Клетка

План реферата 
 
 

1.  Введение ................................................................................ 1 

2.  Строение и  функции оболочки клетки ......................... 2 

·     Оболочка клеток ......................................................................................2 

·     Плазматическая мембрана ...................................................................2 

·     Фагоцитоз ..................................................................................................3 

·     Цитоплазма ................................................................................................3 

·     Эндоплазматическая сеть .....................................................................4 

·     Рибосомы ....................................................................................................4 

·     Митохондрии .............................................................................................4 

·     Пластиды .....................................................................................................5 

·     Аппарат  Гольджи ......................................................................................5 

·     Лизосомы .....................................................................................................6 

·     Клеточный  центр ......................................................................................6 

·     Клеточные  включения ............................................................................6 

·     Ядро ...............................................................................................................6 

3.  Химический  состав клетки. Неорганические вещества....6 

·     Атомный  и молекулярный состав клетки .......................................... 6 

·     Содержание химических элементов в клетке (таблица) ...............7 
 

Введение 
 

  Цитология - наука  о клетке. Наука о клетке называется  цитологией (греч. «цитос»-клетка, «логос»-наука). Предмет цитологии - клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточных организмов, к числу которых относятся бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды. Современная цитология - наука комплексная. Она имеет самые тесные связи с другими биологическими науками, например с ботаникой, зоологией, физиологией, учением об эволюции органического мира, а также с молекулярной биологией, химией, физикой, математикой. Цитология - одна из относительно молодых биологических наук, ее возраст около 100 лет. Возраст же термина “клетка” насчитывает свыше 300 лет. Впервые название «клетка» в середине XVII в. применил Р.Гук. Рассматривая тонкий срез пробки с помощью микроскопа, Гук увидел, что пробка состоит из ячеек - клеток. 

  Клеточная теория. В середине XIX столетия на основе  уже многочисленных знаний о  клетке Т. Шванн сформулировал  клеточную теорию (1838). Он обобщил  имевшиеся знания о клетке  и показал, что клетка представляет  основную единицу строения всех  живых организмов, что клетки  животных и растений сходны  по своему строению. Эти положения  явились важнейшими доказательствами  единства происхождения всех  живых организмов, единство всего  органического мира. Т. Шван внес  в науку правильное понимание  клетки как самостоятельной единицы  жизни, наименьшей единицы живого: вне клетки нет жизни. 

  Изучение химической  организации клетки привело к  выводу, что именно химические  процессы лежат в основе ее  жизни, что клетки всех организмов  сходны по химическому составу,  у них однотипно протекают  основные процессы обмена веществ.  Данные о сходстве химического  состава клеток еще раз подтвердили  единство всего органического  мира. 

  Современная  клеточная - теория включает следующие  положения:  

   клетка - основная  единица строения и развития  всех живых организмов, наименьшая  единица живого; 

   клетки всех  одноклеточных и многоклеточных  организмов сходны ( гомологичны ) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; 

   размножение  клеток происходит путем их  деления, и каждая новая клетка  образуется в результате деления  исходной (материнской) клетки; 

   в сложных  многоклеточных организмах клетки  специализированы по выполняемой  ими функции и образуют ткани;  из тканей состоят органы, которые  тесно связаны между собой  и подчинены нервным и гуморальным  системам регуляции.  

  Исследования  клетки имеют большое значение  для разгадки заболеваний. Именно  в клетках начинают развиваться  патологические изменения, приводящие  к возникновению заболеваний.  Чтобы понять роль клеток в  развитии заболеваний, приведем  несколько примеров. Одно из серьезных  заболеваний человека - сахарный  диабет. Причина этого заболевания  - недостаточная деятельность группы  клеток поджелудочной железы, вырабатывающих  гормон инсулин, который участвует  в регуляции сахарного обмена  организма. Злокачественные изменения,  приводящие к развитию раковых  опухолей, возникают также на  уровне клеток. Возбудители кокцидиоза - опасного заболевания кроликов, кур, гусей и уток - паразитические  простейшие - кокцидии проникают  в клетки кишечного эпителия  и печени, растут и размножаются  в них, полностью нарушают обмен  веществ, а затем разрушают  эти клетки. У больных кокцидиозом  животных сильно нарушается деятельность  пищеварительной системы и при  отсутствии лечения животные  погибают. Вот почему изучение  строения, химического состава, обмена  веществ и всех проявлений  жизнедеятельности клеток необходимо  не только в биологии, но также  в медицине и ветеринарии.  

  Изучение клеток  разнообразных одноклеточных и  многоклеточных организмов с  помощью светооптического и электронного  микроскопов показало, что по  своему строению они разделяются  на две группы. Одну группу  составляют бактерии и сине-зеленые  водоросли. Эти организмы имеют  наиболее простое строение клеток. Их называют доеденными (прокариотами), так как у них нет оформленного  ядра (греч. «картон»-ядро) и нет многих структур, которые называют органоидами. Другую группу составляют все остальные организмы: от одноклеточных зеленых водорослей и простейших до высших цветковых растений, млекопитающих, в том числе и человека. Они имеют сложно устроенные клетки, которые называют ядерными (эукариотическими). Эти клетки имеют ядро и органоиды, выполняющие специфические функции.  

  Особую, неклеточную  форму жизни составляют вирусы, изучением которых занимается  вирусология. 

  
 

Строение и функции  оболочки клетки   
 

  Клетка любого  организма, представляет собой  целостную живую систему. Она  состоит из трех неразрывно  связанных между собой частей: оболочки, цитоплазмы и ядра. Оболочка  клетка осуществляет непосредственное  взаимодействие с внешней средой  и взаимодействие с соседними  клетками (в многоклеточных организмах). 

  Оболочка клеток. Оболочка клеток имеет сложное  строение. Она состоит из наружного  слоя и расположенной под ним  плазматической мембраны. Клетки  животных и растений различаются  по строению их наружного слоя. У растений, а также у бактерий, сине-зеленых водорослей и грибов  на поверхности клеток расположена  плотная оболочка, или клеточная  стенка. У большинства растений  она состоит из клетчатки. Клеточная  стенка играет исключительно  важную роль: она представляет  собой внешний каркас, защитную  оболочку, обеспечивает тургор растительных  клеток: через клеточную стенку  проходит вода, соли, молекулы многих  органических веществ.  

   Наружный  слой поверхности клеток животных  в отличие от клеточных стенок  растений очень тонкий, эластичный. Он не виден в световой микроскоп  и состоит из разнообразных  полисахаридов и белков. Поверхностный  слой животных клеток получил  название гликокаликс.  

  Гликокаликс  выполняет прежде всего функцию непосредственной связи клеток животных с внешней средой, со всеми окружающими ее веществами. Имея незначительную толщину (меньше 1 мкм), наружный слой клетки животных не выполняет опорной роли, какая свойственна клеточным стенкам растений. Образование гликокаликса, так же как и клеточных стенок растений, происходит благодаря жизнедеятельности самих клеток. 

  Плазматическая  мембрана. Под гликокаликсом и  клеточной стенкой растений расположена  плазматическая мембрана (лат. “мембрана»-кожица, пленка), граничащая непосредственно с цитоплазмой. Толщина плазматической мембраны около 10 нм, изучение ее строения и функций возможно только с помощью электронного микроскопа. 

   В состав  плазматической мембраны входят  белки и липиды. Они упорядочено расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями. По современным представлениям молекулы липидов в плазматической мембране расположены в два ряда и образуют сплошной слой. Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они располагаются в слое липидов, погружаясь в него на разную глубину. 

   Молекулы  белка и липидов подвижны, что  обеспечивает динамичность плазматической  мембраны. 

   Плазматическая  мембрана выполняет много важных  функций, от которых завидят  жизнедеятельность клеток. Одна  из таких функций заключается  в том, что она образует барьер, отграничивающий внутреннее содержимое  клетки от внешней среды. Но  между клетками и внешней средой  постоянно происходит обмен веществ.  Из внешней среды в клетку  поступает вода, разнообразные соли  в форме отдельных ионов, неорганические  и органические молекулы. Они  проникают в клетку через очень  тонкие каналы плазматической  мембраны. Во внешнюю среду выводятся  продукты, образованные в клетке. Транспорт веществ- одна из главных функций плазматической мембраны. Через плазматическую мембрану из клети выводятся продукты обмена, а также вещества, синтезированные в клетке. К числу их относятся разнообразные белки, углеводы, гормоны, которые вырабатываются в клетках различных желез и выводятся во внеклеточную среду в форме мелких капель.  

   Клетки, образующие  у многоклеточных животных разнообразные  ткани ( эпителиальную, мышечную и др.), соединяются друг с другом плазматической мембраной. В местах соединения двух клеток мембрана каждой из них может образовывать складки или выросты, которые придают соединениям особую прочность.   

  Соединение клеток  растений обеспечивается путем  образования тонких каналов, которые  заполнены цитоплазмой и ограничены  плазматической мембраной. По  таким каналам, проходящим через клеточные оболочки, из одной клетки в другую поступают питательные вещества, ионы, углеводы и другие соединения.  

  На поверхности  многих клеток животных, например различных эпителиев, находятся очень мелкие тонкие выросты цитоплазмы, покрытые плазматической мембраной, - микроворсинки. Наибольшее количество микроворсинок находится на поверхности клеток кишечника, где происходит интенсивное переваривание и всасывание переваренной пищи.  

  Фагоцитоз. Крупные  молекулы органических веществ,  например белков и полисахаридов,  частицы пищи, бактерии поступают  в клетку путем фагоцита (греч. “фагео” - пожирать). В фагоците непосредственное участие принимает плазматическая мембрана. В том месте, где поверхность клетки соприкасается с частицей какого-либо плотного вещества, мембрана прогибается, образует углубление и окружает частицу, которая в “мембранной упаковке” погружается внутрь клетки. Образуется пищеварительная вакуоль и в ней перевариваются поступившие в клетку органические вещества. 

    

  Цитоплазма. Отграниченная  от внешней среды плазматической  мембраной, цитоплазма представляет  собой внутреннюю полужидкую  среду клеток. В цитоплазму эукариотических  клеток располагаются ядро и  различные органоиды. Ядро располагается  в центральной части цитоплазмы. В ней сосредоточены и разнообразные  включения - продукты клеточной  деятельности, вакуоли, а также  мельчайшие трубочки и нити, образующие  скелет клетки. В составе основного  вещества цитоплазмы преобладают  белки. В цитоплазме протекают  основные процессы обмена веществ,  она объединяет в одно целое  ядро и все органоиды, обеспечивает  их взаимодействие, деятельность  клетки как единой целостной  живой системы. 

 Эндоплазматическая  сеть. Вся внутренняя зона цитоплазмы  заполнена многочисленными мелкими  каналами и полостями, стенки  которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре  с плазматической мембраной. Эти  каналы ветвятся, соединяются друг  с другом и образуют сеть, получившую  название эндоплазматической сети. 

  Эндоплазматическая  сеть неоднородна по своему  строению. Известны два ее типа - гранулярная и гладкая. На мембранах каналов и полостей гранулярной сети располагается множество мелких округлых телец - рибосом, которые придают мембранам шероховатый вид. Мембраны гладкой эндоплазматической сети не несут рибосом на своей поверхности.  

  Эндоплазматическая  сеть выполняет много разнообразных  функций. Основная функция гранулярной  эндоплазматической сети - участие  в синтезе белка, который осуществляется  в рибосомах.