Наука, що вивчає будову та функції клітин, називається цитологія.

Клітина- елементарна структурна та функціональна одиниця живого.

Клітини, незважаючи на свої малі розміри, влаштовані дуже складно. Внутрішній напіврідкий вміст клітини отримав назву цитоплазми.

Клітинне ядро

Клітинне ядро ​​– це найважливіша частина клітини.
Від цитоплазми ядро ​​відокремлено оболонкою, що складається із двох мембран. В оболонці ядра є численні пори для того, щоб різні речовини могли потрапляти з цитоплазми в ядро ​​і навпаки.
Внутрішній вміст ядра отримав назву каріоплазмиабо ядерного соку. У ядерному соку розташовані хроматині ядерце.
Хроматинє нитками ДНК. Якщо клітина починає ділитися, то нитки хроматину щільно накручуються спіраллю на спеціальні білки, як нитки на котушку. Такі щільні утворення добре видно у мікроскоп і називаються хромосомами.

Ядромістить генетичну інформацію та керує життєдіяльністю клітини.

Ядрішкоє щільне округле тіло всередині ядра. Зазвичай у ядрі клітини буває від однієї до семи ядер. Вони добре видно між поділами клітини, а під час поділу – руйнуються.

Функція ядерців - синтез РНК та білків, з яких формуються особливі органоїди. рибосоми.
Рибосомиберуть участь у біосинтезі білка. У цитоплазмі рибосоми найчастіше розташовані на шорсткої ендоплазматичної мережі. Рідше вони вільно зважені у цитоплазмі клітини.

Ендоплазматична мережа (ЕПС) бере участь у синтезі білків клітини та транспортуванні речовин усередині клітини.

Значна частина синтезованих клітиною речовин (білків, жирів, вуглеводів) не витрачається відразу, а каналами ЕПС надходить на зберігання у спеціальні порожнини, укладені своєрідними стосами, “цистернами”, і відмежовані від цитоплазми мембраною. Ці порожнини дістали назву апарат (комплекс) Гольджі. Найчастіше цистерни апарату Гольджі розташовані поблизу ядра клітини.
Апарат Гольджібере участь у перетворенні білків клітини та синтезує лізосоми- кишкові органели клітини.
Лізосомиявляють собою травні ферменти, "упаковуються" в мембранні бульбашки, відбруньковуються та розносяться по цитоплазмі.
У комплексі Гольджі також накопичуються речовини, які клітина синтезує потреб всього організму і які виводяться з клітини назовні.

Мітохондрії- Енергетичні органоїди клітин. Вони перетворюють поживні речовини на енергію (АТФ), беруть участь у диханні клітини.

Мітохондрії покриті двома мембранами: зовнішня мембрана гладка, а внутрішня має численні складки та виступи – кристи.

Плазматична мембрана

Щоб клітина була єдиною системою, необхідно, щоб усі її частини (цитоплазма, ядро, органоїди) утримувалися разом. Для цього у процесі еволюції розвинулася плазматична мембранаяка оточує кожну клітину, відокремлює її від зовнішнього середовища. Зовнішня мембрана захищає внутрішній вміст клітини - цитоплазму та ядро ​​- від ушкоджень, підтримує постійну форму клітини, забезпечує зв'язок клітин між собою, вибірково пропускає всередину клітини необхідні речовини та виводить із клітини продукти обміну.

Будова мембрани однакова у всіх клітин. Основу мембрани становить подвійний шар молекул ліпідів, у якому розташовані численні молекули білків. Деякі білки знаходяться на поверхні ліпідного шару, інші - пронизують обидва шари ліпідів наскрізь.

Спеціальні білки утворюють найтонші канали, якими всередину клітини або з неї можуть проходити іони калію, натрію, кальцію та деякі інші іони, що мають маленький діаметр. Однак більші частинки (молекули харчових речовин - білки, вуглеводи, ліпіди) через мембранні канали пройти не можуть і потрапляють у клітину за допомогою фагоцитозабо піноцитозу:

• У тому місці, де харчова частка торкається зовнішньої мембрани клітини, утворюється вп'ячування, і частка потрапляє всередину клітини, оточена мембраною. Цей процес називається фагоцитозом (Клітки рослин поверх зовнішньої клітинної мембрани покриті щільним шаром клітковини (клітинної оболонкою) і не можуть захоплювати речовини за допомогою фагоцитозу).
• Піноцитозвідрізняється від фагоцитозу лише тим, що в цьому випадку вп'ячування зовнішньої мембрани захоплює не тверді частинки, а крапельки рідини з розчиненими в ній речовинами. Це один із основних механізмів проникнення речовин у клітину.

Постійні клітинні структури, клітинні органи, що забезпечують виконання специфічних функцій у процесі життєдіяльності клітини - зберігання та передачу генетичної інформації, перенесення речовин, синтез та перетворення речовин та енергії, поділ, рух та ін.

До органоїдів (органел) клітин еукаріотвідносяться:

• хромосоми;
• клітинна мембрана;
• мітохондрії;
• комплекс Гольджі;
• ендоплазматична мережа;
• рибосоми;
• мікротрубочки;
• мікрофіламенти;
• лізосоми.

У тварин клітинах присутні також центріолі, мікрофібрили, а рослинних - властиві лише їм пластиди.

Іноді до органоїдів клітин еукаріотів відносять і ядро ​​в цілому.

Прокаріотипозбавлені більшості органоїдів, у них є лише клітинна мембрана та рибосоми, що відрізняються від цитоплазматичних рибосом клітин еукаріотів.

У спеціалізованих еукаріотних клітинах можуть бути складні структури, в основі яких знаходяться універсальні органоїди, наприклад мікротрубочки та центріолі – головні компоненти джгутиків та вій. Мікрофібрили лежать в основі тоно-і нейрофібрил. Спеціальні структури одноклітинних, наприклад джгутики та вії (побудовані так само, як у клітин багатоклітинних), виконують функцію органів руху.

Найчастіше в сучасній літературі терміни « органоїди » та « органели »Використовують як синоніми.

Структури, загальні для тварин та рослинних клітин

Порівняльна характеристика РНК та ДНК

Органелла - це крихітна клітинна структура, яка виконує певні функції усередині. Органели вбудовані в цитоплазму. У складніших еукаріотичних клітинах органели часто оточені власною мембраною. Подібно до внутрішніх органів тіла, органели спеціалізовані і виконують конкретні функції, необхідні для нормальної роботи клітин. Вони мають широке коло обов'язків: від генерування енергії до контролю зростання та розмноження клітин.

Еукаріотичні органели

Еукаріотичні клітини є клітинами з ядром. Ядро - важлива органела, оточена подвійною мембраною, звана ядерної оболонкою, що відокремлює вміст ядра від решти клітини. Еукаріотичні клітини також містять і різні клітинні органели. Прикладами еукаріотичних організмів є тварини, рослини та . і містять багато однакових або відмінних органел. Є також деякі органели, виявлені в рослинних клітинах, але не зустрічаються у клітинах тварин і навпаки. Приклади основних органел, що містяться в клітинах рослин та тварин, включають:

• - пов'язана з мембраною структура, яка містить спадкову (ДНК) інформацію, а також контролює зростання та розмноження клітини. Це зазвичай найважливіша органела у клітці.
• , Як виробники енергії, перетворюють енергію на форми, які може використовувати клітина. Вони також беруть участь в інших процесах, таких як , поділ, зростання і .
• - велика мережа трубочок і кишень, що синтезує мембрани, секреторні білки, вуглеводи, ліпіди та гормони.
• - структура, що відповідає за виробництво, зберігання та доставку певних клітинних речовин, особливо з ендоплазматичного ретикулуму.
• - органели, що складаються з РНК та білків і відповідають за біосинтез білка. Рибосоми розташовані у цитозолі або пов'язані з ендоплазматичним ретикулумом.
• - ці мембранні мішечки ферментів переробляють органічний матеріал клітини шляхом перетравлення клітинних макромолекул, таких як нуклеїнові кислоти, полісахариди, жири та білки.
• , Як і лізосоми пов'язані мембраною та містять ферменти. Вони сприяють детоксикації спирту, утворюють жовчну кислоту і руйнують жири.
• - Заповнені рідиною замкнуті структури, найчастіше зустрічаються в рослинних клітинах та грибах. Вони відповідають за широкий спектр важливих функцій, включаючи зберігання поживних речовин, детоксикацію та виведення відходів.
• - пластиди, що містяться в клітинах рослин, але відсутні у тваринних клітинах. Хлоропласти поглинають енергію сонячного світла.
• - жорстка зовнішня стінка розташована поруч із плазматичною мембраною у більшості рослинних клітин, що забезпечує підтримку та захист клітини.
• - Циліндричні структури зустрічаються в клітинах тварин і допомагають організувати складання мікротрубочок під час.
• - волоскоподібні утворення із зовнішнього боку деяких клітин, які здійснюють клітинну локомоцію. Вони складаються із спеціалізованих груп мікротрубочок, званих базальними тілами.

Прокаріотичні клітини

Прокаріотичні клітини мають структуру менш складну, ніж у еукаріотичних клітин. Вони не мають ядра, де ДНК пов'язано мембраною. Прокаріотична ДНК міститься в ділянці цитоплазми, яка називається нуклеоїдом. Подібно до еукаріотичних клітин, прокаріотичні мають плазматичну мембрану, клітинну стінку і цитоплазму. На відміну від еукаріотів, прокаріоти не містять пов'язаних з мембраною органел. Однак вони мають деякі неперетинчасті органели, такі як рибосоми, джгутики та плазміди (кругові структури ДНК, які не беруть участь у розмноженні). Прикладами прокаріотів є і .

Клітина - це єдина жива система, що складається з двох нерозривно пов'язаних частин - цитоплазми та ядра (кол. табл. XII).

Цитоплазма- це внутрішнє напіврідке середовище, в якому розташоване ядро ​​та всі органоїди клітини. Вона має дрібнозернисту структуру, пронизану численними тонкими нитками. У ній містяться вода, розчинені солі та органічні речовини. Основна функція цитоплазми – об'єднувати в одне ціле та забезпечувати взаємодію ядра та всіх органоїдів клітини.

Зовнішня мембранаоточує клітину тонкою плівкою, що складається з двох шарів білка, між якими розташований жировий шар. Вона пронизана численними дрібними порами, якими здійснюється обмін іонами і молекулами між клітиною і середовищем. Товщина мембрани 7,5-10 нм, діаметр пір 0,8-1 нм. У рослин поверх неї утворюється оболонка з клітковини. Основні функції зовнішньої мембрани - обмежувати внутрішнє середовище клітини, захищати її від пошкоджень, регулювати надходження іонів і молекул, виводити продукти обміну та речовини, що синтезуються (секрети), з'єднувати клітини і тканини (за рахунок виростів і складок). Зовнішня мембрана забезпечує проникнення у клітину великих частинок шляхом фагоцитозу (див. розділи в «Зоології» - «Найпростіші», в «Анатомії» - «Кров»). Аналогічним чином відбувається поглинання клітиною крапель рідини – піноцитоз (від грец. «піно» – п'ю).

Ендоплазматична мережа(ЕПС) - це складна система каналів і порожнин, що складається з мембран, що пронизують всю цитоплазму. ЕПС буває двох типів - гранульована (шорстка) і гладка. На мембранах гранульованої мережі розташовується безліч найдрібніших тілець - рибосом; у гладенькій мережі їх немає. Основна функція ЕПС - участь у синтезі, накопиченні та транспортуванні основних органічних речовин, що виробляються клітиною. Білок синтезується в гранульованій, а вуглеводи та жири – у гладкій ЕПС.

Рибосоми- дрібні тільця, діаметром 15-20 нм, що складаються із двох частинок. У кожній клітці їх сотні тисяч. Більшість рибосом розташовуються на мембранах гранульованої ЕПС, а частина – у цитоплазмі. До їх складу входять білки та р-РНК. Основна функція рибосом – синтез білка.

Мітохондрії- це дрібні тільця розміром 0,2-0,7 мкм. Їх кількість у клітці сягає кількох тисяч. Вони часто змінюють форму, розміри та місце розташування в цитоплазмі, переміщаючись у найбільш активну їх частину. Зовнішній покрив мітохондрії складається із двох тришарових мембран. Зовнішня мембрана гладка, внутрішня - утворює численні вирости, у яких розташовуються дихальні ферменти. Внутрішня порожнина мітохондрій заповнена рідиною, в якій розміщуються рибосоми, ДНК та РНК. Нові мітохондрії утворюються при розподілі старих. Основна функція мітохондрій – синтез АТФ. Вони синтезується невелика кількість білків, ДНК і РНК.

Пластидивластиві лише клітинам рослин. Розрізняють три види пластид - хлоропласти, хромопласти та лейкопласти. Вони здатні до взаємного переходу один одного. Розмножуються пластиди шляхом розподілу.

Хлоропласти(60) мають зелений колір, овальну форму. Розмір їх 4-6 мкм. З поверхні кожен хлоропласт обмежений двома тришаровими мембранами – зовнішньою та внутрішньою. Усередині він заповнений рідиною, в якій розташовуються кілька десятків особливих, пов'язаних між собою циліндричних структур - гран, а також рибосоми, ДНК та РНК. Кожна грана складається з кількох десятків накладених один на одного плоских мішечків із мембран. На поперечному розрізі вона має округлу форму діаметр її 1 мкм. У гранах зосереджено весь хлорофіл, у яких відбувається процес фотосинтезу. Вуглеводи, що при цьому утворюються, спочатку накопичуються в хлоропласті, потім надходять в цитоплазму, а з неї - в інші частини рослини.

Хромопластивизначають червоне, помаранчеве та жовте забарвлення квітів, плодів та осіннього листя. Вони мають форму багатогранних кристалів, розміщених у цитоплазмі клітини.

Лейкопластибезбарвні. Вони містяться в незабарвлених частинах рослин (стеблах, бульбах, коренях), мають округлу або паличкоподібну форму (розміром 5-6 мкм). Вони відкладаються запасні речовини.

Клітинний центрвиявлений у клітинах тварин та нижчих рослин. Він складається з двох маленьких циліндрів – центріолей (діаметром близько 1 мкм), розташованих перпендикулярно один одному. Стінки їх складаються з коротких трубочок, порожнина заповнена напіврідкою речовиною. Основна їхня роль - утворення веретена поділу та рівномірний розподіл хромосом по дочірніх клітинах.

Комплекс Гольджіотримав назву на ім'я італійського вченого, який вперше відкрив його в нервових клітинах. Він має різноманітну форму і складається з обмежених мембранами порожнин, що відходять від них трубочок і розташованих на кінцях бульбашок. Основна функція - накопичення та виведення органічних речовин, що синтезуються в ендоплазматичній мережі, утворення лізосом.

Лізосоми- Округлі тільця діаметром близько 1 мкм. З поверхні лізосома обмежена тришаровою мембраною, всередині її знаходиться комплекс ферментів, здатних розщеплювати вуглеводи, жири та білки. У клітці є кілька десятків лізосом. Нові лізосоми утворюються у комплексі Гольджі. Їхня основна функція - перетравлення їжі, що потрапила в клітину шляхом фагоцитозу, і видалення відмерлих органоїдів.

Органоїди руху- джгутики та вії - являють собою вирости клітини та мають однотипну будову у тварин та рослин (спільність їх походження). Рух багатоклітинних тварин забезпечується скороченням м'язів. Основною структурною одиницею м'язової клітини є міофібрили – тонкі нитки завдовжки більше 1 см, діаметром 1 мкм, розташовані пучками вздовж м'язового волокна.

Клітинні включення- вуглеводи, жири та білки – відносяться до непостійних компонентів клітини. Вони періодично синтезуються, накопичуються в цитоплазмі як запасні речовини і використовуються в процесі життєдіяльності організму.

Вуглеводи концентруються в зернах крохмалю (у рослин) та глікогену (у тварин). Їх багато в клітинах печінки, бульбах картоплі та інших органах. Жири накопичуються у вигляді крапель у насінні рослин, підшкірній клітковині, сполучній тканині і т. д. Білки відкладаються у вигляді зерен у яйцеклітинах тварин, насінні рослин та інших органах.

Ядро- один із найважливіших органоїдів клітини. Від цитоплазми його відокремлює ядерна оболонка, що складається з двох тришарових мембран, між якими розташовується вузька смужка з напіврідкої речовини. Через пори ядерної оболонки здійснюється обмін речовин між ядром та цитоплазмою. Порожнина ядра заповнена ядерним соком. У ньому знаходяться ядерце (одне або кілька), хромосоми, ДНК, РНК, білки та вуглеводи. Ядрішко - округле тільце від 1 до 10 мкм і більше; у ньому синтезується РНК. Хромосоми видно тільки в клітинах, що діляться. В інтерфазному (якому не ділиться) ядрі вони присутні у вигляді тонких довгих ниток хроматину (сполуки ДНК з білком). У них укладено спадкову інформацію. Число і форма хромосом у кожного виду тварин та рослин суворо визначені. Соматичні клітини, з яких складаються всі органи та тканини, містять диплоїдний (подвійний) набір хромосом (2 n); статеві клітини (гамети) – гаплоїдний (одинарний) набір хромосом (n). Диплоїдний набір хромосом в ядрі соматичної клітини створюється з парних (однакових), гомологічних хромосом. Хромосоми різних пар (негомологічні)відрізняються один від одного за формою, місцем розташування центроміриі вторинних перетяжок.

Прокаріоти- Це організми з дрібними, примітивно влаштованими клітинами, без чітко вираженого ядра. До них відносяться синьо-зелені водорості, бактерії, фаги та віруси. Віруси є молекулами ДНК або РНК, покриті білковою оболонкою. Вони такі малі, що їх можна розглянути лише в електронний мікроскоп. У них відсутні цитоплазма, мітохондрії та рибосоми, тому вони не здатні синтезувати білок та енергію, необхідні для їхньої життєдіяльності. Потрапивши у живу клітину та використовуючи чужі органічні речовини та енергію, вони нормально розвиваються.

Еукаріоти- організми з більшими типовими клітинами, що містять усі основні органоїди: ядро, ендоплазматичну мережу, мітохондрії, рибосоми, комплекс Гольджі, лізосоми та інші. До еукаріотів відносяться всі інші рослинні та тваринні організми. Їхні клітини мають подібний тип будови, що переконливо доводить єдність їхнього походження.

1) Основні органоїди рослинної клітини класифікація та функції.

2) Класифікація листя:

• прості – одна листова платівка;
• складні – кілька листових пластинок, що мають свій черешок, що сидить на загальній осі – рахіс.

Складне листя: А – непарноперистоскладний; Б - парноперистоскладний; В - трійчастоскладний; Г – пальчастоскладний; Д – двічі парноперистоскладний; Е – двічі непарноперистоскладний;

Типи розчленування платівки:

Класифікація простого листя. Узагальнена схема форм листя:

Основні типи верхівок, основ та краю листових пластинок: А - верхівки: 1 - гостра; 2 – загострена; 3 – тупа; 4 - округла; 5 – усічена; 6 - виїмчаста; 7 – гостра; Б – основи: 1 – вузькоклиноподібна; 2 – клиноподібне; 3 - ширококлиноподібне; 4 - низбегающее; 5 – усічене; 6 – округле; 7 – виїмчасте; 8 – серцеподібне; В – край листа: 1 – пильчастий; 2 – двоякопильчастий; 3 – зубчастий; 4 – городчастий; 5 – виїмчастий; 6 – цілісний.

Основні типи жилкування листя покритонасінних рослин: 1 - перистокрайовий; 2 - перистопетлеподібне; 3 – перистосітчасте; 4 – пальчастокрайове; 5 - пальчатопетлеподібне; 6 – паралельне; 7 – пальчасто-сітчасте; 8 – дугоподібне.

Способи прикріплення листя до стебла:
Довгочерешковий, сидячий, піхвовий, пронизаний, короткочерешковий, низгинальні.

3) Розоцвіті.Форми: дерева, чагарники, трави. Кс - стрижнева, багато трав'янистих мають кореневище. Стебло - прямостояче, у деяких укорочені з вусами, в інших є колючки. Аркуш: простий і складні з прилистками

Формула: правильний, двостатевий

Обоєполий Ca 5 Co 5 A ∞ G 1-∞ (оцвітина над зав'яззю).

Суцвіття щиток, пензель, одиночні, парасолька

Плід кістянка, горіх, ягода

Підродини: спірейні (спірея, горобина, волжанка), шипшинні (шипшина, малина, ожина, бавовник, суниця, полуниця), яблуневі (яблуня, груша, горобина, айва, глід), сливові (вишня, слива, а , мигдаль)

Значення: харчове, лік (щипів), дек (троянда, спірея)