Особливості будови:
- Форма клітин різноманітна, розміри коливаються не більше від 5 до 100 мкм.
- Клітини мають подібний хімічний склад та обмін речовин.
- Клітини розділені системою мембран на Компартменти.
- Генетичний матеріал зосереджений переважно в хромосомах, які мають складну будову та утворені нитками ДНК та гістоновими білковими молекулами.
- У цитоплазмі знаходяться мембранні органоїди, центріолі.
- Розподіл клітин мітотичний.
Ядро- Обов'язковий структурний компонент кожної еукаріотичної клітини, що містить генетичний матеріал. У тваринних клітинах спадкова інформація зберігається в ядрі та мітохондріях. У рослинних клітинах - в ядрі, мітохондріях та пластидах. Ядро складається з:
1. Ядерна оболонка;
2. Каріоплазма;
3. Хроматин;
4. Ядрішко.
Форма ядра залежить від форми самої клітини та від функцій, які вона виконує.
Розміри ядра також в основному залежать від розмірів клітини.
Ядерно-цитоплазматичний індекс -співвідношення обсягів ядра та цитоплазми. Зміна цього співвідношення є однією з причин клітинного поділу чи порушення обміну речовин.
Ядерна оболонкаінтерфазного ядра складається з двох елементарних мембран (зовнішньої та внутрішньої); між ними знаходиться перинуклеарний простір, який через канали ендоплазматичного ретикулуму пов'язаний із різними ділянками цитоплазми. Обидві ядерні мембрани пронизані часомчерез які здійснюється вибірковий обмін речовин між ядром і цитоплазмою. Зсередини ядерна оболонка покрита білковою сіткою. ядерною ламіною,що зумовлює форму та обсяг ядра. До ядерної ламини тіломірними ділянкамиприєднуються нитки хроматину. Мікрофіліментиутворюють внутрішню основу ядра. Внутрішній «скелет» ядра має велике значення для забезпечення впорядкованого перебігу основних процесів транскрипції, реплікації, процесингуЗовні ядро також покрите мікрофіламентами, які є елементами цитоскелета клітини. Зовнішня ядерна мембрана має свою поверхню рибосомиі пов'язана з мембранами ендоплазматичного ретикулуму. Ядерна оболонка має виборчою проникністю. Потоки речовин регулюються специфічними особливостями білків мембран та ядерних пір (від 1000 до 10000).
Основні функції ядерної оболонки.
1. Утворення компартменту клітини, де зосереджений генетично матеріал та створено умови для його збереження та подвоєння.
2. Відділення вмісту ядра від цитоплазми.
3. Підтримка форми та обсягу ядра.
4. Регуляція потоків речовин (з ядра через пори до цитоплазми надходять різні види РНК та субодиниці рибосом, а в середину ядра переносяться необхідні білки, вода, іони).
Каріоплазма –однорідна безструктурна маса, що заповнює простір між хроматином та ядерцями. Вона містить воду/75-80%/, білки, нуклеотиди, амінокислоти, АТФ, різні види РНК, субчастинки рибосом, проміжні продукти обміну речовин та здійснює взаємозв'язок структур ядра та цитоплазми.
Хроматин
Генетичний матеріал в інтерфазному ядрі міститься у вигляді
хроматинових ниток, що переплітаються. Це – комплекс ДНК та білків (дезоксирибонуклеопротеїд- ДНП). У процесі мітозу, спіралізуючись, хроматин утворює добре видимі структури, що інтенсивно забарвлюються. - ХРОМОСОМИ.
Ядрішки(одно чи кілька) –гранулярні, округлі структури, що сильно фарбуються, не мають мембрани. Ядерця складаються з білків, РНК, ліпідів та ферментів. Зміст ДНК трохи більше 15% і перебуває переважно у центрі його.
Ядра фрагментуються на початку розподілу клітини і відновлюються після його закінчення. У ядерцях виділяють 3 ділянки:
1. Фібрилярний;
2. Гранулярний;
3. Слабозабарвлений.
- Фібрилярна ділянка ядерцяскладається з ниток РНК. Це місце активного синтезу рибосомної РНК на рРНК – генах уздовж молекули ДНК деконденсованого хроматину.
- Гранулярна ділянкаскладається з частинок РНК, подібних до рибосом цитоплазми. Це місце об'єднання РНК і рибосомальних білків та утворення зрілих малих та великих субодиниць рибосом.
- Слабозабарвлена ділянкаЯдра містить ДНК (не активну), яка не транскрибується.
Утворення ядерців пов'язане з вторинними перетяжками метафазних хромосом (ядерцеві організатори), в області яких локалізовані гени, що кодують синтез р-РНК. У клітинах людини ці функції виконують хромосоми №13, 14, 15, 21, 22, які мають сателіти або супутники.
Основні функції ядерців:
- Синтез рибосомної РНК.
- Утворення субодиниць рибосом.
ФУНКЦІЇ ЯДРУ:
1. Зберігання та передача спадкової інформації;
2. Регуляція всіх процесів життєдіяльності клітини;
3. Репарація ДНК;
4. Синтез усіх видів РНК;
5. Освіта рибосом;
6. Реалізація спадкової інформації шляхом регулювання синтезу білків.
ХРОМОСОМИ.
Хромосоми –ниткоподібні структури, добре видимі у світловий мікроскоп лише у процесі поділу клітин, утворюються з хроматину у його конденсації. Залежно від ступеняконденсації хроматин поділяється на:
1. Гетерохроматин – сильноспіралізований та генетично неактивний, виявляється у вигляді сильно забарвлених темних ділянок ядра.
2. Еухроматин – малоконденсований, Генетично активний,виявляється у вигляді світлих ділянок ядра.
Хімічний склад хромосом :
1. ДНК – 40%
2. Основні чи гістонові білки – 40%
3. Негістонові (кислі чи нейтральні) – 20%
4. Сліди РНК, ліпідів, полісахаридів, іони металів.
a) прокаріоти; b) еукаріоти; c) нуклеїоди; d) мітохондрії; e) ядерні
На скільки груп діляться всі організми, які мають клітинну будову?
a) 1, b) 2, c) 3, d) 4, e) 5.
У якій клітині немає організованого ядра, у ній міститься лише одна хромосома?
a) ядерної; b) еукаріотичні; c) нуклеїодної; d) мітохондрії; e) прокаріотичної
Клітини прокаріотів, так само як і еукаріотичні клітини, вкриті чим?
a) мітохондрією; b) нуклеотидами; c) плазматичною мембраною; d) хромосомою; e) клітинною оболонкою
Структура, що складається з ДНК, білків та РНК
a) еукаріотів; b) аналог ядра; c) прокаріотів; d) мітохондрії; e) нуклеїод
Доядерні організми, у яких клітини не мають оточеного мембраною ядра.
a) прокаріоти; b) еукоріоти; c) мембрана; d) плазмоліз; e) нуклеоїди
Елементарна одиниця будови та життєдіяльності всіх організмів, крім вірусів
a) нуклеоїд; b) коки; c) еукаріотів; d) гольджі; e) клітина
Пігмент фотосинтезу
a) прохлор; b) хлорофіл; c) н бактеріородопсин; d) муреїн; e) плазмоліз
Знайдіть речення з причетним оборотом
a) « Молоко – це дивовижна їжа, приготовлена природою», – писав академік І. П. Павлов.
b) Вершки відрізняються від молока підвищеним вмістом молочного жиру.
c)
d) Середній вміст молочного жиру у молоці становить 3,9%.
Знайдіть пропозицію з дієприкметником
a) Зазначені показники безпеки є загальними для молочних товарів.
b) З однорідної маси роблять кульки завбільшки з волоський горіх і розкладають, накривши марлею, на сонці.
c) Вершки одержують шляхом сепарування молока.
d) По виду теплової обробки молоко класифікують на пастеризоване та стерилізоване.
e) Каймак–кисломолочний виріб, подібний до сметані.
ТЕМА №4
Класифікація (систематика) мікроорганізмів.
Синтаксис наукового стилю мовлення. Синтаксичні особливості наукового стилю: складні пропозиції, причетні та дієпричетні звороти. Вступні слова та словосполучення як засоби зв'язку частин тексту
Глосарій
Бактерії- прокаріотичні, переважно одноклітинні мікроорганізми, які можуть утворювати асоціації (групи) подібних клітин, що характеризуються клітинними, але не організмовими подібностями.
Культура- видима оком сукупність бактерій на живильних середовищах. Культури можуть бути чистими (сукупність бактерій одного виду) та змішаними (сукупність бактерій двох або більше видів).
Клон- Сукупність бактерій, які є потомством однієї клітини.
Систематика– розділ біол., завданням якого є опис та позначення всіх існуючих та вимерлих організмів, а також їх класифікація за таксонами (угрупованнями) різного рангу
Практичні завдання
Завдання 1. Прочитайте текст, виконайте завдання після тексту.
Класифікація (систематика) мікроорганізмів
Основним завданням класифікації та систематики мікроорганізмів є їх розподіл на підставі подібності певних ознак за групами, які називаються таксонами, а також встановлення споріднених зв'язків між ними. Присвоєння цим групам наукових назв є номенклатура мікроорганізмів.
Усі мікроорганізми поділяються на клітинні та неклітинні. До неклітинних мікроорганізмів відносять віруси, віроїди та пріони..
Клітинні форми мікроорганізмів поділяються на еукаріотів і прокаріотів. Еукаріоти поділяються на мікрогіби та найпростіші.. До прокаріотів відносять бактерії, які поділяються на дві групи: еубактерії та архебактерії.
Еубактерії у свою чергу діляться на грампозитивні (товстостінні), грамнегативні (тонкостінні) та бактерії без клітинної стінки (мікоплазми).
До тонкостінних бактерій відносяться коки, палички, звивисті (спірили та спірохети), рикетсії та хламідії. До товстостінних відносять коки, паличкоподібні та актиноміцети
Мікроби включають у царство Procariotae, яке поділяється на відділи, відділи – на класи, класи – на порядки, сімейства, пологи, види. Найвищий таксон – царство, а нижчий – вид мікроорганізму.
У мікробіології широко застосовуються терміни «штам» та «клон».
Штам – вужче поняття, ніж вид. Штамами називають різні мікробні культури одного і того ж виду, виділені з різних джерел або навіть з одного й того джерела, але в різний час.
Клон – культура мікроорганізмів, одержана з однієї клітини.
1.1. Випишіть терміни з тексту, дайте їм тлумачення.
1.2. Зробіть синтаксичний аналіз виділених пропозицій.
1.3. Випишіть з тексту прості ускладнені речення, трансформуйте на СПП.
1.4. Складіть кластер тексту, підготуйте короткий переказ.
Завдання 2. Прочитайте цю інформацію, дайте відповідь на запитання.
Запам'ятайте! Синтаксичні особливості наукового іміджу.
Специфічною особливістю наукового мовлення є завершеність, повнота та логічна послідовність викладу, тісний зв'язококремих речень та відрізків тексту.
Основною структурою наукового тексту є оповідальна пропозиція з правильною порядком слів і з союзним зв'язкомміж частинами речення. Інформативна насиченість таких текстів потребує складних синтаксичних побудов. Тому в науковому тексті широко використовуються складні пропозиції; пропозиції з відокремленими членами, вираженими причетними та дієпричетними оборотами; речення з однорідними членами з характером перерахування.
Робота з науковим текстом (написання доповіді, реферату, анотації, рецензії тощо) передбачає видозміну, трансформування речень. Синоніміка простих та складних пропозицій різноманітна. Одну й ту саму думку можна висловити по-різному. При цьому можуть використовуватись паралельні синтаксичні конструкції.
Паралельні синтаксичні конструкції – це конструкції, близькі за значенням, але виражені різними синтаксичними одиницями. Зазвичай паралельні синтаксичні конструкції утворюються підрядними пропозиціями та членами простої пропозиції.
У наукових текстах поширені різні типи складних пропозицій , зокрема з використанням складових підрядних спілок, що взагалі притаманно книжкової промови: внаслідок те що служать; через те, що в той час як пр. Засобами зв'язку частин тексту вступні словата поєднання: по-перше, нарешті, з іншого боку,що вказують на послідовність викладу. Для об'єднання частин тексту, зокрема абзаців, що мають тісний логічний зв'язок один з одним, використовуються слова та словосполучення, що вказують на цей зв'язок, вказівні та особисті займенники: таким чином, на закінчення, цей, вінта ін. Пропозиції в науковому стилі однакові за метою висловлювання - вони майже завжди оповідальні. Питанняпропозиції не типові, але можливі залучення уваги до викладеному.
Найчастіше пропозиції ускладнені причетними, дієпричетнимиоборотами та відокремленими визначеннями.
Узагальнено-абстрактний характер наукової мови, позачасовий план викладу матеріалу зумовлюють вживання певних типів синтаксичних конструкцій: невизначено-особистих, узагальнено-особистих та безособових пропозицій.Чинна особа у них відсутня або мислиться узагальнено, невизначено, вся увага зосереджена на дії, на її обставинах. Невизначено-особисті та узагальнено-особисті пропозиції використовуються при введенні термінів, виведенні формул, при поясненні матеріалу в прикладах: швидкість зображують спрямованим відрізком; розглянемо наступний приклад; порівняємо пропозиції.
Завдання 3.Прочитайте текст, виконайте завдання після тексту.
Систематика мікроорганізмів
Природна (філогенетична) систематика мікроорганізмів. Базова категорія будь-якої біологічної класифікації, що відображає певну стадію еволюції окремої популяції організмів - вид - сукупність особин з однаковим фенотипом, що дають плідне потомство і мешкають у певному ареалі. Для правильного розуміння значення цього терміна у класифікації мікроорганізмів необхідно знати відмінності видоутворення між бактеріями та вищими рослинами та тваринами з обов'язковим статевим розмноженням. Для видів останніх характерна наявність популяцій із відносно однорідним набором генів, що утворився внаслідок перехресного схрещування. Якщо окремі частини популяції ізолювати одна від одної (наприклад, географічно), цілком можлива їх дивергентна еволюція. По події певного часу на географічну ізоляцію накладається фізіологічна ізоляція, що веде до розвитку окремих елементів популяції власним шляхом та утворення нового виду. На відміну від вищих рослин і тварин, більшість мікроорганізмів не здатна розмножуватися статевим шляхом. Іншими словами, у них відсутні механізми, здатні призводити до переривчастого видоутворення. Таким чином, визначення поняття вигляду, як його застосовують для організмів зі статевим розмноженням, не можна повністю застосовувати щодо мікроорганізмів. У зв'язку з цим поняття вид їм трактується довільно.
До цього часу відсутні єдині принципи і підходи до об'єднання (чи поділу) в різні таксономічні одиниці, хоча їм намагаються використовувати подібність геномів як загальноприйнятий критерій. Дуже багато мікроорганізмів мають однакові морфологічні ознаки, але розрізняються за будовою геномів, родинні зв'язки між ними часто бувають неясними, а еволюція багатьох просто невідома. Крім того, мікроорганізми значно різняться за своєю архітектурою, систем біосинтезів, організацією генетичного апарату. Їх поділяють на групи для демонстрації ступеня подібності та передбачуваного еволюційного взаємозв'язку. Базова ознака, що використовується для класифікації мікроорганізмів, - тип клітинної організації.
Мікроорганізми – це організми, невидимі неозброєним оком через їх незначні розміри. Цей критерій – єдиний, який їх поєднує. В іншому світ мікроорганізмів ще різноманітніший, ніж світ макроорганізмів.
Відповідно до сучасної систематики, мікроорганізми відносяться до трьох царств: Vira - до них відносяться віруси; Eucariotae – до них відносяться найпростіші та гриби; Procariotae – до них відносяться справжні бактерії, рикетсії, хламідії, мікоплазми, спірохети, актиноміцети.
3.1. Складіть розгорнутий план.
3.2. Назвіть синтаксичні особливості тексту.
3.3. Перерахуйте засоби зв'язку частин тексту.
Біологія вивчає все живе на планеті Земля, починаючи з глобальної екосистеми Землі – біосфери – і закінчуючи найдрібнішими живими частинками – клітинами. Розділ біології про клітини називається "цитологією". Вона вивчає всі живі клітини, які бувають ядерними та без'ядерними.
Значення ядра для клітини
Як очевидно з назви, без'ядерні клітини немає ядра. Вони характерні для прокаріотів, які власними силами є такими клітинами. Прихильники теорії еволюції вважають, що еукаріотичні клітини походять від прокаріотів. Основною відмінністю еукаріотів у процесі розвитку стало саме клітинне ядро. Справа в тому, що в ядрах міститься вся спадкова інформація – ДНК. Тому для еукаріотів відсутність ядра зазвичай відхилення від норми. Проте бувають винятки.
Прокаріотичні організми
Без'ядерними клітинами є прокаріотичні організми. Прокаріоти - найдавніші істоти, що складаються з однієї клітини або колонії клітин, до них належать бактерії та археї. Їхні клітини називають доядерними.
Головною особливістю біології клітин прокаріотів є, як було згадано, відсутність ядра. З цієї причини їхня спадкова інформація зберігається оригінальним способом – замість еукаріотичних хромосом ДНК прокаріота «упакована» в нуклеоїд – кільцеву область у цитоплазмі. Поряд з відсутністю оформленого ядра немає мембранних органоїдів – мітохондрій, апарату Гольджі, пластид, ендоплазматичної мережі. Натомість необхідні функції виконуються мезосомами. Рибосоми прокаріотів набагато менше еукаріотів за розміром, а їх кількість менша.
Без'ядерні клітини рослин
У рослин є тканини, які з одних без'ядерних клітин. Наприклад, луб чи флоема. Він знаходиться під покривною тканиною і є системою з різних тканин: основною, опорною і провідною. Основним елементом лубу, що відноситься до провідної тканини, є ситоподібні трубки. Складаються вони з члеників - подовжених без'ядерних клітин із тонкими клітинними стінками, головним компонентом яких є целюлоза та пектинові речовини. Ядро вони втрачають при дозріванні - воно відмирає, а цитоплазма перетворюється на тонкий шар, що знаходиться біля стінки клітини. Життя цих без'ядерних клітин пов'язані з клітинами-супутниками, мають ядро; вони тісно пов'язані один з одним і фактично становлять одне ціле. Членники та супутники розвиваються у загальній меристематичній клітині.
Клітини ситоподібних трубок живі, але це єдиний виняток; решта клітин без ядра у рослин є мертвими. У еукаріотів (до яких належать і рослини) без'ядерні клітини здатні жити дуже короткий час. Клітини ситовидних трубок недовговічні, після смерті утворюють поверхневий шар рослини – покривну тканину (наприклад, кору дерева).
Без'ядерні клітини людини та тварин
В організмі людини і ссавців також є клітини без ядра - еритроцити та тромбоцити. Розглянемо їх докладніше.
Еритроцити
Інакше їх називають червоними кров'яними тільцями. На етапі формування молоді еритроцити містять ядро, тоді як дорослі клітини його немає.
Еритроцити забезпечують насичення киснем органів та тканин. За допомогою пігменту гемоглобіну, що міститься в червоних кров'яних клітинах, клітини пов'язують молекули кисню і переносять їх від легень у мозок та до інших життєво важливих органів. Також вони беруть участь у виведенні з організму продукту газообміну - вуглекислого газу 2, транспортуючи його.
Еритроцити людини мають розмір всього 7-10 мкм і форму двояковогнутого диска. Завдяки маленьким розмірам та еластичності, червоні кров'яні тільця легко проходять через капіляри, які значно менші за них за розміром. Внаслідок відсутності ядра та інших клітинних органел кількість гемоглобіну в клітині підвищена, гемоглобін заповнює весь її внутрішній об'єм.
Вироблення еритроцитів проходить у кістковому мозку ребер, черепа та хребта. У дітей задіяний також кістковий мозок кісток ніг та рук. Щохвилини формується понад 2 мільйони еритроцитів, що живуть близько трьох місяців. Цікавий факт - червоні клітини крові становлять приблизно від усіх клітин людини.
Тромбоцити
Раніше їх називали ще кров'яними платівками. Це дрібні клітини крові без'ядерні плоскої форми, розмір яких не перевищує 2-4 мкм. Є фрагментами цитоплазми, які відокремилися від клітин кісткового мозку - мегакаріоцитів.
Функцією тромбоцитів є формування згустку крові, який «затикає» у судинах пошкоджені місця, та забезпечення нормальної згортання крові. Також кров'яні пластинки можуть виділяти сполуки, що сприяють зростанню клітин (так звані фактори росту), тому вони важливі для загоєння пошкоджених тканин та сприяють їх регенерації. Коли тромбоцити активізуються, тобто переходять у новий стан, вони набувають форми сфери з виростами (псевдоподіями), за допомогою яких зчіплюються один з одним або судинною стінкою, закриваючи цим її ушкодження.
Відхилення кількості тромбоцитів від норми може призводити до різних захворювань. Так, зменшення кількості кров'яних пластинок підвищує ризик кровотеч, які збільшення призводить до тромбозу судин, тобто появі згустків крові, які у своє чергу можуть стати причиною інфарктів і інсультів, емболії легеневої артерії та закупорці судин інших органах.
Утворюються тромбоцити в кістковому мозку та селезінці. Після формування 1/3 з них руйнується, а ті, що залишилися, циркулюють у кровотоці трохи довше тижня.
Корнеоцити
Деякі клітини шкіри людини також містять ядер. З без'ядерних клітин складаються два верхні шари епідермісу - роговий і блискучий (циклоподібний). Обидва складаються з однакових клітин - корнеоцитів, які є колишні клітини нижніх шарів епідермісу - кератиноцити. Ці клітини, утворившись на межі зовнішнього та середнього шарів шкіри (дерми та епідермісу), піднімаються в міру "дорослішання" все вище, в шипуватий, а потім і в зернистий шари епідермісу. У кераноциті накопичується білок, що виробляється кератин - важливий компонент, який відповідає за міцність і пружність нашої шкіри. У результаті клітина втрачає ядро і майже всі органели, тому більшу її частину становить білок кератин.
Корнеоцити, що виходять, мають плоску форму. Щільно прилягаючи один до одного, вони утворюють роговий шар шкіри, що служить бар'єром для мікроорганізмів та багатьох речовин – його лусочки виконують захисну функцію. Перехідним від зернистого до рогового служить блискучий шар, що також складається з кератиноцитів, що втратили ядра і органели. Власне, корнеоцити - це мертві клітини, оскільки жодних активних процесів у яких немає.
Без'ядерні клітини у трансплантології
Для клонування клітин корисних тканин у трансплантології застосовуються штучно створені без'ядерні клітини. Так як генетичну інформацію в еукаріотів зберігає саме ядро, шляхом маніпуляцій з ним можна впливати на властивості клітини. Як би фантастично це не звучало, але можна замінити ядро і в такий спосіб отримати зовсім іншу клітку. Для цього ядра видаляються або руйнуються у різний спосіб - хірургічним, за допомогою ультрафіолетового випромінювання або центрифугування в поєднанні з впливом цитохалазинів. В отриману без'ядерну клітину пересаджують нове ядро.
До цих пір вчені не дійшли спільної думки з приводу етичності клонування, тому вона все ще перебуває під забороною.
Таким чином, фактично живі без'ядерні клітини у вищих (еукаріот) організмів майже не зустрічаються. Винятком є клітини крові людини – еритроцити та тромбоцити, а також клітини флоеми у рослин. В інших випадках без'ядерні клітини не можна назвати живими, як, наприклад, клітини верхніх шарів епідермісу або клітини, отримані штучним шляхом для клонування тканин трансплантології.
1. Перерахуйте царства живих організмів, клітини яких мають ядро.
Відповідь. Це царства грибів, рослин, тварин, тобто еукаріотів.
2. Працями яких вчених було створено клітинна теорія?
Відповідь. У 1838-1939рр. німецькі вчені ботанік Маттіас Шлейден та фізіолог Теодор Шванн створили так звану клітинну теорію.
3. У чому основна відмінність прокаріотичної клітини від еукаріотичної?
Відповідь. Усі живі організми землі складаються з клітин. Розрізняють два види клітин, залежно від їхньої організації: еукаріоти та прокаріоти.
Еукаріоти є надцарством живих організмів. У перекладі з грецької мови «еукаріот» означає «володар ядром». Відповідно ці організми у своєму складі мають ядро, в якому закодовано всю генетичну інформацію. До них відносяться гриби, рослини та тварини.
Прокаріоти – це живі організми, у клітинах яких відсутня ядро. Характерними представниками прокаріотів є бактерії та ціанобактерії.
Першими приблизно 3,5 мільярда років тому виникли прокаріоти, які через 2,4 мільярда років започаткували розвиток еукаріотичних клітин.
Еукаріоти та прокаріоти сильно відрізняються за розміром один від одного. Так діаметр еукаріотичної клітини – 0,01-0,1 мм, а прокаріотичної – 0,0005-0,01 мм. Об'єм еукаріота близько 10000 разів більший, ніж обсяг прокаріоту.
Прокаріоти мають кільцеву ДНК, яка міститься в нуклеоїді. Ця клітинна область відокремлена від решти цитоплазми за допомогою мембрани. ДНК ніяк не пов'язана з РНК та білками, відсутні хромосоми. ДНК еукаріотичних клітин лінійна, розташована в ядрі, в якому є хромосоми.
Прокаріоти розмножуються переважно простим розподілом навпіл, тоді як еукаріоти діляться за допомогою мітозу, мейозу або поєднанням цих двох способів.
У еукаріотичних клітин є органели, що характеризуються наявністю власного генетичного апарату: мітохондрії та пластиди. Вони оточені мембраною і мають здатність до розмноження у вигляді поділу.
У прокаріотів також зустрічаються органели, але в меншій кількості і не обмежені мембраною.
Еукаріоти, на відміну від прокаріотів, мають здатність до перетравлення твердих частинок, укладаючи їх у мембранний пляшечку. Існує думка, що ця особливість виникла у відповідь на необхідність повноцінно забезпечити живленням клітину у багато разів більшу за прокаріотичну. Наслідком наявності у еукаріотів фагоцитозу стала поява перших хижаків.
Джгутики еукаріотів мають досить складну будову. Вони являють собою тонкі клітинні вирости, оточені трьома шарами мембрани, що містять 9 пар мікротрубочок по периферії та дві в центрі. Мають товщину до 0,1 мм і здатні згинатися по всій довжині. Крім джгутиків, для еукаріотів характерна наявність вій. Вони за своєю структурою ідентичні джгутикам, відрізняючись лише розміром. Довжина вій не більше 0,01 мм.
Деякі прокаріоти також мають джгутики, однак, дуже тонкі, близько 20 нанометрів у діаметрі. Вони є пасивно обертаються порожнисті білкові нитки.
4. Чи всі еукаріотичні клітини мають ядро?
Відповідь. У еукаріотичних організмів у всіх клітинах є ядро, за винятком зрілих еритроцитів ссавців та клітин ситоподібних трубок рослин.
5. Яка будова клітинної мембрани?
Відповідь. Клітинна мембрана є оболонкою, що відокремлює вміст клітини від зовнішнього середовища або сусідніх клітин. Основу клітинної мембрани становить подвійний шар ліпідів, який занурені білкові молекули, деякі з них виконують функцію рецепторів. Зовні мембрана покрита шаром глікопротеїнів – гликокаліксом.
Питання після §14
1. Яку будову має мембрана клітини? Які функції вона виконує?
Відповідь. Кожна клітина покрита плазматичною (цитоплазматичною) мембраною, що має товщину 8-12 нм. Ця мембрана побудована з двох шарів ліпідів (біліпідний шар, або бішар). Кожна молекула ліпіду утворена гідрофільною головкою та гідрофобним хвостом. У біологічних мембранах молекули ліпідів розташовуються головками назовні, а хвостами всередину (одно до одного). Подвійний шар ліпідів забезпечує бар'єрну функцію мембрани, не даючи вмісту клітини розтікатися та перешкоджаючи проникненню в клітину небезпечних для неї речовин. У біліпідний шар мембрани занурено численні молекули білків. Одні з них знаходяться на зовнішній стороні мембрани, інші – на внутрішній, а треті пронизують всю мембрану наскрізь. Мембранні білки виконують низку найважливіших функцій. Деякі білки є рецепторами, з допомогою яких клітина сприймає різні на свою поверхню. Інші білки утворюють канали, якими здійснюється транспорт різних іонів у клітину і з неї. Треті білки є ферментами, які забезпечують процеси життєдіяльності у клітині. Як ви вже знаєте, харчові частки не можуть пройти через мембрану; вони проникають у клітину шляхом фагоцитозу чи піноцитозу. Загальна назва фаго- та піноцитозу – ендоцитоз. Існує і зворотний ендоцитоз процес - екзоцитоз, коли речовини, синтезовані в клітині (наприклад, гормони), упаковуються в мембранні бульбашки, які підходять до клітинної мембрани, вбудовуються в неї, і вміст бульбашки викидається з клітини. Так само клітина може позбавлятися і непотрібних їй продуктів обміну.
2. Яка будова ядерної оболонки?
Відповідь. Ядро відокремлено від цитоплазми оболонкою, що складається із двох мембран. Внутрішня мембрана – гладка, а зовнішня перетворюється на канали ендоплазматичної мережі (ЕПС). Загальна товщина двомембранної ядерної оболонки становить 30 нм. У ній є безліч пір, якими з ядра в цитоплазму виходять молекули іРНК і тРНК, а в ядро з цитоплазми проникають ферменти, молекули АТФ, неорганічних іонів і т. д.
3. Яка функція ядра у клітині?
Відповідь. У ядрі міститься вся інформація про процеси життєдіяльності, зростання та розвиток клітини. Ця інформація зберігається в ядрі як молекул ДНК, що входять до складу хромосом. Тому ядро координує та регулює синтез білка, а отже, всі процеси обміну речовин та енергії, що протікають у клітині.
Роль ядра у клітці можна продемонструвати у такому досвіді. Клітину амеби поділяють на частини, в одній з яких міститься ядро, а інша, природно, виявляється без ядра. Перша частина швидко оговтується від травми, харчується, росте, починає ділитися. Друга частина існує кілька днів, а потім гине. Але якщо в неї ввести ядро від іншої амеби, вона швидко відновлюється в нормальний організм, який здатний виконувати всі життєві функції амеби
4. Що таке хроматин?
Відповідь. Хроматин – це ДНК, пов'язана із білками. Перед поділом клітини ДНК щільно скручується, утворюючи хромосоми, а ядерні білки – гістони – необхідні для правильного укладання ДНК, в результаті якої обсяг, який займає ДНК, у багато разів зменшується. У розтягнутому вигляді довжина хромосоми людини може сягати 5 див.
5. Скільки молекул ДНК утворюють одну хромосому?
Відповідь. Кількість молекул ДНК у хромосомі залежить від стадії клітинного циклу.
До реплікації ДНК у хромосомі одна хроматида (тобто одна молекула ДНК) і набір хромосом описується формулою 2n2c (тобто скільки хромосом - 2n, стільки і хроматид - 2c).
У період інтерфази відбувається реплікація ДНК (подвоєння хроматид) і до кінця інтерфази хромосоми стають двороматидними і набір хромосом описується формулою 2n4c (тобто хромосом - 2n, а хроматид в 2 рази більше - 4c). Двохроматидні хромосоми містять 2 молекули ДНК.
У профазі та метафазі мітозу хромосоми двороматидні та набір хромосом описується формулою 2n4c.
В анафазі хроматиди розходяться до полюсів і у кожного полюса утворюється диплоїдний набір однохроматидних хромосом 2n2c (в одного полюса) і 2n2c (у іншого полюса).
У телофазі навколо хромосом формується ядерна оболонка, у клітині 2 ядра, кожне з яких містить диплоїдний набір однохроматидних хромосом 2n2c (в одному ядрі) та 2n2c (в іншому ядрі).
6. Яку функцію виконують ядерця?
Відповідь. Ядро - ділянки ДНК, які відповідають за синтез молекул РНК і білків, що використовуються клітиною для побудови рибосом
7. Які клітини мають одне ядро, а кілька ядер?
Відповідь. Багатоядерні клітини: клітини скелетних м'язів, волокна поперечно-смугастої мускулатури, до 20% клітин печінки людини, миші, кропива дводомна, виноградний равлик, гриб-трутник, клоп ягідний, кишкова паличка, інфузорія туфелька.
8. Які клітини немає ядер?
Відповідь. Не мають ядра клітини прокаріотів. У еукаріотів практично всі клітини мають ядра. Єдиний виняток становлять еритроцити та тромбоцити ссавців.
Еукаріоти – це найбільш прогресивно влаштовані організми. У нашій статті ми розглянемо, хто з представників живої природи належить до цієї групи та які риси організації дозволили зайняти їм панівне становище в органічному світі.
Хто такі еукаріоти
Згідно з визначенням поняття, еукаріоти – це організми, клітини яких містять оформлене ядро. До них належать такі царства: Рослини, Тварини, Гриби. Причому немає значення, наскільки складно влаштований їх організм. Мікроскопічна амеба, колонії вольвоксу - всі вони еукаріоти.
Хоча клітини справжніх тканин іноді може бути позбавлені ядра. Наприклад, його немає в еритроцитах. Натомість дана клітина крові містить гемоглобін, що переносить кисень і вуглекислий газ. Подібні клітини містять ядро лише перших етапах свого розвитку. Потім ця органела руйнується, а водночас і втрачається здатність всієї структури до поділу. Тому, виконавши свої функції, такі клітини гинуть.
Будова еукаріотів
У клітинах усіх еукаріотів є ядро. Причому, іноді навіть не одне. Ця двомембранна органела містить у своєму матриксі генетичну інформацію, зашифровану як молекул ДНК. Ядро складається з поверхневого апарату, який забезпечує транспорт речовин, і матриксу – його внутрішнього середовища. Основна функція даної структури - зберігання спадкової інформації та її передача дочірнім клітинам, що утворюються внаслідок розподілу.
Внутрішнє середовище ядра представлено кількома складовими. Насамперед це каріоплазма. У ній знаходяться ядерця і нитки хроматину. Останні складаються з білків та нуклеїнових кислот. Саме за їх спіралізації формуються хромосоми. Вони є носіями генетичної інформації. Еукаріоти – це організми, у яких у деяких випадках можуть формуватися ядра двох видів: вегетативні та генеративні. Яскравий приклад цього – інфузорія. Її генеративні ядра здійснюють збереження та передачу генотипу, а вегетативні – регуляцію
Основні відмінності про- та еукаріотів
Прокаріоти немає оформленого ядра. До цієї групи організмів належить єдине – бактерії. Але така риса будови зовсім не означає, що в клітинах цих організмів відсутні носії генетичної інформації. Бактерії містять кільцеві молекули ДНК – плазміди. Однак розташовані вони у вигляді скупчень у певному місці цитоплазми та не мають загальної оболонки. Така структура називається нуклеоїд. Є ще одна відмінність. ДНК у клітинах прокаріотів не пов'язана з білками ядра. Вченими встановлено існування плазмід та у клітинах еукаріотів. Вони знаходяться в деяких напівавтономних органелах, наприклад, пластидах і мітохондріях.
Прогресивні риси будови
До еукаріотів належать організми, які відрізняються складнішими рисами будови на всіх рівнях організації. Насамперед це стосується способу розмноження. забезпечує найпростіший із них - надвоє. Еукаріоти – це організми, які здатні і до всіх видів відтворення собі подібних: статевого та безстатевого, партеногенезу, кон'югації. Це забезпечує обмін генетичною інформацією, появу і закріплення в генотипі низки корисних ознак, а отже, і кращу адаптацію організмів до умов навколишнього середовища, що постійно змінюються. Ця особливість і дозволила еукаріотам зайняти панівне становище
Отже, еукаріот є організми, в клітинах яких є оформлене ядро. До них відносяться рослини, тварини та гриби. Наявність ядра є прогресивною рисою будівлі, що забезпечує високий рівень розвитку та адаптації.