Григорианский календарь
Этот калькулятор позволяет перевести дату с Юлианского на Григорианский календарь, а также расчитать дату православной Пасхи по старому стилю
* для расчета пасхи по новому стилю необходимо полученную по старому стилю дату ввести в форму для расчета
(поправка +13 дн. к Юлианскому календарю)
2019 год невисокосный
В 2019 году православная Пасха выпадает на 15 апреля (по Юлианскому календарю)
Расчет даты православной пасхи выполняется по алгоритму Карла Фридриха Гаусса
Недостатки юлианского календаря
В 325 г. н. э. состоялся Никейский церковный собор. На нем был принят для всего христианского мира юлианский календарь, по которому в то время весеннее равноденствие приходилось на 21 марта. Для церкви это был важный момент в определении времени празднования пасхи - одного из важнейших религиозных праздников. Принимая юлианский календарь, церковники полагали, что он является идеально точным. Однако в нем, как мы знаем, за каждые 128 лет накапливается ошибка в одни сутки.
Ошибка юлианского календаря привела к тому, что действительное время весеннего равноденствия перестало совпадать с календарным. Момент равенства дня и ночи переходил на все более ранние числа: сначала на 20 марта, затем на 19, 18 и т. д. Ко второй половине XVI в. ошибка составила 10 дней: по юлианскому календарю момент равноденствия должен был наступать 21 марта, а в действительности он наступал уже 11 марта.
История григорианской реформы.
Неточность юлианского календаря была обнаружена в первой четверти XIV в. Так, в 1324 г. византийский ученый Никифор Григора обратил внимание императора Андроника II на то, что весеннее равноденствие уже не приходится на 21 марта и, значит, пасха будет постепенно отодвигаться на более позднее время. Поэтому он считал необходимым исправить календарь и вместе с ним расчет пасхалий. Однако император отклонил предложение Григора, считая реформу практически неосуществимой из-за невозможности достигнуть на этот счет соглашения между отдельными православными церквами.
На неточность юлианского календаря указывал и греческий ученый Матвей Властарь, живший в Византии в первой половине XIV в. Однако он не считал нужным вносить исправления, так как видел в этом некоторое «преимущество», состоящее в том, что запаздывание православной пасхи избавляет ее от совпадения с еврейской пасхой. Одновременное их празднование запрещалось постановлениями некоторых «Вселенских» соборов и различными церковными канонами.
Интересно отметить, что в 1373 г. византийский ученый Исаак Аргир, более глубоко понимавший необходимость исправления юлианского календаря и правил расчета пасхалий, считал такое мероприятие бесполезным. Причина такого отношения к календарю объяснялась тем, что Аргир был глубоко уверен в предстоящем через 119 лет «светопреставлении» и конце мира, так как исполнится 7000 лет «со дня сотворения мира». Стоит ли заниматься реформой календаря, если для жизни всего человечества осталось так мало времени!
Необходимость реформы юлианского календаря понимали и многие представители католической церкви. В XIV в. за исправление календаря высказывался папа Климент VI.
В марте 1414 г. календарный вопрос обсуждался по инициативе кардинала Пьера д′Альи. Недостатки юлианского календаря и неточность существующих пасхалий были предметом обсуждения на Базельском соборе в марте 1437 г. Здесь со своим проектом выступил выдающийся философ и ученый эпохи Возрождения Николай Кузанский (1401-1464), один из предшественников Коперника.
В 1475 г. папа Сикст IV начал подготовку к реформе календаря и исправлению пасхалий. Для этой цели он пригласил в Рим выдающегося немецкого астронома и математика Региомонтана (1436-1476). Однако неожиданная смерть ученого вынудила папу отложить осуществление своего намерения.
В XVI в. вопросами реформы календаря занимались еще два «вселенских» собора: Латеранский (1512- 1517) и Тридентский (1545-1563). Когда в 1514 г. Латеранский собор создал комиссию по реформе календаря, то римская курия пригласила тогда уже известного в Европе польского астронома Николая Коперника (1473-1543) приехать в Рим и принять участие в работе календарной комиссии. Однако Коперник уклонился от участия в комиссии и указал на преждевременность такой реформы, так как, по его мнению, к этому времени не была установлена достаточно точно продолжительность тропического года.
Григорианская реформа. К середине XVI в. вопрос о реформе календаря получил настолько широкое распространение и важность его решения оказалась столь необходимой, что откладывать этот вопрос дальше было признано нежелательным. Вот почему в 1582 г. римский папа Григорий XIII создал специальную комиссию, в состав которой ввел Игнатия Данти (1536-1586) - известного в то время профессора астрономии и математики Болонского университета. Этой комиссии было поручено разработать проект новой календарной системы.
После ознакомления со всеми предложенными вариантами нового календаря комиссия одобрила проект, автором которого являлся итальянский математик и врач Луиджи Лилио (или Алоизий Лилий, 1520-1576), преподаватель медицины университета города Перуджи. Этот проект в 1576 г. опубликовал брат ученого - Антонио Лилио, еще при жизни Луиджи принимавший активное участие в разработке нового календаря.
Проект Лилио был принят папой Григорием XIII. 24 февраля 1582 г. он издал специальную буллу (рис. 11), по которой счет дней был передвинут на 10 суток вперед и день после четверга 4 октября 1582 г. пятницу предписывалось считать не 5, а 15 октября. Этим сразу была исправлена ошибка, накопившаяся со времени Никейского собора, и весеннее равноденствие вновь пришлось на 21 марта.
Труднее было решить вопрос с введением в календарь такой поправки, которая обеспечивала бы на долгие времена совпадение календарной даты весеннего равноденствия с его фактической датой. Для этого надо было знать продолжительность тропического года.
К этому времени уже были опубликованы астрономические таблицы, известные под названием «Прусских таблиц». Они были составлены немецким астрономом и математиком Эразмом Рейнгольдом (1511- 1553) и изданы в 1551 г. Продолжительность года в них принималась равной 365 суткам 5 часам 49 минутам 16 секундам, т. е. более истинного значения тропического года всего на 30 секунд. Длина года юлианского календаря отличалась от нее на 10 мин. 44 сек. в год, что давало ошибку в сутки за 135 лет, а за 400 лет - несколько более трех суток.
Следовательно, юлианский календарь в каждые 400 лет уходит вперед на трое суток. Поэтому во избежание новых ошибок было решено в каждые 400 лет выбрасывать из счета 3 дня. По юлианскому календарю за 400 лет должно быть 100 високосных годов. Для осуществления реформы понадобилось сократить их число до 97. Лилио предложил считать простыми те вековые годы юлианского календаря, число сотен в которых не делится на 4. Таким образом, в новом календаре к високосным относятся только те вековые годы, число столетий которых делится на 4 без остатка. Такими годами, являются: 1600, 2000, 2400, 2800 и т. д. Годы же 1700, 1800, 1900, 2100 и т. д. будут простыми.
Реформированная календарная система получила название григорианской или «нового стиля».
Точен ли григорианский календарь? Мы уже знаем, что григорианский календарь тоже не совсем точен. Ведь при исправлении календаря начали выбрасывать трое суток в каждые 400 лет, тогда как такая ошибка набегает лишь за 384 года. Для определения ошибки григорианского календаря вычислим среднюю продолжительность года в нем.
В периоде из 400 лет будет 303 года по 365 дней и 97 лет по 366 дней. Всего дней в четырехвековом периоде будет 303 × 365 + 97 × 366 == 110 595 + 35 502 = 146 097. Разделим это число на 400. Тогда получим 146097/400 = 365,242500 c точностью до шестого десятичного знака. Такова средняя продолжительность года григорианского календаря. Это значение отличается от принятого сейчас значения длины тропического года всего-навсего на 0,000305 средних суток, что дает различие в целые сутки за 3280 лет.
Григорианский календарь можно было бы усовершенствовать и сделать еще более точным. Для этого достаточно один високосный год раз в 4000 лет считать простым. Такими годами могли бы быть 4000, 8000 и т. д. Так как ошибка григорианского календаря составляет 0,000305 суток в год, то за 4000 лет она составит 1,22 суток. Если исправить календарь еще на одни сутки в 4000 лет, то останется ошибка, в 0,22 суток. Такая ошибка увеличится до целых суток только за 18 200 лет! Но такая точность уже не представляет никакого практического интереса.
Когда и где впервые введен григорианский календарь? Григорианский календарь не сразу получил всеобщее распространение. В странах, где господствующей религией был католицизм (Франция, Италия, Испания, Португалия, Польша и др.), он был введен в 1582 г. или несколько позднее. Другие страны признали его только через десятки и сотни лет.
В государствах, в которых было сильно развито лютеранство, долгое время руководствовались поговоркой, что «лучше разойтись с Солнцем, чем сойтись с папой». Еще дольше против нового стиля выступала православная церковь.
В ряде стран при введении григорианского календаря пришлось преодолеть большие трудности. В истории известны «календарные беспорядки», возникшие в 1584 г. в Риге и направленные против указа польского короля Стефана Батория о введении нового календаря не только в Польше, по и в Задвинском герцогстве, находившемся в то время под литовско-польским господством. Несколько лет продолжалась борьба латышского народа против польского засилия и католицизма. «Календарные беспорядки» прекратились только после того, как в 1589 г. руководители восстания Гизе и Бринкен были арестованы, подвергнуты жестоким пыткам и казнены.
В Англии введение нового календаря сопровождалось переносом начала нового года с 25 марта па 1 января. Таким образом, 1751 год в Англии состоял только из 282 дней. Лорда Честерфильда, по инициативе которого была произведена календарная реформа в Англии, горожане преследовали криками: «Отдай нам наши три месяца».
В XIX в. делались попытки ввести григорианский календарь в России, но всякий раз эти попытки терпели неудачу из-за противодействия церкви и правительства. Только в 1918 г., сразу после установления в России советской власти, была осуществлена календарная реформа.
Различие между двумя календарными системами. Ко времени реформы календаря разница между старым и новым стилями составляла 10 суток. Эта поправка осталась такой же и в XVII в., так как 1600 год был високосным как по новому стилю, так и по старому. Но в XVIII в. поправка увеличилась до 11 суток, в XIX в. - до 12 суток и, наконец, в XX в. - до 13 суток.
Как установить ту дату, после которой поправка меняет свою величину?
Причина изменения величины поправки зависит от того, что в юлианском календаре 1700, 1800 и 1900 годы являются високосными, т. е. эти годы в феврале содержат по 29 дней, а в григорианском не являются високосными и имеют в феврале только 28 дней.
Для перевода юлианской даты любого события, происшедшего после реформы 1582 г., на новый стиль можно пользоваться таблицей:
Из этой таблицы видно, что критическими днями, по прошествии которых поправка увеличивается на один день, являются 29 февраля по старому стилю тех вековых годов, в которых по правилам григорианской реформы из счета выброшен один день, т. е. годов 1700, 1800, 1900, 2100, 2200 и т. д. Следовательно, начиная с 1 марта этих годов, опять же по старому стилю, поправка увеличивается на один день.
Особое место занимает вопрос о пересчете дат событий, имевших место до введения григорианского календаря в XVI в. Такой пересчет важен и тогда, когда собираются отметить годовщину какого-либо исторического события. Так, в 1973 г. человечество отмечало 500-летие со дня рождения Коперника. Известно, что он родился 19 февраля 1473 г. по старому стилю. Но мы сейчас живем по григорианскому календарю и поэтому надо было произвести пересчет интересующей нас даты на новый стиль. Как же это было сделано?
Так как в XVI в. разница между двумя календарными системами составляла 10 суток, то, зная, с какой скоростью она изменяется, можно установить величину этой разницы для различных веков, предшествовавших реформе календаря. При этом следует иметь в виду, что в 325 г. Никейский собор принял юлианский календарь и весеннее равноденствие тогда приходилось па 21 марта. Учитывая все это, можно продолжить табл. 1 в обратную сторону и получить следующие переводные поправки:
| Интервал дат | Поправка |
| от 1.III.300 г. до 29.II.400 г. | 0 суток |
| от 1.III.400 г. до 29.II.500 г. | + 1 сутки |
| от 1.III.500 г. до 29.II.600 г. | + 2 суток |
| от 1.III.600 г. до 29.II.700 г. | + 3 суток |
| от 1.III.700 г. до 29.II.900 г. | + 4 суток |
| от 1.III.900 г. до 29.II.1000 г. | + 5 суток |
| от 1.III.1000 г. до 29.II.1100 г. | + 6 суток |
| от 1.III.1100 г. до 29.II.1300 г. | + 7 суток |
| от 1.III.1300 г. до 29.II.1400 г. | + 8 суток |
| от 1.III.1400 г. до 29.II.1500 г. | + 9 суток |
| от 1.III.1500 г. до 29.II.1700 г. | + 10 суток |
Из этой таблицы видно, что для даты 19 феврале 1473 г. поправка будет составлять +9 суток. Следовательно, 500-летие со дня рождения Коперника отмечалось 19 +9-28 февраля 1973 г.
Григорианский календарь
Григориа?нский календа?рь в католических странах был введён папой Григорием XIII 4 октября 1582 года взамен старого юлианского: следующим днём после четверга 4 октября стала пятница 15 октября.
В григорианском календаре длительность года принимается равной 365,2425 суток. Длительность невисокосного года - 365 суток, високосного - 366.
365,2425 = 365 + 0,25 - 0,01 + 0,0025 = 365 + 1 / 4 - 1 / 100 + 1 / 400
Отсюда следует распределение високосных годов:
Год, номер которого кратен 400 - високосный;
Остальные годы - год, номер которого кратен 100 - не високосный;
Остальные годы - год, номер которого кратен 4 -високосный.
Ошибка в одни сутки по сравнению с годом равноденствий в григорианском календаре накопится примерно за 10 000 лет (в юлианском - примерно за 128 лет). Часто встречающаяся оценка, приводящая к величине порядка 3000 лет, получающаяся при сравнении длины года в григорианском календаре со средней текущей астрономической длиной тропического года, связана с неверным определением последней как интервала между соседними равноденствиями и является устоявшимся заблуждением.
Месяцы
Согласно григорианскому календарю год делится на 12 месяцев, продолжительностью от 28 до 31 дня:
История
Поводом к принятию нового календаря стало постепенное смещение по отношению к юлианскому календарю дня весеннего равноденствия, по которому определялась дата Пасхи, и рассогласование пасхальных полнолуний с астрономическими. До Григория XIII проект пытались осуществить папы Павел III и Пий IV, но успеха они не достигли. Подготовку реформы по указанию Григория XIII осуществляли астрономы Христофор Клавиус и Луиджи Лилио (он же Алоизий Лилий). Результаты их труда были зафиксированы в папской булле, названной по первой строке лат. Inter gravissimas («Среди важнейших»).
Во-первых, новый календарь сразу на момент принятия сдвигал на 10 дней текущую дату из-за накопившихся ошибок.
Во-вторых, в нём стало действовать новое, более точное правило о високосном годе. Год високосен, то есть содержит 366 дней, если:
1. номер года кратен 400 (1600, 2000, 2400);
2. остальные годы - номер года кратен 4 и не кратен 100 (…1892, 1896, 1904, 1908…).
В-третьих, модифицировались правила расчета христианской пасхи.
Таким образом, с течением времени юлианский и григорианский календари расходятся всё более: на 1 сутки в столетие, если номер предыдущего столетия не делится на 4. Григорианский календарь намного точнее юлианского календаря. Он даёт гораздо лучшее приближение к тропическому году.
В 1583 году Григорий XIII направил Константинопольскому патриарху Иеремии II посольство с предложением перейти на новый календарь. В конце 1583 года на соборе в Константинополе предложение было отвергнуто как не соответствующее каноническим правилам празднования Пасхи.
В России григорианский календарь введён в 1918 году декретом Совнаркома, согласно которому в 1918 году после 31 января следовало 14 февраля.
С 1923 года большинство поместных православных церквей, за исключением Русской, Иерусалимской, Грузинской, Сербской и Афона, приняло похожий на григорианский новоюлианский календарь, совпадающий с ним до 2800 года. Он также был формально введён патриархом Тихоном для употребления в Русской православной церкви 15 октября 1923 года. Однако это нововведение, хотя и было принято практически всеми московскими приходами, в общем вызвало несогласие в Церкви, поэтому уже 8 ноября 1923 года патриарх Тихон распорядился «повсеместное и обязательное введение нового стиля в церковное употребление временно отложить». Таким образом, новый стиль действовал в РПЦ только 24 дня.
В 1948 году на Московском совещании Православных церквей постановлено, что Пасха, также как и все переходящие праздники, должна рассчитываться по александрийской пасхалии (юлианскому календарю), а непереходящие по тому календарю, по которому живёт Поместная церковь. Финляндская православная церковь празднует Пасху по григорианскому календарю.
Разница юлианского и григорианского календарей
Разница дат юлианского и григорианского календарей:
| Век | Разница, дней | Период (по юлианскому календарю) | Период (по григорианскому календарю) |
| XVI и XVII | 10 | 29.02.1500-28.02.1700 | 10.03.1500-10.03.1700 |
| XVIII | 11 | 29.02.1700-28.02.1800 | 11.03.1700-11.03.1800 |
| XIX | 12 | 29.02.1800-28.02.1900 | 12.03.1800-12.03.1900 |
| XX и XXI | 13 | 29.02.1900-28.02.2100 | 13.03.1900-13.03.2100 |
| XXII | 14 | 29.02.2100-28.02.2200 | 14.03.2100-14.03.2200 |
| XXIII | 15 | 29.02.2200-28.02.2300 | 15.03.2200-15.03.2300 |
До 5 (15) октября 1582 года был только один календарь - юлианский. Пересчитывать задним числом можно согласно таблице. Например, 14 (23) июля 1471 года.
Даты перехода стран на григорианский календарь
| Последний день юлианского календаря | Первый день григорианского календаря | Государства и территории |
| 4 октября 1582 | 15 октября 1582 | Испания, Италия, Португалия, Речь Посполитая (федеративное государство в составе Великого княжества Литовского и Польши) |
| 9 декабря 1582 | 20 декабря 1582 | Франция, Лотарингия |
| 21 декабря 1582 | 1 января 1583 | Голландия, Брабант, Фландрия |
| 10 февраля 1583 | 21 февраля 1583 | Льеж |
| 13 февраля 1583 | 24 февраля 1583 | Аугсбург |
| 4 октября 1583 | 15 октября 1583 | Трир |
| 5 декабря 1583 | 16 декабря 1583 | Бавария, Зальцбург, Регенсбург |
| 1583 | Австрия (часть), Тироль | |
| 6 января 1584 | 17 января 1584 | Австрия |
| 11 января 1584 | 22 января 1584 | Швейцария (кантоны Люцерн, Ури, Швиц, Цуг, Фрайбург, Золотурн) |
| 12 января 1584 | 23 января 1584 | Силезия |
| 1584 | Вестфалия, Испанские колонии в Америке | |
| 21 октября 1587 | 1 ноября 1587 | Венгрия |
| 14 декабря 1590 | 25 декабря 1590 | Трансильвания |
| 22 августа 1610 | 2 сентября 1610 | Пруссия |
| 28 февраля 1655 | 11 марта 1655 | Швейцария (кантон Вале) |
| 18 февраля 1700 | 1 марта 1700 | Дания (включая Норвегию), протестантские немецкие государства |
| 16 ноября 1700 | 28 ноября 1700 | Исландия |
| 31 декабря 1700 | 12 января 1701 | Швейцария (Цюрих, Берн, Базель, Женева) |
| 2 сентября 1752 | 14 сентября 1752 | Великобритания и колонии |
| 17 февраля 1753 | 1 марта 1753 | Швеция (включая Финляндию) |
| 5 октября 1867 | 18 октября 1867 | Аляска |
| 1 января 1873 | Япония | |
| 20 ноября 1911 | Китай | |
| Декабрь 1912 | Албания | |
| 31 марта 1916 | 14 апреля 1916 | Болгария |
| 31 января 1918 | 14 февраля 1918 | Советская Россия, Эстония |
| 1 февраля 1918 | 15 февраля 1918 | Латвия, Литва (фактически, с начала немецкой оккупации в 1915 году) |
| 18 января 1919 | 1 февраля 1919 | Румыния, Югославия |
| 9 марта 1924 | 23 марта 1924 | Греция |
| 18 декабря 1925 | 1 января 1926 | Турция |
| 17 сентября 1928 | 1 октября 1928 | Египет |
Замечания
Из этого списка следует, что в ряде стран, например в России, в 1900 году был день 29 февраля, тогда как в большинстве стран его не было.
В некоторых странах, перешедших на григорианский календарь, впоследствии возобновлялось юлианское летоисчисление в результате их присоединения к другим государствам.
В XVI веке перешла на григорианский календарь только католическая часть Швейцарии, протестантские кантоны перешли в 1753 году, а последний, Гризон, - в 1811 году.
В ряде случаев переход на григорианский календарь сопровождался серьёзными беспорядками. Например, когда польский король Стефан Баторий ввёл в Риге новый календарь (1584 год), местные купцы подняли мятеж, заявив, что сдвиг на 10 дней срывает их сроки поставок и приводит к значительным убыткам. Мятежники разгромили рижскую церковь и убили несколько муниципальных служащих. Справиться с «календарными беспорядками» и повесить его руководителей удалось только летом 1589 года.
В связи с разновременным переходом стран на григорианский календарь могут возникать фактические ошибки восприятия: например, известно, что Мигель де Сервантес и Уильям Шекспир умерли 23 апреля 1616 года. На самом деле эти события произошли с разницей в 10 дней, так как в католической Испании новый стиль действовал с самого введения его папой, а Великобритания перешла на новый календарь только в 1752 году.
Необычным был переход на григорианский календарь на Аляске, так как там он сочетался с переносом линии перемены даты. Поэтому после пятницы 5 октября 1867 года по старому стилю следовала еще одна пятница 18 октября 1867 года по новому стилю.
Клетки как растений, так и животных отделены от своего окружения плазматической мембраной. Каждая клетка состоит из двух важнейших, неразрывно связанных между собой частей – ядра и цитоплазмы.
Клеточное ядро состоит из оболочки, ядерного сока (нуклеоплазмы), ядрышка и хроматина. Функциональная роль ядерной оболочки заключается в обособлении генетического материала (хромосом) клетки от цитоплазмы и в регуляции двусторонних взаимодействий ядра и цитоплазмы. Основу ядерного сока составляют белки. Ядерный сок образует внутреннюю среду ядра, в связи с чем он играет важную роль в обеспечении функционирования генетического материала.
Ядрышко представляет собой плотное округлое тельце, располагающееся в ядерном соке. В ядре клетки в зависимости от ее функционального состояния число ядрышек колеблется от 1 до 5–7 и более. Ядрышко не является самостоятельным органоидом клетки. Оно лишено мембраны и образуется вокруг участка хромосомы, в котором закодирована структура рибосомных рибонуклеиновых кислот (рРНК). Этот участок носит название ядрышкового организатора; на нем синтезируется рРНК. Кроме накопления рРНК, в ядрышке формируются рибосомы, которые затем перемещаются в цитоплазму.
Хроматин представлен в виде глыбок, гранул и сетевидных структур, хорошо окрашивающихся некоторыми красителями. Хроматин содержит дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и белки и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом.
В цитоплазме различают основное вещество (матрикс), органеллы и включения. Основное вещество цитоплазмы заполняет пространство между клеточной оболочкой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Оно образует внутреннюю среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие.
Органеллы – это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке жизненно важные функции. Существуют органеллы, свойственные всем клеткам, – это митохондрии, клеточный центр, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы, лизосомы, пероксисомы, и есть органеллы, свойственные только определенным типам клеток, например, отвечающие за окрашивание мышц, за реснички эпителия трахеи и бронхов.
Включениями называют относительно непостоянные компоненты цитоплазмы, которые служат запасными питательными веществами (жир, гликоген) и являются продуктами, подлежащими выведению из клетки (гранулы секрета), балластными веществами (некоторые пигменты).
51. Клеточный цикл
Закономерные изменения структурно-функциональных характеристик клетки во времени составляют содержание жизненного цикла клетки (клеточного цикла). Клеточный цикл – это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или гибели. Важным компонентом клеточного цикла является митотический цикл – комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткой специфических функций, а также периоды покоя. В периоды покоя ближайшая судьба клетки не определена: она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении.
Митоз – способ деления клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений.
После завершения митоза клетка может вступить в период подготовки к синтезу ДНК. В течение этого периода в клетке усиленно синтезируются РНК и белки, повышается активность ферментов, участвующих в биосинтезе ДНК. После завершения фазы подготовки клетка приступает к синтезу ДНК или ее редупликации – удвоению. Продолжительность синтеза ДНК – S-фазы митотического цикла – в разных клетках неодинакова: от нескольких минут у бактерий до 6-12 часов в клетках млекопитающих.
После завершения синтеза ДНК клетка, как правило, начинает делиться не сразу. В этот период завершается подготовка клетки к митозу. Для осуществления митотического деления клетки необходимы и другие подготовительные процессы, в том числе удвоение центриолей, синтез белков, из которых строится ахроматиновое веретено, завершение роста клетки. При вступлении клетки в митоз меняется ее функциональная активность: прекращается амебоидальное движение у простейших и у лейкоцитов высших животных; поглощение жидкости и деятельность сократительных вакуолей у амеб; часто исчезают специфические структуры клетки (например, реснички эпителиальных клеток).
Цитоплазма представляет собой внутреннее содержимое клетки и состоит из гиалоплазмы и находящихся в нем разнообразных внутриклеточных структур.
Гиалоплазма (матрикс) - это водный раствор неорганических и органических веществ, способный изменять свою вязкость и находящиеся в постоянном движении. Способность к движению или, течению цитоплазмы, называют циклозом .
Матрикс - это активная среда, в которой протекают многие физические и химические процессы и которая объединяет все элементы клетки в единую систему.
Цитоплазматические структуры клетки представлены включениями и органоидами. Включения - относительно непостоянные, встречающиеся в клетках некоторых типов в определенные моменты жизнедеятельности, например, в качестве запаса питательных веществ (зерна крахмала, белков, капли гликогена) или продуктов подлежащих выделению из клетки. Органоиды - постоянные и обязательные компоненты большинства клеток, имеющим специфическую структуру и выполняющим жизненно важную функцию.
К мембранным органоидам эукариотической клетки относят эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пластиды.
Эндоплазматическая сеть . Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети.
Эндоплазматическая сеть неоднородна по своему строению. Известны два ее типа - гранулярная и гладкая. На мембранах каналов и полостей гранулярной сети располагается множество мелких округлых телец - рибосом, которые придают мембранам шероховатый вид. Мембраны гладкой эндоплазматической сети не несут рибосом на своей поверхности.
Эндоплазматическая сеть выполняет много разнообразных функций. Основная функция гранулярной эндоплазматической сети - участие в синтезе белка, который осуществляется в рибосомах.
На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез липидов и углеводов. Все эти продукты синтеза накапливаются н каналах и полостях, а затем транспортируются к различным органоидам клетки, где потребляются или накапливаются в цитоплазме в качестве клеточных включений. Эндоплазматическая сеть связывает между собой основные органоиды клетки.
Аппарат Гольджи (см. рис.4). Во многих клетках животных, например в нервных, он имеет форму сложной сети, расположенной вокруг ядра. В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы. Строение этого органоида сходно в клетках растительных и животных организмов, несмотря на разнообразие его формы.
В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10); крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс.
Аппарат Гольджи выполняет много важных функций. По каналам эндоплазматической сети к нему транспортируются продукты синтетической деятельности клетки - белки, углеводы и жиры. Все эти вещества сначала накапливаются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме. Например, в клетках поджелудочной железы млекопитающих синтезируются пищеварительные ферменты, которые накапливаются в полостях органоида. Затем образуются пузырьки, наполненные ферментами. Они выводятся из клеток в проток поджелудочной железы, откуда перетекают в полость кишечника. Еще одна важная функция этого органоида заключается в том, что на его мембранах происходит синтез жиров и углеводов (полисахаридов), которые используются в клетке и которые входят в состав мембран. Благодаря деятельности аппарата Гольджи происходят обновление и рост плазматической мембраны.
Митохондрии. В цитоплазме большинства клеток животных и растений содержатся мелкие тельца (0,2-7 мкм) - митохондрии (греч. "митос" - нить, "хондрион" - зерно, гранула).
Митохондрии хорошо видны в световой микроскоп, с помощью которого можно рассмотреть их форму, расположение, сосчитать количество. Внутреннее строение митохондрий изучено с помощью электронного микроскопа. Оболочка митохондрии состоит из двух мембран - наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, она не образует никаких складок и выростов. Внутренняя мембрана, напротив, образует многочисленные складки, которые направлены в полость митохондрии. Складки внутренней мембраны называют кристами (лат. "криста" - гребень, вырост) Число крист неодинаково в митохондриях разных клеток. Их может быть от нескольких десятков до нескольких сотен, причем особенно много крист в митохондриях активно функционирующих клеток, например мышечных.
Митохондрии называют "силовыми станциями" клеток" так как их основная функция - синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Эта кислота синтезируется в митохондриях клеток всех организмов и представляет собой универсальный источник энергии, необходимый для осуществления процессов жизнедеятельности клетки и целого организма.
Новые митохондрии образуются делением уже существующих в клетке митохондрий.
Лизосомы . Представляют собой небольшие округлые тельца. От Цитоплазмы каждая лизосома отграничена мембраной. Внутри лизосомы находятся ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.
К пищевой частице, поступившей в цитоплазму, подходят лизосомы, сливаются с ней, и образуется одна пищеварительная вакуоль, внутри которой находится пищевая частица, окруженная ферментами лизосом. Вещества, образовавшиеся в результате переваривания пищевой частицы, поступают в цитоплазму и используются клеткой.
Обладая способностью к активному перевариванию пищевых веществ, лизосомы участвуют в удалении отмирающих в процессе жизнедеятельности частей клеток, целых клеток и органов. Образование новых лизосом происходит в клетке постоянно. Ферменты, содержащиеся в лизосомах, как и всякие другие белки синтезируются на рибосомах цитоплазмы. Затем эти ферменты поступают по каналам эндоплазматической сети к аппарату Гольджи, в полостях которого формируются лизосомы. В таком виде лизосомы поступают в цитоплазму.
Пластиды. В цитоплазме клеток всех растений находятся пластиды. В клетках животных пластиды отсутствуют. Различают три основных типа пластид: зеленые - хлоропласты; красные, оранжевые и желтые - хромопласты; бесцветные - лейкопласты.
Обязательными для большинства клеток являются также органоиды, не имеющие мембранного строения . К ним относятся рибосомы, микрофиламенты, микротрубочки, клеточный центр.
Рибосомы . Рибосомы обнаружены в клетках всех организмов. Это микроскопические тельца округлой формы диаметром 15-20 нм. Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой.
В одной клетке содержится много тысяч рибосом, они располагаются либо на мембранах гранулярной эндоплазматической сети, либо свободно лежат в цитоплазме. В состав рибосом входят белки и РНК. Функция рибосом - это синтез белка. Синтез белка - сложный процесс, который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до нескольких десятков объединенных рибосом. Такую группу рибосом называют полисомой. Синтезированные белки сначала накапливаются в каналах и полостях эндоплазматической сети, а затем транспортируются к органоидам и участкам клетки, где они потребляются. Эндоплазматическая сеть и рибосомы, расположенные на ее мембранах, представляют собой единый аппарат биосинтеза и транспортировки белков.
Микротрубочки и микрофиламенты - нитевидные структуры, состоящие из различных сократительных белков и обуславливающие двигательные функции клетки. Микротрубочки имеют вид полых цилиндров, стенки которых состоят из белков - тубулинов. Микрофиламенты представляют собой очень тонкие, длинные, нитевидные структуры, состоящие из актина и миозина.
Микротрубочки и микрофиламенты пронизывают всю цитоплазму клетки, формируя её цитоскелет, обуславливают циклоз, внутриклеточные перемещения органелл, расхождение хромосом при делении ядерного материала и т.д.
Клеточный центр (центросома) (см. рис.3). В клетках животных вблизи ядра находится органоид, который называют клеточным центром. Основную часть клеточного центра составляют два маленьких тельца - центриоли, расположенные в небольшом участке уплотненной цитоплазмы. Каждая центриоль имеет форму цилиндра длиной до 1 мкм. Центриоли играют важную роль при делении клетки; они участвуют в образовании веретена деления.
В процессе эволюций разные клетки приспосабливались к обитанию в различных условиях и выполнению специфических функции. Это требовало наличия в них особых органоидах, которые называют специализированными в отличие от рассмотренных выше органоидов общего назначения. К их числу относят сократительные вакуоли простейших, миофибриллы мышечного волокна, нейрофибриллы и синаптические пузырьки нервных клеток, микроворсинки эпителиальных клеток, реснички и жгутики некоторых простейших.
В школьном курсе изучения биологии перед учениками частенько, как частокол перед яблоневым садом, встает специфическая терминология. Термины «органеллы» и «включения» возникают в разделе цитологии или клеточной теории, но что они означают и какая между ними разница? Вопросы эти так и остаются невыясненными для большинства школяров.
Определение
Включения – это образования, которые могут появиться в живой клетке в процессе ее жизнедеятельности.
Органеллы – это обязательные структуры клетки, которые обеспечивают ее функционирование.
Сравнение
Включения в живой клетке могут быть, а могут так и не появиться. Традиционно к включениям относятся:
- трофические включения, или результат накоплений питательных веществ – белков, липидов и углеводов. К примеру, в растительных клетках запасается полисахарид крахмала как запасная форма углеводов. В эндосперме некоторых культур он образует особо крупные гранулы, называемые алейроновыми зернами. В животных клетках может скапливаться «животный крахмал» – гликоген. Наибольшее количество этого включения наблюдается в клетках печени, в мышцах. При экстренной потребности в работе тела именно гликоген расходуется в первую очередь. Включения белка вителлина в цитоплазме яйцеклетки имеют вид гранул;
- экскреторные включения. Это скопления продуктов обмена веществ, которые по каким-либо причинам не были выведены за пределы клетки. К этой же группе относятся инородные агенты. С этими включениями «расправляются» лизосомы, а остатки экскретируются – удаляются из клетки;
- секреторные включения. Они синтезируются в специализированных клетках и выделяются наружу специальными протоками или с помощью крови, лимфы. Классическим примером секреторных включений являются гормоны;
- пигментные включения. Это узкоспециализированные пигментоциты, которые присутствуют в клетках дермы и в структурах глаза и защищают «нутро» органов от интенсивного солнечного света. В эту же группу входит гемоглобин, обеспечивающий переноску кислорода, и пигмент липофусцин, накапливающийся в стареющих соматических клетках.
Органеллы клетки можно сравнить с органами человека. Практически каждая клетка, кроме узкоспециализированных, имеет стандартный набор органелл. К ним относятся:
- клеточная мембрана, которая ограничивает внутреннее содержимое клетки, исполняет защитную и пропускную функцию;
- эндоплазматическая сетка, которая транспортирует питательные вещества и участвует в синтезе белка;
- рибосомы, которые синтезируют белки;
- митохондрии, в которых происходит расщепление органических веществ и высвобождение энергии;
- лейкопласты, хромопласты, хлоропласты присутствуют только в растительных клетках. Участвуют в процессе фотосинтеза, накапливают включения. Пластиды могут переходить из одной стадии в другую, изменяя цвет и функции;
- аппарат Гольджи, который участвует в процессе обмена веществ и заведует строением клеточной мембраны;
- клеточный центр, который организовывает процесс воспроизводства у низших растений и примитивных животных;
- органоиды движения;
- ядро и его структуры – ядерная оболочка, ядрышко, хромосомы и ядерный сок. Они отвечают за размножение клетки или всего организма и передают генетическую информацию потомству.
Органеллы клетки являются структурами, без которых существование и воспроизведение клетки или отдельного организма невозможно.
Органеллы
Выводы сайт
- Главная разница между включениями и органеллами – в их функционале. Без органелл клетка будет недееспособна. Отсутствие или наличие включений для большинства клеток не является жизнеутверждающим фактором.
- Органеллы присутствуют в клетке постоянно, включения исчезают и появляются в процессе метаболизма.
- Узкая специализация некоторых клеток связана с включениями. В то же время у них могут атрофироваться некоторые органеллы.