приложение
  
• Работает ли торрент без интернета