Процесс строения и деления клетки реферат

Обновлено: 02.07.2024

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.

Строение клетки.

Клетки находятся в межклеточном веществе, обеспечивающем их механическую прочность, питание и дыхание. Основные части любой клетки – цитоплазма и ядро.

Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоёв молекул, обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. В цитоплазме расположены мельчайшие структуры – органоиды. К органоидам клетки относятся: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр.

Мембрана.

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Итак, клеточная мембрана – очень мелкое молекулярное сито. Однако мембрана – весьма своеобразное сито. Её поры скорее напоминают длинные узкие проходы в крепостной стене средневекового города. Высота и ширина этих проходов в 10 раз меньше длины. Кроме того, в этом сите отверстия встречаются очень редко – поры занимают у некоторых клеток только одну миллионную часть площади мембраны. Это соответствует всего одному отверстию на площади обычного волосяного сита для просеивания муки, т.е. с обычной точки зрения мембрана вовсе не сито.

Ядро.

Ядро — самый заметный и самый большой органоид клетки, который первым привлёк внимание исследователей. Клеточное ядро открыто в 1831 году шотландским учёным Робертом Брауном. Ядро играет главную роль в наследственности. Ядро выполняет также функцию восстановления целостности клеточного тела (регенерация), является регулятором всех жизненных отправлений клетки. Форма ядра чаще всего шарообразная или яйцевидная. Важнейшей составной частью ядра является хроматин (от греч. хрома – цвет, окраска) – вещество, хорошо окрашивающееся ядерными красками.

Ядро отделено от цитоплазмы двойной мембраной, которая непосредственно связана с эндоплазматической сетью и комплексом Гольджи. На ядерной мембране обнаружены поры, через которые (как и через наружную цитоплазматическую мембрану) одни вещества проходят легче, чем другие, т.е. поры, обеспечивают избирательную проницаемость мембраны.

Внутреннее содержимое ядра составляет ядерный сок, заполняющий пространство между структурами ядра. В ядре всегда присутствует одно или несколько ядрышек. В ядрышке образуются рибосомы.

В ядре расположены нитевидные образования – хромосомы. В ядре клетки тела человека (кроме половых) содержится по 46 хромосом. Хромосомы являются носителями наследственных задатков организма, передающихся от родителей потомству.

Большинство клеток содержит одно ядро, но существуют и многоядерные клетки (в печени, в мышцах и др.). Удаление ядра делает клетку нежизнеспособной.

Цитоплазма.

Цитоплазма – полужидкая слизистая бесцветная масса, содержащая 75-85% воды, 10-12% белков и аминокислот, 4-6% углеводов, 2-3% жиров и липидов, 1% неорганических и других веществ. Цитоплазматическое содержимое клетки способно двигаться, что способствует оптимальному размещению органоидов, лучшему протеканию биохимических реакций, выделению продуктов обмена и т.д. Слой цитоплазмы формирует разные образования: реснички, жгутики, поверхностные выросты

Цитоплазма пронизана сложной сетчатой системой, связанной с наружной плазматической мембраной и состоящей из сообщающихся между собой канальцев, пузырьков, уплощённых мешочков. Такая сетчатая система названа вакуолярной системой.

Нужна помощь в написании доклада?

Все живые организмы состоят из одной или многих ячеек микроскопического размера. Эти мельчайшие структуры, способные к самовоспроизведению, называются клетками.

Бактерии, некоторые водоросли, простейшие представляют собой отдельные клетки или колонии из нескольких десятков клеток. Грибы, высшие растения и животные состоят из многих миллионов и даже миллиардов клеток. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии.

Считается, что все организмы и все составляющие их клетки произошли эволюционным путем от общей преДНКовой клетки. Два основных процесса эволюции - это:

1. случайные изменения генетической информации, передаваемой от организма к его потомкам;

2. отбор генетической информации, способствующей выживанию и размножению своих носителей.

Эволюционная теория является центральным принципом биологии, позволяющим нам осмыслить ошеломляющее разнообразие живого мира.

Естественно, в эволюционном подходе есть свои опасности: большие пробелы в наших знаниях мы заполняем рассуждениями, детали которых могут быть ошибочными.

Но, что еще более важно, каждый современный организм содержит информацию о признаках живых организмов в прошлом. В частности, существующие ныне биологические молекулы позволяют судить об эволюционном пути, демонстрируя фундаментальное сходство между наиболее далекими живыми организмами и выявляя некоторые различия между ними.

История изучения клетки.

История изучения клетки неразрывно связана с развитием методов исследования, в первую очередь с развитием микроскопической техники.

Оптический прибор приобрел значение ценного научного инструмента благодаря усовершенствованиям знаменитого голландского исследователя Антонии Ван Левенгука. Его микроскоп позволил увидеть живые клетки при увеличении в 270 раз.

Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.

Общие сведения

Клеточная теория — основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Матиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований о клетке (1838). Рудольф Вирхов позднее (1858) дополнил её важнейшим положением (всякая клетка из клетки).

Шлейден и Шванн, обобщив имеющиеся знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерии имеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни.

Основные положения клеточной теории:

1) Клетка - элементарная единица живого, основная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов.

1.1) О вирусах (1898г.): вне клетки жизни нет.

2) Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов имеют общее происхождение и сходны по своему строению и химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ.

3) Размножение клеток происходит путём их деления. Новые клетки всегда возникают из предшествующих клеток.

4) Клетка - это единица развития живого организма.

Современная клеточная теория

Современная клеточная теория исходит из того, что клеточная структура является главнейшей формой существования жизни, присущей всем живым организмам, кроме вирусов. Совершенствование клеточной структуры явилось главным направлением эволюционного развития как у растений, так и у животных, и клеточное строение прочно удержалось у большинства современных организмов.

Строение клетки. Все клетки, за исключением бактериальных, построены по общему плану. Они имеют шаровидное ядро и разделены на многочисленные отсеки мембранными перегородками. Такие клетки называют эукариотическими , а организмы состоящие из них, - эукариотами. Бактериальные клетки ядра не имеют, их внутренняя организация проще, чем у эукариот, их называют прокариотическими ( доядерными ) или прокариотами. Средняя эукариотическая клетка имеет диаметр 25мкм (микрометров). Большинство прокариот имеет размеры 1-5 мкм. В одну эукариотическую клетку могло бы поместиться более 10 тыс. бактерий.

Несмотря на многообразие форм, организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Живое содержимое клетки — протопласт — отделено от окружающей среды плазматической мембраной, или плазмалеммой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждый из органоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Прокариоты (от лат. pro — перед, до и греч. κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи.

Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Эукариотическая клетка

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят) комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты - прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Заключение

Целостность организма есть результат естественных, материальных взаимосвязей, вполне доступных исследованию и раскрытию. Клетки многоклеточного организма не являются индивидуумами, способными существовать самостоятельно (так называемые культуры клеток вне организма представляют собой искусственно создаваемые биологические системы). К самостоятельному существованию способны, как правило, лишь те клетки многоклеточных, которые дают начало новым особям (гаметы, зиготы или споры) и могут рассматриваться как отдельные организмы. Клетка не может быть оторвана от окружающей среды (как, впрочем, и любые живые системы). Сосредоточение всего внимания на отдельных клетках неизбежно приводит к унификации и механистическому пониманию организма как суммы частей.

Очищенная от механицизма и дополненная новыми данными клеточная теория остается одним из важнейших биологических обобщений.

Вложение	Размер
halilova_gulnaz.8kl.doc	43 КБ

Предварительный просмотр:

Конкурсная работа по биологии

Работу выполнила ученица 8 класса Халилова Гульназ Фаргатовна .

Преподаватель: Баязитов Р.З.

Реферат по биологии

Введение
История изучения клетки
Клеточная теория
Строение клетки
Заключение

1. случайные изменения генетической информации, передаваемой от организма к его потомкам;

2. отбор генетической информации, способствующей выживанию и размножению своих носителей.

История изучения клетки.

Клеточная теория — основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Матиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию , основываясь на множестве исследований о клетке (1838). Рудольф Вирхов позднее (1858) дополнил её важнейшим положением (всякая клетка из клетки).

Основные положения клеточной теории:

1.1) О вирусах (1898г.): вне клетки жизни нет.

3) Размножение клеток происходит путём их деления. Новые клетки всегда возникают из предшествующих клеток.

4) Клетка - это единица развития живого организма.

Современная клеточная теория

Прокариоты (от лат. pro — перед, до и греч. κάρ ῠ ον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи.

Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. ευ — хорошо, полностью и κάρ ῠ ον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят) комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты - прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Оглавление
Введение 3
Глава 1. Строение клетки 5
1.1. Строение эукариотической клетки 5
1.2. Особенности строения прокариот 13
Глава 2. Деление клеток 16
2.1. Митотическое деление 16
2.2. Мейоз (редукционное деление) 17
Заключение 22
Литература 23
Приложение 24

Фрагмент для ознакомления 2

Введение
Все живые организмы состоят из клеток. Организм человека тоже имеет клеточное строение, благодаря которому возможен его рост, размножение и развитие. Клетка является элементарной структурной единицей, способной к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию.
Клетка - основа строения и жизнедеятельности всех живых организмов и растений. Клетки могут существовать как самостоятельные организмы, так и в составе более сложных многоклеточных организмов [1, 3].
Клетка является предметом изучения особого раздела биологии — цитологии. Более-менее систематическое изучение клеток началось в девятнадцатом веке. Одной из самых крупных научных теорий того времени стала клеточная теория, которая утверждала единство строения всей живой природы. Изучение любой формы жизни на уровне клетки составляет основу современных биологических исследований.
В строении и функциях каждой клетки можно обнаружить признаки, являющиеся общими для всех клеток, что показывает единство их происхождения из первичных органических веществ. Частные особенности отдельных типов и видов клеток являются результатом их специализации в процессе эволюции. Так, все клетки весьма схожим образом регулируют обмен веществ, удваивают и используют свой наследственный материал, получают и утилизируют энергию. В то же время разные одноклеточные организмы (амёбы, туфельки, инфузории и т.д.) достаточно сильно различаются по своим размерам, формам, поведением. Не менее разительно отличаются клетки многоклеточных организмов. Например, у человека имеются лимфоидные клетки — небольшие (диаметром около 10 мкм) округлые клетки, которые участвуют в иммунологических реакциях, и нервные клетки, часть которых имеет отростки длиной более метра; эти клетки осуществляют основные регуляторные функции в организме [5].
Клетки всех организмов обладают единым планом строения, в котором четко прослеживается общность всех процессов жизнедеятельности.
Одним из основных биологических процессов, который обеспечивает преемственность форм жизни и лежащих в основе всех форм размножения, является процесс деления клетки. Данный процесс, который так же известен под названием кариокинеза, или митоз, лишь с некоторыми вариациями в деталях осуществляется в клетках всех растений и животных, в том числе и простейших.
Целью работы является изучение строения и размножения клеток.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
 изучить особенности строения эукариотических клеток;
 выявить особенности строения клеток прокариот;
 изучить процессы деления клеток.
Объект исследования: клетка.
Предмет исследования: строение и деление клеток.

Глава 1. Строение клетки
1.1. Строение эукариотической клетки
Каждая клетка состоит из двух основных компонентов - ядра и цитоплазмы. В ядре расположены хромосомы, которые содержат генетическую информацию, считываемую в результате процесса транскрипции и направляемую в цитоплазму, где она способствует контролю течения многообразных процессов клеточной жизнедеятельности, в частности, сбалансированные процессы синтеза, анаболизма, и разрушения, катаболизма. Указанные процессы осуществляются в цитоплазме посредством взаимодействия отдельных ее компонентов [2, 4, 6].
Ядро является самой крупной органеллой клетки. Это важнейший компонент, с деятельностью которого связаны хранение генетической информации, размножение клеток, передача генетической информации поколениям, участие в биосинтезе белка.
Размер и форма ядра варьируются у клеток разных тканей и видов. Ядро содержит генетическую информацию в виде ДНК, с которой происходит транскрипция РНК.
Поверхностный аппарат ядра состоит из ядерной оболочки, поровых комплексов и ядерной ламины. Ядерная оболочка составляется из двух элементарных мембран, толщиной 8 нм: внутренней ядерной мембраны, которая контактирует с внутренним содержимым ядра, и наружной ядерной мембраны, обращенной к цитоплазме. Между мембранами - перинуклеарное пространство шириной всего около 10-20 нм. Ядерная оболочка пронизана большим количеством пор. Число пор является непостоянной величиной, они исчезают и появляются в зависимости от степени физиологической активности как ядра, так и полноценной клетки.
К внутренней мембране прилегает ядерная ламина - структура, напоминающая сетку, толщиной 80–300 нм, которая состоит из фибриллярных белков А, В и С, принадлежащих к группе промежуточных филаментов. На всем протяжении к ней примыкает слой гетерохроматина, придает внутренней мембране структурную жесткость. Наружная мембрана оболочки ядра содержит белки-рецепторы для иРНК, кодирующие гистоновые белки, и белки-переносчики, которые обеспечивают транспорт в перинуклеарное пространство синтезируемых гистонов. Специфические белки внутренней мембраны оболочки ядра являются интегральные белки, которые вступают во взаимодействие с белками структурного матрикса ядра [7, 9].
Цитоплазма отделяется от внешней для данной клетки среды наружной клеточной мембраной (плазмолеммой) и включает в себя органеллы и включения, которые расположены в гиалоплазме (клеточном матриксе).
Ядерная пора представляет собой гигантский макромолекулярный комплекс, который создает возможности активного обмена между ядром и цитоплазмой белков и рибонуклеотидов.
Органеллы - постоянно находящиеся в цитоплазме структуры, которые специализированы на выполнение определенных функций в клетке. Они разделяются на органеллы общего значения и специальные органеллы. Органеллы общего значения входят в состав всех клеток и являются необходимыми для обеспечения их жизнедеятельности. К ним относятся рибосомы, митохондрии, лизосомы, клеточный центр, эндоплазматическая сеть (ретикулум), пероксисомы, комплекс Гольджи, компоненты цитоскелета.
Специальные органеллы присутствуют только в некоторых клетках и определяют выполнение ими специализированных функций. К ним относят миофибриллы, жгутики, реснички, микроворсинки, акросомы спермиев. Образование специальных органелл происходит в ходе развития клетки как производных органелл общего значения.
Плазматическая мембрана является наиболее постоянной, универсальной для всех клеток субсистемой поверхностного аппарата, а также обязательным компонентом любой клетки. Цитоплазматическая мембрана при электронной микроскопии выглядит как плоская трехслойная
структура толщиной 4–7 нм, образованная двумя электронно-плотными (осмиофильными) наружными слоями и промежуточным (более светлым) электронно-прозрачным слоем.
Структурной основой мембран являются липидные молекулы, образующие непрерывный бислой, в который интегрированы отдельные молекулы белков. Основа билипидного слоя составлена фосфолипидами. В составе липидного слоя эукариот могут также быть гликолипиды и стерины [3, 7].
В мембране кроме липидов и белков встречаются углеводы. В цитоплазматической мембране растений соотношение липидов, белков и углеводов составляет 40:40:20. Белки плахзматической мембраны представлены тремя разновидностями: периферические; интегральные (трансмембранные); полуинтегральные.
Периферические белки находятся на поверхности билипидного слоя и имеют связь с интегральными белками и полярными головками липидных молекул в виде электростатических, водородных связей, солевых мостиков.
Основная роль в организации собственно мембраны отводится интегральным и полуинтегральным белкам. Они характеризуются глобулярной структурой и связаны гидрофильно-гидрофобными взаимодействиями с липидной фазой.
Интегральные белки мембран являются нерастворимыми в воде; в гидрофобную часть бислоя мембраны встраивается один из доменов интегрального белка, поэтому интегральный белок, как правило, не может быть без разрушения мембраны удален из нее. Интегральные белки полностью погружены в билипидный слой, в своем составе их молекулы имеют алифатические (липофильные) аминокислоты, погруженные в липидный слой, и наружные гидрофильные концы, позволяющие белковым молекулам образовывать связи с остатками сахаров гликокаликса и периферическими белками.

Деление клетки — процесс образования из родительской клетки двух и более дочерних клеток.
Существует два способа деления ядра эукариотических клеток: митоз и мейоз
Амитоз, или прямое деление, - это деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования веретена деления. Такое деление встречается у одноклеточных организмов. Амитоз в отличие от митоза является самым экономичным способом деления, так как энергетические затраты при этом весьма незначительны.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Деление клетки.docx

Студент 15 группы

Деление клетки — процесс образования из родительской клетки двух и более дочерних клеток.

Существует два способа деления ядра эукариотических клеток: митоз и мейоз

Амитоз, или прямое деление, - это деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования веретена деления. Такое деление встречается у одноклеточных организмов. Амитоз в отличие от митоза является самым экономичным способом деления, так как энергетические затраты при этом весьма незначительны. К амитозу близко клеточное деление у прокариот. Бактериальная клетка содержит только одну, чаще всего кольцевую молекулу ДНК, прикрепленную к клеточной мембране. Перед делением клетки ДНК реплицируется, и образуются две идентичные молекулы ДНК, каждая из которых также прикреплена к клеточной мембране. При делении клетки клеточная мембрана врастает между этими двумя молекулами ДНК, так что в конечном итоге в каждой дочерней клетке, оказывается, по одной идентичной молекуле ДНК. Такой процесс получил название прямого бинарного деления.

Подготовка к делению

Эукариотические организмы, состоящие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе клеточного цикла, в интерфазе. Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры клетки. Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке химических соединений синтезируется её точная копия, удваивается молекула ДНК. Удвоенная хромосома состоит из двух половинок - хроматид. Каждая из хроматид содержит одну молекулу ДНК. Интерфаза в клетках растений и животных в среднем продолжается 10-20 ч. Затем наступает процесс деления клетки - митоз.

Мейоз - это особый способ деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом вдвое. Впервые он был описан В. Флеммингом в 1882 г. у животных и Э. Страсбургером в 1888 г. у растений. С помощью мейоза образуются гаметы. В результате редукции споры и половые клетки хромосомного набора получают в каждую гаплоидную спору и гамету по одной хромосоме из каждой пары хромосом, имеющихся в данной диплоидной клетке. В ходе дальнейшего процесса оплодотворения (слияния гамет) организм нового поколения получит опять диплоидный набор хромосом, т. е. кариотип организмов данного вида в ряду поколений остается постоянным.

Деление тела клетки - в процессе деления тела эукариотной клетки (цитокинеза) происходит разделение цитоплазмы и органелл между новыми клетками и старыми.

Читайте также: