Строение клетки живых организмов

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

…………………………………….

КАФЕДРА……………………….. 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат 

по дисциплине: Естествознание

на тему:  «Строение клетки живых организмов» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст.гр…………….

Проверил:….……………… 
 
 
 

Чита 2011 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 
 
 
 

1. Введение…………………………………………………………………….3

2. Понятие термина «клетка»…………………………………………………4

3. История открытия клетки………………………………………………….6

4. Типы клеточной организации………………………………………………8

5. Строение клетки живых организмов:

     5.1 Клеточные мембраны………………………………………………...10

      5.2. Цитоплазма и ее органеллы………………………………………..11

5.3 Строение и функции основных органелл клетки………………………….12

6. Заключение…………………………………………………………………17

7. Список  использованных источников……………………………………..18 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Человечество  всегда стремилось узнать, что такое  жизнь, живое. Одним из шагов человечества в познании тайн живого стало изучение клетки, образующей живой организм. 
    Утверждение о том, что биология и другие смежные науки сегодня уже достигли вершины своего развития, разгадав все тайны природы, не выдерживает никакой критики. Особенность данных наук в том и состоит, что, как только находится ответ на один вопрос, возникают сотни новых. «Вершины» науки, покоренные десять и даже пять лет назад, уже перешли в область истории – но ни в коем случае не устарели, ведь они служат фундаментом для новых достижений.

     Исследования  клетки, её строение  имеют большое  значение для разгадки заболеваний. Именно в клетках начинают развиваться патологические изменения, приводящие к возникновению заболеваний. Чтобы понять роль клеток в развитии заболеваний, приведем несколько примеров. Одно из серьезных заболеваний человека - сахарный диабет. Причина этого заболевания - недостаточная деятельность группы клеток поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин, который участвует в регуляции сахарного обмена организма. Злокачественные изменения, приводящие к развитию раковых опухолей, возникают также на уровне клеток. Вот почему изучение строения, химического состава, обмена веществ и всех проявлений жизнедеятельности клеток необходимо не только в биологии, но также в медицине и ветеринарии.

     Именно  поэтому столь актуально изучение строения клетки– возможно, это поможет разгадать их тайны, пока скрытые от нашего разума.  
 
 
 

Понятие термина «клетка»

Наука о клетке называется цитологией (от греч. cytos — клетка и logos — наука). Цитология относится к числу биологических наук, она изучает структуру (строение) и функции (жизнедеятельность) клетки.

      Клетка – это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурированная система  биополимеров (белков, нуклеиновых кислот) и их макромолекулярных комплексов, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

      Клетка  — элементарная живая система и основная форма организации живой материи: она усваивает пищу, способна существовать и расти, может разделиться на две, каждая из которых содержит генетический материал, идентичный исходной клетке. Клетка — это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живого.

     Между клетками растений и животных нет  принципиальной разницы по строению и функциям, некоторые отличия  лишь в строении мембран и некоторых органелл. За 3 млрд. лет существования на Земле живое вещество развилось до нескольких миллионов видов, но все они — от бактерий до высших животных — состоят из клеток. Среди живого есть одно- и многоклеточные организмы. Вирусы — неклеточные организмы, они размножаются в чужих клетках.

      Клетки  могут быть различной формы в  зависимости от исполняемой 

функции; они  объединяются в ткани, органы, целые  структуры (мозг,

печень, кости, кожу и т.д.). Размеры клеток варьируют  от 3-10 до 100 мкм (1 мкм = 0,001 м). Реже встречаются клетки размером менее 1–3 мкм. 
          В организме клетки связаны друг с другом для выполнения различных функций и задач: одни синтезируют ферменты, другие накапливают сахар или жир, составляют скелет или отвечают за связь (например, нервные клетки), на каких-то клетках лежит ответственность за защиту организма. Чтобы быть полноценной частичкой целого организма, большинство клеток обладают одинаковой наследственной информацией, сходными ресурсами и сходным внутриклеточным аппаратом.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

История открытия клетки

     Открытие  клетки принадлежит английскому  естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки в усовершенствованном им микроскопе. 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 врач и  микроскопист 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 внес голландский  микроскопист        А. Левенгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы - инфузории, амебы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки - эритроциты крови и сперматозоиды.                                                                                     

     Дальнейшее  усовершенствование микроскопа и интенсивные микроскопические исследования привели к установлению французским ученым Ш. Бриссо-Мирбе (1802,1808) того факта, что все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Еще дальше в обобщениях пошел французский ученый 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 ученый 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 пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а ее содержимое.

     Многочисленные  наблюдения по строению клетки, обобщение  накопленных данных позволили немецкому зоологу Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд обобщений, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой.

     Дальнейшее  развитие клеточной теории получило в работах 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, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она дала основы для понимания жизни, индивидуального развития, для объяснения эволюционной связи между организмами.

     Клеточная теория включает следующие основные положения:

•1.  Клетка - элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению, является единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.

•2.  Клетки всех живых организмов гомологичны по строению, сходны по химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.

•3.  Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.

•4.  В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и системы органов, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. 
 
 
 
 

Типы клеточной организации

      Все клетки живых организмов подразделяются на два вида с учетом их строения и функций в живых организмах: прокариоты (лат. pro — перед и греч. karyon — ядро), или предъядерные клетки, и эукариоты (греч. еу — полностью, хорошо и karyon — ядро).

     Простейшие  организмы, представленные одной или  небольшим числом клеток, состоят  из клеток прокариотов. Прокариоты (доядерные) - это мелкие (около 1 мкм) клетки гораздо меньше эукариотных. В клетках прокариотов нет оформленного ядра и ядерной оболочки. Генетический материал ДНК - лежит свободно в цитоплазме. Прочие функциональные блоки тоже представлены небольшими макромолекулярными комплексами без оболочек. К прокариотам относятся все бактерии и так называемые сине-зеленые водоросли. Клетки бактерий и сине-зеленых водорослей не имеют мембранных органелл, присущих эукариотам (ЭР, комплекса Гольджи, митохондрий, пластид, дисозом). Единственной внутренней мембранной структурой является мезосома, о функциональном значении которой нет единого мнения. Полагают, что она участвует в процессах дыхания.

      Большинство клеток прокариотов имеют размер около 1 —5 мкм. Средний размер эукариотической  клетки имеет диаметр около 25 мкм (1 мм—103 мкм или 109 нм). Таким образом, в эукариотическую клетку может  поместиться более 10 тысяч бактерий.

      Эукариоты (с настоящим ядром) - крупные (10-50 и более мкм) клетки, в которых ДНК в форме хромосом заключена в ядре и большинство рабочих структур, ферментов организовано в изолированных органоидах (или органеллах). Все эукариотические клетки имеют одинаковое строение: ядро с оболочкой, цитоплазма с органоидами и оболочка.

      Изолирующую роль для ядра и органоидов (органелл) выполняют такие же липидно-белковые мембраны, как и мембрана клеточной поверхности. Эукариотную организацию имеют одноклеточные простейшие (амеба, инфузория и другие) и клетки многоклеточных организмов: грибов, растений, животных, включая человека.  
 
 
 
 
 
 

 
    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Строение  клетки живых организмов

     Клетка  любого организма представляет собой  целостную живую систему. Она состоит из трех неразрывно связанных между собой частей: оболочки, цитоплазмы и ядра.

     • цитоплазма – представляет  собой  коллоидную систему, содержащую, наряду с органическими ионами, продукты пластического и энергетического  обмена, органеллы, а также запасные вещества и различные включения;

     • клеточная  или плазматическая  мембрана – отделяет цитоплазму от окружающей среды,

     •  клеточное ядро, в котором находится генетический материал клетки. 

Клеточные мембраны

     Клеткам присуще мембранное строение — это одно из положений клеточной теории. Среди мембранных органоидов — наружная цитоплазматическая мембрана, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды. В основе всех этих органелл лежит биологическая мембрана, все они имеют единый план строения. Мембранные структуры — арена важнейших жизненных процессов.

      Биологическая мембрана (клеточная или плазматическая) — пленка, покрывающая клетку, и  настолько тонкая, что ее удалось  обнаружить лишь с помощью трансмиссионного электронного микроскопа. Все мембраны построены по одному плану, всегда слоистые. Клеточная мембрана, помимо барьерной функции, обеспечивает обмен между цитоплазмой и внешней средой, из которой в клетку поступают вода, ионы, различные молекулы, а выводятся продукты обмена веществ и синтезированные в клетке вещества.