Реферати » Реферати по біології » Будова і функції клітини

Будова і функції клітини

лізосомної мембрани ферменти починають розщеплювати і руйнувати внутрішній вміст клітини, і вона гине.

Клітинний центр.

Клітинний центр можна спостерігати в клітинах, які здатні ділитися. Він складається з двох паличковидних тілець - центріолей. Перебуваючи близько ядра та комплексу Гольджі, клітинний центр бере участь у процесі поділу клітини, в утворенні веретена поділу.

Енергетичні органели.

Мітохондрії (грец. «Мітос» - нитка, «хондріон» - гранула) називають енергетичними станціями клітини. Таку назву обумовлюється тим, що саме в мітохондріях відбувається вилучення енергії, укладеної в поживних речовинах. Форма мітохондрій мінлива, але частіше за все вони мають вигляд ниток або гранул. Розміри і число їх також непостійні і залежать від функціональної активності клітини.

На електронних мікрофотографіях видно, що мітохондрії складаються з двох мембран: зовнішньої і внутрішньої. Внутрішня мембрана утворює вирости, звані кристами, які суцільно встелені ферментами. Наявність крист збільшує загальну поверхню мітохондрій, що важливо для активної діяльності ферментів.

В мітохонлріях виявлені свої специфічні ДНК і рибосоми. У зв'язку з цим вони самостійно розмножуються при діленні клітини.

Хлоропласти - за формою нагадують диск або куля з подвійною оболонкою - зовнішньої і внутрішньої. Усередині хлоропласта також маються ДНК, рибосоми і особливі мембранні структури - грани, пов'язані між собою і внутрішньої мембраною хлоропласта. В мембранах гран і знаходиться хлорофіл. Завдяки хлорофиллу в хлоропластах відбувається перетворення енергії сонячного світла в хімічну енергію АТФ (аденозинтрифосфат). Енергія АТФ використовується в хлоропластах для синтезу вуглеводів з вуглекислого газу і води.

Клітинні включення.

До клітинних включень відносяться вуглеводи, жири і білки.

Вуглеводи. Вуглеводи складаються з вуглецю, водню і кисню. До вуглеводів належать глюкоза, глікоген (тваринний крохмаль). Багато вуглеводи добре розчиняються у воді і є основними джерелами енергії для здійснення всіх життєвих процесів. При розпаді одного грама вуглеводів звільняється 17,2 кДж енергії.

Жири. Жири утворені тими ж хімічними елементами, що й вуглеводи.
Жири нерозчинні у воді. Вони входять до складу клітинних мембран. Жири також служать запасним джерелом енергії в організмі. При повному розщепленні одного грама жиру звільняється 39, 1 кДж енергії.

Білки. Білки є основними речовинами клітини. Білки складаються з вуглецю, водню, кисню, азоту, сірки. Часто до складу білка входить фосфор. Білки служать головним будівельним матеріалом. Вони беруть участь у формуванні мембран клітини, ядра, цитоплазми, органоїдів. Багато білки виконують роль ферментів (прискорювачів течії хімічних реакцій). В одній клітці налічується до 1000 різних білків. При розпаді білків в організмі звільняється приблизно така ж кількість енергії, як і при розщепленні вуглеводів.

Всі ці речовини накопичуються в цитоплазмі клітки у вигляді крапель і зерен різної величини і форми. Вони періодично синтезуються в клітці і використовуються в процесі обміну речовин.

Функції клітин.

Клітка володіє різними функціями: розподіл клітини, обмін речовин і подразливість.

Поділ клітини.

Поділ - це вид розмноження клітин. Під час поділу клітини добре помітні хромосоми. Набір хромосом в клітинах тіла, характерний для даного виду рослин і тварин, називається каріотипом.

У будь-якому багатоклітинних організмі існує два види клітин - соматичні (клітини тіла) і статеві клітини або гамети. В статевих клітинах число хромосом в два рази менше, ніж в соматичних. В соматичних клітинах всі хромосоми представлені парами - такий набір називається диплоїдним і позначається 2n. Парні хромосоми (однакові за величиною, формою, будовою) називаються гомологічними.

В статевих клітинах кожна з хромосом в одинарному числі. Такий набір називається гаплоидним і позначається n.

Найбільш поширеним способом поділу соматичних клітин є мітоз. Під час мітозу клітка проходить ряд послідовних стадій або фаз, у результаті яких кожна дочірня клітка одержує такий же набір хромосом, який був у материнській клітини.

Під час підготовки клітини до поділу - в період інтерфази (період між двома актами поділу) число хромосом подвоюється. Уздовж кожної вихідної хромосоми з наявних у клітці хімічних сполук синтезується її точна копія. Подвоєна хромосома складається з двох половинок - хроматид. Кожна з хроматид містить одну молекулу ДНК. В період інтерфази в клітці відбувається процес біосинтезу білка, подвоюються також всі найважливіші структури клітки. Тривалість інтерфази в середньому
10-20 годин. Потім настає процес розподілу клітки - мітоз.

Під час мітозу клітка проходить наступні чотири фази: профаза, метафаза, анафаза і телофаза.

В профазі добре видні центріолі - органели, що грають певну роль в розподілі дочірніх хромосом. Центриоли діляться і розходяться до різних полюсів. Від них протягуються нитки, що утворюють веретено ділення, яке регулює розбіжність хромосом до полюсів ділиться клітини. Наприкінці профази ядерна оболонка розпадається, зникає ядерце, хромосоми спирализуются і коротшають.

Метафаза характеризується наявністю добре видимих ??хромосом, що розташовуються в екваторіальній площині клітини. Кожна хромосома складається з двох хроматид і має перетяжку - центромеру, до якої прикріплюються нитки веретена поділу. Після розподілу центроміри кожна хроматида стає самостійною дочірньою хромосомою.

В анафазі дочірні хромосоми розходяться до різних полюсів клітини.

В останній стадії - телофазе - хромосоми знову розкручуються і набувають вигляду довгих тонких ниток. Навколо них виникає ядерна оболонка, в ядрі формується ядерце.

У процесі розподілу цитоплазми всі її органели рівномірно розподіляються між дочірніми клітинами. Весь процес мітозу триває зазвичай 1-2 години.

В результаті мітозу всі дочірні клітини містять однаковий набір хромосом і одні і ті ж гени. Отже, мітоз - це спосіб поділу клітини, що полягає в точному розподілі генетичного матеріалу між дочірніми клітинами, обидві дочірні клітини отримують диплоїдний набір хромосом.

Біологічне значення мітозу величезне. Функціонування органів і тканин багатоклітинного організму було б неможливо без збереження однакового генетичного матеріалу в незліченних клітинних поколіннях.
Митоз забезпечує такі важливі процеси життєдіяльності, як ембріональний розвиток, зростання, підтримання структурної цілісності тканин при постійній втраті клітин у процесі їх функціонування (заміщення загиблих еритроцитів, епітелію кишечника та ін.), Відновлення органів і тканин після ушкодження.

Обмін речовин.

Основна функція клітини - обмін речовин. З міжклітинної речовини в клітини постійно надходять поживні речовини і кисень і виділяються продукти розпаду. Так, клітини людини поглинають кисень, воду, глюкозу, амінокислоти, мінеральні солі, вітаміни, а виводять вуглекислий газ, воду, сечовину, сечову кислоту і т.д.

Набір речовин, властивий клітинам людини, притаманний і багатьом іншим клітинам живих організмів: усім тваринам клітинам, деяким мікроорганізмам.
У клітин зелених рослин характер речовин суттєво іншою: харчові речовини у них складають вуглекислий газ і вода, а виділяється кисень. У деяких бактерій, що мешкають на коренях бобових рослин (вика, горох, конюшина, соя), харчовим речовиною служить азот атмосфери, а виводяться солі азотної кислоти. У мікроорганізму, селю в вигрібних ямах і на болотах, харчовим речовиною служить сірководень, а виділяється сірка, покриваючи поверхню води і грунту жовтим нальотом сірки.

Таким чином, у клітин різних організмів характер харчових і виділюваних речовин розрізняється, але загальний закон дійсний для всіх: поки клітина жива, відбувається безперервний рух речовин - із зовнішнього середовища в клітину і з клітини в зовнішнє середовище .

Обмін речовин виконує дві функції. Перша функція - забезпечення клітини будівельним матеріалом. З речовин, що надходять в клітину, - амінокислот, глюкози, органічних кислот, нуклеотидів - у клітці безперервно відбувається біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот. Біосинтез - це утворення білків, жирів, вуглеводів та їх сполук з простіших речовин. В процесі біосинтезу утворюються речовини, властиві певним клітинам організму. Наприклад, в клітинах м'язів синтезуються білки, що забезпечують їх скорочення. З білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот формується тіло клітини, її мембрани, органели. Реакції біосинтезу особливо активно йдуть в молодих, зростаючих клітинах. Однак біосинтез речовин постійно відбувається в клітинах, які закінчили ріст і розвиток, так як хімічний склад клітини протягом її життя багаторазово оновлюється. Виявлено, що «тривалість життя» молекул білків клітини коливається від 2-3 годин до кількох днів. Після цього терміну вони руйнуються і замінюються знову синтезованими. Таким чином, клітина зберігає функції і хімічний склад.

Сукупність реакцій, які сприяють побудові клітини і оновленню її складу, носить назву пластичного обміну (грец. «Пластікос» - ліпний, скульптурний).

Друга функція обміну речовин - забезпечення клітини енергією. Будь-який прояв життєдіяльності (рух, біосинтез речовин, генерація тепла та ін.) Потребують затрати енергії. Для енергозабезпечення клітини використовується енергія хімічних реакцій, яка звільняється в результаті розщеплення вступників речовин. Ця енергія перетворюється в інші види енергії. Сукупність реакцій, що забезпечують клітини енергією, називають енергетичним обміном.

Пластичний та енергетичний обміни нерозривно пов'язані між собою.
З одного боку, всі реакції пластичного обміну потребують затрати енергії. З іншого боку, для здійснення реакції енергетичного обміну необхідний постійний синтез ферментів, так як «тривалість життя» молекул ферментів невелика.

Через пластичний та енергетичний обміни здійснюється зв'язок клітини з зовнішнім середовищем. Ці процеси є основною умовою підтримки життя клітини, джерелом її зростання, розвитку та функціонування.

Жива клітина являє собою відкриту систему, оскільки між клітиною і навколишнім середовищем постійно відбувається обмін речовин і енергії.

Подразливість.

Сторінки: 1 2 3 4

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар