Презентация к курсу Общая биология строение клетки

Презентация к курсу Общая биология
для студентов 1-го курса геолого-географического
факультета
Тема: Строение клетки
Составитель: доц. каф. ботаники
Гарнизоненко Т.С.
Форма клетки
Формы клетки по большому счету можно свести к двум основным типам: те,
которые можно вписать в шар – длина и ширина отличаются незначительно –
паренхимные или изодиаметрические клетки, в те длина которых на несколько
порядков превышает ширину – прозенхимные или волокна.
Межклеточные контакты
Функции- транспорт, передача сигналов, механическая
Без участия цитоплазмы:
- щелевой (простой, плотное
соединение - А),
- нексус (гидрофильные белки)
-замковый (интердигитальный),
А
С участием цитоплазмы:
Б - плазмодесмы (растения),
В -десмосомы (животные), точечные,
опоясывающие, гемидесмосомы –
характерны для эпителия с одной стороны
Б
Контакты нервных клеток :
- синапсы (между 2 нейронами
или нейроном и клеткоймишенью
В - Точечные десмосомы
1 — клеточная оболочка
2 — плазмалемма
3 — десмотубула
4 — ЭР
5 — белки плазмодесмы
Клеточная оболочка (КО)
КО растений
А-тяж волокон,
Б-поперечный срез
волокна
В-макрофитбрилла
Г-микрофибриллы
Д- целлюлоза в
микрофибрилле
Е-мицелла
1-серединная пластинка
2-первичная оболочка
3-вторичная оболочка
4-макрофибрилла
5-микрофибрилла
6-молекула целлюлозы
7-мицеллы
Схема строения КО грамм+ (а) и
грамм- (б) бактерий
ЦМ-цитоплазматическая мембрана
(бислой липидов)
ПГ-пептидагликан (аминосахара и
липиды)
ВМ-внешняя мембрана
(лф-фрагмент липида, пс-полисахарид)
ПК-пориновый канал (транспорт)
ТК-тейхоевые кислоты
Строение и функции биологической мембраны
белки
- гидрофильные участки
бислой липидов (
-гидрофобные участки
)
белки
«Сэндвичевая»
модель
Функции:
-Ограничение клетки от внешней
среды,
-регуляция обменных процессов,
-обеспечение избирательной
проницаемости,
-передача гормональных и
внешних сигналов в процессе
дифференцировки клетки
«Мозаичная» модель (1972г, Singer, Nicolson)
Транспорт веществ через мембрану
Активный транспортс затратой АТФ:
- ионные насосы (антипорт,
симпорт)
-макропиноцитоз
Первичный активный
транспорт- используется энергия ПФ,
Вторичный – вторичная энергия в
форме
разности концентраций ионов,
молекул или побочных веществ
Пассивный транспорт – без затраты АТФ
- градиент ЭХП,
- массовый поток
- диффузия пассивная (а)
- осмос
- облегченная диффузия (б)
- микропиноцитоз
а
б
K-Na-насос, схема работы
Строение и функции ядра
Функции:
-участие в синтезе белка
-хранение и передача
наследственной
информации
-синтез всех типов РНК,
-транспорт веществ
Химический состав:
ДНК, все формы РНК, белки
функциональные и
структурные, белки-гистоны,
Хроматин
ядра
Структурные компоненты ядра: оболочка ядрадвуслойная мембрана, полость ЯОлюмен, ЯО подстилается ламиной, ядерные
поры, образованные специализированными
белками-нуклеопоринами, гетерохроматин,
эухроматин, рибосомы, ядрышко
Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический
ретикулум – ЭС или ЭР) а-схема, б-электронная
фотография
Функции:
- транспорт,
- синтез углеводов и липидов
- компартментализация
Химический состав:
белки и липиды
а
б
Структурная организация:
система канальцев и полостей,
на мембране шероховатой ЭС
закреплены рибосомы
Митохондрия
Функции:
- аэробное дыхание
-обеспечение апоптоза,
-участие в формировании
внеядерной наследственности
-синтез некоторых стериодных
гормонов и аминокислот (напр.
глютаминовой),
-детоксикация ядов в клетках печени
Химический состав:
-структурные и ферментативные белки,
- липиды,
- НК,
Схема строения и микрофотография митохондрии
Структурные компоненты:
-наружная и внутренняя мембраны,
- матрикс,
- кристы,
- перимитохондриальное пространство,
- рибосомы
Апоптоз
Апопто́з (греч.απόπτωσις — опадание листьев, 1972г. Дж. Керр, Э.Уайли,
А.Керри) — программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс
самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка
фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные
плазматической мембраной. Происходит в норме или при патологии: функция –
уничтожение поврежденных, мутантных или инфицированных клеток.
Наблюдается у всех эукариотических клеток.
Программируемая клеточная смерть у растений обеспечивает ксилогенез и
флоэмогенез, формообразование листьев, аэренхимогенез, образование корневого
чехлика, опадение листьев и созревших плодов, прорастание пыльцевой трубки и
др. Растительная иммунная реакция на патогенные вирусы, бактерии, грибы
и нематоды протекает в форме
гиперчувствительного ответа —
программируемой гибели инфицированных
клеток, а также клеток локализованных
вблизи очага инфекции.
Апоптоз при разрушении хвоста
головастика
Аппарат Гольджи
Функции:
- транспорт (углеводы, липиды),
- химическая модификация
- транспортируемых веществ,
- участие в построении мембраны
и клеточной оболочки
- секреторная функция
- образование лизосом
Химический состав:
- белки, структурные и ферментативные,
-липиды,
- углеводы.
Структурные компоненты:
-цистерны или диктиосомы,
- везикулы или пузырьки
Лизосомы, строение, функции
Электронная фотография
Функции:
- гетерофагия(внутриполостное
пищеварение),
- аутофагия (исчезновение
внутриклеточных органоидов),
- разложение запасных веществ,
-образование пищеварительных
вакуолей,
- участие в апоптозе
Химический состав:
- около 40 видов гидролаз,
- липиды мембраны
Схема
Строение:
-мешочек, ограниченный
-однослойной мембраной
Лизосомы, типы и функции
Вакуоли животных
Вакуоль от лат. vacuus – небольшие преимущественно шаровидной формы
полости в клетках простейших или многоклеточных организмов. От цитоплазмы
отделены однослойной мембраной.
Схемы образования пульсирующей и пищеварительной вакуоли
Типы вакуолей животных
Для простейших характерны пульсирующие и пищеварительные
вакуоли. В клетках многоклеточных животных встречаются
фагоцитарная, пиноцитарная и аутофагоцитарная вакуоли.
Пульсирующие вакуоли выполняют следующие функции:
- удаляют избыток воды из клетки
- выводят продукты обмена,
- возможно участвуют в дыхании, удаляя, обедненную кислородом воду
из клетки.
Пищеварительные – образуются вокруг поглощенных частиц пищи и
перемещаются по клетке, переваривая содержимое
Пиноцитарная, фагоцитарная и аутофагическая вакуоли у многоклеточных
Являются скорее вариантами лизосом, нежели автономными органоидами.
Вакуоль растений
вакуоль
Функции:
- определяет осмотические
свойства клетки и поглощение
воды,
- содержит пигменты группы
антоцианов,
- содержит запасные вещества
- «выделительная»
- защита от поедания растений
животными (млечный сок)
Химический состав:
- низкомолекулярные органические
и неорганические вещества,
- пигменты-антоцианы,
- водорастворимые витамины
Строение:
Чаще всего шаровидный пузырек, ограниченный
однослойной мембраной – тонопластом и
содержащий клеточный сок
Газовые вакуоли прокариот
Многие водные неподвижные прокариоты содержат газовые вакуоли
или аэросомы. Они ограничены однослойной белковой мембраной.
Выполняют функцию регуляторов плавучей плотности.
17-газовые вакуоли
Anabaena sheremetevi
Газовая
вакуоль
Рибосомы
Функции:
- синтез белка
Модель строения рибосомы
Химический состав:
- белки: РНК (50:50 –эукариоты,
65:35 - прокариоты
Строение:
-малая (60S –эукариоты,
40S –прокариоты и
большая (50S эукариоты и
30 S–прокариоты)
субъединицы, рибосомы
относятся к немембранным
органоидам
Механизм работы рибосомы
Структура рибосомы
Нативная структура
рибосомы дрожжевой
клетки:
синий цвет-малая
субъединица, желтый
-большая, красный –
-цепи РНК
Микротрубочки
Схема строения
Функции:
-поддержание формы и полярности клетки
-работа жгутиков и ресничек
-формирование клеточной
оболочки растений
- работа веретена деления
- входят в состав центриолей
Микротрубочки в клетках
мозжечка мыши (зеленый цвет)
Химический состав:
- белок, чаще всего тубулин
Строение:
-наружный слой из дублетов белковых молекул,
- внутренний из 2х одиночных молекул
Микрофиламенты
Функции:
- Изменение консистенции цитоплазмы
- амебоидное движение,
- изменение формы клетки,
- прикрепление к субстрату,
- место локализации некоторых
белков-рецепторов
Актиновый цитоскелет
клеток мыши
Химический состав:
- белки: сократительные -актин и миозин,
специализированные – виллин, фрагмин
Строение:
- нити, состоящие из белка, собранные в рыхлые
пучки или тонкие сетчатые образования
Схема строения мф:
1-актин, 2-тпропомиозин,
3-тропонины