Контрольная работа по "Цитологии и генетике"

6) Клетка является элементарной живой системой. На уровне  клетки проявляются большинство основных свойств живой материи - обмен веществ и энергии, рост, развитие, раздражение, самовоспроизведение. 

Клетка является открытой системой, поскольку ее существование  возможно только в условиях постоянного  обмена веществом и  энергией с окружающей средой.

Поток информации

В потоке информации участвуют  ядро (ДНК хромосом), макромолекулы, переносящие информацию в цитоплазму (иРНК), цитоплазматический аппарат  транскрипции (рибосомы и полисомы, тРНК, ферменты активации аминокислот).

Поток энергии

Поток энергии у представителей разных групп организмов представлен  внутриклеточными механизмами энергообеспечения — брожением, фото- или хемосинтезом, дыханием.

Специализация клеток многоклеточного организма - это клетки которые объединены в различные органы и ткани, специализирующиеся на выполнении определённых функций. 
Интеграция клеток многоклеточного организма - это объединение в одно единое целое разных частей организма.

7) Эукариотический тип клеточной организации представлен 2 типами: одноклеточными и многоклеточными организмами. Особенность организмов простейших в структурном отношении соответствуют уровню одной клетки, в физиологическом — полноценной особи. За счет миниатюрных образований органелл выполняются на клеточном уровне функции жизненно важных органов многоклеточных. Клетки многоклеточных организмов, входя в состав тканей и органов утратили свою самостоятельность. Их форма, размеры и строение определяются выполняемыми функциями. Ex. В организме человека более 200 типов клеток, специализированных по функциям, но генотип один и тот же.

Структурно-функциональная организацияэукариотической клетки  
 
Эукариотический тип клеточной организации представлен двумя подтипами. Особенностью организмов простейших (рис. 2) является то, что они (исключая колониальные формы) соответствуют в структурном отношении уровню одной клетки, а в физиологическом -- полноценной особи.  
 
В связи с этим одной из черт клеток части простейших является наличие в цитоплазме миниатюрных образований, выполняющих на клеточном уровне функции жизненно важных органов многоклеточного организма.  
 
Таковы (например, у инфузорий) цитостом, цитофарингс и порошица, аналогичные пищеварительной системе, и сократительные вакуоли, аналогичные выделительной системе.  
 
В традиционном изложении клетку растительного или животного организма описывают как объект, отграниченный оболочкой, в котором выделяют ядро и цитоплазму.  
 
В ядре наряду с оболочкой и ядерным соком обнаруживаются ядрышко и хроматин. Цитоплазма представлена ее основным веществом (матриксом, гиалоплазмой), в котором распределены включения и органеллы.

Принцип компартментации (клетка поделена на отсеки). Высокая упорядоченность  внутреннего содержимого эукариотической  клетки достигается путем компартментации  ее объема, те подразделением на «ячейки», которые отличаются деталями химического (ферментного) состава. Компартментация  способствует пространственному разделению веществ и процессов в клетки, направленных часто противоположно.

8) Основу поверхностного аппарата клеток (ПАК) составляетнаружная клеточная мембрана, или плазмалемма. Кроме плазмалеммы в ПАК имеется надмембранный комплекс, а у эукариот - и субмембранный комплекс. 
Основными биохимическими компонентами плазмалеммы (от греч. плазма - образование и лемма - оболочка, корка) являются липиды и белки.

Надмембранный комплекс поверхностного аппарата клеток характеризуется многообразием строения (рис.). У прокариот надмембранный комплекс в большинстве случаев представлен клеточной стенкой различной толщины, основу которой составляет сложный гликопротеин муреин (у архебактерий - псевдомуреин). У целого ряда эубактерий наружная часть надмембранного комплекса состоит из еще одной мембраны с большим содержанием липополисахаридов.У эукариот универсальным компонентом надмембранного комплекса являются углеводы - компоненты гликолипидов и гликопротеинов плазмалеммы. Благодаря этому его исходно называли гликокаликсом (от греч. гликос - сладкий, углевод и лат. каллум - толстая кожа, оболочка). Кроме углеводов, в состав гликокаликса относят периферические белки над билипидным слоем. Более сложные варианты надмембранного комплекса встречаются у растений (клеточная стенка из целлюлозы), грибов и членистоногих (наружный покров из хитина). 
Субмембранный (от лат. суб - под) комплекс характерен только для эукариотических клеток. Он состоит из разнообразных белковых нитевидных структур: тонких фибрилл (от лат. фибрилла - волоконце, ниточка), микрофибрилл (от греч. микрос - малый), скелетных (от греч. скелетон - высушенное) фибрилл и микротрубочек. Они связаны друг с другом белками и формируют опорно-сократительный аппарат клетки. Субмембранный комплекс взаимодействует с белками плазмалеммы, которые, в свою очередь, связаны с надмембранным комплексом. В результате ПАК представляет собой структурно целостную систему. Это позволяет ему выполнять важные для клетки функции: изолирующую, транспортную, каталитическую, рецепторно-сигнальную и контактную.

Протоплазма клетки состоит в основном из двух частей. Центральная, более плотная —  ядро. Вторая часть, более мягкая, жидкая, называется «цитоплазма».

Протоплазма различна по составу. Каждому виду живых организмов присуща своя форма протоплазмы. Но и внутри организма различные  клетки обладают своими видами протоплазмы.

9) Строение и функции биологических мембран:

Основная  часть поверхностного аппарата клетки — плазматическая или биологическая  мембрана (цитоплазматическая мембрана). Клеточная мембрана — важнейший  компонент живого содержимого клетки, построенный по общему принципу. Предложено несколько моделей строения. Согласно жидкостно-мозаичной модели, предложенной в 1972 г. Николсоном и Сингером, в состав мембран входит бимолекулярный слой фосфолипидов, в который включены молекулы белков. Липиды — водонерастворимые  вещества. Молекулы которых имеют  два полюса: гидрофильный, гидрофобный. В биологической мембране молекулы липидов двух параллельных слоев  обращены друг к другу гидофобными  концами. А гидрофильные полюса остаются снаружи, которые образуют гидрофильные поверхности. На поверхности мембраны кнаружи и кнутри расположены  НЕСПЛОШНЫМ  слоем белки, их 3 группы: периферические, погруженные (полуинтегральные), пронизывающие (интегральные). Большинство  белков мембраны — ферменты. Погруженные  белки образуют на мембране биохимический  конвейер, на котором происходит превращение  веществ. Положение погруженных  белков стабилизируется периферическими  белками. Пронизывающие белки обеспечивают передачу вещ-ва в двух направлениях: через мембрану внутрь клетки и обратно. Бывают двух типов: переносчики и  каналообразующие. Каналообразующие выстилают  пору, заполненную водой, через которую  проходят растворенные неорганические вещества с одной стороны мембраны на другую.  На внешней поверхности  плазматической мембраны в животной клетке белковые и липидные молекулы, связаны с разветвленными углеводными  цепями, образуя гликокаликс, надмебранный, неживой слой, продукт жизнедеятельности  клетки. Углеводные цепи выполняют  роль рецепторов (межклеточное узнавание- свой-чужой) . Клетка приобретает способность  специфически реагировать на воздействие  извне. В надмебранный слой у бактерий входим муреин, у растений — целлюлоза  или пектин. Под плазматической мембраной  со стороны цитоплазмы имеются кортикальный (поверхностный) слой и внутриклеточные  фибриллярные структуры, обеспечивают механическую устойчивость мембраны.

Свойства  мембраны или плазмалеммы:

1. способность к самозамыканию
2. пластичность
3. избирательная проницаемость

Функции плазмалеммы

1. барьерная
2. опорная
3. рецепторная
4. регуляторная
5. стабилизирующая
6. транспортная 
   

Цитоплазматическая  мембрана образует различные типы контактов  в зависимости от типа тканей.  Ex у нервных клеток — синапсы, сердечная мышца — десмосомы.

  Поступление веществ через мембрану. Механизма транспорта веществ  зависит от размеров частиц. Малые  молекулы и ионы проходят путем  пассивного и активного транспорта, макромолекулы и крупные частицы  за счет эндо- и экзоцитоза, те  образования окруженные мембраной  пузырьков. Пассивный транспорт  происходит без затрат энергии  по градиенту концентрации путем  диффузии, осмоса, облегченной диффузии. Активный транспорт идет с  затратой энергии АТФ против  градиента концентрации при участии  белков переносчиков. Ex. Калиевый-натриевый насос. При нарушении избирательной проницаемости мембран организм страдает, особенно при применении специфических лекарственных лекарственных препаратов (при похудении, например), с мембранами связаны многие процессы жизнедеятельности клетки функционирования органоидов. В основе патологических процессов лежит нарушение молекулярной организации мембран.

10) Структурные элементы цитоплазмы:

1. гиалоплазма (матрикс). Основное вещество, заполняет пространство между органоидами.
2. Включения. Непостоянные компоненты, продукты жизнедеятельности клеток. Неживые, не выполнея активных функций, синтезируется в клетке и синтезируется в процессе обмена.
3. Органоиды или органеллы. ПОСТОЯННЫЕ компоненты клетки, располагаются в гиалоплазме.  Имеют определенное строение и выполняют определенные функции. Подразделяются по назначению на общие, имеются во всех или в большинстве клеток. Это митохондрии, пластиды, и специальные, присущие небольшим группам клеток.  Реснички, нейрофибриллы. По строению: 1. немембранные, рибосомы, микротрубочки; 2. мембранные: одномембранные, ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы и др. вакуоли; двумембранные: митохондрии и пластиды — полуавтономные структуры, т. к. содержат ДНК

Ядро. Необходимо для жизни клетки, обладает большими компенсаторными возможностями. Ex. Структура цитоплазмы разрушено, но ядро цело, то структура восстанавливается, а если разрушено ядро, клетка погибает.

Термин «протоплазма» означает «первичная материя» и впервые был предложен Яном Пуркинье в 1839 году. Кпервичным формам организации протоплазмыотносятся клетка и ее производные - симпласт, синцитий, межклеточное вещество, которые возникли в процессе эволюции с целью адаптации к условиям внешней среды.

Подобные гель-золь переходы могут  происходить в цитоплазме под  влиянием белка актина, причем меняется ее состояние в различных участках клетки, что и обеспечивает движение всей клетки.

БИОКОЛЛОИДЫ (от био..., греч. kolla — клей и eidos — вид), мельчайшие (0,1—Ъ,001 мкм) частицы, обычно белков и  липидов, содержащиеся в цитоплазме живых клеток. Обусловливают дисперсность и структурность плазмы клетки. Будучи покрыты пленками клеточной воды, БИОКОЛЛОИДЫ не слипаются и не увеличиваются в размере. В поддержании  дисперсности БИОКОЛЛОИДОВ принимают  участие и имеющиеся в клетке минеральные вещества. Они создают  вокруг каждой мельчайшей частицы цитоплазмы одноименный электрический заряд, который отталкивает их друг от друга, обусловливая движение и предупреждая этим седиментацию. Если клетки по каким-то причинам, напр., в засушливую или  морозную погоду, теряют воду, толщина  водных оболочек, окружающих частицы, уменьшается. Сильное обезвоживание  тканей приводит к слипанию (см. Коагуляция) или слиянию (см. Коалесценция) частиц. Полная коагуляция БИОКОЛЛОИДОВ влечет за собой гибель клеток, тканей, органов или всего растения. Состояние БИОКОЛЛОИДОВ клетки определяет устойчивость организма к неблагоприятным факторам среды, скорость возобновления жизнедеятельности клеток после их частичного обезвоживания.

11) Ядро. Необходимо для жизни клетки, обладает большими компенсаторными возможностями. Ex. Структура цитоплазмы разрушено, но ядро цело, то структура восстанавливается, а если разрушено ядро, клетка погибает.

Функции ядра:

1. хранения генетической информации.
2. Реализация генетической информации
3. центр управления обменом веществ.
4. Регуляция активности клетки

В зависимости от фазы жизненного цикла различают два состояния  ядра: 1. интерфазное, имеет ядерную  оболочку или кариолемму, кариоплазму, ядерный сок, ядрышки (нуклеосомма), хроматин. 2) ядро при делении клетки. Присутствует только хроматин в разном состоянии. Хроматин — это плотное  вещество ядра, хорошо окрашиваемое основными  красителями. Химический состав: примерно 50% ДНК, 40% гистоновые белки или основные, 10% - негистоновые или кислые белки, РНК и ионы. Все вместе это дизоксирибонуклеиновый комплекс, субстрат наследственности. Гистоны представлены 5 фракциями, негистоновые белки — более 100 фракций. Те и  другие соединяются с молекулой  ДНК и препятствуют считыванию наследственной информации — это регуляторная роль. Эти белки выполняют структурную  функцию, обеспечивая пространственную организацию ДНК в хромосомах (см. таблицу спирализация хроматина)