Структурно-функциональная организация клеток

Тема 1.2. Структурно-функциональная организация клеток

• Клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Основные положения современной клеточной теории.
• Типы клеточной организации: прокариотический и эукариотический. Одноклеточные и многоклеточные организмы
• Строение прокариотической клетки. Строение эукариотической клетки.
• Неклеточные формы жизни (вирусы, бактериофаги)

КЛЕТКА –

элементарная единица жизни на земле.

Обладает всеми признаками живого организма:

• растет
• размножается
• обменивается с окружающей средой веществами и энергией
• реагирует на внешние раздражители

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КЛЕТКИ

ВЕРСИЯ №2

ВЕРСИЯ №1

Первый микроскоп сконструировали в 1580-1590 гг. голландские оптики, отец и сын Захарий Янсен и Ханс Янсен

Увеличение – до 10 раз

Первый микроскоп сконструировал изобретатель телескопа - Галиллео Галиллей

(1609 год)

Задание: по ходу лекции заполнить таблицу

Основные этапы развития цитологии /клеточной теории/

Этап

Год

1.

Ученый

Вклад в развитие науки

2.

3.

4.

Антони ван Левенгук

Теодор Шванн

Роберт Гук

Маттиас Шлейден

Карл Бэр

1. Зарождение понятий о клетке

Роберт Гук

(1635-1703), английский естествоиспытатель

Ячейка – клетка (по-английски cell – «келья, ячейка, клетка»)

Увеличение –до 150 раз

• усовершенствовал микроскоп
• первым в 1665 году рассмотрел растительную ткань – пробку и установил клеточное строение тканей
• Ввел термин «клетка»

1. Зарождение понятий о клетке

Антони ван Левенгук

• усовершенствовал микроскоп Р. Гука
• Микроскопы Ван Левенгука представляли собой очень небольшие изделия с одной очень сильной линзой. Увеличение – до 270 раз

(1632 — 1723) голландский натуралист

1. Зарождение понятий о клетке

Антонио ван Левенгук

• В 1680 г. открыл одноклеточные организмы. За 50 лет работы им было открыто более 200 видов мельчайших организмов
• Впервые рассмотрел бактериальные и животные клетки, эритроциты сперматозоиды, мышечную ткань

2. Возникновение клеточной теории

Ро́берт Бро́ун

— британский (шотландский) ботаник конца XVIII — первой половины XIX века, морфолог и систематик растений.

• В 1831 году описывает ядро и высказывает предположение, что оно является постоянной составной частью растительной клетки
• Установил основные различия между голосеменными и покрытосеменными растениями, открыл броуновское движение.

2. Возникновение клеточной теории

К первой трети XIX века накопилось значительное количество сведений о строении растительных, животных и бактериальных клеток.

В 1838 году немецкие ученые, ботаник Маттиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн , независимо друг от друга предприняли попытку объединить эти накопленные сведения о клетках.

Теодор Шванн (1810-1882)

Матиас Шлейден (1804-1881)

Клеточная теория, созданная М. Шлейденом и Т. Шванном – краеугольный камень цитологии и современной общей биологии вообще.

2. Возникновение клеточной теории

1838 г. – Теодор Шванн и Маттиас Шлейден

• обобщили знания о клетке,
• сформулировали основные положения клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению

3. Развитие клеточной теории

Ру́дольф Ви́рхов

– великий немецкий учёный второй половины ХІХ столетия, врач, патологоанатом, гистолог, физиолог, основоположник клеточной теории в биологии

• В 1858 г. сформулировал положение о том, что каждая новая клетка происходит от такой же исходной делением.

Тезис « omnis cellula e cellula » (клетка происходит только от клетки), завершил знаменитый спор биологов о самозарождении организмов

3. Развитие клеточной теории

Карл Бэр

– естествоиспытатель, основатель эмбриологии

(1792-1876)

• Открыл яйцеклетку млекопитающих (1826 г.).
• В 1858 г. установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки
• Сформулировал положение, что клетка не только единица строения, но и единица развития организмов.

Эстляндия, Австрия, Германия, 1832 г - Россия

3. Развитие клеточной теории

В своих трудах по эмбриологии сформулировал закономерности, которые позднее были названы «Законами Бэра»:

• наиболее общие признаки любой крупной группы животных появляются у зародыша раньше, чем менее общие признаки;
• после формирования самых общих признаков появляются менее общие и так до появления особых признаков, свойственных данной группе;
• зародыш любого вида животных по мере развития становится все менее похожим на зародышей других видов и не проходит через поздние стадии их развития;
• зародыш высокоорганизованного вида может обладать сходством с зародышем более примитивного вида, но никогда не бывает похож на взрослую форму этого вида

Карл Бэр:

«В процессе развития каждое новое образование возникает из более простой предсуществующей основы. Таким образом, в зародыше появляются сначала общие основы, и из них обособляются всё более и более специальные части».

• Все живые существа, от одноклеточных до крупных растительных и животных организмов, состоят их клеток.
• Все клетки сходны по строению, химическому составу и жизненным функциям.
• Несмотря на то что в многоклеточных организмах отдельные клетки специализированы на выполнении какой-либо определенной функции, они способны к самостоятельной жизнедеятельности, т.е. могут питаться, расти, размножаться.
• Все клетки образуются из клетки

• Клетка - единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов, вне клетки жизни нет;
• Клетка - единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование;
• Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям;
• Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток;
• Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, ткани образуют органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток;
• Клетки многоклеточных организмов имеют полный набор генов, но отличаются друг от друга тем, что у них работают различные группы генов, следствием чего является морфологическое и функциональное разнообразие клеток - дифференцировка.

Сходства и отличия эукариот и прокариот

Задание: изучите текст учебника, составьте таблицу «Сходство и различия между прокариотами и эукариотами»

Структура

Эукариотическая клетка

Клеточная стенка

Прокариотическая клетка

Клеточная мембрана

Ядро

Хромосомы

ЭПС

Рибосомы

Комплекс Гольджи

Лизосомы

Митохондрии

Вакуоли

Пластиды

Особенности строения прокариот

• Прокариотическим клеткам присущи все важнейшие жизненные функции, но у них нет окруженных мембраной органелл , имеющихся в эукариотических клетках.
• Самая важная особенность прокариотов в том, что у них нет окруженного мембраной ядра . Именно этот признак является решающим при делении клеток на прокариотические и эукариотические.

Неклеточные формы жизни. Вирусы и бактериофаги.

История открытия вирусов

• Были открыты в 1892 году Д.И. Ивановским

• Вирусология – наука,

изучающая вирусы.

Общие сведения о вирусах

• Вирусы - неклеточные формы жизни, обладающие собственным геномом, способностью к воспроизведению (репродукции) в клетках живых организмов, адаптационными свойствами и изменчивостью.
• Содержат один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК)
• Имеют различную форму
• Вирусы существуют в двух формах: внеклеточной (покоящейся)- вирион, внутриклеточной – когда осуществляется размножение.
• Три группы вирусов:

1. Вирусы поражающие растения

2. Вирусы поражающие животных

Вирус герпеса

Вирус гриппа

В ирус И ммунодефицита Ч еловека

3. Вирусы поражающие вирусы – БАКТЕРИОФАГИ

Строение вирусов

Функции частей вируса

Части

Вируса

Сердцевина

Химические

вещества

Капсида

ДНК или

РНК

Функции

Хранение наследственной информации

Белок

Защитная,

ферментативная

Эндоцитоз

• Прикрепление вируса к клеточным рецепторам
• Образование вакуоли
• Выход вируса из вакуоли в цитоплазму

Размножение вируса (только в клетке хозяина)

1.Репликация вирусной

нуклеиновой кислоты

2.Синтез вирусных белков

3. Сборка вирионов

4. Выход вирионов

Отличительные признаки вирусов

Отличия вирусов от неживой природы

Отличия вирусов от клеточных организмов

1. Вирусы способны размножаться

1.Вирусы не имеют клеточного строения

2. Обладают наследственностью

2. Не проявляют обмена веществ и энергии (метаболизм)

3. Способны к изменчивости

3. Существуют как внутриклеточные паразиты

4. Не увеличиваются в размерах

5. Имеют только одну нуклеиновую кислоту ДНК или РНК

6. Имеют особый способ размножения

Бактериофаги

Взаимодействие бактериофага с бактерией

Вывод

• Вирусы – это неклеточная форма жизни.
• Являются - Биосистемами Организменного уровня.
• Проявляют себя как внутриклеточные паразиты на генетическом уровне.
• Стратегия жизни – безудержное размножение.