Клеточная теория строения организмов

Животная клетка – история познания

Клеточное строение живой природы открылось человечеству вскоре после изобретения микроскопа. В 1590 году устройство, изготовленное З. Янсеном, вывело научные исследования на новый виток. История открытия клетки началась именно с этого момента. Ученые того времени долго подходили к познанию устройства всего живого, пока не произошло величайшее открытие. Растительная клетка впервые была увидена и изучена английским ботаником и физиком Робертом Гуком в 1665 г. На срезах пробкового дерева он обнаружил необычные структуры, своим внешним видом схожие с пчелиными сотами. Их он назвал клетками. Но Р. Гук глубоко ошибался в своих исследованиях, предположив, что сами клетки пусты, а их стенки и являются живым веществом.

Дальнейшее развитие оптики привело к более совершенным моделям микроскопов. Именно с помощью новейших линз голландец Антонио ван Левенгук смог разглядеть, как устроена животная клетка. Он оставил результаты своих исследований на бумаге в виде незатейливых рисунков, изобразив на них увиденное в микроскоп. Им были описаны бактерии, сперматозоиды, а также эритроциты и их движение в капиллярах. Но даже невзирая на исследования ученых, долгое время оставался неразрешенным вопрос – действительно ли клетки являются основой строения всех живых организмов. И только в 1838 – 1839 годах ответ на него смогли дать ботаник М. Шлейден и зоолог Т. Шванн. Они сформулировали основные постулаты клеточной теории, которая просуществовала до наших дней с незначительными изменениями, скорректированными новейшими научными открытиями.

Итак, немецкие ученые, проанализировав имеющиеся у них данные, смогли определить, что абсолютно все растительные и животные организмы состоят из клеток. При этом каждая растительная и животная клетка в отдельности является самостоятельной единицей, живущей в гармоничном единстве со всем организмом. Но и их выводы были не совсем правильны. Впрочем, история изучения клетки полна подобных казусов. Спустя некоторое время их соотечественник Р. Вирхов смог доказать, что всякая клетка является производной от другой клетки, и предположение о происхождении клеточного вещества из ниоткуда, выдвинутое его предшественниками, мягко говоря, ошибочно.

Животная клетка одновременно подвергалась исследованиям во многих странах. Так, еще до формирования клеточной теории английский ботаник Р. Броун обнаружил обязательный компонент каждой клетки – ядро. А в 1895 году Т. Бовери смог разглядеть в микроскоп и описать тельца, лежащие возле ядра, которые были названы центриолями. В 1890 году ученым Р. Альтманом были описаны двумембранные органеллы, названные митохондриями. По его мнению, основная функция митохондрий заключалась в обеспечении клетки энергией. И, как ни удивительно, данное предположение оказалось верным и было подтверждено многолетними исследованиями.

Затем, в течение длительного временного промежутка, ученая братия совершенствовала устройство микроскопов, что позволяло более внимательно изучать строение клетки. Периодически происходили научные открытия, корректирующие существующую клеточную теорию. Но настоящий биологический прорыв произошел только после введения в эксплуатацию электронных микроскопов. К. Портер в 1945 году смог обнаружить и описать эндоплазматическую сеть (ретикулюм), при помощи которой животная клетка производит синтез белка, сахаров и липидов. В дальнейшем, в 1955 году, при помощи светового микроскопа были изучены лизосомы – особые шаровидные структуры, обеспечивающие расщепление биополимеров и содержащие различные протеолитические ферменты.

Изучение животной клетки идет по принципу «от простого – к сложному». Современные методы исследования позволяют полноценно изучать элементы ДНК, состав протоплазмы и многое другое. Поэтому с развитием технологий появляется возможность познания обустройства живого мира. А именно к этому стремится человеческий разум.

Источник



История открытия клетки — хронология исследований, создание и развитие клеточной теории

Благодаря появлению и изобретению светового микроскопа начала писаться история открытия клетки. Придумал первый простой микроскоп голландец Захарий Янсен, совместив линзы вместе. Но мощности линз было недостаточно, чтобы увидеть строение растений на клеточном уровне. Только много лет спустя английский изобретатель Гук сконструировал свой микроскоп установив в него мощные линзы. Он был одним из первых, кто применил его для исследования всего живого.

История открытия кратко

Ученый, который открыл клетку, был Роберт Гук. Он был разносторонним человеком, великолепным изобретателем.

В 1665 году, рассматривая строение среза пробки с помощью своего микроскопа, он увидел частицы, которые были похожи на соты в пчелином улье. Так было открыто существование клеточного строения в живых организмах. Этим ячейкам он дал понятие клетка. В дальнейшем этот термин стали использовать для обозначения основы строения и жизнедеятельности всех животных и растений.

Свое открытие Гук подробно описал в своей книге «Микрография», что в переводе означает «маленькие рисунки». В этой работе были представлены точные, искусно выполненные изображения и описания всех его наблюдений. Его смело можно назвать первооткрывателем клетки.

Голландский коммерсант, Антоний ван Левенгук, страстно увлекался линзами, но не только производил линзы, но и любил подвергать рассмотрению в микроскоп все, что попадалось под руку. Так, в 1674 году, наблюдая за капелькой воды, и увидев в ней движущиеся организмы, написал: «Это просто чудесно… доселе не было моему глазу большего удовольствия, чем наблюдать тысячи мельчайших животных, снующих в капле воды…»

За всю свою жизнь Левенгук изучил большое количество различных микроорганизмов. Сам того не подозревая он был первым, кто подробно описал эритроциты, бактерии и сперматозоиды, занес в таблицы и сделал подробные зарисовки. В дальнейшем их стали называть одноклеточными.

Марчелло Мальпиги, итальянский врач и биолог помимо исследования человеческого организма при помощи микроскопа, занимался изучением строения растений.

Результатом этой работы был опубликован труд под названием «Анатомия растений». В нем он подробно описал клеточное строение растений. Долгое время эта работа служила единственным источником знаний об анатомии растений.

Еще задолго до открытия клетки, Уильям Гарвей, считал, что все развиваются из яйца.

Впоследствии русский ученый Карл Максимович Бэр в результате своих исследований, подтвердил его предположение, когда открыл у животных наличие яйцеклетки.

Чешский биолог Ян Пуркине тоже внес большой вклад в это учение. Тема его исследований была: исследование яйцеклетки птиц. В этом реферате он опубликовал итоги своего продолжительного труда и поделился, что в клетках человека и животного присутствует ядро.

За несколько лет до этого 1831−1833 гг. Роберт Броун, изучая растительные фрагменты, обнаружил сферическую структуру в их клетках и ввел понятие «ядро».

Развитие клеточной теории

Исследования продолжили немецкие ученые. В XIX веке световой микроскоп был усовершенствован. В результате этого был сделан большой прорыв в изучении клеточного строения живых организмов.

Маттиас Шлейден занимался физиологией растений. Пытаясь разобраться в рождении клеток, он сделал заключение, что ядро играет главную роль в этом процессе. В 1838 году Шлейден выдвинул предположение, что они являются структурной единицей всех растений.

В 1937 году он рассказал об этом своему другу Теодору Швану. В это же время Шван занимался изучением строения спинной струны у животных. Это подтолкнуло его на более глубокое изучение этой темы.

В результате этого был опубликован труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений». В нем впервые была обнародована первичная клеточная теория, которая содержала три положения.

Ее смысл заключался в том, что:

  • все организмы состоят из простейших частиц — клеток, которые имеют ядро;
  • при этом в отдельности это самостоятельный организм;
  • несмотря на значительные отличия друг от друга по форме и функциям, все равно образуют единую сложную сеть в каждом отдельном организме.

Клеточная теория стала фундаментом науки цитология.

Цитология — раздел биологии, изучает строение живой клетки, ее функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти.

Эта невероятная клетка

На текущий момент изучение клеточного строения происходит при помощи самых разнообразных методов, но микроскопия по-прежнему остается одним из самых важных и тесно связана с ее применением.

С их помощью ученые узнали очень много нового и интересного об этой маленькой частичке, из которой состоят все живые организмы:

Все они делятся на две основные группы — содержащие ядро и не содержащие. У клеток человека, животных и растений есть ядро, а у бактерий нет. С ядром называются эукариотическими, а без ядра — прокариотическими. Было во всех подробностях описано ее деление. Поняли биохимические процессы, происходящие в ней. Открыли структуру ДНК и расшифровали ее.

Открытие Роберта Гука положило начало истории изучения клетки, приоткрыло завесу таинственного и волнующего ее микромира и заложило основание для продвижения и развития биологии в целом и таких дисциплин, как цитология, эмбриология, гистология и физиология.

Источник

Животную и бактериальную клетку открыл ученый

Клеточная теория строения организмов Клеточная теория

Клеточная теория была сформулирована в 1839 г. немецким зоологам и физиологом Т. Шванном. Согласно этой теории, всем организмам присуще клеточное строение. Клеточная теория утверждала единство животного и растительного мира, наличие единого элемента тела|тела живого организма — клетки. Как и всякое крупное научное обобщение, клеточная теория не возникла внезапно: ей предшествовали отдельные открытия различных исследователей.

Открытие клетки принадлежит английскому естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки под микроскопом. На срезе было видно, что пробка имеет ячеистое строение, подобно пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками. Вслед за Гуком клеточное строение растений подтвердили итальянский биолог и врач М. Мальпиги (1675) и английский ботаник Н. Грю (1682). Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек. В результате было дано представление о клетках как о «мешочках» или «пузырьках», наполненных «питательным соком».

Значительный вклад в изучение клетки внёс голландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии, А. ван Ле-венгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы — инфузории, амёбы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки — эритроциты крови и сперматозоиды.

Дальнейшее усовершенствование микроскопа и интенсивные микроскопические исследования привели к установлению французским учёным Ш. Бриссо-Мирбе (1802, 1808) того факта, что всё|все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Ещё дальше в обобщениях пошёл Ж. Б. Ламарк (1809), который распространил идею Бриссо-Мирбе о клеточном строении и на животные организмы.

В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришёл к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клетки: главным в её организации стали считать не клеточную стенку, а содержимое.

Наиболее близко к формулировке клеточной теории подошёл немецкий ботаник М. Шлейден, который установил, что тело растений состоит из клеток.

Многочисленные наблюдения относительно строения клетки, обобщение накопленных данных позволили Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд выводов, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Учёный показал, что всё|все живые организмы состоят из клеток, что клетки растений и животных принципиально схожи между собой.

Клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах немецкого учёного Р. Вирхова (1858), который предположил, что клетки образуются из предшествующих материнских клеток. В 1874 г. русским ботаником И. Д. Чистяковым, а в 1875 г. польским ботаником Э. Страсбургером было открыто деление клетки — митоз, и, таким образом, подтвердилось предположение Р. Вирхова.

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии как науки, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она позволила создать основы для понимания жизни, индивидуального развития организмов, для объяснения эволюционной связи между ними. Основные положения клеточной теории сохранили своё значение и сегодня, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клетки.

Клеточная теория включает следующие основные положения:

  • Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению й являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
  • Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
  • Размножение клеток происходит путём деления исходной материнской клетки.
  • В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы|органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Видео по теме : Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория

Клетки – это структурные единицы организмов. Впервые этот термин употребил Роберт Гук в 1665 году. К XIX веку усилиями многих учёных (особенно Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна) сложилась клеточная теория. Её основными положениями были следующие утверждения:

— клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов;

— клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;

— каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани. Из тканей состоят органы|органы, которые тесно связаны между собой и подчинены системам регуляции.

Практически всё|все ткани многоклеточных организмов состоят из клеток. С другой стороны, слизевики состоят из неразделённой перегородками клеточной массы со множеством ядер. Сходным образом устроена и сердечная мышца животных. Ряд структур организма (раковины, жемчужины, минеральная основа костей|костей) образованы не клетками, а продуктами их секреции.

Мелкие организмы могут состоять всего лишь из сотен клеток. Организм человека включает в себя 1014 клеток. Самая маленькая из известных сейчас клеток имеет размер 0,2 мкм, самая большая – неоплодотворенное яйцо эпиорниса – весит около 3,5 кг. Типичные размеры растительных и животных клеток составляют от 5 до 20 мкм. При этом между размерами организмов и размерами их клеток прямой зависимости обычно нет.

70–80 % массы клетки – это вода.

Для того, чтобы поддерживать в себе необходимую концентрацию веществ, клетка должна быть физически отделена от своего окружения. Вместе с тем, жизнедеятельность организма предполагает интенсивный обмен веществ между клетками. Роль барьера между клетками играет плазматическая мембрана.

Внутреннее строение клетки долгое время было загадкой для учёных; считалось, что мембрана ограничивает протоплазму – некую жидкость, в которой и происходят всё|все биохимические процессы. Благодаря электронной микроскопии тайну протоплазмы удалось раскрыть, и сейчас известно, что внутри клетки имеются цитоплазма, в которой присутствуют различные органоиды, и генетический материал в виде ДНК, собранный, в основном, в ядре (у эукариот).

Строение клетки является одним из важных принципов классификации организмов. В последующих параграфах мы сначала рассмотрим структуры, общие для растительных и животных клеток, затем характерные|характерные особенности клеток растений и доядерных организмов. Закончится этот раздел рассмотрением принципов деления клетки.

Источник

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов Клеточная теория

Клеточная теория была сформулирована в 1839 г. немецким зоологам и физиологом Т. Шванном. Согласно этой теории, всем организмам присуще клеточное строение. Клеточная теория утверждала единство животного и растительного мира, наличие единого элемента тела|тела живого организма — клетки. Как и всякое крупное научное обобщение, клеточная теория не возникла внезапно: ей предшествовали отдельные открытия различных исследователей.

Открытие клетки принадлежит английскому естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки под микроскопом. На срезе было видно, что пробка имеет ячеистое строение, подобно пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками. Вслед за Гуком клеточное строение растений подтвердили итальянский биолог и врач М. Мальпиги (1675) и английский ботаник Н. Грю (1682). Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек. В результате было дано представление о клетках как о «мешочках» или «пузырьках», наполненных «питательным соком».

Значительный вклад в изучение клетки внёс голландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии, А. ван Ле-венгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы — инфузории, амёбы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки — эритроциты крови и сперматозоиды.

Дальнейшее усовершенствование микроскопа и интенсивные микроскопические исследования привели к установлению французским учёным Ш. Бриссо-Мирбе (1802, 1808) того факта, что всё|все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Ещё дальше в обобщениях пошёл Ж. Б. Ламарк (1809), который распространил идею Бриссо-Мирбе о клеточном строении и на животные организмы.

В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришёл к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клетки: главным в её организации стали считать не клеточную стенку, а содержимое.

Наиболее близко к формулировке клеточной теории подошёл немецкий ботаник М. Шлейден, который установил, что тело растений состоит из клеток.

Многочисленные наблюдения относительно строения клетки, обобщение накопленных данных позволили Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд выводов, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Учёный показал, что всё|все живые организмы состоят из клеток, что клетки растений и животных принципиально схожи между собой.

Клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах немецкого учёного Р. Вирхова (1858), который предположил, что клетки образуются из предшествующих материнских клеток. В 1874 г. русским ботаником И. Д. Чистяковым, а в 1875 г. польским ботаником Э. Страсбургером было открыто деление клетки — митоз, и, таким образом, подтвердилось предположение Р. Вирхова.

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии как науки, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она позволила создать основы для понимания жизни, индивидуального развития организмов, для объяснения эволюционной связи между ними. Основные положения клеточной теории сохранили своё значение и сегодня, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клетки.

Клеточная теория включает следующие основные положения:

  • Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению й являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
  • Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
  • Размножение клеток происходит путём деления исходной материнской клетки.
  • В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы|органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Видео по теме : Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория

Клетки – это структурные единицы организмов. Впервые этот термин употребил Роберт Гук в 1665 году. К XIX веку усилиями многих учёных (особенно Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна) сложилась клеточная теория. Её основными положениями были следующие утверждения:

— клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов;

— клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;

— каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани. Из тканей состоят органы|органы, которые тесно связаны между собой и подчинены системам регуляции.

Практически всё|все ткани многоклеточных организмов состоят из клеток. С другой стороны, слизевики состоят из неразделённой перегородками клеточной массы со множеством ядер. Сходным образом устроена и сердечная мышца животных. Ряд структур организма (раковины, жемчужины, минеральная основа костей|костей) образованы не клетками, а продуктами их секреции.

Мелкие организмы могут состоять всего лишь из сотен клеток. Организм человека включает в себя 1014 клеток. Самая маленькая из известных сейчас клеток имеет размер 0,2 мкм, самая большая – неоплодотворенное яйцо эпиорниса – весит около 3,5 кг. Типичные размеры растительных и животных клеток составляют от 5 до 20 мкм. При этом между размерами организмов и размерами их клеток прямой зависимости обычно нет.

70–80 % массы клетки – это вода.

Для того, чтобы поддерживать в себе необходимую концентрацию веществ, клетка должна быть физически отделена от своего окружения. Вместе с тем, жизнедеятельность организма предполагает интенсивный обмен веществ между клетками. Роль барьера между клетками играет плазматическая мембрана.

Внутреннее строение клетки долгое время было загадкой для учёных; считалось, что мембрана ограничивает протоплазму – некую жидкость, в которой и происходят всё|все биохимические процессы. Благодаря электронной микроскопии тайну протоплазмы удалось раскрыть, и сейчас известно, что внутри клетки имеются цитоплазма, в которой присутствуют различные органоиды, и генетический материал в виде ДНК, собранный, в основном, в ядре (у эукариот).

Строение клетки является одним из важных принципов классификации организмов. В последующих параграфах мы сначала рассмотрим структуры, общие для растительных и животных клеток, затем характерные|характерные особенности клеток растений и доядерных организмов. Закончится этот раздел рассмотрением принципов деления клетки.

Источник

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов Клеточная теория

Клеточная теория была сформулирована в 1839 г. немецким зоологам и физиологом Т. Шванном. Согласно этой теории, всем организмам присуще клеточное строение. Клеточная теория утверждала единство животного и растительного мира, наличие единого элемента тела|тела живого организма — клетки. Как и всякое крупное научное обобщение, клеточная теория не возникла внезапно: ей предшествовали отдельные открытия различных исследователей.

Открытие клетки принадлежит английскому естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки под микроскопом. На срезе было видно, что пробка имеет ячеистое строение, подобно пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками. Вслед за Гуком клеточное строение растений подтвердили итальянский биолог и врач М. Мальпиги (1675) и английский ботаник Н. Грю (1682). Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек. В результате было дано представление о клетках как о «мешочках» или «пузырьках», наполненных «питательным соком».

Значительный вклад в изучение клетки внёс голландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии, А. ван Ле-венгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы — инфузории, амёбы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки — эритроциты крови и сперматозоиды.

Дальнейшее усовершенствование микроскопа и интенсивные микроскопические исследования привели к установлению французским учёным Ш. Бриссо-Мирбе (1802, 1808) того факта, что всё|все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Ещё дальше в обобщениях пошёл Ж. Б. Ламарк (1809), который распространил идею Бриссо-Мирбе о клеточном строении и на животные организмы.

В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришёл к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клетки: главным в её организации стали считать не клеточную стенку, а содержимое.

Наиболее близко к формулировке клеточной теории подошёл немецкий ботаник М. Шлейден, который установил, что тело растений состоит из клеток.

Многочисленные наблюдения относительно строения клетки, обобщение накопленных данных позволили Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд выводов, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Учёный показал, что всё|все живые организмы состоят из клеток, что клетки растений и животных принципиально схожи между собой.

Клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах немецкого учёного Р. Вирхова (1858), который предположил, что клетки образуются из предшествующих материнских клеток. В 1874 г. русским ботаником И. Д. Чистяковым, а в 1875 г. польским ботаником Э. Страсбургером было открыто деление клетки — митоз, и, таким образом, подтвердилось предположение Р. Вирхова.

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии как науки, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она позволила создать основы для понимания жизни, индивидуального развития организмов, для объяснения эволюционной связи между ними. Основные положения клеточной теории сохранили своё значение и сегодня, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клетки.

Клеточная теория включает следующие основные положения:

  • Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению й являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
  • Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
  • Размножение клеток происходит путём деления исходной материнской клетки.
  • В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы|органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Видео по теме : Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория

Клетки – это структурные единицы организмов. Впервые этот термин употребил Роберт Гук в 1665 году. К XIX веку усилиями многих учёных (особенно Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна) сложилась клеточная теория. Её основными положениями были следующие утверждения:

— клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов;

— клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;

— каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани. Из тканей состоят органы|органы, которые тесно связаны между собой и подчинены системам регуляции.

Практически всё|все ткани многоклеточных организмов состоят из клеток. С другой стороны, слизевики состоят из неразделённой перегородками клеточной массы со множеством ядер. Сходным образом устроена и сердечная мышца животных. Ряд структур организма (раковины, жемчужины, минеральная основа костей|костей) образованы не клетками, а продуктами их секреции.

Мелкие организмы могут состоять всего лишь из сотен клеток. Организм человека включает в себя 1014 клеток. Самая маленькая из известных сейчас клеток имеет размер 0,2 мкм, самая большая – неоплодотворенное яйцо эпиорниса – весит около 3,5 кг. Типичные размеры растительных и животных клеток составляют от 5 до 20 мкм. При этом между размерами организмов и размерами их клеток прямой зависимости обычно нет.

70–80 % массы клетки – это вода.

Для того, чтобы поддерживать в себе необходимую концентрацию веществ, клетка должна быть физически отделена от своего окружения. Вместе с тем, жизнедеятельность организма предполагает интенсивный обмен веществ между клетками. Роль барьера между клетками играет плазматическая мембрана.

Внутреннее строение клетки долгое время было загадкой для учёных; считалось, что мембрана ограничивает протоплазму – некую жидкость, в которой и происходят всё|все биохимические процессы. Благодаря электронной микроскопии тайну протоплазмы удалось раскрыть, и сейчас известно, что внутри клетки имеются цитоплазма, в которой присутствуют различные органоиды, и генетический материал в виде ДНК, собранный, в основном, в ядре (у эукариот).

Строение клетки является одним из важных принципов классификации организмов. В последующих параграфах мы сначала рассмотрим структуры, общие для растительных и животных клеток, затем характерные|характерные особенности клеток растений и доядерных организмов. Закончится этот раздел рассмотрением принципов деления клетки.

Источник

Задания школьной олимпиады по биологии для учащихся 10 классов. 2016 год

1. Назовите учёного, который первым увидел ячеистое строение растений и предложил называть ячеистые структуры «клетками»:

А — Р.Гук; Б – Р.Вирхов; В – А. Левенгук; Г – К.Бэр; Д – Т.Шванн.

2. Из приведенных формулировок укажите положение клеточной теории:

А — оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской гамет;

Б — онтогенез повторяет историю развития своего вида;

В — дочерние клетки образуются в результате деления материнской;

Г — половые клетки образуются в процессе мейоза.

3. Повышение жизнеспособности потомства происходит в результате размножения:

А – спорами; Б – почкованием; В – корневищем; Г – семенами.
4. Какова роль бактерий и грибов в круговороте веществ?

А — производители органических веществ; Б — потребители органических веществ;

В — разрушители органических веществ; Г — разрушители неорганических веществ.
5. Часть клетки, с помощью которой устанавливаются связи между органоидами: А – рибосомы; Б – ядро; В – цитоплазма; Г – мембрана.

6. У млекопитающих газообмен происходит в:

А – трахеях; Б – бронхах; В – бронхиолах; Г – альвеолах.
7. Изгибы позвоночника человека связаны с:

А – прямохождением; Б — трудовой деятельностью;

В — формированием грудной клетки; Г — развитием большого пальца кисти.

8. Организм человека снабжается витаминами, как правило, в процессе:

А — энергетического обмена; Б — поступления растительной и животной пищи;

В — окисления органических веществ в клетках тела;

Г — превращения нерастворимых органических веществ в растворимые.

9. Функция гормонов:

А — образование ферментов; Б — обеспечение организма энергией;

В — участие в образовании безусловных рефлексов;

Г — регуляция процессов обмена веществ, роста и развития организма.

10. Окончательный анализ высоты, силы и характера звука происходит в:

А — барабанной перепонке; Б — слуховом нерве;

В — слуховой зоне коры; Г — внутреннем ухе.
11. При малокровии уменьшается количество:

А – гемоглобина; Б – лейкоцитов; В – лимфоцитов; Г – антител.
12. Видом называется группа особей:

А — обитающих на общей территории; Б — появившаяся в результате эволюции;

В — скрещивающихся и дающих плодовитое потомство; Г — созданных человеком на основе отбора.

13. Признаки, формирующиеся у особей в процессе естественного отбора, полезны:

А – человеку; Б — виду; В – биоценозу; Г — окружающей среде.

14. Что служит материалом для естественного отбора, предпосылкой эволюционных

изменений органического мира?

А – приспособленность; Б – мутации; В – модификации; Г – наследственность.
15. Приспособленность растений к опылению насекомыми характеризуется:

А — образованием большого количества пыльцы; Б — наличием легкой неклейкой пыльцы;

В — цветением до распускания листьев; Г — наличием в цветках нектара, яркого венчика.

Задание№ 2 . Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них правильных может быть от нуля до пяти. Отметьте верные ответы, подчеркнув их . ( за каждый правильный ответ по 2 балла)

1. Бактерии в отличие от растений:

А — доядерные организмы;

Б — содержат рибосомы;

В — только одноклеточные организмы;

Г — размножаются митозом;

Д — хемосинтетики и гетеротрофы;

Е — имеют клеточное строение.

2. Человек в отличие от позвоночных животных:

А — имеет пять отделов головного мозга;

Б — образует различные природные популяции;

В — обладает второй сигнальной системой;

Г — может создавать искусственную среду обитания;

Д — имеет первую сигнальную систему;

Е — может создавать и использовать орудия труда.

3. Какие признаки характерны для папоротниковидных?

А — в большинстве — травянистые растения;

Б — преобладают деревья и кустарники;

В — размножаются спорами;

Г — размножаются семенами;

Д — оплодотворение не связано водной средой.

4. Что характерно для поперечно-полосатой мышечной ткани?

А — клетки достигают размера 10—12 см;

Б — имеет поперечную исчерченность;

В — клетки имеют веретеновидную форму;

Г — клетки многоядерные;

Д — иннервируются вегетативной нервной системой;

Е – быстро сокращается и утомляется, тратит много энергии; Ж – медленно сокращается и мало утомляется, тратит мало энергии.

5. Какие функции выполняют рибосомы в клетке?

А — обеспечивают накопление веществ в клетке;

Б — формируют мембраны;

В – образуют в комплексе с и-РНК полисомы;

Г — участвуют в образовании лизосом;

Д — обеспечивают перемещение органических веществ в клетке;

Е – участвуют в синтезе белков;

Ж – связаны с мембранами эндоплазматической сети.
Задание №3 Дайте развернутый ответ на поставленный вопрос ( 3 балла за полный ответ)

1. В чем проявляются особенности биосферы как живой оболочки Земли?

2. В чем сходство и различие плодов растений семейств Мотыльковые (Бобовые) и

Задание№ 4. (5 баллов за развернутый ответ)
1. Какие особенности строения характерны для представителей типа хордовых?

2. Какие приспособления к сезонным изменениям среды имеют млекопитающие?

Общее количество баллов — 41

Ответы школьной олимпиады по биологии для учащихся 10 класса

Правильные ответы: 1 – А; 2 – В; 3 – Г; 4 – В; 5 – В; 6 – Г; 7 – А; 8 – Б; 9 – Г; 10 – В; 11 – А; 12 – В; 13 – Б; 14 – Б; 15 – Г;
Задание 2

Правильные ответы: 1 – А, В, Д; 2 – В, Г, Е; 3 – А, В; 4 – А; Б; Е; Г; 5 –В, Е, Ж,

1. Ответ: А — в биосфере протекают биогеохимические процессы, проявляется геологическая деятельность всех организмов ( 1 балл );

Б — в биосфере происходит непрерывный биогенный круговорот веществ, регулируемый деятельностью организмов ( 1балл );

В — биосфера преобразует энергию Солнца в энергию органических веществ ( 1 балл ).

2. Ответ: А — различие: Мотыльковые (Бобовые) имеют плод боб, а Крестоцветные (Капустные) — стручок ( 1 балл );

Б — сходство: боб и стручок — сухие многосеменные вскрывающиеся плоды ( 1 балл );

В — различие: семена внутри боба лежат на створках, а в стручке — на пленчатой перегородке (1 балл ).
Задание 4.

1. Ответ : А — Осевой скелет представлен хордой — упругим стержнем, расположенным вдоль спинной стороны тела животного. В течение всей жизни хорда сохраняется только у низших групп типа. У большинства высших хордовых она имеется только на эмбриональной стадии развития, а у взрослых замещается позвоночником и редуцируется до межпозвоночных дисков ( 1 балл ).

Б -Центральная нервная система имеет вид трубки, полость которой заполнена спинномозговой жидкостью. У позвоночных животных передний конец этой трубки расширяется в виде пузырей и преобразуется в головной мозг, в туловищном и хвостовом отделах она представлена спинным мозгом ( 1 балл ).

В — Передний отдел пищеварительной трубки — глотка — пронизана жаберными щелями, посредством которых она сообщается с наружной средой. У наземных животных щели имеются только в ранний период зародышевого развития, а у водных хордовых они сохраняются всю жизнь ( 1 балл ).

Г — Кровеносная система замкнутая, сердце расположено на брюшной стороне, под хордой и пищеварительной трубкой ( 1 балл).

Д — Двусторонне — симметричные вторичнополостные животные ( 1 балл ).
2. Ответ: А — впадают в спячку ( 1 балл );

Источник



АНАТО́МИЯ РАСТЕ́НИЙ

АНАТО́МИЯ РАСТЕ́НИЙ, раз­дел бо­та­ни­ки, изу­чаю­щий мик­ро­ско­пич. строе­ние тка­ней и ор­га­нов рас­те­ний. Впер­вые (1665) струк­ту­ру рас­тит. тка­ни (проб­ки) с по­мо­щью мик­ро­ско­па на­блю­дал Р. Гук, ус­та­но­вив­ший её ячеи­стое строе­ние. Для ячей, на­по­ми­наю­щих пче­ли­ные со­ты, им был вве­дён тер­мин «клет­ка». Ос­но­во­по­лож­ни­ка­ми А. р. счи­та­ют М. Маль­пи­ги и Н. Грю, ко­то­рые од­но­вре­мен­но (кон. 17 в.) и не­за­ви­си­мо друг от дру­га опи­са­ли внут­рен­нюю струк­ту­ру ве­ге­та­тив­ных (сте­бель, лист, ко­рень) и ре­про­дук­тив­ных (цве­ток, плод, се­мя) ор­га­нов. Грю ввёл так­же тер­мин «ткань» (1682), вос­при­ни­мае­мую им как спле­те­ние тон­ких тя­жей на­по­до­бие кру­же­ва. В 1812 нем. учё­ный Я. Моль­ден­ха­вер ме­то­дом ма­це­ра­ции (раз­мяг­че­ния) до­ка­зал воз­мож­ность раз­де­ле­ния рас­тит. тка­ней на со­став­ляю­щие их клет­ки, ка­ж­дая из ко­то­рых име­ет соб­ст­вен­ную обо­лоч­ку. В 1831 Р. Бро­ун об­на­ру­жил в рас­тит. клет­ке яд­ро (др. кле­точ­ные вклю­че­ния – хло­ро­пла­сты, кри­стал­лы и т. д. бы­ли из­вест­ны ещё с 17 в.; не­ко­то­рые из них от­кры­ты А. ван Ле­вен­гу­ком). Эти и мно­гие др. ра­бо­ты лег­ли в ос­но­ву кле­точ­ной тео­рии (1829–59), глав­ная роль в её соз­да­нии при­над­ле­жит Т. Шван­ну и М. Шлей­де­ну. В кон. 19 – нач. 20 вв. в клет­ках жи­вот­ных и рас­те­ний бы­ли об­на­ру­же­ны раз­ные по фор­ме, раз­ме­рам и функ­ци­ям струк­ту­ры. Важ­ней­шее зна­че­ние име­ло от­кры­тие в 1874 рос. бо­та­ни­ком И. Д. Чис­тя­ко­вым не­пря­мо­го де­ле­ния яд­ра в спо­рах плау­на. Ре­зуль­та­ты про­ве­дён­ных ис­сле­до­ва­ний по­слу­жи­ли ос­но­ва­ни­ем об­щей ци­то­ло­гии, часть ко­то­рой со­ста­ви­ла ци­то­ло­гия рас­те­ний, от­де­лив­шая­ся от А. р. в ка­че­ст­ве са­мо­сто­ят. дис­ци­п­ли­ны.

В совр. А. р. вы­де­ля­ют 2 гл. на­прав­ле­ния – фи­зио­ло­ги­че­ское и срав­ни­тель­ное. Ос­но­ва­те­лем фи­зио­ло­ги­че­ской, или функ­цио­наль­ной, ана­то­мии, изу­чаю­щей свя­зи ме­ж­ду строе­ни­ем рас­те­ний и про­ис­хо­дя­щи­ми в них про­цес­са­ми, был Г. Га­бер­ландт; он раз­де­лил тка­ни на об­ра­зо­ва­тель­ные и по­сто­ян­ные, обес­пе­чи­ваю­щие ин­ди­ви­ду­аль­ную жизнь рас­те­ния. В этой об­лас­ти ус­пеш­но ра­бо­та­ют: рос. учё­ные Ю. В. Га­ма­лей, из­вест­ный ана­то­мо-фи­зио­ло­гич. ис­сле­до­ва­ния­ми фло­эмы мел­ких жи­лок лис­та в свя­зи с их за­груз­кой про­дук­та­ми фо­то­син­те­за, и А. Е. Ва­силь­ев, вы­пол­нив­ший элек­трон­ную мик­ро­ско­пию сек­ре­тор­ной сис­те­мы, а так­же ли­дер амер. шко­лы ана­то­мов К. Эзау, внёс­шая зна­чит. вклад в изу­че­ние раз­ви­тия и строе­ния фло­эмы. К фи­зио­ло­гич. на­прав­ле­нию близ­ки эко­ло­гич. ана­то­мия, ко­то­рая изу­ча­ет осо­бен­но­сти мик­ро­струк­ту­ры рас­те­ний, фор­ми­рую­щие­ся под влия­нием ес­теств. кли­ма­тич. и тех­но­ген­ных фак­то­ров, и па­то­ло­гич. ана­то­мия, ис­сле­дую­щая от­вет­ные ре­ак­ции рас­те­ния на ме­ха­нич. по­вре­ж­де­ния и па­то­ген­ные ор­га­низ­мы. Срав­ни­тель­ная ана­то­мия да­ёт пред­став­ле­ние о раз­но­об­ра­зии внутр. строе­ния совр. и вы­мер­ших рас­те­ний. Важ­ная роль в ста­нов­ле­нии А. р. при­над­ле­жит нем. бо­та­ни­ку А. де Ба­ри, франц. бо­та­ни­ку Ф. ван Ти­ге­му, рус. учё­ным О. В. Ба­ра­нец­ко­му, С. П. Кос­ты­че­ву, В. Ф. Раз­дор­ско­му, уде­ляв­шим боль­шое вни­ма­ние изу­че­нию рас­те­ний как ин­же­нер­ных кон­ст­рук­ций и др. Со срав­ни­тель­ной А. р. тес­но свя­за­ны сис­те­ма­тич., или так­со­но­мич., ана­то­мия (она вы­яв­ля­ет при­зна­ки, ко­то­рые мо­гут быть ис­поль­зо­ва­ны для ре­ше­ния слож­ных во­про­сов сис­те­ма­ти­ки раз­ных так­со­нов) и он­то­ге­не­тич. ана­то­мия (изу­ча­ет из­ме­не­ния внутр. строе­ния все­го рас­те­ния или его отд. ор­га­нов в про­цес­се раз­ви­тия); эво­люц. ана­то­мия фик­си­ру­ет из­ме­не­ния, про­ис­хо­дя­щие в хо­де эво­лю­ции рас­те­ний.

А. р. име­ет при­клад­ное зна­че­ние. Как один из ме­то­дов ис­сле­до­ва­ний она ис­поль­зу­ет­ся в с.-х. про­из-ве, пи­ще­вой пром-сти, ле­со­во­дстве, для изу­че­ния про­цес­сов ре­ге­не­ра­ции рас­те­ний при ве­ге­та­тив­ном раз­мно­же­нии, в ар­хео­ло­гии, при про­ве­де­нии био­ло­гич. экс­пер­тиз (в т. ч. в кри­ми­на­ли­сти­ке) и т. д.

Источник

Ученый который первый увидел ячеистое строение ткани растений

Гистология как самостоятельная наука выделилась в начале XIX века. Предысторию гистологии составили результаты многочисленных макроскопических (визуальных) исследований составных частей различных животных и растительных организмов. Решающее значение для становления гистологии как науки о строении тканей имело изобретение микроскопа, первые образцы которого были созданы в начале XVII века (Г. и 3. Янсены, Г. Галилей и др.). Одно из самых ранних научных исследований с помощью микроскопа собственной конструкции провел английский ученый Роберт Гук (1635-1703). Он изучал микроскопическое строение многих предметов. Все изученные объекты Р. Гук описал в книге «Микрография или некоторые физиологические описания мельчайших тел, выполненные при посредстве увеличительных стекол. «, изданной в 1665 г. Из своих наблюдений Р. Гук сделал вывод о широком распространении пузырьковидных клеток, или ячеек, в растительных объектах и впервые предложил термин «клетка».

В 1671 г. английский ученый Н. Грю (1641-1712) в своей книге «Анатомия растений» писал о клеточном строении как о всеобщем принципе организации растительных организмов. Н. Грю впервые ввел в употребление термин «ткань» для обозначения растительной массы, поскольку последняя напоминала по своей микроскопической конструкции ткани одежды. В том же году итальянец Дж. Мальпиги (1628-1694) дал систематическое и детальное описание ячеистого (клеточного) строения различных растений. В дальнейшем постепенно накапливались факты, свидетельствующие о том, что не только растительные, но и животные организмы состоят из клеток. Во второй половине XVII века А. Левенгук (1632-1723) открыл мир микроскопических животных и впервые описал красные кровяные тельца и мужские половые клетки.

На протяжении всего XVIII века происходило постепенное накопление фактов о клеточном строении растений и животных. Клетки животных тканей подробно исследовали и описали чешский ученый Ян Пуркиня (1787-1869) и его ученики в начале XIX века.

микроскоп

Большое значение для развития знаний о микроскопическом строении организмов имело дальнейшее усовершенствование микроскопов. В XVIII веке микроскопы производились уже в большом количестве. В Россию они впервые были привезены из Голландии Петром I. Позднее при Академии наук в Петербурге была организована мастерская по изготовлению микроскопов. Для развития микроскопии в России многое сделал М.В. Ломоносов, предложивший ряд технических усовершенствований конструкции микроскопа и его оптической системы. Вторая половина XIX века знаменательна бурным усовершенствованием микроскопической техники. Были созданы новые конструкции микроскопов, и, благодаря изобретению иммерсионных объективов (водная иммерсия стала применяться с 1850 г., масляная — с 1878 г.), разрешающая способность оптических приборов увеличилась в десятки раз. Параллельно с совершенствованием микроскопа развивалась и техника приготовления микроскопических препаратов.

Если раньше объекты исследовали под микроскопом сразу после их выделения из растений или животных без какой-либо предварительной подготовки, то теперь стали прибегать к разнообразным методам их обработки, которые позволяли сохранять структуру биологических объектов. Были предложены разные способы фиксации материала. В качестве фиксирующих средств нашли применение хромовая, пикриновая, осмиевая, уксусная и другие кислоты, а также их смеси. Простой и во многих случаях незаменимый фиксатор — формалин — впервые был применен для фиксации биологических объектов в 1893 г.

Изготовление препаратов, пригодных для исследования в проходящем свете, стало возможным после разработки методов заливки кусочков в плотные среды, что облегчало получение тонких срезов. Изобретение специальных конструкций для резки — микротомов — в лаборатории Я. Пуркиня значительно улучшило технику изготовления гистологических препаратов. В России первый микротом сконструировал киевский гистолог П.И. Перемежко. Для усиления контрастности структур стали прибегать к окрашиванию срезов различными красителями. Первым гистологическим красителем, окрашивающим ядра клеток, нашедшим широкое применение (начиная с 1858 г.), был кармин. Другой ядерный краситель — гематоксилин — стал применяться с 1865 г., однако долгое время его свойства не были оценены в полной мере. Ко второй половине XIX века уже употребляли анилиновые красители, были разработаны метод импрегнации тканей нитратом серебра (К. Гольджи, 1873) и окраска нервной ткани метиленовым синим (А.С. Догель, А.Е. Смирнов, 1887).

Благодаря фиксации биологического материала и получению из него тончайших окрашенных срезов исследователи конца XIX века имели возможность значительно глубже проникнуть в тайны строения тканей и клеток, на основе чего был сделан ряд величайших открытий. Так, в 1833 г. Р. Браун открыл постоянный компонент клетки — ядро. В 1861 г. М. Шультце утвердил взгляд на клетку, как на «комочек протоплазмы с лежащим внутри него ядром». Главными составными частями клетки стали считать ядро и цитоплазму. В 70-х годах XIX века группой исследователей одновременно и независимо друг от друга был открыт непрямой способ деления клеток — кариокинез, или митоз. В работах И.Д. Чистякова (1874), О. Бючли (1875), Э. Страсбургера (1875), В. Майзеля (1875), П.И. Перемежко (1878), В. Шлейхера (1878), В. Флемминга (1879) и др. были описаны и проиллюстрированы все стадии непрямого клеточного деления. Это открытие имело большое значение для развития знаний о клетке. Оно послужило также основой для более глубокого изучения такого важнейшего биологического процесса как оплодотворение. Изучение митоза и оплодотворения привлекло особое внимание исследователей к ядру клетки и выяснению его значения в процесе передачи наследственных свойств. В 1884 г. О. Гер-твиг и Э. Страсбургер независимо друг от друга высказали гипотезу о том, что хроматин является материальным носителем наследственности.

Объектом пристального внимания ученых стали хромосомы. Наряду с изучением ядра клетки, тщательному анализу была подвергнута и цитоплазма.

Успехи микроскопической техники обусловили открытие в цитоплазме органелл — постоянных и высокодифференцированных ее элементов, имеющих определенное строение и выполняющих жизненно важные для клетки функции. В 1875-76 гг. немецким биологом О. Гертвигом и бельгийским ученым Ван-Бенеденом был открыт клеточный центр, или центросома; а в 1898 г. итальянским ученым К. Гольджи — внутриклеточный сетчатый аппарат (комплекс Гольджи). В 1897 г. К. Бенда — в животных клетках, а в 1904 г. — Ф. Мевес — в растительных клетках описали хондриосомы, которые позднее стали называться митохондриями.

Таким образом, к концу XIX века на основе успешного развития микроскопической техники и анализа данных о микроскопическом строении клетки был накоплен колоссальный фактический материал, позволивший выявить ряд важнейших закономерностей в строении и развитии клеток и тканей. В это время учение о клетке выделилось в самостоятельную биологическую науку — цитологию.

Источник

Клеточная теория строения организмов

Живая клетка — шедевр микромира

Поколения мудрецов из самой глубокой древности искали основу жизни – какую-то особую частицу, кирпичик, крупинку, в общем, что-то такое существенное из чего и слеплен весь живой мир.
Эта основа явно существовала, но была такой крошечной, невидимой глазу, что долгое время жила лишь в воображении философов. И чего только про нее не придумали философы!
Наконец, когда ученые вооружились необходимыми приборами, они увидели эту чудесную основу – живую клетку.
Мы генетически запрограммированы на убеждении, что прочно можно строить только из твердых, безжизненных материалов. А природа потому и получилась живой, что возникла на саморастущей живой основе.
Под микроскопом живая клетка выглядит мягкой каплей, но в ней заложено совершенно парадоксальное обеспечение прочности – за счет внутреннего бесконечного движения всех элементов связующей системы.
Такая основа оказалась настолько прочной и универсальной, что благополучно существует на всей земле, от полюсов до экватора и создает любые формы жизни от гигантов до микроскопических букашек.
Крошечная живая клетка выполнена с такой изощренностью, что проникновение в ее суть, в ее внутреннюю механику так же бесконечно, как и познание всей громады мира.
Это вообще удивительная особенность мироздания – все его элементы, от мельчайших до необъятных, беспредельны по своему строению.
В 2013 году трое ученых, работающих в США, получили Нобелевскую премию за исследования живой клетки. Собственно, они никоим образом не коснулись самой клетки, ничего в ней не изменили и ничем не дополнили, они лишь смогли понять и объяснить принцип работы одной из множества функций живой клетки, ее транспортную систему.
Каждая клетка представляет собой сложную фабрику, которая производит молекулы и отправляет их в особых упаковках – так называемых «пузырьках».
Так вот, ученые обнаружили молекулярные принципы, которые управляют поставками этого груза в определенное место и в нужное время.
Напомним самим себе, что «фабрика» — это крошечная часть живой клетки, которая сама имеет общий размер 0,1-0,25 тысячной доли миллиметра. И, например, новорожденный ребенок состоит из двадцати с двенадцатью нулями клеток.
Сколько же этих крошек потребовалось, чтобы сложить весь живой мир Земли? Причем, именно живой, постоянно меняющийся, гибнущий и возрождающийся вновь.
Для выполнения такой глобальной задачи живая клетка обладает совсем уж таинственным и волшебным свойством: постоянным и автоматическим делением одной клетки на две новые, совершенно одинаковые и самостоятельные.
Это как, если бы вы родили одного ребенка, а утром бы обнаружили в кроватке близнецов, а на следующее утро – четверых детей, и так далее, до полного заселения дома, города и всей земли.
Вот так и живая клетка, трудолюбиво и безостановочно удваиваясь, наполнила жизнью всю планету Земля.

Для упрощения разговора о живой клетке воспользуемся самой доступной информацией – школьным учебником биологии.
Клеточная теория была окончательно признана еще в 1839 году и, тем не менее, до сих пор нет ее однозначной формулировки и в учебнике, что в общем-то совершенно небывалый случай, приведено пять определений живой клетки.
Выявлять их тонкости – долгая история, поэтому воспользуемся только первой формулой:
«Клетка – это элементарная живая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению».
Отметим еще один факт: в школьном учебнике, где нужно постараться рассказать обо все, поэтому лимит каждой информации строго дозирован и, например, раздел «Человек» занимает 40 страниц текста, на разбор понятия «Живая Клетка» отведено 50 страниц.
Каждая клетка – это многофункциональный комплекс, в котором перерабатываются химические элементы и органические вещества, в том числе такие важнейшие, как белки и углеводы. А в результате у человека укрепляется скелет, растут мышцы, работают системы кровообращения, питания и выделения отходов. Человек движется, разговаривает и вообще живет.
А еще в состав каждой клетки входят молекулы ДНК и РНК со всем своим генным хозяйством, определяющим наш внешний вид и внутреннее строение, наше будущее и настоящее.
В своей популярной книге «Геном» биолог Мэтт Ридли предлагает представить, что «… геном – это поваренная книга:
— книга состоит из 23 глав, называемых хромосомами,
— каждая глава содержит тысячи «рецептов» белков, называемых генами,
— текст каждого рецепта состоит из «абзацев», называемых экзонами, которые прерываются не относящимися к рецепту «рекламными баннерами» — интронами.
— текст «рецептов» написан «словами» — кодонами,
— каждое «слово» состоит из «букв» — нуклеотидов.
В книге нашего генома миллиард «слов»… в 800 раз больше, чем в Библии».
Такой огромный объем информации содержится в каждой клетке нашего тела.
Клетка знает о нас все. Проблема только в том, как открыть эту книгу, и тогда мы сможем себя лечить, улучшать отдельные органы и даже копировать себя или любое животное по одной из его клеток. И опыты в этом направлении – клонировании животных – уже ведутся и есть успехи.
Совершенно поразительна запасливость клетки. Так одним из продуктов химической лаборатории, встроенной в клетку, являются аминокислоты. Клетка может производить 64 их вида, а синтезирует только – 20. Остальные пока не нужны, но возможности их вырабатывать заложены.
Так же и при расшифровке генома было установлено, что реально для кодирования белков используется 20-25 тысяч генов из их наличного количества в 60-80 тысяч. То есть клетка имеет огромные дополнительные потенциалы для непонятных нам пока целей.
В общем, размеры живой клетки и размах ее деятельности лежат за гранью наших реальных представлений. Это какой-то другой, непостижимый уровень творчества, который мы рассматриваем в микроскоп с любознательностью школьника и получаем, как уже говорилось, награды всего лишь за догадки о том, как там все происходит.
Мы изучаем результат виртуозной работы по доведению сложнейшего комплекса до непостижимой микроскопичности и автоматическому его размножению в идеальных копиях.
По нашим понятиям природа расщедрилась на неимоверные расходы, штампуя самый сложный образец живой клетки. Нам-то, таким экономным, кажется, что можно было бы и подешевле: одна супер клетка, а вокруг сотня попроще.
Но оказывается, что цель все же оправдывает средства, потому что результат абсолютно триумфальный – безаварийное, бесперебойное течение жизни в продолжении миллиардов лет.
Как же возникла биология среди сплошной физики и химии? Ну и, конечно, постоянный вопрос – зачем?
Наша наука не в состоянии повторить или создать какое-либо подобие живой клетки. Она остается одним из идеалов, высшим творческим достижением ее создателей.

Интересная аналитическая статья.
Клетка появилась в результат случайного, но весьма удачного симбиоза с другими структурами жизненной среды того времени. Прошла фильтр естественного отбора. Возможно, были и другие кандидаты — конкурс!
Считается — клетки растений появились раньше клеток живых существ, но с каким сдвигом и была ли преемственность и взаимосвязь?
По ДНК: наиболее удивительна регуляторная функция наследственной программы. Кто и как следит за правильным ростом зародыша и ребенка —
за синхронностью сложнейших физико-химических процессов во времени и пространстве?
Вон был сбой в ней и в Австралии родился ребенок с двумя головами.

Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице. Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.

Ежедневная аудитория портала Проза.ру – порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.

© Все права принадлежат авторам, 2000-2021. Портал работает под эгидой Российского союза писателей. 18+

Источник

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов Клеточная теория

Клеточная теория была сформулирована в 1839 г. немецким зоологам и физиологом Т. Шванном. Согласно этой теории, всем организмам присуще клеточное строение. Клеточная теория утверждала единство животного и растительного мира, наличие единого элемента тела|тела живого организма — клетки. Как и всякое крупное научное обобщение, клеточная теория не возникла внезапно: ей предшествовали отдельные открытия различных исследователей.

Открытие клетки принадлежит английскому естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки под микроскопом. На срезе было видно, что пробка имеет ячеистое строение, подобно пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками. Вслед за Гуком клеточное строение растений подтвердили итальянский биолог и врач М. Мальпиги (1675) и английский ботаник Н. Грю (1682). Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек. В результате было дано представление о клетках как о «мешочках» или «пузырьках», наполненных «питательным соком».

Значительный вклад в изучение клетки внёс голландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии, А. ван Ле-венгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы — инфузории, амёбы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки — эритроциты крови и сперматозоиды.

Дальнейшее усовершенствование микроскопа и интенсивные микроскопические исследования привели к установлению французским учёным Ш. Бриссо-Мирбе (1802, 1808) того факта, что всё|все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Ещё дальше в обобщениях пошёл Ж. Б. Ламарк (1809), который распространил идею Бриссо-Мирбе о клеточном строении и на животные организмы.

В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришёл к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клетки: главным в её организации стали считать не клеточную стенку, а содержимое.

Наиболее близко к формулировке клеточной теории подошёл немецкий ботаник М. Шлейден, который установил, что тело растений состоит из клеток.

Многочисленные наблюдения относительно строения клетки, обобщение накопленных данных позволили Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд выводов, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Учёный показал, что всё|все живые организмы состоят из клеток, что клетки растений и животных принципиально схожи между собой.

Клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах немецкого учёного Р. Вирхова (1858), который предположил, что клетки образуются из предшествующих материнских клеток. В 1874 г. русским ботаником И. Д. Чистяковым, а в 1875 г. польским ботаником Э. Страсбургером было открыто деление клетки — митоз, и, таким образом, подтвердилось предположение Р. Вирхова.

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии как науки, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она позволила создать основы для понимания жизни, индивидуального развития организмов, для объяснения эволюционной связи между ними. Основные положения клеточной теории сохранили своё значение и сегодня, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клетки.

Клеточная теория включает следующие основные положения:

  • Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению й являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
  • Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
  • Размножение клеток происходит путём деления исходной материнской клетки.
  • В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы|органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Видео по теме : Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория строения организмов

Клеточная теория

Клетки – это структурные единицы организмов. Впервые этот термин употребил Роберт Гук в 1665 году. К XIX веку усилиями многих учёных (особенно Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна) сложилась клеточная теория. Её основными положениями были следующие утверждения:

— клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов;

— клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;

— каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани. Из тканей состоят органы|органы, которые тесно связаны между собой и подчинены системам регуляции.

Практически всё|все ткани многоклеточных организмов состоят из клеток. С другой стороны, слизевики состоят из неразделённой перегородками клеточной массы со множеством ядер. Сходным образом устроена и сердечная мышца животных. Ряд структур организма (раковины, жемчужины, минеральная основа костей|костей) образованы не клетками, а продуктами их секреции.

Мелкие организмы могут состоять всего лишь из сотен клеток. Организм человека включает в себя 1014 клеток. Самая маленькая из известных сейчас клеток имеет размер 0,2 мкм, самая большая – неоплодотворенное яйцо эпиорниса – весит около 3,5 кг. Типичные размеры растительных и животных клеток составляют от 5 до 20 мкм. При этом между размерами организмов и размерами их клеток прямой зависимости обычно нет.

70–80 % массы клетки – это вода.

Для того, чтобы поддерживать в себе необходимую концентрацию веществ, клетка должна быть физически отделена от своего окружения. Вместе с тем, жизнедеятельность организма предполагает интенсивный обмен веществ между клетками. Роль барьера между клетками играет плазматическая мембрана.

Внутреннее строение клетки долгое время было загадкой для учёных; считалось, что мембрана ограничивает протоплазму – некую жидкость, в которой и происходят всё|все биохимические процессы. Благодаря электронной микроскопии тайну протоплазмы удалось раскрыть, и сейчас известно, что внутри клетки имеются цитоплазма, в которой присутствуют различные органоиды, и генетический материал в виде ДНК, собранный, в основном, в ядре (у эукариот).

Строение клетки является одним из важных принципов классификации организмов. В последующих параграфах мы сначала рассмотрим структуры, общие для растительных и животных клеток, затем характерные|характерные особенности клеток растений и доядерных организмов. Закончится этот раздел рассмотрением принципов деления клетки.

Источник



Клетка как система живой природы

клетка

Клетка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов), обладающая всеми свойствами живого. Впервые в 1665 г. Р. Гук на срезах пробкового дерева обнаружил крошечные ячейки, которые назвал клетками. В 1675 г. М. Мальпиги, а в 1681 г. Н. Грю подтвердили клеточное строение растений. А. Левенгук впервые рассмотрел животные клетки — эритроциты и сперматозоиды. В 1802-1808 гг. Шарль-Франсуа Мирбель установил, что все растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж. Б. Ламарк в 1809 г. определил клеточное строение и животных организмов. В 1831 г. Р. Броун впервые описал ядро растительной клетки. В 1839 г. Т. Шванном и М. Шлейденом сформирована клеточная теория строения организмов, которая содержала три положения. В 1858 г. Р. Вирхов дополнил её ещё одним.

Клеточная теория

Положения клеточной теории:

  • Клетка — целостная элементарная живая система, состоящая из органелл, основа строения и развития всех живых организмов, способна к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.
  • Клетки всех организмов построены по единому принципу, сходны по химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности.
  • Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки.
  • В многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани. Из тканей состоят органы и системы органов.

Каждая клетка многоклеточного организма содержит весь геном этого организма, но отличается по уровню работы отдельных генов, что приводит к их разнообразию.

Все клетки делятся на два надцарства: прокариоты (доядерные) — не имеют оформленного клеточного ядра (бактерии, археи); эукариоты (ядерные) — имеют оформленное клеточное ядро (растения, животные, грибы).

Общие структуры для клеток эукариот (растений и животных):

  1. Ядро — двухмембранный органоид, обеспечивает хранение наследственной информации в виде хромосом и синтез РНК.
  2. Хромосомы — нуклеопротеиновый комплекс, состоящий из ДНК, гистонов и гистоноподобных белков.
  3. Цитоплазма — внутренняя среда клетки.
  4. Гиалоплазма — истинная внутренняя среда клетки, объединяет все органеллы и обеспечивает их взаимодействие. Существует в двух состояниях: золеобразном (жидком) и гелеобразном, которые взаимно переходят одно в другое благодаря цитоскелету.
  5. Цитоскелет — опорно-двигательная система клетки, клеточный каркас. Динамичная изменяющаяся структура, обеспечивающая поддержание и адаптацию формы клетки ко внешним воздействиям, экзо- и эндоцитоз, клеточное деление и др.
  6. Включения — относительно непостоянные компоненты цитоплазмы. Выделяют: запасные питательные вещества (капли жира, гранулы крахмала или гликогена), продукты, которые подлежат выделению из клетки, балластные вещества.
  7. Клеточная мембрана (плазмолемма) состоит из слоёв (наружный и внутренний — белки, средний — бислой липидов (фосфолипидов)). Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») части. Гидрофобные участки молекул обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Включает различные белки: интегральные, полуинтегральные, поверхностные (расположенные на поверхности мембраны). Функции — барьерная, транспортная, механическая, рецепторная и др.
  8. Митохондрии — двухмембранные структуры; обеспечивают синтез АТФ, участвуют в превращении энергии, содержат собственную ДНК.
  9. Аппарат Гольджи — стопка дискообразных мембранных цистерн (диктиосом); обеспечивают выведение веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме.
  10. Эндоплазматический ретикулум — синтез и транспорт белков и липидов.
  11. Рибосомы состоят из двух субъединиц, образованных р-РНК, участвуют в синтезе белка (трансляция).
  12. Лизосомы — шаровидные тельца, образующиеся в аппарате Гольджи; обеспечивают расщепление органических веществ.
  13. Пластиды (характерны только растениям) — двухмембранные структуры; содержат собственную ДНК, участвуют в фотосинтезе (хлоропласты), накоплении крахмала (лейкопласты), окраске плодов и цветков (хромопласты).
  14. Вакуоли (характерны растениям и некоторым грибам) — участки гиалоплазмы; накапливают клеточный сок, поддерживают тургор клеток.
  15. Центриоль (характерны животным, некоторым грибам) образует веретено деления.
  16. Клеточная стенка (основной компонент у растений — целлюлоза, у грибов — хитин) — полисахаридная жёсткая оболочка клетки, расположенная снаружи от плазмолеммы и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции.
  17. Контакты между клетками, связь клеток в ткани, транспорт веществ у растений и грибов обеспечивают плазмодесмы, у животных — десмосомы.
  18. Резервным энергетическим веществом клетки (запасной углевод) у растений служит крахмал, у животных и грибов — гликоген.

Вещества клетки

Химические элементы клеток входят в состав неорганических и органических веществ живых организмов и подразделяются на три группы: макроэлементы (кислород, углерод, водород, азот, составляющие в сумме 98 % содержимого клетки), микроэлементы (магний, натрий, калий, железо, кальций; на их долю приходится 1,9 %), ультрамикроэлементы (цинк, медь, йод и др. — менее 0,1 %).

Неорганические вещества — вода и минеральные соли. Содержание воды (40-95 %) зависит от физиологической активности клетки. По отношению к воде вещества делятся на гидрофильные (растворимые: минеральные соли, щёлочи, кислоты и др.) и гидрофобные (нерастворимые: крахмал, жиры и др.). Минеральные соли (около 5 %) поддерживают кислотно-щелочное равновесие и тургор клеточных оболочек, влияют на возбудимость нервной системы и мышечных тканей, активируют ферменты.

Органические вещества — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, АТФ).

Белки состоят из остатков аминокислот. Различают простые (альбумины, глобулины, гистоны) и сложные белки: белки, объединённые с углеводами, называются гликопротеиды, с жирами — липопротеиды, с нуклеиновыми кислотами — нуклеопротеиды. Аминокислоты (всего 20 шт.) состоят из углеродного радикала, карбоксильной группы и аминогруппы. Обладают и кислотными, и щелочными свойствами. Соединение двух аминокислот — дипептид, трёх — трипептид, нескольких — полипептид, несколько полипептидов — белковая молекула. Различают следующие структуры белковой молекулы: первичную (линейная последовательность аминокислот в полипептидной цепи), вторичную (обуславливается водородными связями между двумя пептидными группами одной (спиральная конфигурация) или двух (складчатая) цепей), третичную (преобразование спиральных и неспиральных участков полипептида при помощи ковалентных (двусульфидных), ионных, водородных связей в трёхмерное образование (глобула)) и четвертичную (объединение нескольких белковых молекул в единую систему (например, гемоглобин)). Процесс разрушения структуры белка под влиянием химических и физических факторов называется денатурация.

Функции белков:

  • Структурная — строительный материал мембран, хромосом, цитоплазмы, цитоскелета (актин, тубулин); участвуют в изменении формы клеток.
  • Двигательная (моторная) — моторные белки обеспечивают движения организма (сокращение мышц, перемещение клеток внутри организма (лейкоциты), движение ресничек и жгутиков, внутриклеточный транспорт).
  • Каталитическая (ферментативная) — катализируют химические реакции синтеза и распада веществ.
  • Рецепторная — белки-рецепторы воспринимают сигнал, служат ионными каналами, связывают внутриклеточные молекулы-посредники.
  • Сигнальная — способность белков (гормоны, цитокинины) передавать сигналы между клетками, тканями, органами и организмами.
  • Защитная — физическая защита (например, свёртывание крови), химическая защита (связывание токсинов (детоксикация), например, ферменты печени), иммунная защита (образование антител на антигены).
  • Транспортная — перенос органических и неорганических веществ (гемоглобин), а также транспорт малых молекул через мембрану клетки.
  • Энергетическая, или запасная, — резервные белки как источник энергии (1 г белка — 4,2 ккал).
  • Регуляторная — регулируют клеточный цикл, активность других ферментов.

Углеводы — органические соединения углерода, водорода и кислорода. Различают моносахариды (простые сахара, состоящие из трёх или более атомов углерода, — глюкоза, фруктоза, рибоза и др.), дисахариды (образуются из двух молекул моносахаридов — сахароза, лактоза и др.), полисахариды (сложные углеводы, состоят из множества моносахаридов — крахмал, гликоген, целлюлоза).

Функции углеводов:

  • Структурная и опорная — участвуют в построении опорных структур (целлюлоза, хитин).
  • Защитная — защитные образования растений (шипы, колючки и др.).
  • Пластическая — входят в состав сложных молекул (рибоза, дезоксирибоза), участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.
  • Энергетическая — источник энергии (1 г углеводов — 4,2 ккал и 0,4 г воды).
  • Запасающая — в качестве запасных питательных веществ (гликоген, крахмал).
  • Осмотическая — регуляция осмотического давления в организме; рецепторная — в составе воспринимающей части клеточных рецепторов.

Жиры, или липиды, — сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Различают простые липиды (состоят из С, H и O) и сложные (состоят из простых липидов и других химических элементов (Р, S, N). Простые липиды, объединённые с белками, — липопротеиды, с углеводами — гликопротеиды, с остатками фосфорной кислоты — фосфолипиды.

Функции липидов:

  • Энергетическая — основной источник энергии в клетке (1 г жира — 9,0 ккал).
  • Структурная — входят в состав клеточных мембран, нервных клеток и др.
  • Регуляторная — регулирование жизнедеятельности отдельных клеток и организма (стероидные гормоны, жирорастворимые витамины (A, D, E, K)).
  • Защитная — защита внутренних органов от повреждений при ударах.
  • Функция теплоизоляции — откладываются в подкожной клетчатке, уменьшают потери тепла.

Нуклеиновые кислоты (НК) — высокомолекулярные органические соединения, хранящие, передающие и реализующие наследственную информацию. Мономером нуклеиновой кислоты является нуклеотид.

ДНК: остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, азотистое основание (аде- нин — А, гуанин — Г, цитозин — Ц, тимин — Т); есть в ядре клетки, матриксе митохондрий и пластид, хранитель наследственной информации; двойная спираль (1953 г. — Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель ДНК).

РНК: остаток фосфорной кислоты, рибоза, азотистое основание (аденин — А, гуанин — Г, цитозин — Ц, урацил — У); информационная (и-РНК) и транспортная (т-РНК) — синтез белка, рибосомальная (р-РНК) — одинарная нить.

«Правило Чаргаффа» — а/т = = Г/Ц = 1: у каждого организма в ДНК с различным нуклеотидным составом отношения A/T и Г/Ц всегда равны единице; А + Г = Ц + Т, т. е. количество пуринов в ДНК равно количеству пиримидинов; A + Ц = = Г + T, т. е. количество оснований с аминогруппами в положении 6 равно количеству оснований с кетогруппами в положении 6.

Нуклеотиды соединяются в цепочку при помощи ковалентных связей между углеродом одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида.

Репликация ДНК — процесс синтеза дочерней молекулы ДНК на матрице родительской ДНК. Молекула ДНК разделяется на моноспирали (разрыв водородных связей между азотистыми основаниями двух цепей), после чего к каждому основанию, потерявшему партнёра, присоединяется комплементарное основание. Дочерние молекулы получаются точными копиями родительской молекулы. При этом одна цепь оставалась от материнской ДНК, а вторая синтезировалась заново. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликация проходит в три этапа: инициация, элонгация, терминация.

Источник

Мир клеток живой природы

Раздел ОГЭ: 2.1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы. …
Раздел ЕГЭ: 2.1. … Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы.

Клеточная теория утверждает, что все живые организмы состоят из клеток. Клетка — это та минимальная структура живого, которая обладает всеми жизненными свойствами — способностью к обмену веществ, росту, развитию, передаче генетической информации, саморегуляции и самообновлению.

Клетки всех организмов обладают сходными чертами строения. Однако клетки отличаются друг от друга по своим размерам, форме и функциям. Яйцо страуса и икринка лягушки состоят из одной клетки. Мышечные клетки обладают сократимостью, а нервные клетки проводят нервные импульсы. Различия в строении клеток во многом зависят от функций, которые они выполняют в организмах. Чем сложнее устроен организм, тем более разнообразны по своему строению и функциям его клетки. Каждый вид клеток имеет определенные размеры и форму. Сходство в строении клеток различных организмов, общность их основных свойств подтверждают общность их происхождения и позволяют сделать вывод о единстве органического мира, является доказательством родства живой природы.

Клеточный состав и строение клеток разных живых организмов

Живые и неживые тела построены из атомов, образующих молекулы определённых веществ. В состав тел неживой природы входит более 100 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Практически все они встречаются и в живых организмах, но в различных количествах и соотношениях. Тем не менее биологическая роль многих элементов пока ещё не установлена.

Живая природа отличается от неживой прежде всего по составляющим их веществам. Так, например, живые организмы состоят в основном из воды, а их функции и процессы жизнедеятельности определяются органическими соединениями (химическими веществами, основой которых является цепочка из атомов углерода). Важнейшие из последних у живых организмовбелки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты . Каждый из этих типов соединений выполняет множество функций.

Наследственная информация хранится и реализуется благодаря нуклеиновым кислотам. Например, белки, липиды и углеводы являются строительными материалами клеточных структур, играют роль запасных веществ. Большинство химических реакций в клетках осуществляется прежде всего под контролем и с участием белков-ферментов. Этот класс веществ выполняет также и защитные функции.

Разнообразие эукариотических клеток

В составе различных организмов обнаруживаются одни и те же органические вещества. Практически во всех клетках можно обнаружить глюкозу, основа оболочек любых клеток построена из фосфолипидов, белки всех живых существ построены только из 20 типов аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из 4 типов нуклеотидов и т. п. АТФ — нуклеотид, который благодаря сложному строению и наличию специфических связей выполняет в клетках всех живых организмов роль накопителя энергии. Такая общность состава является доказательством общности происхождения всех живых организмов.

Это конспект по биологии в 6-9 классах по теме «Клеточное строение организмов». Выберите дальнейшие действия:

Источник

Adblock
detector