Клетки животных – определение, функции и структура

Клетки животных – определение, функции и структура

Исторические открытия

1609 – изготовлен первый микроскоп (Г. Галилей)

1665 – обнаружена клеточная структура пробковой ткани (Р. Гук)

1674 – открыты бактерии и простейшие (А. Левенгук)

1676 – описаны пластиды и хроматофоры (А. Левенгук)

1831 – открыто клеточное ядро (Р. Броун)

1839 – сформулирована клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден)

1858- сформулировано положение “Каждая клетка из клетки” (Р. Вирхов)

1873 – открыты хромосомы (Ф. Шнейдер)

1892 – открыты вирусы (Д. И. Ивановский)

1931 – сконструирован электронный микроскоп (Е. Руске, М.Кноль)

1945 – открыта эндоплазматическая сеть (К. Портер)

1955 – открыты рибосомы (Дж. Палладе)

Раздел:Учение о клетке
Тема: Клеточная теория. Прокариоты и эукариоты

Клетка (лат.”цкллюла” и греч. “цитос”) – элементарная жи
вая система, основная структурная единица растительных и животных организмов, способная к самовозобнавлению, саморегуляции и самовоспроизведению. Открыта английский ученым Р. Гуком в 1663г., им же предложена этот термин. Клетка эукариотов представлена двумя системами – цитоплазмой и ядром. Цитоплазма состоит из различных органелл, которые можно классифицировать на: двухмембраные – митохондрии и пластиды; и одномембранные – эндоплазматическая сеть (ЭПС), Аппарат Гольджи, плазмалемма, тонопласты, сферосомы, лизосомы; немембранные – рибосомы, центросомы, гиалоплазма. Ядро состоит из ядерной оболочки (двухмембранной) и немембранных структур – хромосом, ядрышка и ядерного сока. Кроме того, в клетках имются различные включения.

  1. все организмы растений и животных состоят из клеток
  2. каждая клетка функционирует независимо от других, но вместе со всеми
  3. все клетки возникают из безструктурного вещества неживой материи.
  1. клеточная организация возникла на заре жизни и прошла длительный путь эволюции от прокариотов до эукариотов, от предклеточных организмов до одно- и многоклеточных.
  2. новые клетки образуются путем деления от ранее существовавших
  3. клетка является микроскопическо й живой системой, состоящей из цитоплазмы и ядра, окруженных мембраной(за исключением прокариотов)
  4. в клетке осуществляются :
  • метаболизм – обмен веществ;
  • обратимые физиологические процессы – дыхание, поступление и выделение веществ, раздражимость , движение;
  • необратимые процессы – рост и развитие.

Прокариоты (предъядерные, доядерные) составляют надцарство, включающее одно царство – дробянки, объединяющее подцарство архебактерии, бактерии и оксобактерии (отдел цианобактерий и хлороксибактерии)

Эукароты(ядерные) также составляют надцарство. Оно объединяет царства грибы, животные, растения.


Тема: Строение и функции клетки

Растительная клетка : Животная клетка :

Строение клетки. Структурная система цитоплазмы

Органеллы Строение Функции
Наружная клеточная мембрана

Переваривание пищи, попавшей в животную клетку при фагоцитозе. защитная функция. в клетках любых организмов осуществляют автолиз(саморастворение органелл), особенно в условиях пищегого или кислородного голодания. у растений органеллы растворяются при образовании пробковой ткани, сосудов, древесины, волокон.

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.

Животная клетка – определение, функции и структура

Животные клетки являются основной единицей жизни организмов царство Animalia. Это эукариотические клетки, что означает, что они имеют настоящее ядро ​​и специализированные структуры, называемые органеллами, которые выполняют различные функции. Животные клетки не имеют клетка стены или хлоропласты, органеллы что выполняет фотосинтез,

Обзор животных клеток

Животные, растения, грибы и протисты все имеют эукариотические клетки, в то время как бактерии и археи имеют более простые прокариотические клетки. Эукариотические клетки отличаются наличием ядра и других мембраносвязанных органелл. Животные клетки, в отличие от клеток растений и грибов, не имеют клеточная стенка, Вместо, многоклеточный животные имеют скелет которая обеспечивает поддержку их тканей и органов. Кроме того, животным клеткам также не хватает хлоропласты содержится в растениях, которые используются для производства сахара через фотосинтез.

Таким образом, клетки животных считаются гетеротрофными, а не автотрофными. растительные клетки, Это означает, что клетки животных должны получать питательные вещества из других источников, поедая растение клетки или другие клетки животных. Однако, как и все эукариотические клетки, клетки животных имеют митохондрии, Эти органеллы используются для создания АТФ из различных источников энергии, включая углеводы, жиры и белки. Помимо митохондрии, многие другие органеллы находятся в клетках животных, которые помогают им выполнять многие функции, необходимые для жизни.

Структура животных клеток

Ячейка имеет множество разных частей. Он содержит много различных типов специализированных органелл, которые выполняют все свои функции. Не каждая клетка животного имеет все типы органелл, но в целом клетки животных содержат большинство, если не все из следующих органелл.

ядро содержит дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) клетки, ее генетический материал. ДНК содержит инструкции по производству белков, которые контролируют всю деятельность организма. В ядре ДНК плотно обвивается вокруг гистонов, которые являются белками, с образованием структур, называемых хромосомами. Ядро регулирует, какие гены экспрессируются в клетке, которая контролирует активность и функционирование клетки и будет отличаться в зависимости от типа клетки. ДНК расположена в области ядрышка ядра, где сделаны рибосомы. Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерная мембрана ), которая отделяет его от остальной части клетки.

Ядро также регулирует рост и деление клетки. Когда клетка готовится делиться во время митоз хромосомы в ядре дублируют и разделяют, и два дочерние клетки образуются. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деление клеток, Клетки обычно имеют одно ядро ​​каждый.

Рибосомы

Рибосомы – это место, где синтезируются белки. Они находятся во всех клетках, включая клетки животных. В ядре последовательность ДНК, которая кодирует специфический белок, копируется в комплементарную РНК-мессенджер (мРНК ) цепь Цепочка мРНК движется к рибосома через передачу РНК (тРНК ), и его последовательность используется для определения правильного размещения аминокислоты в цепи, которая составляет белок. В клетках животных рибосомы можно свободно найти в клетках цитоплазма или прикреплены к мембранам эндоплазматическая сеть.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум (ER) представляет собой сеть мембранных мешочков, называемых цистернами, которые разветвляются от внешней ядерной мембраны. Он модифицирует и транспортирует белки, которые производятся рибосомами. Существует два вида эндоплазматического ретикулума: гладкий и шероховатый. Грубый ER имеет рибосомы. Smooth ER не имеет прикрепленных рибосом и выполняет функции по производству липидов и стероидных гормонов и удалению токсичных веществ.

Пузырьки

Везикулы – это маленькие сферы липидный бислой, который также составляет внешнюю мембрану клетки. Они используются для транспортировки молекул по клетке от одной органеллы к другой, а также участвуют в обмене веществ. Специализированные везикулы, называемые лизосомами, содержат ферменты, которые переваривают большие молекулы, такие как углеводы, липиды и белки, в более мелкие, чтобы они могли использоваться клеткой.

Аппарат Гольджи

аппарат Гольджи, также называемый комплексом Гольджи или телом Гольджи, также состоит из цистерн, но цистерны не взаимосвязаны, как у ER. Аппарат Гольджи получает белки из ER и складывает, сортирует и упаковывает эти белки в пузырьки.

Митохондрии

процесс клеточное дыхание происходит в митохондрии, Во время этого процесса сахара и жиры расщепляются, и энергия выделяется в виде аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ приводит в действие все клеточные процессы, а митохондрии производят клеточную АТФ, поэтому митохондрии широко известный как «электростанция клетки».

цитозоль

цитозоль это жидкость, содержащаяся в клетках. Цитозоль и все органеллы в нем, кроме ядра, все вместе называют цитоплазмой клетки. Эта решение в основном состоит из воды, но также содержит ионы, такие как калий, белки и небольшие молекулы. РН обычно нейтральный, около 7.

цитоскелета

цитоскелет представляет собой сеть филаментов и канальцев, обнаруженных в цитоплазме клетки. У него много функций: он придает клетке форму, обеспечивает прочность, стабилизирует ткани, закрепляет органеллы внутри клетки и играет роль в клеточная сигнализация, Существует три типа цитоскелетных филаментов: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты. Микрофиламенты самые маленькие, а микротрубочки самые большие.

Клеточная мембрана

клеточная мембрана окружает всю клетку. Животные клетки имеют только клеточную мембрану; у них нет клеточная стенка как клетки растений. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов. Фосфолипиды представляют собой молекулы с фосфатная группа глава прикреплен к глицерин и два хвоста жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде из-за гидрофильный свойства головы и гидрофобный свойства хвостов. Клеточная мембрана избирательно проницаема, что означает, что она пропускает только определенные молекулы. Кислород и углекислый газ легко проходят через него, в то время как более крупные или заряженные молекулы должны проходить через специальный канал в мембране. Это поддерживает гомеостаз в клетке.

Функция животных клеток

Клетки выполняют все процессы организма, включая производство и накопление энергии, производство белков, репликацию ДНК и транспортировку молекул через организм. Клетки узкоспециализированы для выполнения конкретных задач. Например, сердце имеет сердечная мышца клетки, которые бьются в унисон. Клетки пищеварительного тракта имеют реснички, которые являются пальцеобразными выступами, которые увеличивают площадь поверхности для поглощения питательных веществ во время пищеварения. Каждый тип клеток имеет органеллы, подходящие для его конкретной задачи.

В организме человека более 200 различных типов клеток. красный кровь клетки содержат гемоглобин, молекула который несет кислород, и у них нет ядер; это специализация, которая позволяет каждому эритроциту вмещать в себя как можно больше кислорода.

Несколько клеток образуют ткани. Эти группы клеток выполняют определенную функцию. В свою очередь, группы сходных тканей образуют органы тела, такие как головной мозг, легкие и сердце. Органы работают вместе в орган системы, такие как нервная система, пищеварительная система, а также сердечно-сосудистая система, Органные системы варьируются в зависимости от вид.

Например, насекомые имеют открытую систему кровообращения, где кровь закачивается непосредственно в полости тела и окружает их ткани. С другой стороны, позвоночные, такие как рыба, млекопитающие и птицы, имеют замкнутую систему кровообращения. Их кровь заключена в кровеносные сосуды, где она движется к тканям-мишеням. Таким образом, у всех животных были разработаны конкретные способы использования каждой клетки в их теле.

Что нужно знать о животных клетках—основные сведения

Все организмы (за исключением вирусов) представлены клеточными формами жизни.

Животная клетка — основная структурно-функциональная единица жизни организмов, отвечающая за все внутренние процессы.

Одноклеточный — организм, состоящий из одной клетки (простейшие, бактерии).

Многоклеточный — организм, состоящий из набора клеток, объединенных в различные ткани, органы и системы.

Органоиды (органеллы) — неизменные части клетки, выполняющие ряд определенно-конкретных функций.

Бывают нескольких видов:

  • двумембранные;
  • одномембранные;
  • немембранные.

Включения — непостоянные (временные) образования, составляющие клетку (крахмальные зерна, капли жира, соляные кристаллы и другие).

Цитология (от греческого слова «kytos» — клетка и латинского «logos» — наука, учение) — раздел биологии, изучающий строение и процессы жизнедеятельности клеток (животных и растений).

Клеточная биология — более широкая область науки, изучающая типы, структуру и функции абсолютно всех клеток.

Типы и функции клеток

Все клеточные формы жизни по строению составляющих их единиц можно разделить на две группы:

  • прокариотические;
  • эукариотические.

Прокариоты (или доядерные) возникли первыми. Они довольно простые, не обладают явно оформленным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (исключение — плоские цистерны у фотосинтезирующих видов, к примеру, цианобактерий). Область расположения ДНК в цитоплазме — нуклеоид. Единственная молекула ДНК — кольцевая и не имеет связи с белками.

К прокариотам относятся бактерии, цианобактерии (сине-зеленые водоросли).

Эукариоты (ядерные) — более сложные клетки, эволюционно возникшие позже прокариотов (клетки человека являются эукариотическими). Они имеют оформленное ядро, которое отграничено от цитоплазмы ядерной оболочкой. В состав ядра входят хромосомы — линейные молекулы ДНК, связанные с белками. В цитоплазме есть разные мембранные органоиды.

Эукариотами являются грибы, растения и животные.

Функции животных клеток

Клетки отвечают за слаженную работу организма, воспроизводят и контролируют все происходящие в нем процессы. В зависимости от предназначения многочисленные функции клеток можно разделить на:

  • соединительную (образование тканей, органов);
  • энергетическую (выработка и накопление энергии);
  • транспортную (перемещение молекул по организму);
  • генетическую (сбор, сохранение и передача наследственной информации) и многие другие.

То есть клетки не универсальны, они специализируются на выполнении конкретных задач.

Строение клетки

По форме, особенностям строения и функциям клетки чрезвычайно многообразны (например, человеческий организм содержит более 200 клеток). Однако все они имеют схожую структуру. Это сходство обусловлено эволюционным развитием: такое строение наименее энергозатратно (по сравнению с другими возможными формами жизни) и наиболее полно выполняет необходимые для существования организма задачи и цели.

Основные компоненты клетки (органоиды):

  • клеточная (цитоплазмическая) мембрана;
  • ядро;
  • цитоплазма.

Клеточная (цитоплазмическая) мембрана состоит из двух слоев жиров (липидов) и молекулы белка.

  • защитная;
  • отделение внутреннего содержимого клетки;
  • избирательная транспортировка веществ;
  • рецепторная.

Ядро — округлое образование, покрытое двухслойной ядерной мембраной. Оно содержит хромосомы (хроматин).

  • хранение и передача наследственной информации дочерним клеткам;
  • контроль за жизнедеятельностью клетки.

Цитоплазма — внутренняя среда клетки. Она состоит из цитозоля (гиалоплазмы), органоидов и включений.

  • выступает средой для всех клеточных процессов и реакций.

Помимо этих структурных элементов, существуют и другие органоиды:

  • эндоплазматическая сеть (ретикулум);
  • аппарат (комплекс) Гольджи;
  • лизосомы;
  • вакуоли;
  • митохондрии;
  • рибосомы;
  • клеточный центр.

Эндоплазматическая сеть (ретикулум), или ЭПС — сеть мембран, которые соединяют клеточную мембрану с ядерной. Есть два вида ЭПС: гладкая и шероховатая (с рибосомами). Гладкая ЭПС осуществляет синтез и транспортировку жиров и углеводов. Шероховатая ЭПС осуществляет синтез и транспортирует белки.

Аппарат (комплекс) Гольджи — совокупность одномембранных трубочек, пузырьков и цистерн возле ядра — выполняет функции по транспортировке белков, синтезу ферментов и образованию лизосом.

Лизосомы — маленькие пузырьки, покрытые однослойной мембраной, с кислой внутренней средой — осуществляют внутриклеточное пищеварение.

Вакуоли — небольшие одномембранные пузырьки. Бывают двух видов: пищеварительная (с функцией пищеварения) и сократительная (выделяет из клетки излишки воды и непереваренные остатки пищи).

Митохондрии — овальное «тело», окруженное двухслойной мембраной. Осуществляет энергетический обмен (или клеточное дыхание).

Рибосомы — мельчайшие органоиды, состоящие из двух частей (большая и малая субъединицы). Они синтезируют белки.

Клеточный центр — две центриоли (цилиндры из микротрубочек), находящиеся перпендикулярно друг другу. Отвечают за деление клетки.

Особенности и характеристики животной клетки

Согласно клеточной теории (родоначальники: Роберт Гук, Антони ван Левенгук, Маттиас Шлейден, Томас Шван, Рудольф Вирхов), животные клетки:

  • структурные единицы всех живых организмов, то есть все организмы состоят из клеток;
  • функциональные единицы, что означает выполнение клетками всех жизненных функций;
  • единицы развития живого (новые клетки появляются в результате деления исходной/материнской клетки);
  • генетические единицы, то есть они содержат информацию о развитии организма;
  • имеют сходное строение, состав и выполнят строго определенный набор функций.

Животные клетки имеют особенности, отличающие их от растительных. У животных клеток нет клеточной стенки, крупной центральной вакуоли и пластидов. Растительные же клетки не имеют клеточного центра (исключение — низшие растения). Клетки животных — гетеротрофы (используют в качестве источника питания органические соединения), а клетки растений — автотрофы (синтезируют все необходимые для жизни вещества из неорганических соединений). Кроме того, животные клетки обычно меньше клеток растений и грибов.

Строение клетки животного

В основе строения организма животного лежат клеточные совокупности и ансамбли, образующие ткани и органы. Это очень сложная система, все элементы которой взаимосвязаны и действуют через различные биохимические реакции. Все вышеперечисленные признаки и функции клеток характерны для животного организма.

Клетки животных – определение, функции и структура

Клетка животных

Клетка животных

Клетка — целостная и сложная биологическая система, мельчайшая единица строения многоклеточных организмов. Части клетки обеспечивают её нормальную жизнедеятельность, а при размножении — передачу наследственных признаков от родителей детям. В отличие от растительных клеток в клетках животных нет пластид, отсутствует клеточная оболочка.

Тела всех живых организмов состоят из клеток. Есть организмы, тела которых состоят только из одной клетки, — это бактерии, одноклеточные водоросли и грибы, простейшие. Тела большинства животных состоят из множества клеток.

Изучением строения, развития и деятельности клеток занимается наука цитология (от греч. цитос — «клетка», логос — «наука»).

Клетки всех животных имеют общее строение и отличаются от клеток растений. Большинство клеток животных очень мелкие: их размеры — 10-100 микрон (микрометр). Поэтому изучать их строение приходится при большом увеличении микроскопа. Формы клеток животных очень различны: клетки мышц сильно вытянуты в длину, имеют веретеновидную форму, клетки крови — овальной формы, клетки кожи — плоские, вытянутые в высоту или бокаловидные. У одних клеток есть отростки и выступы, другие клетки гладкие.

Размер и форма клеток зависят от того, какую работу (функцию) они выполняют в организме.

Снаружи животная клетка покрыта эластичной клеточной мембраной. Она отделяет содержимое клетки от наружной среды и способна пропускать внутрь клетки одни вещества, а из клетки — другие, обеспечивая обмен веществ. В растительной клетке снаружи от мембраны расположена плотная оболочка, содержащая целлюлозу. В отличие от растительных клеток клетки животных такой оболочки не имеют.

Клетка животных

Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма. Она постоянно движется, в ней протекают все жизненные процессы клетки. В цитоплазме периодически образуются пузырьки, наполненные жидкостью, — вакуоли. Они играют важную роль в пищеварении: здесь накапливаются питательные вещества; через вакуоли удаляются вредные продукты жизнедеятельности, и в результате поддерживается относительно постоянный состав цитоплазмы. Между клеткой и окружающей средой осуществляется обмен веществ.

Центральное место в цитоплазме занимает плотное округлое тельце — ядро. В нём находятся хромосомы, состоящие из длинных молекул органического вещества. Они регулируют процессы, протекающие в клетке, обеспечивают передачу наследственных признаков дочерним клеткам при размножении.

Помимо ядра в цитоплазме расположены другие органоиды (органеллы) — компоненты клетки, выполняющие определённые функции, — «клеточные органы».

Митохондрии отвечают за преобразование и запасание энергии, которая затем расходуется на жизненные процессы клетки. На рибосомах образуются белки, в аппарате Гольджи — жиры и углеводы. Кроме того, внутри аппарата Гольджи белки, жиры и углеводы накапливаются. Сюда они поступают по трубочкам эндоплазматической сети — этот органоид охватывает сетью разветвлённых канальцев всё пространство клетки и отвечает за транспортировку образованных в клетке веществ. В аппарате Гольджи вещества «упаковываются» в виде комочков и капелек, а потом уходят в цитоплазму и используются по назначению. Лизосомы участвуют в разрушении ненужных белков, жиров и углеводов.

В клетках животных отсутствуют пластиды, характерные для растительных клеток. Отсутствие хлоропластов — важное отличие животных клеток. Именно в них у растений происходит синтез органических веществ из неорганических. Животные, в отличие от растений, питаются готовыми органическими веществами.

Клетка животных содержит органоид, которого нет в растительных клетках. Он называется клеточным центром. Основу клеточного центра составляют два цилиндрических тельца. Они играют важную роль в делении клеток животных, обеспечивая равномерное распределение наследственного материала материнской клетки в образовавшихся клетках.

В цитоплазме клеток всех живых организмов можно обнаружить многочисленные мелкие и крупные зёрна, капельки белков, жиров и углеводов. Эти вещества образуются в разных частях клетки, транспортируются, распределяются и используются в процессе обмена веществ.

Клетка животных сравнение

Это конспект по теме «Клетка животных». Выберите дальнейшие действия:

Клетка животная ее строение, функции и локализация (Таблица, схема)

Справочная таблица содержит особенности строения животной клетки, локализация и функции ее органойдов.

Клетка – это основная структурная и функциональная единица живых организмов, которая осуществляет рост, развитие, обмен веществ и энергии, хранящей и реализующей генетическую информацию.

Клетка – это сложная система биополимеров, отделяющих от внешней среды цитолемой (плазматической мембраной) и состоящую из ядра и цитоплазмы, в которой распологаются органелы и включения.

1 – агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть; 2 – гликокаликс; 3 – цитолемма (плазматическая мембрана); 4 – кортикальный слой цитоплазмы; 2+3+4 = поверхностный комплекс клетки; 5 – пиноцитозные пузырьки; 6 – митохондрия; 7 – промежуточные филаменты; 8 – секреторные гранулы; 9 – выделение секрета; 10 – комплекс Гольджи; 11 – транспортные пузырьки; 12 – лизосомы; 13 – фагосома; 14 – свободные рибосомы; 15 – полирибосома; 16 – гранулярная эндоплазматическая сеть; 17 – окаймленный пузырек; 18 – ядрышко; 19 – ядерная ламина; 20 – перинуклеарное пространство, ограниченное наружной и внутренней мембранами кариотеки; 21 – хроматин; 22 – поровый комплекс; 23 – клеточный центр; 24 – микротрубочка; 25 – пероксисома

Таблица строение животной клетки, особенности и функции органойдов

Особенности строения органойдов животной клетки

Ядро животной клетки

1) оболочка (кариолемма):

— две мембраны, пронизанные порами

— между мембранами находится перенук­леарное пространство

— наружная мембрана связана с НПС

— хранение генет информации

— регуляция процессов обмена веществ:

в) активность клетки

— по физическому состоянию близок к гиалоплазме

— по химическому состоянию содержит больше нуклеиновых кислот

— немембранные компоненты ядра

— может быть одно или несколько

— образуются на определенных участками хромосом (ядрышковые организаторы)

5) хроматин – нити ДНК+белок

6) хромосома – сильно спирализованный хроматин, кт. содержит гены

Хромосома → 2 хроматиды (соединения в области центромеры) → 2 полухроматиды → хромонемы → микрофибриллы (30-45% ДНК+белок)

Хранение, передача и реали­зация наслед­ственной информации

7) вязкая кариоплазма

Эндоплазматическая сеть – ЭПС (ЭПР – ретикулум)

1) шероховатая (гранулярная) — поверхность покрыта рибосомами

— выведение из клетки ядовитых веществ

2) гладкая (агранулярная) — покрыта липидами (гликоген и холестерин)

синтез и расщепление углеводов и липидов

Аппарат (комплекс) Гольджи (пластинчатый комплекс)

Уплощенные цистерны и канальца уложены в стопки (диктосомы)

— сортировка и упаковка макромолекул

— склад для хранения веществ

— образование первичных лизосом

— концентрация, освобождение и уплотнение межклеточного секрета

— синтез глико- и липопротеидов

— накопление и выведение из клетки веществ

— образование борозды деления при митозе

Видоизме­нённый аппарат Гольджи – акросома у спермато­зоидов

Хранение веществ, растворяющих оболочку яйцеклетки.

Пузырек, заполне­нный пищевари­тельными (гидролити­ческими) ферментами

— перева­ривание поглощен­ного материала (клеточное пищеварение)

— распад продуктов обмена

— разрушение бактерий и вирусов

— автолиз (разрушение частей клетки и отмерших органелл)

— удаление целых клеток и межкле­точного вещества

Пузырек, содержащий пероксидазу

окисление органических веществ

Овальный органоид, содержащий жир

синтез и накопление липидов

Полость в цитоплазме, содержащая клеточный сок

— это содержимое вакуоли – водный раствор различных органических и неорганических веществ

— основная часть Н2О – 70-90 %

— вакуольный сок имеет кислую реакцию

— химический состав клеточного сока различен. Зависит от вида растения, состояния клетки и расположения клетки в теле растения

— резервуар для H 2 O и растворенных соединений

— функция лизосом (пищева­ри­тельная вакуоль)

— осморе­гуляция и выделение (сократи­тельная вакуоль)

1) наружная (гладкая) мембрана имеет выпячивания – кристы

2) кристы – ферменты, участвующие в преобразовании энергии

3) внутреннее пространство – матрикс:

Органеллы, в которых происходит процесс
аэробного дыхания.

— синтез митохон­дриальных белков

— синтез нуклииновых кислот

— синтез углеводов и липидов

— образование митохон­дриальных рибосом

В типичной эукариотической клетке имеется порядка 50000 свободных рибосом

1) состоит из рРНК, белка и магния

2) две субъединицы: большая и малая

— представляют собой места синтеза белка (для внутриклеточного использования)

Центросома (клеточный центр)

1) состоит из 2-х центриолей и лучистой сферы

2) центриоли расположены перпендикулярно друг другу и образованы 9-ю триплетами микротрубочек

3) имеют свою собственную молекулу ДНК

— центриоли определяют полюса при делении клетки

— центросферы формируют короткие и длинные нити веретена деления

Нитевидные структуры состоящие из белков актина и миозина.

— сократительная, обеспечивают подвижность клетки

Нитевидные структуры животной клетки, состоящие из белка тубулина

Нити, состоящие из белка керотина

Непостоянные компоненты: минеральные (соли), витаминные, пигментные

Непостоянные компоненты животной клетки, которые накапливаются и исчезают в процессе жизнедеятельности клетки

Трофические (питательные вещества):

— Углеводы (крахмала). Зерна крахмала находятся в лейкопластах (амилопластах)→цитоплазма→клетки

— Белки. Находятся в семенах, кристалоподобных структурах в цитоплазме и ядре. Чаще накапливаются в вакуолях (в клеточном соке)

— Жиры. Находятся в гиалоплазме в виде бесцветных капель.

— экскреторные (продукты обмена):

а) оксалат кальция

б) карбонат кальция или кремнезем (кристалический песок)

Состоит главным образом из воды, в которой растворены разнообразные вещества, включая глюкозу, белки и ионы.

Цитоплазма пронизана цитоскелетом, образующим «каркас» клетки.

Плазмалемма (плазматическая мембрана)

Замыкает поверхность клетки и контактирует с окружающей средой.

Она обладает выборочной проницаемостью и регулирует перемещение растворенных веществ между клеткой и ее окружением. Плазматическая мембрана выполняет целый ряд функций, многие из которых обеспечиваются белками, входящими в ее состав.

Животная клетка: строение, функции, сравнение с растительной

Два века назад Шванн и Шлейден доказали, что все живые организмы на Земле имеют единый план строения и состоят из клеток, которые устроены по единому образу и подобию. О чем наглядно свидетельствует строение животной клетки, а также растительной: которые имеют ядро, митохондрии, мембранную организацию и так далее.

  • Особенности животных и их клеток
  • Строение животной клетки
  • Выполняемые функции

Однако между животной и растительной клетками существует большое количество различий, связанное с образом жизни представителей того или иного царства. Остановимся по подробнее на представителях животного мира.

Особенности животных и их клеток

Прежде чем повествовать об особенностях клеточного строения животных, необходимо обозначить базовые понятия:

любой животный организм имеет клеточное строение;

клетки подвержены дифференцировки, за счет этого они выполняют различные функции;

клетки подвержены объединению в ткани и органы, за счет этого происходит образование целостного организма.

Животные в процессе своей жизнедеятельности, направленны на добычу пищи (будь то хищники или травоядные), образование плодовитого потомства и выживание в различных условиях окружающей среды. В связи с этим процессы интеграции и дифференцировки в их организмах отличаются от аналогичных в растительных организмах. Животным необходимо большое количество энергии, которую они получают посредством преобразования пищи в энергетические субстраты (поэтому у них отсутствуют хлоропласты, необходимые для фотосинтеза, и имеется большое количество митохондрий). Животные подвижные, движение обеспечивается за счет сокращение мышечных единиц (поэтому клетки животных интегрируются в мышечную ткань, состоящую из многоядерных симпластов). Животные имеют рефлексы и сформированные в процессе эволюции поведенческие модели – это объясняется наличие у них особого вида ткани: нервной, которая состоит из различного типа нейронов и глиальных элементов.

состав животной клетки

Строение животной клетки

Состав животной клетки можно представить в виде следующих трех базовых элементов:

Это три основных структурных элемента, которые присутствуют в любой животной клетке. Помимо них существуют органоиды животной клетки – это мельчайшие структуры, различного химического строения, которые выполняют определенные функции, необходимые для обеспечения жизнедеятельности каждой отдельной клеточной структуры в животном организме. Обозначим основные органоиды, присущие клеткам представителей животного мира:

некоторые другие структуры.

Как было сказано выше, каждый из органоидов необходим для выполнения определенной функции, именно поэтому в клетках разных тканей наблюдается различный набор органоидов. Отдельно отметить, что все органоиды животной клетки можно поделить на две большие группы: мембранные (покрытые однослойной оболочкой, кроме ядра и митохондрий – они покрыты классической мембраной, имеющей двухслойное строение) и немембранные (не покрытые оболочкой).

Выполняемые функции

Обозначим функции, которые выполняет каждый конкретный органоид.

Ядро является центром хранения и передачи наследственной информации, также одной из внутренних структур ядра является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты в виде хроматина, которая участвует в процессах клеточного деления.

Митохондрии – это органоид, в котором осуществляются процессы тканевого дыхания. Также данный органов является маленькой биохимической лабораторией, в которой постоянно происходят различного рода биохимические превращения одного субстрата в другой, с целью получения энергетических субстратов для образования энергии, которая хранится и запасается в виде молекул АТФ.

Эндоплазматический ретикулум можно условно подразделить на две части: гранулярную и агранулярную. В гранулярной части ЭПС происходит биосинтез белка, это связано с тем, что на ней располагается большое количество связанных рибосомных комплексов. Белок играет ключевую роль в жизнедеятельности любого живого организма. Агранулярная ЭПС необходима для синтеза других макромолекул и для транспортировки различных веществ от плазмолеммы к рибосомам, и от рибосом к плазмолемме.

Лизосом и комплекс Гольджи – это единый механизм упаковки различных веществ (например, гормонов или экскретов) в пузырьки. Лизосома представляет собой пузырек с веществом (первичная), пузырек, имеющий различные гидролитические ферменты (вторичная). Лизосомы выполняют функцию внутриклеточного переваривания, а комплекс Гольджи функцию упаковки веществ. Особенно много данных структур в клетках печени – гепатоцитах, и клетках органов желудочно-кишечного тракта.

Элементы цитоскелета необходимы для поддержания постоянства формы клетки, это имеет особенно значение для одноклеточных организмов, многие из которых реализуют перемещение своего тела в пространстве благодаря сокращению актиновых нитей, которые являются основным компонентом цитоскелета.

Другими компонентами клетки являются жгутики, микроворсинки и другие специализированные органоиды. Жгутики выполняют двигательную функцию (передвижение сперматозоидов), а микроворсинки адсорбирующую (именно поэтому они находятся в кишечники, образуя ворсинки кишечной стенки).

Резюмируя вышесказанное, необходимо отметить: многообразие вариаций строения животных клеток определяются в основном образом жизни животных, из чего следует заключение, что при смене образа жизни можно добиться изменение клеточного состава. Именно поэтому при неподвижном образе жизни у человека прогрессируют процессы атрофии, что приводит к гипотонии мышц, ослаблению кровоснабжения органов, изменению химического состава крови. Таким образом, иногда лечением того или иногда заболевания может стать банальная смена образа жизни.

Клетка (биология)

Кле́тка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все ткани живых организмов либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии (англ. Cell biology ).

Содержание

Строение клеток

Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток — прокариоты (предъядерные) и эукариоты (ядерные). Прокариотические клетки — более простые по строению, по-видимому, они возникли в процессе эволюции раньше. Эукариотические клетки — более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, являются эукариотическими.

Несмотря на многообразие форм организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Живое содержимое клетки — протопласт — отделено от окружающей среды плазматической мембраной, или плазмалеммой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждый из органоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Прокариотическая клетка

Прокариоты (от лат. pro — перед, до и греч. κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Эукариотическая клетка

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочечных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят) комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, Аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Схематическое изображение животной клетки, цифрами отмечены некоторые субклеточные компоненты: (1) ядрышко, (2) клеточное ядро, (3) рибосома, (4) везикула, (5) шероховатый эндоплазматический ретикулум (ЭР), (6) аппарат Гольджи, (7) цитоскелет, (8) гладкий ЭР, (9) митохондрия, (10) вакуоль, (11) цитоплазма, (12) лизосома, (13) центриоль

Строение эукариотической клетки
Поверхностный комплекс животной клетки

Состоит из гликокаликса, плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы. Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, толщиной около 10 нанометров. Обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию. На сохранение целостности своей мембраны клетка не тратит энергии: молекулы удерживаются по тому же принципу, по которому удерживаются вместе молекулы жира — гидрофобным частям молекул термодинамически выгоднее располагаться в непосредственной близости друг к другу. Гликокаликс представляет из себя «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции. Плазматическая мембрана животных клеток в основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными в нее молекулами белков, в частности, поверхностных антигенов и рецепторов. В кортикальном (прилегающем к плазматической мембране) слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий. При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются. От структуры цитоскелета кортикального слоя зависит также форма клетки (например, наличие микроворсинок).

Структура цитоплазмы

Жидкую составляющую цитоплазмы также называют цитозолем. Под световым микроскопом казалось, что клетка заполнена чем-то вроде жидкой плазмы или золя, в котором «плавают» ядро и другие органоиды. На самом деле это не так. Внутреннее пространство эукариотической клетки строго упорядочено. Передвижение органоидов координируется при помощи специализированных транспортных систем, так называемых микротрубочек, служащих внутриклеточными «дорогами» и специальных белков динеинов и кинезинов, играющих роль «двигателей». Отдельные белковые молекулы также не диффундируют свободно по всему внутриклеточному пространству, а направляются в необходимые компартменты при помощи специальных сигналов на их поверхности, узнаваемых транспортными системами клетки.

Эндоплазматический ретикулум

В эукариотической клетке существует система переходящих друг в друга мембранных отсеков (трубок и цистерн), которая называется эндоплазматическим ретикулумом (или эндоплазматическая сеть, ЭПР или ЭПС). Ту часть ЭПР, к мембранам которого прикреплены рибосомы, относят к гранулярному (или шероховатому) эндоплазматическому ретикулуму, на его мембранах происходит синтез белков. Те компартменты, на стенках которых нет рибосом, относят к гладкому (или агранулярному) ЭПР, принимающему участие в синтезе липидов. Внутренние пространства гладкого и гранулярного ЭПР не изолированы, а переходят друг в друга и сообщаются с просветом ядерной оболочки.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи представляет собой стопку плоских мембранных цистерн, несколько расширенных ближе к краям. В цистернах Аппарата Гольджи созревают некоторые белки, синтезированные на мембранах гранулярного ЭПР и предназначенные для секреции или образования лизосом. Аппарат Гольджи асимметричен — цистерны располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-Гольджи) содержат наименее зрелые белки, к этим цистернам непрерывно присоединяются мембранные пузырьки — везикулы, отпочковывающиеся от эндоплазматического ретикулума. По-видимому, при помощи таких же пузырьков происходит дальнейшее перемещение созревающих белков от одной цистерны к другой. В конце концов от противоположного конца органеллы (транс-Гольджи) отпочковываются пузырьки, содержащие полностью зрелые белки.

Клеточное ядро содержит молекулы ДНК, на которых записана генетическая информация организма. В ядре происходит репликация — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на матрице ДНК. В ядре же синтезированные молекулы РНК претерпевают некоторые модификации (например, в процессе сплайсинга из молекул матричной РНК исключаются незначащие, бессмысленные участки), после чего выходят в цитоплазму. Сборка рибосом также происходит в ядре, в специальных образованиях, называемых ядрышками. Компартмент для ядра — кариотека — образован за счет расширения и слияния друг с другом цистерн эндоплазматической сети таким образом, что у ядра образовались двойные стенки за счет окружающих его узких компартментов ядерной оболочки. Полость ядерной оболочки называется люменом или перинуклеарным пространством. Внутренняя поверхность ядерной оболочки подстилается ядерной ламиной, жесткой белковой структурой, образованной белками-ламинами, к которой прикреплены нити хромосомной ДНК. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой.

Цитоскелет

К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты. Микротрубочки принимают участие в транспорте органелл, входят в состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления. Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций. Роль промежуточных филаментов, по-видимому, также заключается в поддержании структуры клетки. Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка.

Центриоли

Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных (у растений центриолей нет). Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами микротрубочек. Количество микротрубочек в наборе может колебаться для разных организмов от 1 до 3.

Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета, район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки.

Перед делением клетка содержит две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу. В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя полюса веретена деления. После цитокинеза каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, которая удваивается к следующему делению. Удвоение центриолей происходит не делением, а путем синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей.

Центриоли, по-видимому, гомологичны базальным телам жгутиков и ресничек.

Митохондрии

Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией которых является синтез АТФ — универсального носителя энергии. Дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счет энзиматических систем митохондрий.

Внутренний просвет митохондрий, называемый матриксом отграничен от цитоплазмы двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана митохондрии образует складки, так называемые кристы. В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и синтезе АТФ. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал внутренней мембраны митохондрии.

Митохондрии имеют свой собственный ДНК-геном и прокариотические рибосомы, что безусловно указывает на симбиотическое происхождение этих органелл. В ДНК митохондрий закодированы совсем не все митохондриальные белки, большая часть генов митохондриальных белков находятся в ядерном геноме, а соответсвующие им продукты синтезируются в цитоплазме, а затем транспортируются в митохондрии. Геномы митохондрий отличаются по размерам: например геном человеческих митохондрий содержит всего 13 генов. Самое большое число митохондриальных генов (97) из изученных организмов имеет простейшее Reclinomonas americana.

Сопоставление про- и эукариотической клеток

Наиболее важным отличием эукариот от прокариот долгое время считалось наличие оформленного ядра и мембранных органоидов. Однако к 1970—1980-м гг. стало ясно, что это лишь следствие более глубинных различий в организации цитоскелета. Некоторое время считалось, что цитоскелет свойственен только эукариотам, но в середине 1990-х гг. белки, гомологичные основным белкам цитоскелета эукариот, были обнаружены и у бактерий.

Именно наличие специфическим образом устроенного цитоскелета позволяет эукариотам создать систему подвижных внутренних мембранных органоидов. Кроме того, цитоскелет позволяет осуществлять эндо- и экзоцитоз (как предполагается, именно благодаря эндоцитозу в эукариотных клетках появились внутриклеточные симбионты, в том числе митохондрии и пластиды). Другая важнейшая функция цитоскелета эукариот — обеспечение деления ядра (митоз и мейоз) и тела (цитотомия) эукариотной клетки (деление прокариотических клеткок организовано проще). Различия в строении цитоскелета объясняют и другие отличия про- и эукариот – например, постоянство и простоту форм прокариотических клеток и значительное разнообразие формы и способность к её изменению у эукариотических, а также относительно большие размеры последних. Так, размеры прокариотических клеток составляют в среднем 0,5—5 мкм, размеры эукариотических — в среднем от 10 до 50 мкм. Кроме того, только среди эукариот попадаются поистине гигантские клетки, такие как массивные яйцеклетки акул или страусов (в птичьем яйце весь желток — это одна огромная яйцеклетка), нейроны крупных млекопитающих, отростки которых, укрепленные цитоскелетом, могут достигать десятков сантиметров в длину.

Анаплазия

Разрушение клеточной структуры (например, при злокачественных опухолях) носит название анаплазии.

История открытия клеток

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1663 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка»). В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, 1632—1723) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» — движущиеся живые организмы. Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных. Однако клеточная теория строения организмов сформировалась лишь к середине XIX века, после того как появились более мощные микроскопы и были разработаны методы фиксации и окраски клеток. Одним из её основоположников был Рудольф Вирхов, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.

Читайте также:
Паратиреоидный гормон , паратгормон - регулятор кальция в крови
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: