Понятие о клетке. Поверхностный и наследственный аппарат клетки.

Клетка - целостная элементарная система, способная к самовоспроизведению и саморегуляции метаболических процессов

Эукариотическая клетка включает 3-и части: поверхностный аппарат-кл.поверхность, цитоплазма,

ядро (т.е. Ядро – часть клетки)

Поверхностный аппарат клетки состоит из: плазмалеммы, надмембраннного, субмембранного комплексов

Плазмалемма образована:

белками (~ 60%) липидами (~ 40%)

- фосфолипиды, гликолипиды, стеролы

белки: 1) интегральные ,полуинтегральные ,периферические .

2)транспортные, рецепторные, строительные, белки-переносчики.

Надмембранный комплекс - выполнен гликолипидами и гликопептидами

- функция. №1 – рецепция

- в животной клетке – гликокаликс,

- в растительной клетке гликокаликс + клеточная стенка,

- грибы, насекомые – хитин

Субмембранный слой - скопление микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета под плазмалеммой.

Т.о. Функции поверхностного аппарата клетки:

- барьерная,

- обменно-транспортная,

- рецепторная,

- метаболическая (ферментативная),

- контактная (в многоклеточном организме),

- опорно-сократительная,

- генетическая индивидуальность или гистосовместимость.

Метаболический аппарат клетки.

Метаболизм – сложная цепь превращений веществ в клетке и организме с момента их поступления в организм до момента удаления продуктов распада и выделœения тепла.

Существует два вида обменных реакций˸

Пластический обмен (анаболизм) – цепь химических реакций в клетках, направленных на образование и обновление частей клеток и органов. При этом идет постоянный синтез сложных химических соединœений клетки из более простых. Все процессы анаболизма идут с затратой энергии.

Энергетический обмен (катаболизм) - процессы, обеспечивающие клетки и организм энергией. К нему относятся такие реакции как˸ фотосинтез, хемосинтез, дыхание (окислительное фосфорилирование), гликолиз, разные виды брожения.

Белки являются важнейшими соединениями в живых организмах. Образуются они из аминокислот, которые помимо участия в синтезе белка, входят в цикл синтеза нуклеиновых кислот и бывают источником энергии в реакциях энергетического обмена.

Жизненный цикл клетки. Митоз.

Жизненный цикл – это время существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или естественной гибели.

У клеток сложного организма (например, человека) жизненный цикл клетки может быть различным. Высокоспециализированные клетки (эритроциты, нервные клетки, клетки поперечнополосатой мускулатуры) не размножаются. Их жизненный цикл состоит из рождения, выполнения предназначенных функций, гибели (гетерокаталитической интерфазы).

Митоз состоит из четырех последовательных фаз – профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Ему предшествует период, называемый интерфазой (см. характеристику митотического цикла).

Фазы митоза:

1) профаза. Центриоли клеточного центра делятся и расходятся к противоположным полюсам клетки. Из микротрубочек образуется веретено деления, которое соединяет центрио-ли разных полюсов. В начале профазы в клетке еще видны ядро и ядрышки, к концу этой фазы ядерная оболочка разделяется на отдельные фрагменты (происходит демонтаж ядерной мембраны), ядрышки распадаются. Начинается конденсация хромосом: они скручиваются, утолщаются, становятся видимыми в световой микроскоп. В цитоплазме уменьшается количество структур шероховатой ЭПС, резко сокращается число полисом;

2) метафаза. Заканчивается образование веретена деления.

Конденсированные хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. Микротрубочки веретена деления прикрепляются к центромерам, или кинетохо-рам (первичным перетяжкам), каждой хромосомы. После этого каждая хромосома продольно расщепляется на две хроматиды (дочерние хромосомы) которые оказываются связанными только в участке центромеры;

3) анафаза. Между дочерними хромосомами разрушается связь, и они начинают перемещаться к противоположным полюсам клетки со скоростью 0,2–5 мкм/мин. В конце анафазы на каждом полюсе оказывается по диплоидному набору хромосом. Хромосомы начинают деконденсироваться и раскручиваться, становятся тоньше и длиннее; 4) телофаза. Хромосомы полностью деспирализуются, восстанавливается структура ядрышек и интерфазного ядра, монтируется ядерная мембрана. Разрушается веретено деления. Происходит цитокинез (деление цитоплазмы). В животных клетках этот процесс начинается с образования в экваториальной плоскости перетяжки, которая все более углубляется и в конце концов полностью делит материнскую клетку на две дочерние.

Мейоз. Его отличия от митоза.

Мейоз — это деление в зоне созревания половых клеток, сопровождающееся уменьшением числа хромосом вдвое.

Отличия мейоза от митоза по итогам

1. После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре.

2. После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются споры).

3. После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные (происходит рекомбинация наследственной информации).

4. После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом; если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа хромосом).

Отличия мейоза от митоза по ходу

1. В митозе одно деление, а в мейозе – два (из-за этого получается 4 клетки).

2. В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация (тесное сближение гомологичных хромосом) и кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом), это приводит к перекомбинации (рекомбинации) наследственной информации.

3. В анафазе первого деления мейоза происходит независимое расхождение гомологичных хромосом (к полюсам клетки расходятся двуххроматидные хромосомы). Это приводит к рекомбинации и редукции.

4. В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, поскольку они и так двойные.

Амитоз. Понятие об апоптозе.

В большинстве случаев амитоз наблюдается в клетках со сниженной митотической активностью: это стареющие или патологически измененные клетки, часто обреченные на гибель. При амитозе морфологически сохраняется интерфазное состояние ядра, хорошо видны ядрышко и ядерная оболочка. Репликация ДНК отсутствует. Спирализация хроматина не происходит, хромосомы не выявляются. При амитозе делится только ядро, причем без образования веретена деления, поэтому наследственный материал распределяется случайным образом. Отсутствие цитокинеза приводит к образованию двуядерных клеток, которые в дальнейшем не способны вступать в нормальный митотический цикл. Раковые клетки.

Апопто́з (греч. απόπτωσις — опадание листьев) — программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции.