Презентация "Химический состав клетки и её строение"
Подписи к слайдам:
Химический состав клетки и её строение
Содержание
- 1. Химический состав клетки:
- Неорганические соединения (вода и минеральные соли)
- Углеводы
- Липиды (жиры)
- Белки
- Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК
- АТФ и другие органические соединения (гормоны и витамины)
- 2. Структура и функции клетки:
- Клеточная теория
- Цитоплазма и Биологическая мембрана
- Эндоплазматическая сеть и Рибосомы
- Комплекс Гольджи и Лизосомы
- Митохондрии, Органоиды движения и включения
- Пластиды
- Ядро. Прокариоты и эукариоты
- Химический состав клеток растений и животных весьма сходен, что говорит о единстве их происхождения.
- В клетках обнаружено более 80 химических элементов, однако только в отношении 27 из них известна физиологическая роль. Макроэлементы: O, C, N, H. 98%
- Микроэлементы: K, P, S, Ca, Mg, Cl, Na. 1,9%
- Ультрамикроэлементы: Cu, I, Zn, Co, Br. 0 ,01%
- Самое распространенное неорганическое соединение в клетках живых организмов – вода.
- Она поступает в организм из внешней среды; у животных, кроме того, может образовываться при расщеплении жиров, белков, углеводов. Вода находится в цитоплазме и её органеллах, вакуолях, ядре, межклетниках.
- Функции: 1. Растворитель
- 2. Транспорт веществ
- 3. Создание среды для химических реакций
- 4. Участие в образовании клеточных структур (цитоплазма)
- Минеральные соли в определенных концентрациях необходимы для нормальной жизнедеятельности клеток.
- Например, нерастворимые соли кальция и фосфора обеспечивают прочность костной ткани.
- Содержание катионов и анионов в клетке и окружающей её среде (плазме крови, межклеточном веществе) различно благодаря
- полупроницаемости мембраны.
- Это органические соединения, в состав которых входят водород (Н), углерод (С) и кислород (О).
- Углеводы образуются из воды (Н2О) и углекислого газа
- (СО2) в процессе фотосинтеза.
- Фруктоза и глюкоза постоянно присутствуют в клетках
- плодов растений, придавая им сладкий вкус.
- Функции:
- 1. Энергетическая (при распаде 1 г глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии)
- 2. Структурная (хитин в скелете насекомых и
- в стенке клеток грибов)
- 3. Запасающая (крахмал в растительных
- клетках, гликоген – в животных)
- Группа жироподобных органических соединений, нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных органических растворителях (бензоле, бензине и т.д.).
- Липопротеиды, гликолипиды, фосфолипиды.
- Жиры – один из классов липидов, сложные эфиры глицерина и жирных кислот. В клетках содержится от 1 до 5% жиров.
- Функции:
- 1. Энергетическая (при окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии)
- 2. Структурная (фосфолипиды – основный
- элементы мембран клетки)
- 3. Защитная (термоизоляция)
- Это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
- В строении молекулы белка различают первичную структуру – последовательность аминокислотных остатков; вторичную – это спиральная структура, которая удерживается множеством водородных связей. Третичная структура белковой молекулы – это пространственная конфигурация, напоминающая компактную глобулу. Она поддерживается ионными, водородными и дисульфидными связями, а также гидрофобным взаимодействием. Четвертичная структура образуется при
- взаимодействии нескольких глобул (например,
- молекула гемоглобина состоит из четырех таких
- субъединиц).
- Утрата белковой молекулой своей природной
- структуры называется денатурацией.
- Нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение и передачу наследственной (генетической) информации в живых организмах. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – это молекула, состоящая из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. Мономером ДНК является дезоксирибонуклеотид,
- состоящий из азотистого основания (аденина (А),
- цитозина (Ц), тимина (Т) или гуанина (Г)),
- пентозы (дезоксирибозы) и фосфата.
- РНК (рибонуклеиновая кислота) – это молекула, состоящая из одной цепи нуклеотидов. Рибонуклеотид состоит из одного из четырех азотистых оснований, но вместо тимина (Т) в РНК урацил (У), а вместо дезоксирибозы – рибоза.
- АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) – это нуклеотид, относящийся к группе нуклеиновых кислот.
- Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного моносахарида рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, которые соединены друг с другом высокоэнергетическими связями.
- Отщепление одной молекулы фосфорной кислоты происходит с помощью ферментов и сопровождается выделением 40 кДж энергии. Энергию АТФ клетка использует в процессах биосинтеза, при движении, при производстве тепла, при проведении нервных импульсов, в процессе фотосинтеза и т.д .
- АТФ является универсальным аккумулятором энергии в живых организмах
- В 1665 году английский естествоиспытатель Роберт Гук, наблюдая под микроскопом срез пробки дерева, обнаружил пустые ячейки, которые он назвал «клетками».
- Современная клеточная теория включает следующие положения: *все живые организмы состоят из клеток; клетка – наименьшая единица живого; * клетки всех одноклеточных и многоклеточных
- организмов сходны по своему строению,
- химическому составу, основным проявлениям
- жизнедеятельности и обмену веществ; * размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;все многоклеточные организмы развиваются из одной клетки
- * в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
- Полужидкая среда, в которой находятся ядро клетки и все органоиды.
- Цитоплазма на 85% состоит из воды и на 10% - из белков.
- Биологическая мембрана отграничивает содержимое клетки от внешней среды, образует стенки большинства органоидов и оболочку ядра, разделяет содержимое цитоплазмы на отдельные отсеки.
- Наружный и внутренний слои мембраны (тёмные) образованы молекулами белков, а средний (светлый) – двумя слоями молекул липидов. Липидные молекулы расположены строго упорядоченно: водорастворимые (гидрофильные) концы
- молекул обращены к белковым слоям, а
- водонерастворимые (гидрофобные) – друг к
- другу.
- Биологическая мембрана обладает
- избирательной проницаемостью.
- Это сеть каналов, трубочек, пузырьков,
- цистерн, расположенных внутри
- цитоплазмы.
- ЭПС представляет собой систему
- мембран, имеющих ультрамикро-
- скопическое строение.
- Различают ЭПС гладкую (агранулярную)
- и шероховатую (гранулярную), несущую на
- себе рибосомы. На мембранах гладкой ЭПС находятся ферментные системы, участвующие в жировом и углеводном обмене.
- Рибосомы прикрепляются к мембране гранулярной ЭПС, и во время синтеза белковой молекулы полипептидная цепочка с рибосомы погружается в канал ЭПС
- Мелкие сферические органоиды размером от 15 до 35 нм, состоящие из двух неравных субъединиц и содержащие примерно равное количество белка и РНК.
- Большая часть субъединиц рибосом синтезируются в ядрышках и через поры ядерной мембраны поступают в цитоплазму, где располагаются либо на мембранах эндоплазматической сети, либо свободно. При синтезе белков они могут объединяться на информационной РНК в группы (полисомы)
- Комплекс Гольджи представляет собой стопку из 5-10 плоских цистерн, по краям которых отходят ветвящиеся трубочки и мелкие пузырьки. Он входит в состав системы мембран: наружная мембрана ядерной оболочки – эндоплазматическая сеть – комплекс Гольджи – наружная клеточная мембрана. В этой системе происходит синтез и перенос различных соединений, а также веществ, выделяемых клеткой в виде
- секрета или отбросов. Комплекс
- Гольджи принимает участие в
- образовании лизосом, вакуолей, в
- накоплении углеводов, в построении
- клеточной стенки (у растений).
- Шаровидные тельца, покрытые элементарной
- мембраной и содержащие около 30
- гидролитических ферментов, способных
- расщеплять белки, нуклеиновые кислоты,
- жиры и углеводы. Образование лизосом
- происходит в комплексе Гольджи.
- При повреждении мембран лизосом , содержащиеся
- в них ферменты, могут разрушать структуры самой клетки и временные органы эмбрионов и личинок, например хвост и жабры в процессе развития головастиков
- лягушек.
- Содержатся только в растительных клетках.
- Хлоропласты по форме напоминают двояковыпуклую линзу и содержат зеленый пигмент хлорофилл.
- Хлоропласты обладают способностью улавливать солнечный свет и синтезировать с его помощью органические вещества при участии АТФ.
- Хромопласты – пластиды, содержащие
- растительные пигменты (кроме зеленого),
- придающие окраску цветкам, плодам, стеблям и
- другим частям растений.
- Лейкопласты – бесцветные пластиды,
- содержащиеся чаще всего в неокрашенных частях
- растений – корнях, луковицах и т.п. В них могут
- синтезироваться и накапливаться белки, жиры и
- полисахариды (крахмал).
- Видны в световой микроскоп в виде гранул, палочек, нитей величиной от 0,5 до 7 мкм.
- Стенка митохондрий состоит из двух мембран – наружной, гладкой и внутренней, образующей выросты – кристы, которые вдаются во внутреннее содержимое митохондрий (матрикс). В матриксе имеется автономная система биосинтеза белков: митохондриальная РНК, ДНК и рибосомы. Основными функциями митохондрий являются окисление органических соединений до диоксида
- углерода и воды и накопление
- химической энергии в
- макроэргических связях АТФ.
- К клеточным органоидам движения относят
- реснички и жгутики – это выросты мембраны
- диаметром, содержащие в середине
- микротрубочки.
- Функция этих органоидов заключается или в
- обеспечении движения (например, у простейших) или для продвижения жидкости вдоль поверхности клеток (например, в дыхательном эпителии для продвижения слизи)
- Включения – это непостоянные компоненты
- цитоплазмы, содержание которых меняется в
- зависимости от функционального состояния клетки. .
- Форма и размеры ядра зависят от формы и величины клетки и выполняемой ею функции. По химическому составу ядро отличается от остальных компонентов клетки высоким содержанием ДНК (15-30 %) и РНК (12 %). 99 % ДНК клетки сосредоточено в ядре, где она вместе с белками образует комплексы - дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП). Ядро выполняет две главные функции: 1) хранение и воспроизведение наследственной информации; 2) регуляция процессов обмена веществ, протекающих в клетке. В состав ядра входят ядрышко, состоящее из белка и р-РНК; хроматин (хромосомы) и ядерный сок, представляющий собой коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов и ферментов, минеральных солей.
- Не имеют оформленного ядра
- Наследственная информация передается через молекулу ДНК, которая образует нуклеотид.
- Функции эукариотических органоидов выполняют ограниченные мембранами полости
- Бактерии и Сине –
- зеленые
- водоросли
- Есть четко оформленные ядра, имеющие собственную оболочку.
- Ядерная ДНК у них заключена в хромосомы.
- В цитоплазме имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции
- Царство Грибов, Растений и Животных.
