Содержание
- 2. Що таке клітина ? Кліти́на (лат. cellula — комірка) — структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, для
- 3. Розрізняють два типи клітин: прокаріотичні, що не мають сформованого ядра, характерні для бактерій та архей, та
- 4. Історія вивчення та відкриття клітин Відкриття та дослідження клітин стало можливим тільки після винайдення Янсеном оптичного
- 5. Рисунок клітин корка із праці «Мікрографія» Роберта Гука Копія мікроскопа, що застосовувався Левенгуком
- 6. Англійський ботанік Роберт Браунвідкрив 1833 року ядро, як сферичне тільце, наявне в рослинних клітинах. Ян Пуркіньє
- 7. Клітинна теорія Клітинну теорію в 1838–1839 роках сформулювали ботанік Матіас Шлейден і зоолог Теодор Шванн: Клітина
- 8. Методи дослідження клітин Мікроскопія залишається одним із найважливіших методів дослідження клітин. Використовується світлова (оптична) мікроскопія, що
- 11. Будова прокаріотичної клітини Прокаріотичні клітини менші і простіше організовані, ніж еукаріотичні. Їхні розміри переважно коливаються від
- 12. Структура типової прокаріотичної клітини
- 13. Мембрани прокаріот Клітини архей і бактерій, як і всі живі клітини, оточені мембранами, побудованими зі ліпідів
- 14. Цитоплазматичний матрикс Цитоплазматичний матрикс — це простір між плазмалемою і нуклеоїдом прокаріот. Під електронним мікроскопом у
- 15. Нуклеоїд Нуклеоїд — це не відмежована мембранами ділянка цитоплазми неправильної форми, в якій розташована кільцева молекула
- 16. Клітинна стінка Клітинна стінка — переважно досить твердий шар, розташований зовні від плазмалеми, майже всіх прокаріот
- 17. Зовнішні структури У деяких бактерій наявна слизова оболонка — капсула, розташована зовні від клітинної стінки. Вона
- 18. Будова еукаріотичної клітини Три найбільші царства живих організмів, що належать до еукаріот, — це Тварини, Рослини
- 19. Будова типової рослинної клітини
- 20. Будова типової тваринної клітини
- 21. Клітинні мембрани Клітинні мембрани відіграють важливу роль із кількох причин: по-перше плазматична мембрана (плазмалема) відмежовує внутрішній
- 23. Будова біологічних мембран Будову біологічних мембран описує рідинно-мозаїчна модель, яку в 1972 році запропонували Сінгер і
- 24. Ядро клітини Ядра наявні в усіх еукаріотичних клітинах, окрім деяких високодиференційованих типів, таких як еритроцити ссавців
- 25. Будова клітинного ядра
- 26. Ядерна оболонка та ядерні пори Ядерна оболонка складається з двох мембран: зовнішня безпосередньо переходить в ендоплазматичний
- 27. Ядерце В ядрі може бути одне або більше ядерець, їх кількість залежить від виду організму і
- 28. Цитоплазма клітини Цитоплазма клітини складається із водянистої основної речовини — гіалоплазми, у якій розташовані органели, нитки
- 29. Рибосоми Рибосоми — дрібні органели (діаметром близько 20 нм), не оточені мембраною. Відповідають за здійснення трансляції
- 30. Ендомембранна система Більшість мембран еукаріотичної клітини є частиною ендомембранної системи, функціями якої є здійснення кінцевих етапів
- 31. Комплекс Гольджі Структуру, відому зараз під назвою «апарат Гольджі», відкрив 1898 року Камілло Гольджі. Ця органела
- 33. Скачать презентацию
Слайд 2Що таке клітина ?
Кліти́на (лат. cellula — комірка) — структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, для якої характерний власний метаболізм та
Що таке клітина ?
Кліти́на (лат. cellula — комірка) — структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, для якої характерний власний метаболізм та
Яка наука вивчає клітини ?
Цитологія
Слайд 3 Розрізняють два типи клітин: прокаріотичні, що не мають сформованого ядра, характерні для бактерій та архей, та еукаріотичні, в яких
Розрізняють два типи клітин: прокаріотичні, що не мають сформованого ядра, характерні для бактерій та архей, та еукаріотичні, в яких
Прокаріот
Еукаріот
Слайд 4Історія вивчення та відкриття клітин
Відкриття та дослідження клітин стало можливим тільки після
Історія вивчення та відкриття клітин
Відкриття та дослідження клітин стало можливим тільки після
1665 року, вивчаючи будову корка під мікроскопом, Роберт Гук вперше помітив, що тканина живого організму складається з маленьких комірок. Ці комірки він назвав «клітинами». Гук припускав, що клітини порожні, а живою речовиною є клітинні стінки[1]. Його дослідження стали поштовхом для систематичного вивчення анатомії рослин, зокрема такими вченими як Мальпігі та Грю. Їхні результати підтвердили висновки Гука про те, що тіло рослин складається із щільно розміщених комірок[2].
Мікроскоп, який використовував Роберт Гук, давав збільшення тільки до 30X, що робило майже неможливим вивчення внутрішньої будови клітин. У другій половині XVII століття торговцю тканинами Антоні ван Левенгуку вдалось змайструвати кращий однолінзовий мікроскоп із збільшенням 300X. З його допомогою Левенгук спостерігав живі клітини, зокрема одноклітинні водорості і найпростіших із ставкової води, бактерії, людські еритроцити та сперматозоїди. Свої відкриття він описав у ряді повідомлень до Лондонського королівського товариства.
Слайд 5Рисунок клітин корка із праці «Мікрографія» Роберта Гука
Копія мікроскопа, що застосовувався Левенгуком
Рисунок клітин корка із праці «Мікрографія» Роберта Гука
Копія мікроскопа, що застосовувався Левенгуком
Слайд 6Англійський ботанік Роберт Браунвідкрив 1833 року ядро, як сферичне тільце, наявне в рослинних клітинах. Ян Пуркіньє встановив,
У 1838 році ботанік Матіас Шлейден дійшов важливого висновку, що всі рослинні тканини складаються із клітин, а зародки рослин завжди розвиваються із однієї клітини. Роком пізніше німецький цитолог Теодор Шванн поширив аналогічні висновки і на тканини тварин. Таким чином він став першим, хто встановив фундаментальну схожість між рослинними та тваринними тканинами. На основі накопичених спостережень Шванн створив клітинну теорію, згідно з якою клітина є основною структурною та функціональною одиницею живих організмів.
Через 20 років клітинна теорія була доповнена ще одним важливим принципом, встановити який у великій мірі вдалось завдяки дослідженням клітинного поділу Карлом Негелі. 1855 року Рудольф Вірхов довів, що всі клітини утворюються із інших клітин шляхом поділу. Таким чином була встановлена роль клітини як одиниці розмноження живих організмів[4]. До кінця XIX століття було описано всі структури клітини, які можна було вивчати за допомогою оптичного мікроскопа. І тільки у 1950-х роках, коли Паладе, Протер та Шестранд розробили методи фіксації і фарбування біологічних зразків для електронної мікроскопії, стало можливим вивчення ультраструктури клітини.
Слайд 7Клітинна теорія
Клітинну теорію в 1838–1839 роках сформулювали ботанік Матіас Шлейден і зоолог Теодор
Клітинна теорія
Клітинну теорію в 1838–1839 роках сформулювали ботанік Матіас Шлейден і зоолог Теодор
Клітина — елементарна одиниця будови, функціонування, розмноження і розвитку всіх живих організмів, поза межами клітини немає життя;
Клітина — цілісна система, що містить велику кількість пов'язаних один з одним елементів — органел;
Клітини різних організмів схожі (гомологічні) за будовою та основними властивостями і мають спільне походження;
Збільшення кількості клітин відбувається шляхом їх поділу, після реплікації її ДНК: клітина — від клітини;
Багатоклітинний організм — це нова система, складний ансамбль із великої кількості клітин, об'єднаних та інтегрованих у системи тканин і органів, пов'язаних між собою за допомогою хімічних факторів: гуморальних і нервових;
Клітини багатоклітинних організмів мають однаковий набір генетичної інформації, але відрізняються за рівнем експресії (роботи) окремих генів, що призводить до їх морфологічної та функціональної різноманітності — диференціації[7].
Слайд 8Методи дослідження клітин
Мікроскопія залишається одним із найважливіших методів дослідження клітин. Використовується світлова (оптична)
Методи дослідження клітин
Мікроскопія залишається одним із найважливіших методів дослідження клітин. Використовується світлова (оптична)
Для вивчення функцій клітин та їх частин використовують різноманітні біохімічні методи як препаративні, наприклад фракціонування методом диференційного центрифугування, так і аналітичні. Для експериментальних та практичних цілей використовують методи клітинної інженерії. Всі згадані методичні підходи можуть використовуватись у поєднанні із методами культури клітин.
Слайд 11Будова прокаріотичної клітини
Прокаріотичні клітини менші і простіше організовані, ніж еукаріотичні. Їхні розміри переважно
Будова прокаріотичної клітини
Прокаріотичні клітини менші і простіше організовані, ніж еукаріотичні. Їхні розміри переважно
Слайд 12Структура типової прокаріотичної клітини
Структура типової прокаріотичної клітини
Слайд 13Мембрани прокаріот
Клітини архей і бактерій, як і всі живі клітини, оточені мембранами, побудованими
Мембрани прокаріот
Клітини архей і бактерій, як і всі живі клітини, оточені мембранами, побудованими
Хоч прокаріоти не мають складних мембранних органел, в їхніх клітинах все ж є деякі внутрішні мембрани. Наприклад, мезосоми — вгинання плазмалеми у формі везикул, трубочок і ламел, яким приписували роль в утворенні нових клітинних стінок та розподілі спадкової інформації між дочірніми клітинами під час поділу
Слайд 14Цитоплазматичний матрикс
Цитоплазматичний матрикс — це простір між плазмалемою і нуклеоїдом прокаріот. Під електронним мікроскопом
Цитоплазматичний матрикс
Цитоплазматичний матрикс — це простір між плазмалемою і нуклеоїдом прокаріот. Під електронним мікроскопом
Слайд 15Нуклеоїд
Нуклеоїд — це не відмежована мембранами ділянка цитоплазми неправильної форми, в якій розташована кільцева
Нуклеоїд
Нуклеоїд — це не відмежована мембранами ділянка цитоплазми неправильної форми, в якій розташована кільцева
Крім хромосоми багато прокаріотів містять плазміди — невеликі додаткові кільцеві молекули ДНК, що несуть зазвичай всього декілька генів і не є обов'язковим компонентом клітини. Зазвичай вони надають бактерії певних корисних для неї властивостей, таких як стійкість до антибіотиків, здатність засвоювати з середовища певні енергетичні субстрати, здатність ініціювати статевий процес тощо
Слайд 16Клітинна стінка
Клітинна стінка — переважно досить твердий шар, розташований зовні від плазмалеми, майже всіх
Клітинна стінка
Клітинна стінка — переважно досить твердий шар, розташований зовні від плазмалеми, майже всіх
У 1884 році Ганс Крістіан Грам винайшов метод зафарбовування бактерій, на основі якого їх було поділено на дві групи: грам-позитивні (фіолетові після зафарбовування) і грам-негативні (рожеві або червоні). Як стало відомо пізніше, в основі такої класифікації лежала різниця у будові клітинної стінки.
Слайд 17Зовнішні структури
У деяких бактерій наявна слизова оболонка — капсула, розташована зовні від клітинної стінки. Вона складається переважно
Зовнішні структури
У деяких бактерій наявна слизова оболонка — капсула, розташована зовні від клітинної стінки. Вона складається переважно
На поверхні багатьох грам-негативних бактерій наявні тонкі волоскоподібні вирости, які не беруть участі у забезпеченні пересування; вони називаються ворсинками або фімбріями. Термін «фімбрії» інколи використовують взаємозамінно з терміном «пілі», хоча останній часом вживають тільки до структур, задіяних у статевому процесі кон'югації — статевих або F-пілей. Інші типи ворсинок тонші за F-пілі. Принаймні деякі із них беруть участь в прикріпленні бактерійних клітин до субстрату[. Наприклад, збудник гонореї — Neisseria gonorrhoeae — використовує фімбрії для утримання на слизовій оболонці живителя
Слайд 18Будова еукаріотичної клітини
Три найбільші царства живих організмів, що належать до еукаріот, — це Тварини, Рослини і Гриби. Попри
Будова еукаріотичної клітини
Три найбільші царства живих організмів, що належать до еукаріот, — це Тварини, Рослини і Гриби. Попри
Живий вміст клітини називається протоплазмою, протоплазма оточена напівпроникною плазматичною мембраноюабо плазмалемою, зовні протоплазми можуть розташовуватись надмембранні структури, такі як клітинна стінка (у рослин та грибів) або глікокалікс (у тварин). До складу протоплазми клітини входить ядро та цитоплазма, яка у свою чергу складається із колоїдного розчину — гіалоплазми — та розміщених у ній органел — постійних структурних і функціональних елементів клітини. Окрім цього клітини можуть тимчасово накопичувати певні речовини, що утворюють клітинні включення.
Слайд 19Будова типової рослинної клітини
Будова типової рослинної клітини
Слайд 20Будова типової тваринної клітини
Будова типової тваринної клітини
Слайд 21Клітинні мембрани
Клітинні мембрани відіграють важливу роль із кількох причин: по-перше плазматична мембрана (плазмалема)
Клітинні мембрани
Клітинні мембрани відіграють важливу роль із кількох причин: по-перше плазматична мембрана (плазмалема)
Слайд 23Будова біологічних мембран
Будову біологічних мембран описує рідинно-мозаїчна модель, яку в 1972 році запропонували Сінгер
Будова біологічних мембран
Будову біологічних мембран описує рідинно-мозаїчна модель, яку в 1972 році запропонували Сінгер
Ліпідний бішар біологічних мембран має товщину 5 нм і в основному побудований із фосфоліпідів, у молекулах яких виділяють дві основні частини: гідрофільну «голову» (залишок фосфатної кислоти і холіну, серину, етаноламіну або іншої полярної сполуки) та два гідрофобні «хвости» (залишки жирних кислот). У складі бішару гідрофільні голови фосфоліпідів повернуті назовні — у полярний водний розчин, а гідрофобні хвости — всередину. До складу мембран у меншій кількості входять також інші ліпіди, такі як гліколіпіди, сфінголіпіди та холестерол.
Вміст білків у мембранах може коливатись від 18% (у мембрані аксона) до 75% (у мембранах тилакоїдів). Частина із мембранних білків міцно зв'язана із ліпідним бішаром завдяки наявності гідрофобних доменів, які входять в нього. Такі білки називаються інтегральними, а ті із них, що наскрізь пронизують мембрану — трансмембранними; до цього класу належать усі іонні канали та більшість клітинних рецепторів. Натомість периферійні білки не вбудовуються у ліпідний бішар, а утримуються поблизу мембрани завдяки слабким взаємодіям із іншими білками або гідрофільними головами фосфоліпідів. Прикладом цієї групи білків можуть бути деякі ферменти.
Зовнішній і внутрішній листки мембрани відрізняються фосфоліпідним і білковим складом та функціями.
Слайд 24Ядро клітини
Ядра наявні в усіх еукаріотичних клітинах, окрім деяких високодиференційованих типів, таких як еритроцити ссавців і ситоподібні
Ядро клітини
Ядра наявні в усіх еукаріотичних клітинах, окрім деяких високодиференційованих типів, таких як еритроцити ссавців і ситоподібні
Ядро необхідне для функціонування клітини, оскільки саме воно містить генетичну інформацію у формі ДНК. Тут відбувається не тільки збереження, а й реалізація спадкової інформації: процеси транскрипції, що є початковим етапом біосинтезу білків, які регулюють переважну більшість процесів у клітині, та реплікації, що забезпечують точне відтворення ДНК клітини для дочірних клітин. Ядро оточене двошаровою ядерною оболонкою, в якій є отвори — ядерні пори. Заповнює ядро нуклеоплазма (ядерний сік), у ній розміщується комплекс ДНК і білків — хроматин. Також у структурі ядра виділяють щільнішу структуру, не відмежовану мембранами — ядерце.
Слайд 25Будова клітинного ядра
Будова клітинного ядра
Слайд 26Ядерна оболонка та ядерні пори
Ядерна оболонка складається з двох мембран: зовнішня безпосередньо переходить в ендоплазматичний
Ядерна оболонка та ядерні пори
Ядерна оболонка складається з двох мембран: зовнішня безпосередньо переходить в ендоплазматичний
У деяких місцях зовнішня та внутрішня мембрани ядра зливаються, утворюючи отвори діаметром близько 100 нм — ядерні пори. Всередині кожної пори розміщений складний апарат із молекул близько 30 різних білків нуклеопоринів — ядерний поровий комплекс, що регулює транспорт між ядром і цитоплазмою. За секунду ядерна пора може переносити більше 500 макромолекул у двох напрямках одночасно. До ядра транспортуються переважно білки — гістони, рибосомальні білки, ферменти, що беруть участь в процесах транскрипції, реплікації, репарації, регуляторні молекули, а також різні метаболіти, такі як нуклеотиди. Із ядра до цитоплазми транспортуються зрілі молекули мРНК, субодиниці рибосом.
Під час клітинного поділу ядерна оболонка зникає
Слайд 27Ядерце
В ядрі може бути одне або більше ядерець, їх кількість залежить від виду організму і стадії клітинного
Ядерце
В ядрі може бути одне або більше ядерець, їх кількість залежить від виду організму і стадії клітинного
Слайд 28Цитоплазма клітини
Цитоплазма клітини складається із водянистої основної речовини — гіалоплазми, у якій розташовані органели, нитки цитоскелету та (інколи) клітинні включення.
Гіалоплазма
Цитоплазма клітини
Цитоплазма клітини складається із водянистої основної речовини — гіалоплазми, у якій розташовані органели, нитки цитоскелету та (інколи) клітинні включення.
Гіалоплазма
Слайд 29Рибосоми
Рибосоми — дрібні органели (діаметром близько 20 нм), не оточені мембраною. Відповідають за здійснення трансляції — синтезу
Рибосоми
Рибосоми — дрібні органели (діаметром близько 20 нм), не оточені мембраною. Відповідають за здійснення трансляції — синтезу
В еукаріотичних клітинах виділяють дві основні популяції рибосом: вільні і пов'язані з ендоплазматичним ретикулумом (ЕПР). Ці дві групи не відрізняються структурою, а лише синтезованими білками: вільні рибосоми синтезують цитоплазматичні білки, тоді як на шЕПР відбувається утворення мембранних і секреторних білків. Часто кілька рибосом рухаються одна за одною вздовж одного ланцюга мРНК, синтезуючи поліпептидні ланцюги; такі об'єднання рибосом називають полірибосомами або полісомами
Слайд 30Ендомембранна система
Більшість мембран еукаріотичної клітини є частиною ендомембранної системи, функціями якої є здійснення кінцевих
Ендомембранна система
Більшість мембран еукаріотичної клітини є частиною ендомембранної системи, функціями якої є здійснення кінцевих
Слайд 31Комплекс Гольджі
Структуру, відому зараз під назвою «апарат Гольджі», відкрив 1898 року Камілло Гольджі. Ця органела наявна майже в
Комплекс Гольджі
Структуру, відому зараз під назвою «апарат Гольджі», відкрив 1898 року Камілло Гольджі. Ця органела наявна майже в
Стопка цистерн апарату Гольджі або диктіосома характеризується полярністю, тобто дві її сторони відрізняються за структурою і функціями. Цис-сторона зазвичай повернута в бік до ендоплазматичного ретикулуму: від ЕПР відшнуровуються везикули, які зливаються із цистернами цієї сторони, вивільняючи свій вміст в її просвіт. Поступово рухаючись у цистернах апарату Гольджі від цис- до транс-сторони, молекули зазнають модифікації, наприклад у багатьох глікопротеїнів змінюються вуглеводні залишки. Окрім цього, комплекс Гольджі містить власні ферменти, що синтезують деякі речовини. Наприклад, у рослинних клітин це пектини та інші компоненти клітинної стінки, відмінні від целюлози. Згодом модифіковані або новосинтезовані молекули потрапляють у мембранні пухирці, що відділяються від транс-сторони апарату Гольджі, і транспортуються до інших органел або виводяться назовні клітини шляхом екзоцитозу