Лекарственные растения и травы

Меню сайта

Органоиды специального назначения. Органеллы специального назначения клеток растений


ОРГАНОИДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ — Мегаобучалка

Органоиды специального назначения содержатся во многих растительных и животных клетках. К ним относятся органоиды движения (миофибриллы, реснички, жгутики, стрекательные капсулы и др.), опорные структуры (тонофибриллы), органоиды, воспринимающие внешние раздражения (например, фоторецепторы, статорецепторы и фонорецепторы), нейрофибриллы, а также структуры клеточной поверхности, связанные с всасыванием и перевариванием пищи (микроворсинки, кутикула и др. виды.)

Реснички и жгутики - это выступающие из клетки органеллы, имеющие диаметр около 0,25 мкм и содержащие в середине пучок параллельно расположенных микротрубочек . Главная функция этих органелл состоит в передвижении самих клеток или в продвижении вдоль клеток окружающей их жидкости и частиц. Реснички и жгутики имеются на поверхности клеток многих типов и встречаются у большинства животных и некоторых растений. У человека множество ресничек имеют клетки эпителия бронхов (до 10#9 на 1 см2). Они заставляют постоянно двигаться вверх слой слизи с частицами пыли и остатками отмерших клеток. С помощью ресничек клеток яйцевода яйцеклетки продвигаются по нему. Жгутики отличаются от ресничек лишь длиной. Так, сперматозоиды млекопитающих имеют по одному жгутику длиной до 100 мкм. Обычно реснички короче жгутиков более чем в 10 раз. Тысячи ресничек одной клетки движутся координированно, образуя на поверхности плазмалеммы бегущие волны Каждая ресничка работает подобно хлысту: удар вперед, при котором ресничка полностью выпрямляется и передает в окружающую жидкость максимальное усилие, проталкивая ее, а затем, изгибаясь, чтобы уменьшить сопротивление среды, она возвращается в исходное положение). На всю длину реснички или жгутика тянутся микротрубочки - полые белковые цилиндры с внешним диаметром 25 нм. Микротрубочки, как и микрофиламенты, полярны, они удлиняются с одного конца вследствие полимеризации глобулярного белка. В ресничках и жгутиках они располагаются по системе 9+2; девять двойных микротрубочек (дублетов) образуют стенку цилиндра, в центре которого находятся две одиночные микротрубочки ю.Дублеты способны скользить друг относительно друга, что заставляет ресничку или жгутик изгибаться.

Микротрубочки

Микротрубочки — белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета.Микротрубочки представляют собой полые внутри цилиндры диаметром 25 нм. Длина их может быть от нескольких микрометров до, вероятно, нескольких миллиметров в аксонах нервных клеток. Их стенка образована димерами тубулина. Микротрубочки, подобно актиновым микрофиламентам, полярны: на одном конце происходит самосборка микротрубочки, на другом — разборка. В клетках микротрубочки играют роль структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз, цитокинез и везикулярный транспорт.Содержание [показать]

Строение Микротрубочки — это структуры, в которых 13 тубулиновых α-/β-гетеродимеров уложены по окружности полого цилиндра. Внешний диаметр цилиндра около 25 нм, внутренний — около 15.Один из концов микротрубочки, называемый плюс-концом, постоянно присоединяет к себе свободный тубулин. От противоположного конца — минус-конца — тубулиновые единицы отщепляются.

ФункцияМикротрубочки в клетке используются в качестве «рельсов» для транспортировки частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии. Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными. Это высокомолекулярные соединения, состоящие из двух тяжёлых (массой около 300 кДа) и нескольких лёгких цепей. В тяжёлых цепях выделяют головной и хвостовой домены. Два головных домена связываются с микротрубочками и являются собственно двигателями, а хвостовые — связываются с органеллами и другими внутриклеточными образованиями, подлежащими транспортировке.

Помимо транспортной функции, микротрубочки формируют центральную структуру ресничек и жгутиков — аксонему. Типичная аксонема содержит 9 пар объединённых микротрубочек по периферии и две полных микротрубочки в центре. Из микротрубочек состоят также центриоли и веретено деления, обеспечивающее расхождение хромосом к полюсам клетки при митозе и мейозе. Микротрубочки участвуют в поддержании формы клетки и расположения органоидов (в частности, аппарата Гольджи) в цитоплазме клеток.

ОРГАНОИДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Микротрубочки – длинные тонкие полые цилиндры диаметром 25 нм . стенки микротрубочек состоят из белков 1.опорная функция образуют внутренний каркас помогающий клеткам сохранять форму 2.двигательная-входят в состав ресничек и жгутиков
Мвыросикронити – тонкие структуры состоящие из тысяч молекул белков соединенных друг с другом Образуют опорно-двигательную систему называемую цитоскелетом . способствует току цитоплазмы в клетках
Реснички –многочисленные цитоплазматические выросты на поверхности мембраны образованы микротрубочками покрытыми мембраной Обеспечивают передвижение некоторых одноклеточных организмов и ток жидкости в организмах удаление частичек пыли
Жгутики –— поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред. Жгутики прокариот и эукариот резко различаются: бактериальный жгутик имеет толщину 10—20 нм и длину 3—15 мкм, он пассивно вращается расположенным в мембране мотором; жгутики же эукариот толщиной до 200 нм и длиной до 200 мкм, они могут самостоятельно изгибаться по всей длине. У эукариот часто также присутствуют реснички, идентичные по своему строению жгутику, но более короткие (до 10 мкм). Служат для движения одноклеточным организмам сперматозоидам и зооспорам

Вопрос 17.

Включения – необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клетки.

Это скопление веществ в клетке.

 

Классификация:

 

Трофические (нейтральные липиды, полисахариды, белки)

Секреторные (вакуоли, выводящие вещества из клетки)

Экскреторные (продукты метаболизма)

Пигментные – экзогенные (каротин, пыль, красители)

- эндогенные (гемоглобин, меланин)

 

megaobuchalka.ru

Органоиды специального назначения

К органоидам специального назначения относятся микроворсинки, реснички, жгутики, миофибриллы, псевдоподии.

Реснички и жгутики –это подвижные цитоплазматические выросты, в которых находится осевая нить (или аксонема), а у основания – базальное тельце. Базальное тельце служит матрицей для организации аксонемы. Само базальное тельце состоит из 9 триплетов микротрубочек, располагается в основании реснички или жгутика и напоминает по строению центриоль.

Аксонема состоит из 9 периферических и двух центрально расположенных пар микротрубочек. Центральная пара окружена центральной оболочкой, от которой к периферическим парам в виде лучей расходятся радиальные спицы. Периферические пары микротрубочек связаны между собой белком нексином. Кроме того, от микротрубочек соседних пар отходят ручки из белка динеина, обладающего активностью АТФ-азы. Аксонема формируется путем самосборки белковых субъединиц. Матрицей для самосборки служит базальное тельце.

Микроворсинки – это цитоплазматические выросты длиной около 1 мкм. Они многократно увеличивают поверхность клетки. Каждая микроворсинка имеет внутренний каркас, образованный пучком около 40 микрофиламентов, расположенных вдоль клеточной оси и фиксирующихся на внутренней поверхности плазмолеммы.

Миофибриллы– органоиды специального назначения мышечных волокон. Они имеют вид тонких нитей, вытянутых вдоль мышечных волокон и отделяющихся друг от друга рядами вытянутых митохондрий и эндоплазматической сети. Сами миофибриллы состоят из сократительных белков актина, миозина и других.

Псевдоподии (ложноножки) –это временные цитоплазматические выпячивания у некоторых одноклеточных организмов и некоторых клеток (например, лейкоцитов) многоклеточных животных. Служат для амебоидного движения и фагоцитоза.

 

Цитоскелет

Цитоскелет – это трехмерный цитоплазматический комплекс волокнистых и трубчатых структур, придающий клетке определенную форму и выполняющий другие функции. Он представлен микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами.

Микротрубочки – неветвящийся структурный компонент цитоплазмы, присутствующий практически во всех типах эукариотических клеток. Имеют диаметр 24 нм, а в длину –несколько мкм. Это динамические структуры, постоянно растущие с одного конца и деполяризующиеся с другого. Они построены из белка тубулина. Имеют вид полых цилиндров.

Их главная функция заключается в создании эластичного и устойчивого внутриклеточного каркаса, необходимого для поддержания формы клеток. Кроме того, они принимают участие в транспорте макромолекул и органоидов, обеспечивают подвижность жгутиков и ресничек. Входя в состав веретена деления, обеспечивают расхождение хромосом при делении клеток. Они могут быть факторами ориентированного движения клетки в целом.

Разрушение микротрубочек колхицином приводит к нарушениям транспорта веществ (например, к блокаде секреции) и механического переноса отдельных внутриклеточных компонентов. Кроме того, при делении клеток блокируется веретено деления.

Микрофиламенты – относятся к фибриллярным компонентам эукариотических клеток. Они располагаются в кортикальном слое цитоплазмы, прямо под плазмолеммой, в виде пучков или слоями. В среднем их длина составляет 6 нм.

В зависимости от химического состава микрофиламенты могут выполнять функции цитоскелета и участвовать в обеспечении движения. В их состав входят сократительные белки: актин, миозин, тропомиозин и др.

Основные функции микрофиламентов – это создание внутриклеточного сократительного аппарата, который обеспечивает амебоидное движение клеток, большинство движений органоидов и деление клеток.

Промежуточные филаменты(микрофибриллы) – это тонкие неветвящиеся, нередко лежащие пучками нити, которые присутствуют в клетках разных тканей и состоят из разных веществ, например, из кератина – в эпителии, десмина – в мышечных волокнах и др. Они выполняют опорно-каркасную функцию.

 

Включения

Включения – это непостоянные компоненты, которые могут появляться и исчезать в зависимости от функционального состояния клетки. Их классифицируют на: трофические, секреторные, экскреторные, пигментные, кристаллы. Трофические включения – это, как правило, резервные скопления гранул белка, гликогена, капельки жиров. Секреторные гранулы и пузырьки содержат биологически активные вещества и поступают по протокам желез в те или иные органы. Экскреторные включения не являются биологически активными веществами. Обычно это продукты метаболизма клеток, подлежащие удалению. Пигментные включения могут изменить цвет ткани временно или постоянно (примеры: гемоглобин, меланин, липофусцин – пигмент изнашивания, билирубин и др.). В растительных клетках встречаются включения кристаллов (чаще всего это оксалат кальция).

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Органоиды специального назначения

Вид

Функция

Наличие у

растений

животных

1. тонофибриллы

передача и распространение

растягивающих сил

-

клетки эпителиальной ткани

2. миофибриллы

3. нейрофибриллы

4. реснички, жгутики

5. микроворсинки

всасывание

ризодерма корня в зоне всасывания

корневые волоски

эпителиальная ткань

Таблица 3

Сравнительная характеристика общих органоидов эукариотических клеток

Органоиды

Растительная клетка

Животная клетка

а) Одномембранные:

ЭПС

комплекс Гольджи (указать особенности строения и локализации)

лизосомы

Обнаружены в проростках кукурузы в 1968г. Матилем. В растительных клетках способны не только расщеплять, но и синтезировать вещества

Обнаружены в клетках печени в 1955г. Де Дювом…

микротельца

сферосомы

Обнаружены 1880г. Ганштейном. Шаровидные тельца, имеют тонко зернистую структуру, образуются в ЭПС, но располагаются свободно, имеют ферменты необходимые для синтеза жиров, синтезируют незаменимые жирные кислоты

цитосомы

Обнаружены в 1958г. Портером и Колфилдом. Шарообразные тельца, присоединеные к каналам ЭПС, характерны для делящихся клеток корешка покрытосеменных, есть у водорослей

б) Двумембранные:

митохондрии

Обнаружены в 1904г Мевесом в клетках пыльников кувшинки, назвал «хондриом», позже митохондрии выделены из проростков и листьев, обнаружены в цитоплазме всех систематических групп растений …

Обнаружены в 1882г. Флеммингом, 1894г. Альтманом, подробно описал Бенда в 1897г, дал название «митохондрии», обнаружены в цитоплазме всех систематических групп животных …

пластиды

в) Немембранные:

рибосомы

клеточный центр

микротрубочки

Обнаружены Портером в 1965г. у папоротника орляка, в элементах флоэмы табака (в 1967г. Кроншавом и Эсау).

Таблица 4

Классификация включений

Растения

Животные

  1. Трофические

- Белковые

- углеводные

- жировые

- витамины

Белок семян пшеницы – глиадин, белок семян кукурузы - зеин

Белок молока- казеин, яичный белок – овальбумин, вителллин - в яичном желтке, ихтулин - в икринках рыб

  1. Пигментные (специальные)

- гемоглобин

- каротин

- меланин

- хлорофилл

- липофусцин

  1. Секреторные

- фитогормоны

- фитонциды

- секреты клеток желудочно-кишечного тракта, серозных оболочек

- феромоны

- медиаторы

  1. Экскреторные

- соли щавелевокислого кальция

- мочевина

  1. Неспецифические

- пыль

- сажа

Самоконтроль по ситуационным задачам:

Задача 1. Известно, что у позвоночных животных кровь красная, а у некоторых беспозвоночных (головоногих моллюсков) голубая. Объясните с присутствием, каких микроэлементов связан определенный цвет крови у этих животных?

Ответ: Кровь этих животных голубая т.к. в ее состав входит гемоцианин, содержащий медь (Си).

Задача 2. Зерна пшеницы и семена подсолнечника богаты органическими веществами. Объясните, почему качество муки связано с содержанием клейковины в ней, какие органические вещества находятся в клейковине пшеничной муки. Какие органические вещества находятся в семенах подсолнечника?

Ответ: Клейковина – это та часть муки, в которой содержится белковый компонент, благодаря которому качество муки ценится выше. В семенах подсолнечника наряду с белками и углеводами в значительном количестве находятся растительные жиры.

Задача 3. Восковидные липофусцинозы нейронов могут проявляться в разном возрасте (детском, юношеском и зрелом), относятся к истинным болезням накопления, связанным с нарушением функций органоидов мембранного строения, содержащих большое количество гидролитических ферментов. Симптоматика включает признаки поражения центральной нервной системы с атрофией головного мозга, присоединяются судорожные припадки. Диагноз ставится при электронной микроскопии - в этих органоидах клеток очень многих тканей обнаруживаются патологические включения. Объясните, в каком органоиде в клетках нарушена функция?

Ответ: у людей с данной патологией нарушена функция лизосом, возможно, какие-то ферменты отсутствуют или не включаются, поэтому в лизосомах обнаруживаются недорасщепленные структуры.

Задача 4. У больного выявлена редкая болезни накопления гликопротеинов, связанная с недостаточностью гидролаз, расщепляющих полисахаридные связи эти аномалии характеризуются неврологическими нарушениями и разнообразными соматическими проявлениями. Фукозидоз и маннозидоз чаще всего приводят к смерти в детском возрасте, тогда как аспартилглюкозаминурия проявляется как болезнь накопления с поздним началом, выраженной психической отсталостью и более продолжительным течением.

Объясните, в каком органоиде в клетках нарушена функция?

Ответ: у людей с данной патологией нарушена функция лизосом, отсутствуют ферменты, расщепляющие гликопротеины, поэтому в лизосомах обнаруживаются недорасщепленные структуры.

Задача 5. Выявлено наследственное заболевание, связанное с дефектами в функционирования органоида клетки приводящее к нарушениям энергетических функций в клетках - нарушению тканевого дыхания, синтеза специфических белков. Данное заболевание передается только по материнской линии к детям обеих полов. Объясните, в каком органоиде произошли изменения. Ответ обоснуйте.

Ответ: произошел дефект митохондриальной ДНК, идет неправильное считывание информации, нарушается синтез специфических белков, проявляются дефекты в различных звеньях цикла Кребса, в дыхательной цепи, что привело к развитию редкого митохондриального заболевания.

Занятие № 3 «Ядро, его структурные компоненты. Размножение клеток»

Подготовка к практическому занятию

При подготовке необходимо использовать основные источники, лекционный материал, а также дополнительную литературу по теме занятия.

Перечень вопросов для самоподготовки по теме практического занятия:

1. Функции ядра. Основные структурные компоненты интерфазного ядра и их функции.

2. Хроматин. Различие эухроматина и гетерохроматина.

3. Уровни организации хроматина в метафазной хромосоме и их морфологическое выражение.

4. Особенности строения и типы метафазных хромосом.

5. Основные методы окраски митотических хромосом. Что позволяет выявить каждый вид окраски?

6. Понятия «кариотип», «кариограмма», «идиограмма».

7. Классификация хромосом человека в кариотипе. Характеристика каждой группы хромосом.

8. Правила хромосомных наборов.

9. Отличие понятий: «жизненный цикл» и «митотический цикл». Периоды жизненного цикла клетки.

10. Фазы митоза, процессы происходящие в каждой фазе.

11. Политения, эндомитоз и полиплоидия.

12. Процессы лежащие в основе полиплоидизации ткани. Возможные пути возникновения полиплоидных клеток.

13. Биологическое значение митоза.

14. Нарушения митоза. Связь патологии митоза и патологии человека.

15. Мозаицизм, механизмы его возникновения.

16. Амитоз: его отличие от митоза, значение в норме и при патологии человека.

Перечень практических умений по изучаемой теме:

Умение:

- различать типы хромосом - метацентрические, субметацентрические и акроцентрические;

- дифференцировать фазы митоза в клетках растений и животных;

- выявлять биологическую роль интерфазы и митоза;

- решать ситуационные задачи на материале, связанном с жизненным циклом и делением клетки.

Рекомендации по выполнению УИРС

(требования к оформлению рефератов см. «Занятие №1»)

Предлагаемые темы рефератов:

1. Ядерный поровый комплекс – структура и функции.

2. Ядрышко – структура и функции.

3. Организация хроматина и метафазных хромосом.

4. Виды хроматина – структурно-функциональные особенности.

5. Теломерные участки хромосом – молекулярная организация и функции.

6. Морфологические параметры митотических хромосом. Изохромосомы.

7. Современные методы окраски хромосом.

8. Разновидности и особые состояния хромосом.

9. Регуляция жизненного цикла клетки.

- Изготовление таблиц

Для изготовления таблиц можно подобрать варианты иллюстраций, взятых из приведённых в списке источников литературы по согласованию с преподавателем

Самоконтроль по тестовым заданиям изучаемой темы:

studfiles.net

2.Органеллы общего назначения.

Однослойный плоский (мезотелий) Плевра, брюшина, сердечная сумка

Однослойный кубический Яичник, извитые канальцы нефрона

Однослойный цилиндрический

Железистый Желудок

Каёмчатый Кишечник, жёлчный пузырь

Мерцательный Воздухоносные пути, маточные трубы

Многослойный плоский

Неороговевающий Роговица глаза, ротовая полость, пищевод

Ороговевающий Кожа

Многослойный переходный Мочевой пузырь, мочеточник

1.Элементарная клеточная мембрана, цитолемма, ядро клетки.

Кле́точная мембра́на (или цитолемма, или плазмалемма, или плазматическая мембрана) отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулируют обмен между клеткой и средой; Клеточная мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул класса липидов, большинство из которых представляет собой так называемые сложные липиды —фосфолипиды.

Функции:

  • барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой

  • транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки.

  • матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие.

  • механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками.

  • энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;

  • рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

  • ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами.

Ядро (лат. nucleus) — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию(молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хромати́на, я́дрышка, кариопла́змы (или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки.

Эндоплазматическая сеть. — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

Аппара́т (ко́мплекс) Го́льджи — мембранная структура эукариотической клетки, органелла, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в ЭПС

ЛИЗОСО́МЫ (от лиз… и греч. soma — тело), структуры в клетках животных и растительных организмов, содержащие ферменты, способные расщеплять (т. е лизировать — отсюда и название) белки, полисахариды, пептиды, нуклеиновые кислоты.

Митохо́ндрия — двумембранная гранулярная или нитевидная органелла. Характерна для большинства эукариотических клеток как автотрофов. Энергетическая станция клетки; основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ, который происходит за счёт движения электрона поэлектронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны.

 Рибосомы - немембранные органеллы, на которых происходит синтез белка в клетке. Они представляют собой сферические структуры с диаметром около 20 нм. Эти самые мелкие клеточные органеллы устроены чрезвычайно сложно. Ни одна молекула, входящая в состав рибосом, не повторяется дважды. 

3. Органеллы цитоплазмы клетки.

4.Включения цитоплазмы клетки. Органеллы специального назначения.

Включения цитоплазмы — необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клеток.

Различают включения трофические, секреторные, экскреторные и пигментные. К трофическим включениям относятся капельки нейтральных жиров, которые могут накапливаться в гиалоплазме. В случае недостатка субстратов для жизнедеятельности клетки эти капельки могут резорбироваться. Другим видом включений резервного характера является гликоген — полисахарид, откладывающийся также в гиалоплазме (рис. 15). Отложение запасных белковых гранул обычно происходит в связи с активностью эндоплазматической сети. Так, запасы белка вителлина в яйцеклетках амфибии накапливаются в вакуолях эндоплазматической сети.

Секреторные включения — обычно округлые образования различных размеров, содержащие биологически активные вещества, образующиеся в клетках в процессе жизнедеятельности.

Экскреторные включения не содержат каких-либо ферментов или других активных веществ. Обычно это продукты метаболизма, подлежащие удалению из клетки.

Пигментные включения могут быть экзогенные (каротин, пылевые частицы, красители и др.) и эндогенные (гемоглобин, гемосидерин, билирубин, меланин, липофусцин). Наличие их в цитоплазме может изменять цвет ткани органа временно или постоянно. Нередко пигментация (или депигментация) ткани служит диагностическим признаком.

Органеллы специального назначения. Присутствуют только в специализированных клетках отдельных типов. К ним отнесены реснички, жгутики, микроворсинки, микрофибриллы и др.

В основании каждой реснички или жгутика лежит базальное тельце. Строением оно напоминает центриолъ

Микроворсинки - это выросты цитоплазмы клетки диаметром О,1 мкм и длиной 1 мкм . Они многократно увеличивают поверхность клетки, на которой может происходить (например, в тонком кишечнике) расщепление и всасывание веществ.

studfiles.net

ОРГАНОИДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Органоиды специального назначения содержатся во многих растительных и животных клетках. К ним относятся органоиды движения (миофибриллы, реснички, жгутики, стрекательные капсулы и др.), опорные структуры (тонофибриллы), органоиды, воспринимающие внешние раздражения (например, фоторецепторы, статорецепторы и фонорецепторы), нейрофибриллы, а также структуры клеточной поверхности, связанные с всасыванием и перевариванием пищи (микроворсинки, кутикула и др. виды.)

Реснички и жгутики — это выступающие из клетки органеллы, имеющие диаметр около 0,25 мкм и содержащие в середине пучок параллельно расположенных микротрубочек . Главная функция этих органелл состоит в передвижении самих клеток или в продвижении вдоль клеток окружающей их жидкости и частиц. Реснички и жгутики имеются на поверхности клеток многих типов и встречаются у большинства животных и некоторых растений. У человека множество ресничек имеют клетки эпителия бронхов … (до 10#9 на 1 см2). Они заставляют постоянно двигаться вверх слой слизи с частицами пыли и остатками отмерших клеток. С помощью ресничек клеток яйцевода яйцеклетки продвигаются по нему. Жгутики отличаются от ресничек лишь длиной. Так, сперматозоиды млекопитающих имеют по одному жгутику длиной до 100 мкм. Обычно реснички короче жгутиков более чем в 10 раз. Тысячи ресничек одной клетки движутся координированно, образуя на поверхности плазмалеммы бегущие волны Каждая ресничка работает подобно хлысту: удар вперед, при котором ресничка полностью выпрямляется и передает в окружающую жидкость максимальное усилие, проталкивая ее, а затем, изгибаясь, чтобы уменьшить сопротивление среды, она возвращается в исходное положение). На всю длину реснички или жгутика тянутся микротрубочки — полые белковые цилиндры с внешним диаметром 25 нм. Микротрубочки, как и микрофиламенты, полярны, они удлиняются с одного конца вследствие полимеризации глобулярного белка. В ресничках и жгутиках они располагаются по системе 9+2; девять двойных микротрубочек (дублетов) образуют стенку цилиндра, в центре которого находятся две одиночные микротрубочки ю.Дублеты способны скользить друг относительно друга, что заставляет ресничку или жгутик изгибаться.

Микротрубочки

Микротрубочки — белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета.Микротрубочки представляют собой полые внутри цилиндры диаметром 25 нм. Длина их может быть от нескольких микрометров до, вероятно, нескольких миллиметров в аксонах нервных клеток. Их стенка образована димерами тубулина. Микротрубочки, подобно актиновым микрофиламентам, полярны: на одном конце происходит самосборка микротрубочки, на другом — разборка. В клетках микротрубочки играют роль структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз, цитокинез и везикулярный транспорт.Содержание [показать]

Строение Микротрубочки — это структуры, в которых 13 тубулиновых α-/β-гетеродимеров уложены по окружности полого цилиндра. Внешний диаметр цилиндра около 25 нм, внутренний — около 15.Один из концов микротрубочки, называемый плюс-концом, постоянно присоединяет к себе свободный тубулин. От противоположного конца — минус-конца — тубулиновые единицы отщепляются.

ФункцияМикротрубочки в клетке используются в качестве «рельсов» для транспортировки частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии. Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными. Это высокомолекулярные соединения, состоящие из двух тяжёлых (массой около 300 кДа) и нескольких лёгких цепей. В тяжёлых цепях выделяют головной и хвостовой домены. Два головных домена связываются с микротрубочками и являются собственно двигателями, а хвостовые — связываются с органеллами и другими внутриклеточными образованиями, подлежащими транспортировке.

Помимо транспортной функции, микротрубочки формируют центральную структуру ресничек и жгутиков — аксонему. Типичная аксонема содержит 9 пар объединённых микротрубочек по периферии и две полных микротрубочки в центре. Из микротрубочек состоят также центриоли и веретено деления, обеспечивающее расхождение хромосом к полюсам клетки при митозе и мейозе. Микротрубочки участвуют в поддержании формы клетки и расположения органоидов (в частности, аппарата Гольджи) в цитоплазме клеток.

ОРГАНОИДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Микротрубочки – длинные тонкие полые цилиндры диаметром 25 нм . стенки микротрубочек состоят из белков 1.опорная функция образуют внутренний каркас помогающий клеткам сохранять форму 2.двигательная-входят в состав ресничек и жгутиков
Мвыросикронити – тонкие структуры состоящие из тысяч молекул белков соединенных друг с другом Образуют опорно-двигательную систему называемую цитоскелетом . способствует току цитоплазмы в клетках
Реснички –многочисленные цитоплазматические выросты на поверхности мембраны образованы микротрубочками покрытыми мембраной Обеспечивают передвижение некоторых одноклеточных организмов и ток жидкости в организмах удаление частичек пыли
Жгутики –— поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред. Жгутики прокариот и эукариот резко различаются: бактериальный жгутик имеет толщину 10—20 нм и длину 3—15 мкм, он пассивно вращается расположенным в мембране мотором; жгутики же эукариот толщиной до 200 нм и длиной до 200 мкм, они могут самостоятельно изгибаться по всей длине. У эукариот часто также присутствуют реснички, идентичные по своему строению жгутику, но более короткие (до 10 мкм). Служат для движения одноклеточным организмам сперматозоидам и зооспорам

Вопрос 17.

Включения – необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клетки.

Это скопление веществ в клетке.

 

Классификация:

 

Трофические (нейтральные липиды, полисахариды, белки)

Секреторные (вакуоли, выводящие вещества из клетки)

Экскреторные (продукты метаболизма)

Пигментные – экзогенные (каротин, пыль, красители)

— эндогенные (гемоглобин, меланин)

 

refac.ru

Органоиды специального назначения

Вид

Функция

Наличие у

растений

животных

1. тонофибриллы

передача и распространение

растягивающих сил

-

клетки эпителиальной ткани

2. миофибриллы

3. нейрофибриллы

4. реснички, жгутики

5. микроворсинки

всасывание

ризодерма корня в зоне всасывания

корневые волоски

эпителиальная ткань

Таблица 3

Сравнительная характеристика общих органоидов эукариотических клеток

Органоиды

Растительная клетка

Животная клетка

а) Одномембранные:

ЭПС

комплекс Гольджи (указать особенности строения и локализации)

лизосомы

Обнаружены в проростках кукурузы в 1968г. Матилем. В растительных клетках способны не только расщеплять, но и синтезировать вещества

Обнаружены в клетках печени в 1955г. Де Дювом…

микротельца

сферосомы

Обнаружены 1880г. Ганштейном. Шаровидные тельца, имеют тонко зернистую структуру, образуются в ЭПС, но располагаются свободно, имеют ферменты необходимые для синтеза жиров, синтезируют незаменимые жирные кислоты

цитосомы

Обнаружены в 1958г. Портером и Колфилдом. Шарообразные тельца, присоединеные к каналам ЭПС, характерны для делящихся клеток корешка покрытосеменных, есть у водорослей

б) Двумембранные:

митохондрии

Обнаружены в 1904г Мевесом в клетках пыльников кувшинки, назвал «хондриом», позже митохондрии выделены из проростков и листьев, обнаружены в цитоплазме всех систематических групп растений …

Обнаружены в 1882г. Флеммингом, 1894г. Альтманом, подробно описал Бенда в 1897г, дал название «митохондрии», обнаружены в цитоплазме всех систематических групп животных …

пластиды

в) Немембранные:

рибосомы

клеточный центр

микротрубочки

Обнаружены Портером в 1965г. у папоротника орляка, в элементах флоэмы табака (в 1967г. Кроншавом и Эсау).

Таблица 4

Классификация включений

Растения

Животные

  1. Трофические

- Белковые

- углеводные

- жировые

- витамины

Белок семян пшеницы – глиадин, белок семян кукурузы - зеин

Белок молока- казеин, яичный белок – овальбумин, вителллин - в яичном желтке, ихтулин - в икринках рыб

  1. Пигментные (специальные)

- гемоглобин

- каротин

- меланин

- хлорофилл

- липофусцин

  1. Секреторные

- фитогормоны

- фитонциды

- секреты клеток желудочно-кишечного тракта, серозных оболочек

- феромоны

- медиаторы

  1. Экскреторные

- соли щавелевокислого кальция

- мочевина

  1. Неспецифические

- пыль

- сажа

Самоконтроль по ситуационным задачам:

Задача 1. Известно, что у позвоночных животных кровь красная, а у некоторых беспозвоночных (головоногих моллюсков) голубая. Объясните с присутствием, каких микроэлементов связан определенный цвет крови у этих животных?

Ответ: Кровь этих животных голубая т.к. в ее состав входит гемоцианин, содержащий медь (Си).

Задача 2. Зерна пшеницы и семена подсолнечника богаты органическими веществами. Объясните, почему качество муки связано с содержанием клейковины в ней, какие органические вещества находятся в клейковине пшеничной муки. Какие органические вещества находятся в семенах подсолнечника?

Ответ: Клейковина – это та часть муки, в которой содержится белковый компонент, благодаря которому качество муки ценится выше. В семенах подсолнечника наряду с белками и углеводами в значительном количестве находятся растительные жиры.

Задача 3. Восковидные липофусцинозы нейронов могут проявляться в разном возрасте (детском, юношеском и зрелом), относятся к истинным болезням накопления, связанным с нарушением функций органоидов мембранного строения, содержащих большое количество гидролитических ферментов. Симптоматика включает признаки поражения центральной нервной системы с атрофией головного мозга, присоединяются судорожные припадки. Диагноз ставится при электронной микроскопии - в этих органоидах клеток очень многих тканей обнаруживаются патологические включения. Объясните, в каком органоиде в клетках нарушена функция?

Ответ: у людей с данной патологией нарушена функция лизосом, возможно, какие-то ферменты отсутствуют или не включаются, поэтому в лизосомах обнаруживаются недорасщепленные структуры.

Задача 4. У больного выявлена редкая болезни накопления гликопротеинов, связанная с недостаточностью гидролаз, расщепляющих полисахаридные связи эти аномалии характеризуются неврологическими нарушениями и разнообразными соматическими проявлениями. Фукозидоз и маннозидоз чаще всего приводят к смерти в детском возрасте, тогда как аспартилглюкозаминурия проявляется как болезнь накопления с поздним началом, выраженной психической отсталостью и более продолжительным течением.

Объясните, в каком органоиде в клетках нарушена функция?

Ответ: у людей с данной патологией нарушена функция лизосом, отсутствуют ферменты, расщепляющие гликопротеины, поэтому в лизосомах обнаруживаются недорасщепленные структуры.

Задача 5. Выявлено наследственное заболевание, связанное с дефектами в функционирования органоида клетки приводящее к нарушениям энергетических функций в клетках - нарушению тканевого дыхания, синтеза специфических белков. Данное заболевание передается только по материнской линии к детям обеих полов. Объясните, в каком органоиде произошли изменения. Ответ обоснуйте.

Ответ: произошел дефект митохондриальной ДНК, идет неправильное считывание информации, нарушается синтез специфических белков, проявляются дефекты в различных звеньях цикла Кребса, в дыхательной цепи, что привело к развитию редкого митохондриального заболевания.

Занятие № 3 «Ядро, его структурные компоненты. Размножение клеток»

Подготовка к практическому занятию

При подготовке необходимо использовать основные источники, лекционный материал, а также дополнительную литературу по теме занятия.

Перечень вопросов для самоподготовки по теме практического занятия:

1. Функции ядра. Основные структурные компоненты интерфазного ядра и их функции.

2. Хроматин. Различие эухроматина и гетерохроматина.

3. Уровни организации хроматина в метафазной хромосоме и их морфологическое выражение.

4. Особенности строения и типы метафазных хромосом.

5. Основные методы окраски митотических хромосом. Что позволяет выявить каждый вид окраски?

6. Понятия «кариотип», «кариограмма», «идиограмма».

7. Классификация хромосом человека в кариотипе. Характеристика каждой группы хромосом.

8. Правила хромосомных наборов.

9. Отличие понятий: «жизненный цикл» и «митотический цикл». Периоды жизненного цикла клетки.

10. Фазы митоза, процессы происходящие в каждой фазе.

11. Политения, эндомитоз и полиплоидия.

12. Процессы лежащие в основе полиплоидизации ткани. Возможные пути возникновения полиплоидных клеток.

13. Биологическое значение митоза.

14. Нарушения митоза. Связь патологии митоза и патологии человека.

15. Мозаицизм, механизмы его возникновения.

16. Амитоз: его отличие от митоза, значение в норме и при патологии человека.

Перечень практических умений по изучаемой теме:

Умение:

- различать типы хромосом - метацентрические, субметацентрические и акроцентрические;

- дифференцировать фазы митоза в клетках растений и животных;

- выявлять биологическую роль интерфазы и митоза;

- решать ситуационные задачи на материале, связанном с жизненным циклом и делением клетки.

Рекомендации по выполнению УИРС

(требования к оформлению рефератов см. «Занятие №1»)

Предлагаемые темы рефератов:

1. Ядерный поровый комплекс – структура и функции.

2. Ядрышко – структура и функции.

3. Организация хроматина и метафазных хромосом.

4. Виды хроматина – структурно-функциональные особенности.

5. Теломерные участки хромосом – молекулярная организация и функции.

6. Морфологические параметры митотических хромосом. Изохромосомы.

7. Современные методы окраски хромосом.

8. Разновидности и особые состояния хромосом.

9. Регуляция жизненного цикла клетки.

- Изготовление таблиц

Для изготовления таблиц можно подобрать варианты иллюстраций, взятых из приведённых в списке источников литературы по согласованию с преподавателем

Самоконтроль по тестовым заданиям изучаемой темы:

studfiles.net

Морфология клетки

Все растения и животные состоят из клеток. Минимальными размерами (4-6 мкм) отличаются клетки крови, а максимальными - нейроны (1,5 м). Различают веретеновидную (миоциты - клетки неисчерченной мышечной ткани), плоскую или сквамозную (мезотелий), призматическую (эпителий кишечника), многогранную (эпителий кожных желез), звездчатую (нейроны, остеоциты) и другие формы клеток.

Продуктом дифференцировки цитоплазмы является клеточная оболочка.

 

Клеточная оболочка

На поверхности любой животной клетки имеется пограничная пористая цитоплазматическая мембрана - цитолемма (плазмалемма) толщиной 7-12 нм. Микроворсинки и складки образуются цитолеммой. Они увеличивают поверхность клеток и тем способствуют их обмену веществ.

 

Соединения клеток

Между клетками существуют контакты, или соединения, в образовании которых активное участие принимает плазмалемма. Соединения клеток осуществляются при помощи специальных структур.

Простое соединение клеток выражено сближением плазмалемм соседних клеток на расстояние 15-20 нм. Оно наблюдается у большинства эпителиев.

Зубчатый межклеточный замок - тип соединения клеток, при котором отмечена зубчатая поверхность у смежных клеток, что способствует их сцеплению и образованию единого пласта.

Десмосомы являются одним из видов адгезионных (слипчивых) соединений клеток (пучки тонофибрилл).

Щелевидное соединение состоит из двух мембран смежных клеток.

Цитоплазма

Цитоплазма - полужидкая часть клетки, окружающая ядро. В состав цитоплазмы клетки входят основное вещество - гиалоплазма, взвешенные в ней органеллы, как постоянно присутствующие структуры и цитоплазматические включения. Гиалоплазма в основном состоит из белков, содержит большое количество ферментов. Важнейшая роль ее состоит в обеспечении химического взаимодействия всех клеточных структур.

 

Органеллы

По особенностям структуры наблюдаются мембранные и немембранные органеллы. К мембранным органеллам относят эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы и митохондрии. Все они ограничены мембраной. Немембранные органеллы представлены рибосомами, центриолями, микротрубочками и микрофиламентами (в составе сложно устроенных органелл) и различными включениями. По широте распространения в клетках организма животных и растений различают органеллы общего и специального назначения. Общие органеллы находятся в любой клетке. К ним относятся эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, пероксисомы, внутриклеточный сетчатый аппарат, или комплекс Гольджи, цитоцентр и пластиды.

Эндоплазматическая сеть это сеть трубочек и цистерн с двойными мембранами. Две разновидности: незернистую, лишенную рибосом, и зернистую, с рибосомами на поверхности мембран. Это общая циркуляционная система клетки эндоплазматической сети: функция незернистой - биосинтез углеводов и липидов, зернистой – биосинтез белков.

Рибосомы, сферические рибонуклеопротеидные частицы, состоят из белка и рРНК и небольшого количества липидов. Функция рибосом - биосинтез белка.

Митохондрии. Содержат аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ) – источник энергии для обеспечения различных клеточных функций (сокращение, осмос и пр.).

Лизосомы - содержат ферменты фагосома, фаголизосома, остаточное тельце, которые участвуют в обмене веществ (см. ниже), и аутофагирующая вакуоль, обеспечивающая растворение (переваривание) изношенных структур клетки.

Комплекс Гольджи открыл итальянский ученый К. Гольджи (1898) в нейронах спинномозгового узла собаки. Располагается вокруг или вблизи ядра, состоит из пакетов уплощенных мешочков и вакуолей. Участвует в биосинтезе углеводов, жиров, гаммаглобулинов и в секреции клетки.

Цитоцентр (центральное тельце) цилиндр 150 нм на 500 нм, состоит из двух или нескольких центриолей, окруженных полярной сферой, или центросферой,располагается вблизи ядра или у одного из полюсов клетки. Выполняет в клетке роль двигательного центра, способствующего образованию органов движения клетки (жгутики, базальные тельца и клеточные реснички) и их движению, а также процессу деления клетки (митоз).

 

Органеллы специального назначения

Органеллы специального назначения обнаружены только в специализированных клетках. Это нейро-, мио-, тонофибриллы, реснички и жгутики.

Нейрофибриллы выявлены в нервных клетках, имеют форму нитей, переплетающихся в виде сетей или пучков, по которым передаются вещества, участвующие в образовании нервных импульсов.

Миофибриллы обнаружены в миоцитах и в исчерченных мышечных волокнах, выполняют функцию сокращения.

Тонофибриллы наблюдают в поверхностных эпителиях, в нейроглии. Функция их - опорная.

Реснички и жгутики.Длина ресничек 5-10 мкм, а жгутиков 150 мкм и более. Диаметр тех и других обычно составляет 0,2 мкм. По функции - это локомоторный (двигательный) аппарат клетки.

 

Цитоплазматические включения

Это непостоянные структуры цитоплазмы, а иногда и ядра, разнообразные по химическому составу, форме и назначению. Условно по функциональному признаку их разделяют на трофические, секреторные и специфические.

К трофическим включениям относят те, которые отражают повседневный метаболизм клетки (липиды, белок, гликоген). Включения гликогена депонируются (накапливаются) в клетках печени, исчерченных мышечных волокнах, в некоторых нейронах и тромбоцитах. Белковые включения редки - в яйцеклетках.

Секреторные включения имеют форму гранул, характерны для железистых клеток, содержат ферменты в секрете пищеварительных желез, гормоны в эндокринных железах и др.

Специфические включения— в виде гранул меланина — пигмента от буро-коричневой до черной окраски в клетках кожи, головного мозга.

Специфическим включением эритроцитов является гемоглобин – дыхательный пигмент.

 

Ядро

Ядро клетки имеет различную структуру и форму в зависимости от ее функционального состояния. Принято различать состояние деления клетки и состояние между делениями. Между делениями ядро клетки состоит из одного или нескольких ядрышек - плотных телец, чаще шаровидной или другой формы, гранул хроматина, ядерного сока - кариоплазмы и оболочки - кариотеки.

В состав ядрышка входят белки, связанные с рибонуклеиновой кислотой (РНК).

Кариотека состоит из нерастворимых белков, связанных с липидами.

Субмикроскопически кариоплазма бесструктурная, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представлена двойными, а РНК одинарными спирально извитыми частицами, связанными с белками. Эти структуры образуют хроматин неделящегося ядра - его хромосомы.

studies.in.ua