Организмите от живата природа имат предимно клетъчна структура. В тази статия ще ви разкажем по-подробно за структурните характеристики и функционирането на клетките и ще ги запознаем с техния химичен състав и разновидности.
Конструктивни особености
Клетката е единица на структурата и жизнената дейност на всички живи същества на нашата планета. Те могат да имат различни размери (от 3 до 100 микрона) и форми (цилиндрични, сферични, овални), да изпълняват различни функции и да участват във всички видове метаболитни процеси.
от Общи чертихимичен състав и структура могат да бъдат идентифицирани.
Основните елементи на химичния състав са въглерод, кислород, азот и водород. Тези макроелементи съставляват по-голямата част от всички компоненти. Сред не органична материяОт особено значение са водата и минералните соли, които са представени под формата на йони. Те включват желязо, йод, калий, калций, фосфор, хлор и др.
Ориз. 1. Химичен състав.
Също съставни елементи са органични вещества: въглехидрати, протеини, нуклеинови киселини, липиди. Следната таблица ще ви помогне да разберете функциите на всеки от тях:
ТОП 1 статиякоито четат заедно с това
Структурните елементи на клетката са клетъчната мембрана, ядрото и цитоплазмата с органели. Всеки от съставните елементи има свои собствени характеристики и функции. Например:
- сърцевина съдържа генетичния код и регулира всички процеси, протичащи в клетъчния организъм;
- клетъчната мембрана предпазва от влиянието на околната среда, придава форма;
Клетъчната мембрана на растенията е много по-плътна от тази на животните. Това е възможно поради наличието на целулоза в състава.
- цитоплазма осигурява взаимовръзката на всички органели в клетката.
Сред органелите във всички клетки могат да се намерят рибозоми, лизозоми, апаратът на Голджи, митохондриите и ендоплазменият ретикулум.
Ориз. 2. Клетъчен строеж.
Растителните и животинските клетки се различават една от друга. По този начин растителният организъм има вакуоли и пластиди, които животните нямат. А животинското тяло съдържа клетъчни центриоли, които участват в процесите на делене.
Характеристики на живота
Основните прояви на клетъчния живот са метаболитни процесии преобразуване на енергия.
Образуването на органични вещества, което е съпроводено с разход на енергия, се нарича асимилация.
Разграждането или разпадането на органични вещества, което води до освобождаване на енергия, се нарича дисимилация.
Ориз. 3. Клетъчна активност
Слънцето е основният източник на енергия на Земята. Растения под влияние слънчеви лъчипроизвеждат ATP молекули. Аденозин трифосфатът (АТФ) е органично вещество, което действа като вид батерия в живите организми.
Фотосинтезата, която протича в растителни клетки, дава кислород на атмосферата. Благодарение на него е възможно дишането, а следователно и съществуването на целия живот на планетата.
Вътре в растенията под въздействието на Слънцето се образуват органични вещества, които се консумират от други видове живата природа (гъби, животни, бактерии).
Благодарение на растенията всички живи организми се снабдяват не само с кислород, но и с хранителни вещества.
Какво научихме?
Клетката, както всички живи организми, има свои собствени характеристики в структурата и живота. Всеки клетъчен организъмима обвивка, ядро и цитоплазма с органели. Химическият състав на всички клетки е еднакъв. Основните компоненти са въглерод, кислород, водород и азот. Основните прояви на клетъчния живот са процесите на асимилация и дисимилация.
Тест по темата
Оценка на доклада
среден рейтинг: 4.2. Общо получени оценки: 100.
Клетката е елементарна жива система, основата на структурата и жизнената дейност на всички живи организми. Известно е, че те са едноклетъчни (например различни, както и протозои) или многоклетъчни. Самите имена показват, че структурата на тези организми се основава на структурна единица- клетка.
Живата материя е разделена на две суперцарства - и (в напоследъкнякои са разделени на две суперцарства - истински и архебактерии). Цианобактериите също са прокариотни организми; всички други организми, от едноклетъчни протозои до многоклетъчни растения и животни, са еукариоти.
Клетките на организмите от тези суперцарства имат общи основни свойства: те имат сходни основни системи, системи за предаване на генетична информация (репликация на принципа на матрицата), енергийни доставки и т.н. Но има много разлики между тях. Първо, в прокариотните клетки молекулите на ДНК, които определят наследствените свойства на организмите, не са събрани в клетъчната форма, характерна за еукариотните клетки. Второ, прокариотните клетки нямат много от специалните структури в клетките, наречени органели, които са характерни за еукариотните клетки. Еукариотните клетки са по-сложно организирани; те могат да се специализират в много широки граници и да бъдат част от многоклетъчни организми(виж Клетъчна специализация (диференциация)).
По своята структура и основни биохимични свойства различните клетки са много сходни, което показва единството на техния произход в зората на живия свят (виж).
Какво е клетка? Клетката е система, състояща се от сложни органични молекули и също така съдържаща малки органични и неорганични молекули. Основните свойства на тази система са: самовъзпроизвеждане, постоянство и енергия с външната среда, нейната структурна изолация от външна среда.
Всички клетки са отделени както от околната среда, така и една от друга с тънък повърхностен филм - мембрана (плазмена мембрана). Тази мембрана е изградена от липопротеини и обгражда съдържанието на клетката, цитоплазмата и от всички страни. Плазмената мембранаима много важни свойства: ограничава свободното движение на вещества от клетката навън и, обратно, избирателно пропуска вещества и молекули, като по този начин поддържа постоянството на състава и свойствата на цитоплазмата. Освен това върху плазмената мембрана са разположени специални структури протеинови комплекси(), които „разпознават” веществата, избират ги и с помощта на други (преносители) активно ги транспортират в или извън клетката.
В цитоплазмата на клетките има специални, сложно организирани системи, които изпълняват различни натоварвания (функции). Това са органели.
Органелите на прокариотните клетки () включват нуклеоид - компонент, съдържащ ДНК, малък брой мембранни везикули (например мембранни везикули, носещи фоточувствителни - и някои) и специални органели за движение -
Основни понятия и термини по темата: Органоиди; цитолемма; хиалоплазма; ДНК; РНК; ген; наследственост.
План за изучаване на тема(списък с въпроси, необходими за изучаване):
1. Клетката е единица на структурата и жизнената дейност на организма.
2. Метаболизъм и преобразуване на енергията в клетката.
3. Молекулата на ДНК е носител на наследствена информация.
1 . Всички клетки се характеризират със следните прояви на жизнена активност:
Основните прояви на клетъчната активност
Растителните и животинските клетки имат общ плансгради. Нека да разгледаме основните части на клетката:
Компоненти на клетка
Таблица 4. Клетъчна структура и функции
| Плазмената мембрана | Изолира клетката от външната среда. Селективно пропусклив. | |
| Клетъчна стена | Съдържа целулоза и е „рамката” на растенията. | |
| EPS | ||
| Рибозоми | Органелата е кръгла или гъбовидна. Състои се от РНК и протеин. | Синтез на протеини |
| Митохондриите | Има структура с двойна мембрана. Вътрешната мембрана образува кристи (гънки), върху които има много ензими, които осигуряват енергийния метаболизъм в клетката. | Е дихателна енергиен центърклетки. |
| Лизозоми | Едномембранен органел с кръгла форма. Образува се на апарата на Голджи. | Извършва вътреклетъчното смилане на хранителни вещества. Разрушава структурите на самата клетка, когато умират и ги отстранява от нея. |
| Пластиди | Хлоропласти - придобиват зелен цвят, имат собствено ДНК. | Осигурете процеса на фотосинтеза. |
| Левкопласти – бял цвят | Място, където се отлагат хранителни вещества. | |
| Хромопластите са оцветени. | Дайте на венчелистчетата различни цветове. | |
| Пигмент | Осигурява цвят на кожата. | |
| Вакуоли | Кухините са пълни с клетъчен сок. | В растенията – съдържат хранителни веществаи крайни продукти на метаболизма. |
| Ядрена мембрана | Защитна функция; Комуникация с цитоплазмата | |
| Хроматиново вещество | XX, XY | Формира гени и след това хромозоми; Има 23 двойки или 46. |
Ориз. 9. Клетъчни структури
2. В живите организми всеки процес е придружен от пренос на енергия. Енергията се определя като способност за извършване на работа. Метаболизмът и енергията са съвкупност от физически, химични и физиологични процеси на трансформация на вещества и енергия в живите организми, както и обмен на вещества и енергия между тялото и околната среда. Метаболизмът в живите организми се състои от приемането на различни вещества от външната среда, тяхната трансформация и използване в жизненоважни процеси и освобождаването на получените продукти от разпадане в заобикаляща среда.
Всички трансформации на материя и енергия, протичащи в тялото, се комбинират често срещано име - метаболизъм(метаболизъм).
Метаболизмът може да бъде разделен на два взаимосвързани, но многопосочни процеса: анаболизъм (асимилация) и катаболизъм (дисимилация).
Анаболизмът е набор от процеси на биосинтеза на органични вещества (клетъчни компоненти и други структури на органи и тъкани). Осигурява растеж, развитие, обновяване на биологичните структури, както и натрупване на енергия (синтез на макроерги).
Катаболизъм- това е набор от процеси на разделяне на сложни молекули на по-прости вещества, като някои от тях се използват като субстрати за биосинтеза и разделят другата част на крайни метаболитни продукти с образуването на енергия. Крайните продукти включват въглерод (около 230 ml/min), въглероден окис (0,007 ml/min), урея (около 30 g/ден) и други вещества.
3. Дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) - макромолекула, която осигурява съхранението, предаването от поколение на поколение и изпълнението на генетичната програма за развитието и функционирането на живите организми. Основната роля на ДНК в клетките е дълготрайното съхранение на информация за структурата на РНК и протеините.
В еукариотните клетки (например животни или растения) ДНК се намира в клетъчното ядро като част от хромозомите, както и в някои клетъчни органели (митохондрии и пластиди). В клетките на прокариотните организми (бактерии и археи) кръгова или линейна ДНК молекула, така нареченият нуклеотид, е прикрепена отвътре към клетъчната мембрана. В прокариотите и нисшите еукариоти (например дрожди) също се откриват малки автономни, предимно кръгли ДНК молекули, наречени плазмиди. В допълнение, едно- или двуверижни ДНК молекули могат да образуват генома на ДНК вируси.
От химическа гледна точка ДНК е дълга полимерна молекула, състояща се от повтарящи се блокове - нуклеотиди. Всеки нуклеотид се състои от азотна основа, захар (дезоксирибоза) и фосфатна група. Връзките между нуклеотидите във веригата се образуват от дезоксирибоза и фосфатна група. В по-голямата част от случаите (с изключение на някои вируси, съдържащи едноверижна ДНК), макромолекулата на ДНК се състои от две вериги, ориентирани с азотни бази една към друга. Тази двуверижна молекула е спирална. Цялостната структура на ДНК молекулата се нарича „двойна спирала“.
Има четири вида азотни бази, открити в ДНК (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотните основи на една от веригите са свързани с азотните основи на другата верига чрез водородни връзки на принципа на комплементарност: аденинът се свързва само с тимин, гуанин - само с цитозин. Нуклеотидната последователност ви позволява да „кодирате“ информация за различни видовеРНК, най-важните от които са информационна РНК (иРНК), рибозомна РНК (r РНК) и транспортна РНК (t РНК). Всички тези видове РНК се синтезират върху шаблона.
Декодирането на структурата на ДНК (1953) е една от повратните точки в историята на биологията. За техния изключителен принос към това откритие Франсис Крик, Джеймс Уотсън и Морис Уилкинс бяха наградени Нобелова наградапо физиология или медицина 1962 г
Изследване на клетки и тъкани чрез оптичен микроскоп.
Задачи за самостоятелно изпълнение:
1. Подгответе резюме по темата „Структура на клетката“.
2. Подгответе съобщение и електронна презентация на тема: „Структура и функции на клетката“.
3. Изгответе лабораторен доклад.
форма на контрол самостоятелна работа:
Защитете своята презентация и послание.
Подаване на лабораторен доклад.
Въпроси за самоконтрол
Клетката е елементарна част от организма, способна на самостоятелно съществуване, самовъзпроизвеждане и развитие. Клетката е в основата на структурата и жизнената дейност на всички живи организми и растения. Клетките могат да съществуват като независими организми или като част от многоклетъчни организми (тъканни клетки). Терминът "клетка" е предложен от английския микроскопист Р. Хук (1665 г.). Клетката е обект на изучаване на специален клон на биологията - цитология. По-систематичното изследване на клетките започва през деветнадесети век. Една от най-големите научни теории на онова време е клетъчната теория, която утвърждава единството на структурата на цялата жива природа. Изследването на целия живот на клетъчно ниво е в основата на съвременните биологични изследвания. В структурата и функциите на всяка клетка се откриват признаци, които са общи за всички клетки, което отразява единството на техния произход от първичните органични вещества. Особените характеристики на различните клетки са резултат от тяхната специализация в процеса на еволюция. Така всички клетки регулират метаболизма по един и същи начин, удвояват и използват своя наследствен материал, получават и използват енергия. В същото време различните едноклетъчни организми (амеби, чехли, реснички и др.) се различават значително по размер, форма и поведение. Клетките на многоклетъчните организми се различават не по-малко рязко. По този начин човек има лимфоидни клетки - малки (около 10 микрона в диаметър) кръгли клетки, участващи в имунологични реакции, и нервни клетки, някои от които имат процеси с дължина над един метър; Тези клетки изпълняват основните регулаторни функции в организма.
Клетъчна структура.
Клетките на всички организми имат единен структурен план, който ясно показва общността на всички жизнени процеси. Всяка клетка включва две неразривно свързани части: цитоплазма и ядро. Както цитоплазмата, така и ядрото се характеризират със сложност и строго подредена структура и от своя страна включват много различни структурни единици, които изпълняват много специфични функции. Черупка. Той директно взаимодейства с външната среда и взаимодейства със съседните клетки (при многоклетъчните организми). Черупката е обичаят на клетката. Тя зорко следи ненужните в момента вещества да не проникнат в клетката; напротив, веществата, от които се нуждае клетката, могат да разчитат на нейната максимална помощ. Сърцевината е двойна; се състои от вътрешна и външна ядрена мембрана. Между тези мембрани е перинуклеарното пространство. Външната ядрена мембрана обикновено е свързана с канали на ендоплазмения ретикулум. Сърцевинната обвивка съдържа множество пори. Те се образуват от затварянето на външната и вътрешната мембрана и имат различен диаметър. Някои ядра, като яйцеклетките, имат много пори и са разположени на равни интервали на повърхността на ядрото. Броят на порите в ядрената обвивка варира в различните типове клетки. Порите са разположени на еднакво разстояние една от друга. Тъй като диаметърът на порите може да варира, а в някои случаи стените й имат доста сложна структура, изглежда, че порите се свиват или затварят, или, обратно, разширяват се. Благодарение на порите кариоплазмата влиза в пряк контакт с цитоплазмата. Доста големи молекули нуклеозиди, нуклеотиди, аминокиселини и протеини лесно преминават през порите и по този начин се извършва активен обмен между цитоплазмата и ядрото.
