Головна
Реферати » Реферати по біології » Все про клітці

Все про клітці

молекул, споживаних із зовнішнього середовища. В процесі автотрофної асиміляції реакції фото-і хемосинтезу, що забезпечують утворення простих органічних сполук, передує біологічним синтезам молекул макромолекул:

Неорганічні речовини (вуглекислий газ, вода)---фотосинтез, хемосінтез--
-> Прості органічні молекули (амінокислоти, жирні кислоти, моносахара) -
---біологічні синтези---> Макромолекули тіла (білки, жири, вуглеводи)


4. Фотосинтез.

Фотосинтез - синтез органічних поєднанні з неорганічних, що йде за рахунок енергії клітини. Провідну роль в процесах фотосинтезу грають фотосинтезирующие пігменти, що володіють унікальною властивістю - вловлювати світло і перетворювати його енергію в хімічну енергію. Фотосинтезуючі пігменти є досить численну групу білково-подібних речовин. Головним і найбільш важливим в енергетичному плані є пігмент хлорофіл а, що зустрічаються у всіх фототрофов, крім бактерії-фотосинтетиков. Фотосинтезуючі пігменти вбудовані у внутрішню мембрану пластид у еукаріот або під впячивания цитоплазматичної мембрани у прокаріот.

У процесі фотосинтезу крім моносахаридів (глюкоза та ін.), Які перетворюються на крохмаль і запасаються рослиною, синтезуються мономери інших органічних поєднанні - амінокислоти, гліцерин і жирні кислоти.
Таким чином, завдяки фотосинтезу рослинні, а точніше - хлорофіллосодержащіе, клітини забезпечують себе і все живе на Землі необхідними органічними речовинами і киснем.


5. Хемосинтез.

Хемосинтез також являє собою процес синтезу органічних поєднанні з неорганічних, але здійснюється він не за рахунок енергії світла, а за рахунок хімічної енергії, одержуваної при окисленні неорганічних речовин (сірки, сірководню, заліза, аміаку, нітриту та ін.). Найбільше значення мають нитрифицирующие, залізо-і серобактерии.

Вивільняється в ході реакцій окиснення енергія запасається бактеріями у вигляді АТФ і використовується для синтезу органічних сполук.
Хемосинтезирующие бактерії відіграють дуже важливу роль в біосфері. Вони беруть участь в очищенні стічних вод, сприяють накопиченню в грунті мінеральних речовин, підвищують родючість грунту.

Відтворення клітин.

Всі живі організми складаються з клітин. Розвиток, зростання, становлення типовою структури організму здійснюється завдяки одній або групи вихідних клітин. В процесі життєдіяльності частина клітин зношується, старіє і гине. Для підтримки структури та нормального функціонування організм повинен виробляти нові клітини на зміну старим.
Єдиним способом освіти клітин є розподіл попередніх.
Розподіл клітин - життєво важливий процес для всіх організмів.

1.Жізненний (клітинний) цикл.

Життя клітини від моменту її виникнення в результаті поділу материнської клітини до її власного поділу або смерті називається життєвим (або клітинним) циклом.

Обов'язковим компонентом клітинного циклу є мітотичний цикл, що включає підготовку до поділу і саме розподіл. В життєвому циклі є також періоди спокою, коли клітина тільки виконує свій функцій і обирає свою подальшу долю (загинути або повернеться в мітотичний цикл.
Підготовка клітини до поділу, або интерфаза, становить значну частину митотического циклу. Вона складається з трьох підперіодів: постмітотіческіх, або пресинтетичний - G1, синтетичний - S і постсинтетичний, або премітотіческій - G2.

Період G1 - самий варіабельний за тривалістю. Під час його в клітці активізуються процеси біологічного синтезу , в першу чергу структурних і функціональних білків. Клітка росте і готується до наступного періоду.

Період S - головний в мітотичного циклу. У діляться клітинах ссавців він триває близько 6 - 10 год. В цей час клітина продовжує синтезувати РНК, білки, але найважливіше здійснює синтез ДНК.
Редуплікація ДНК відбувається асинхронно. Але до кінця S - періоду вся ядерна
ДНК подвоюється, кожна хромосома стає двунитчатой, тобто складається з двох хроматид - ідентичних молекул ДНК.

Період G2 щодо короткий, в клітинах млекопітатающіх він становить близько 2 - 5 год. В цей час кількість центриолей, мітохондрій і пластид подвоюється, йдуть активні метаболічні процеси, накопичуються білки і енергія для майбутнього розподілу. Клітка приступає до поділу.


2. Поділ клітини.

Описано три способи ділення еукаріотичних клітин: амитоз (прямий розподіл), мітоз (непрямий поділ) і мейоз (редукційний розподіл).

Амитоз.

Амитоз - відносно рідкісний і маловивчений спосіб поділу клітини.
Описано він для старіючих і патологічно змінених клітин. При амитозе Інтерфазна ядро ??ділиться шляхом перетяжки, рівномірний розподіл спадкового матеріалу не забезпечується. Нерідко ядро ??ділиться без наступного поділу цитоплазми і утворюються двоядерні клітини.
Клітка, претерпевшая амитоз, в подальшим нездатна вступати в нормальний мітотичний цикл. Тому амитоз зустрічається, як правило, в клітинах і тканинах, приречених на загибель, наприклад, в клітинах зародкових оболонок ссавців, в клітинах пухлин.

Митоз.

Митоз (від грец. Mitos - нитка), каріокінез, непрямий поділ клітини, найбільш поширений спосіб відтворення (репродукції) клітин, що забезпечує тотожне розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами і спадкоємність хромосом у ряді клітинних поколінь.
Біологічне значення М. визначається поєднанням в ньому подвоєння хромосом шляхом подовжнього розщеплення їх і рівномірного розподілу між дочірніми клітинами. Початку М. передує період підготовки, що включає накопичення енергії, синтез дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) і репродукцію центриолей. Джерелом енергії служать багаті енергією, або так звані макроергічні сполуки. М. не супроводжується посиленням дихання, т. До. Окисні процеси відбуваються в інтерфазі (наповнення
"енергетичного резервуара"). Періодичне наповнення і спустошення енергетичного резервуара - основа енергетики М.

Стадії мітозу. Єдиний процес М. зазвичай підрозділяють на 4 стадії: профазу, метафазу, анафазу і телофазу. Препрофаза - синтетична стадія
М., відповідна кінцю інтерфази (S - G2 періоди), включає подвоєння ДНК і синтез матеріалу мітотичного апарату.

В профазі відбуваються реорганізація ядра з конденсацією і спирализация хромосом, руйнування ядерної оболонки і формування мітотичного апарату шляхом синтезу білків і "складання" їх в орієнтовану систему веретена поділу клітини.

Метафаза полягає в русі хромосом до екваторіальній площині
(метакинез, або прометафаза), формуванні екваторіальній платівки
("материнської зірки" ) і в роз'єднанні хроматид, або сестринських хромосом.

Анафаза - стадія розбіжності хромосом до полюсів. Анафазного рух пов'язано з подовженням центральних ниток веретена, що розсовує митотические полюси, і з укороченням хромосомальних микротрубочек митотического апарату. Подовження центральних ниток веретена відбувається або за рахунок поляризації "запасних" макромолекул, добудовувати микротрубочки веретена, або за рахунок дегідратації цієї структури. Вкорочення хромосомальних микротрубочек забезпечується властивостями скоротливих білків мітотичного апарату, здатних до скорочення без потовщення.

Телофаза полягає в реконструкції дочірніх ядер з хромосом, які зібралися біля полюсів, поділі клітинного тіла (цитотомія, цитокинез) і остаточному руйнуванні мітотичного апарату з утворенням проміжного тільця. Реконструкція дочірніх ядер пов'язана з деспіралізацией хромосом, відновленням ядерця та ядерної оболонки.
Цитотомії здійснюється шляхом утворення клітинної платівки (в рослинній клітині) або шляхом утворення борозни розподілу (в тваринної клітині). Механізм цитотомії пов'язують або з скороченням желатинізованого кільця цитоплазми, оперізувального екватор (гіпотеза
"сократимого кільця"), або з розширенням поверхні клітини внаслідок розпрямлення петлеподібних білкових ланцюгів (гіпотеза "розширення мембран").

Тривалість мітозу залежить від розмірів клітин, їх плоїдності, числа ядер, а також від умов навколишнього середовища, зокрема від температури. В тварин клітинах М. триває 30-60 хв, в рослинних - 2-3 години. Більш тривалі стадії М., пов'язані з процесами синтезу
(препрофаза, профаза, телофаза); саморух хромосом (метакинез, анафаза) здійснюється швидко.

Мейоз.

Мейоз (від грец. Meiosis - зменшення), редукційний розподіл, розподілу дозрівання, спосіб поділу клітин, в результаті якого відбувається зменшення (редукція) числа хромосом в два рази і одна диплоидная клітина
(містить два набори хромосом) після двох швидко наступних один за одним діленні дає початок 4 гаплоїдним (що містить по одному набору хромосом).
Відновлення диплоїдного числа хромосом відбувається в результаті запліднення. М. - обов'язкова ланка статевого процесу і умова формування статевих клітин (гамет). Біологічне значення М. полягає в підтримці сталості каріотипу в ряду поколінь організмів даного виду та забезпеченні можливості рекомбінації хромосом і генів при статевому процесі. М. - один з ключових механізмів спадковості та спадкової мінливості. Поведінка хромосом при М. забезпечує виконання основних законів спадковості.

Перша фаза М. - профаза I, найбільш складна і тривала (у людини
22,5, у лілії 8-10 діб), підрозділяється на 5 стадій. Лептотена - стадія тонких ниток, коли хромосоми слабко спіралізують і найбільш довгі, видно потовщення - хромомери. Зиготена - стадія початку попарного, пліч-о-пліч сполуки (синапсиса, кон'югації) гомологічних хромосом; при цьому гомологічні хромомери взаємно притягуються і вибудовуються строго один проти одного. Пахитена - стадія товстих ниток; гомологічні хромосоми стабільно з'єднані в пари - біваленти, число яких дорівнює гаплоидному числу хромосом; під електронним мікроскопом видно складна ультраструктура в місці контакту двох гомологічних хромосом всередині бивалента: т. н. сінаптонемальний комплекс, який починає формуватися ще в зіготене; в кожній хромосомі бивалента виявляються 2 хроматиди; т. о., бивалент
(тетрада, за старою термінологією) складається з 4 гомологічних хроматид; на цій стадії відбувається кросинговер, який наразі триває на молекулярному рівні; цитологічні наслідки його виявляються на наступній стадії.
Диплотена - стадія роздвоївся ниток; гомологічні хромосоми починають відштовхуватися один від одного, але виявляються пов'язаними, зазвичай в 2-3 точках на бивалент, де видно хіазми (перехреститися хроматид) - цитологічне прояв кросинговеру. Діакінеза - стадія відштовхування гомологічних хромосом, які як і раніше з'єднані в біваленти хіазмі, перемещающимися на кінці хромосом (терміналізація); хромосоми максимально короткі і товсті (за рахунок спирализации) і утворюють характерні фігури: хрести, кільця і ??ін. Наступна фаза М. - метафаза I, під час якої хіазми ще зберігаються; біваленти шикуються в середній частині веретена поділу клітини, орієнтуючись центромерами гомологічних

Сторінки: 1 2 3 4 5 6