Яка будова та функції соматичних клітин тварин. Будова клітини
Органоїди - це спеціалізовані ділянки цитоплазми клітини, що мають певну структуру та виконують певні функції у клітині. Їх поділяють на органоїди загального призначення, які є в більшості клітин (мітохондрії, комплекс Гольджі, ендоплазматична мережа, рибосоми, клітинний центр, лізосоми, пластиди та вакуолі), та органоїди спеціального призначення, які є лише у спеціалізованих клітинах (міофібрил) , джгутики, вії, пульсуючі вакуолі - у клітинах найпростіших). Більшість органоїдів має мембранну будову. Мембрани відсутні у структурі рибосом та клітинного центру. Клітина покрита мембраною, що складається з декількох шарів молекул,
забезпечує виборчу проникність речовин. У цитоплазмі
розташовані дрібні структури – органоїди. До органоїдів клітини
відносяться: ендоплазматична мережа, рибосоми, мітохондрії, лізосоми,
комплекс Гольджі, клітинний центр
Цитоплазма містить ряд дрібних структур клітини – органоїдів,
які виконують різні функції. Органоїди забезпечують
життєдіяльність клітини.
Ендоплазматична мережа.
Назва цього органоїду відображає місце розташування його в
центральної частини цитоплазми (грец. «ендон» – усередині). ЕПС представляє
собою дуже розгалужену систему канальців, трубочок, бульбашок, цистерн
різної величини та форми, відмежованих мембранами від цитоплазми клітини.
ЕПС буває двох видів: гранулярна, що складається з канальців та цистерн,
поверхня яких усіяна зернятками (гранулами) та агранулярна, тобто.
гладка (без гран). Грани в ендоплазматичній мережі ні що інше, як
рибосоми. Цікаво, що в клітинах зародків тварин спостерігається в
здебільшого гранулярна ЕПС, а у дорослих форм – агранулярна. Знаючи, що
рибосоми в цитоплазмі є місцем синтезу білка, можна припустити, що
гранулярна ЕПС переважає в клітинах, що активно синтезують білок.
Вважають, що агранулярна мережа більшою мірою надана в тих
клітинах, де йде активний синтез ліпідів (жирів та жироподібних речовин).
Обидва види ендоплазматичної мережі не лише беруть участь у синтезі
органічних речовин, але й накопичують та транспортують їх до місць
призначення, регулюють обмін речовин між клітиною та навколишнім середовищем.
Рибосоми.
Рибосоми - не мембранні клітинні органоїди, що складаються з
рибонуклеїнової кислоти та білка. Їх внутрішня будовабагато в чому ще
залишається загадкою. В електронному мікроскопі вони мають вигляд округлих або
грибоподібних гранул.
Кожна рибосома розділена жолобком на велику та маленьку частини.
(субодиниці). Часто кілька рибосом поєднуються ниткою спеціальною
рибонуклеїнової кислоти (РНК), яка називається інформаційною (і-РНК). Рибосоми
здійснюють унікальну функцію синтезу білкових молекул із амінокислот.
Гольджі комплекс.
Продукти біосинтезу надходять у просвіти порожнин і канальців ЕПС,
де вони концентруються у спеціальний апарат – комплекс Гольджі,
розташований поблизу ядра. Комплекс Гольджі бере участь у транспорті
продуктів біосинтезу до поверхні клітини та у виведенні їх з клітини,
формуванні лізосом і т.д.
Комплекс Гольджі був відкритий італійським цитологом Каміліо Гольджі
і в 1898 був названий «комплексом (апаратом) Гольджі».
Білки, вироблені в рибосомах, вступають у комплекс Гольджі, а коли вони
потрібні іншому органоїду, частина комплексу Гольджі відокремлюється, і білок
доставляється в потрібне місце.
Лізосоми.
Лізосоми (від грец. «Лізео» - розчиняю і «сома» - тіло) - це
органоїди клітини овальної форми, оточені одношаровою мембраною. У них
знаходиться набір ферментів, що руйнують білки, вуглеводи, ліпіди. У
у разі пошкодження лізосомної мембрани ферменти починають розщеплювати та
руйнувати внутрішній вміст клітини, і вона гине.
Клітинний центр.
Клітинний центр можна спостерігати у клітинах, здатних ділитися. Він
складається з двох паличкоподібних тілець - центріолей. Перебуваючи біля ядра і
комплексу Гольджі, клітинний центр бере участь у процесі поділу клітини,
освіті веретена поділу.
Енергетичні органоїди.
Мітохондрії(грец. «Мітос» - нитка, «хондріон» - гранула) називають
енергетичними станціями клітини Така назва обумовлюється тим, що
саме в мітохондріях відбувається вилучення енергії, укладеної в
поживних речовин. Форма мітохондрій мінлива, але найчастіше вони мають
вид ниток або гранул. Розміри та кількість їх також непостійні та залежать від
функціональної активності клітини
На електронних мікрофотографіях видно, що мітохондрії складаються з
двох мембран: зовнішньої та внутрішньої. Внутрішня мембрана утворює вирости,
звані христами, які суцільно вистелені ферментами. Наявність христ
збільшує загальну поверхню мітохондрій, що важливо для активної
діяльність ферментів.
У мітохондріях виявлено свої специфічні ДНК та рибосоми. У зв'язку
з цим вони самостійно розмножуються при розподілі клітини.
Хлоропласти– формою нагадують диск чи кулю з подвійною оболонкою –
зовнішньої та внутрішньої. Усередині хлоропласту також є ДНК, рибосоми та
особливі мембранні структури – грани, пов'язані між собою та внутрішньою
мембраною хлоропласту. У мембранах гран і знаходиться хлорофіл. Завдяки
хлорофілу в хлоропластах відбувається перетворення енергії сонячного світлав
хімічна енергія АТФ (аденозинтрифосфат). Енергія АТФ використовується в
хлоропластах для синтезу вуглеводів з вуглекислого газу та води.
Клітиннівключення– це непостійні структури клітини. До них відносяться краплі і зерна білків, вуглеводів і жирів, а також кристалічні включення (органічні кристали, які можуть утворювати в клітинах білки, віруси, солі щавлевої кислоти і т.д. і неорганічні кристали, утворені солями кальцію). На відміну від органоїдів ці включення не мають мембран або елементів ціоскелета і періодично синтезуються та витрачаються. Краплі жиру використовуються як запасна речовина у зв'язку з її високою енергоємністю. Зерна вуглеводів (полісахаридів; у вигляді крохмалю у рослин і у вигляді глікогену у тварин та грибів - як джерело енергії для утворення АТФ; зерна білка - як джерело будівельного матеріалу, солі кальцію - для забезпечення процесу збудження, обміну речовин тощо)
Організм багатоклітинних складається з клітин та міжклітинної речовини. Клітина є елементарною одиницеюживого. Це основа будови, розвитку та життєдіяльності. Шван в 1839 році відкрив клітинну теорію (розмножуються розподілом, якщо клітина втрачає ядро, то втрачає здатність до поділу - еритроцит).
До складу клітин входять білки, вуглеводи, ліпіди, солі, ферменти та вода. У клітині виділяють цитоплазму та ядро. Цитоплазма включає в себе гіалоплазму, органели та включення.
Ядророзташоване в центрі клітини та відокремлено двошаровою оболонкою. Має кулясту або витягнуту форму. Оболонка – каріолема – має пори, необхідні для обміну речовин між ядром та цитоплазмою.
Вміст рідкого ядра - каріоплазма, в якій містяться щільні тільця - ядерця. Вони виділяється зернистість - рибосомы. Основна маса ядра – ядерні білки – нуклеопротеїди, у ядерцях – рибонуклеопротеїди, а в каріоплазмі – дезоксирибонуклеопротеїди. Клітина покрита клітинною оболонкоющо складається з білкових та ліпідних молекул, що мають мозаїчну структуру. Оболонка забезпечує обмін речовин між клітиною та міжклітинною рідиною.
ЕПС- система канальців та порожнин, на стінках яких розташовуються рибосоми, що забезпечують синтез білка. Рибосоми можуть вільно розташовуватися в цитоплазмі.
Мітохондрії- двомембранні органоїди, внутрішня мембрана яких має вирости – кристи. Вміст порожнин – матрикс. Мітохондрії містять велика кількістьліпопротеїдів та ферментів. Це енергетичні станції клітини.
Апарат Гольджі (1898)- система трубочок, виконує видільну функціюв клітці.
Клітинний центр- кулясте щільне тіло - центросфера - всередині якої є 2 тільця - центріолі, з'єднані перемичкою. Бере участь у розподілі клітин.
Лізосоми- круглі або овальні утворення з тонкозернистим вмістом. Виконують функцію травлення.
Основна частина цитоплазми – гіалоплазма.
Внутрішньоклітинні включення - це білки, жири, глікоген, вітаміни та пігменти.
Основні властивості клітини:
· обмін речовин
· чутливість
· Здатність до розмноження
Клітина живе у внутрішньому середовищі організму – кров, лімфа та тканинна рідина. Основними процесами у клітині є окислення, гліколіз – розщеплення вуглеводів без кисню. Проникність клітини вибіркова. Вона визначається реакцією на високу чи низьку концентрацію солей, фаго- та піноцитоз. Секреція – утворення та виділення клітинами слизоподібних речовин (муцин та мукоїди), що захищають від пошкодження та беруть участь в утворенні міжклітинної речовини.
Види рухів клітини:
1. Амебоїдна (ложноніжки) - лейкоцити та макрофаги.
2. ковзне - фібробласти
3. джгутиковий тип - сперматозоїди (війки та джгутики)
Розподіл клітин.
1. непряме (мітоз, каріокінез, мейоз)
2. пряме (амітоз)
При мітоз ядерна речовина розподіляється рівномірно між дочірніми клітинами, т.к. хроматин ядра концентрується в хромосомах, які розщеплюються на дві хроматиди, що розходяться у дочірні клітини.
Фази мітозу:
1. Профаза (хромосоми в ядрі у вигляді округлих тілець, клітинний центр збільшується і концентрується біля ядра, формуються хромосоми та розчиняються ядерці)
2. Метафаза (розщеплюються хромосоми, розчиняється ядерна оболонка, клітинний центр переходить у веретено поділу, хромосоми утворюють на екваторі екваторіальну пластинку, на них утворюються поздовжні нитки)
3. Анафаза (дочірні хромосоми розходяться до полюсів, відбувається розподіл цитоплазми в екваторіальній площині)
4. Телофаза (утворюються дочірні клітини)
При дозріванні статевих клітин хромосомний набірзменшується вдвічі, а за запліднення відновлюється знову. Скорочене число – гаплоїдна, повна – диплоїдна. Людина має 46 - 2n. Дочірні клітини набувають набір хромосом, ідентичний материнському. Процеси спадковості пов'язані з молекулами ДНК. Прямий поділ (Амітоз)- розподіл шляхом перешнурівки. Спочатку ділиться на 2 ядро, потім цитоплазма.
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 середовищеклітини, захищати її від пошкоджень, регулювати надходження іонів та молекул, виводити продукти обміну та синтезовані речовини (секрети), з'єднувати клітини та тканини (за рахунок виростів та 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 червону, помаранчеву та жовте забарвленняквітів, 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. Основний структурною одиницеюм'язової клітини є міофібрили - тонкі нитки довжиною понад 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.
Найважливіші з органел клітини є мікроскопічні структури, що знаходяться в ядрі. Вони були відкриті одночасно кількома вченими, у тому числі російським біологомІваном Чистяковим.
Назва нового клітинного компонента було придумано не відразу. Його дав німецький вчений В. Вальдейєр,який, забарвлюючи гістологічні препарати, виявив деякі тільця, добре фарбуються фуксином. Тоді ще не було точно відомо яку роль виконують хромосоми.
Вконтакте
Значення
Структура
Розглянемо, яка будова та функції мають ці унікальні клітинні утворення. У стані інтерфази їх практично не видно. На цій стадії подвоюється молекула та утворюється дві сестринські хроматиди.
Будівлю хромосоми можна розглянути в момент її підготовки до мітозу або мейозу (поділу). Подібні хромосоми називаються метафазними, тому що утворюються на стадії метафази, підготовки до поділу. До цього моменту тільця є непоказними тонкі нитки темного відтінку, які називають хроматином.
При переході в метафазну стадію будова хромосоми змінюється: її утворюють дві хроматиди, з'єднані центроміром - так називається первинна перетяжка. При розподілі клітини подвоюється також кількість ДНК. Схематичний малюнокнагадує букву Х. Вони містять у складі, крім ДНК, білки (гістонові, негістонові) та рибонуклеїнову кислоту – РНК.
Первинна перетяжка поділяє тіло клітини (нуклеопротеїдної структури) на два плечі, трохи згинаючи їх. На основі місця розташування перетяжки та довжини плечей була розроблена наступна класифікаціятипів:
- метацентричні, вони ж рівноплечі, центроміра ділить клітину рівно навпіл;
- субметацентричні. Плечі не однаковіцентроміра зміщена ближче до одного кінця;
- акроцентричні. Центромір сильно зміщена і знаходиться майже скраю;
- тілоцентрична. Одне плече повністю відсутнє, у людей не зустрічається.
У деяких видів є вторинна перетяжкаяка може розташовуватися в різних точках. Вона відокремлює частину, що називається супутником. Від первинної відрізняється тим, що не має видимого кута між сегментами. Її функція полягає у синтезуванні РНК на матриці ДНК. У людей зустрічається у 13, 14, 21 та 15, 21 та 22 парах хромосом. Поява в іншій парі несе загрозу тяжкого захворювання.
Тепер зупинимося на тому, яку хромосому виконують функцію. Завдяки відтворенню різних типіві-РНК та білків вони здійснюють чіткий контроль за всіма процесами життя клітинита організму в цілому. Хромосоми в ядрі еукаріотів виконують функції синтезування білків з амінокислот, вуглеводів з неорганічних сполук, розщеплюють органічні речовини до неорганічних, зберігають та передають спадкову інформацію.
Диплоїдний та гаплоїдний набори
Специфіка будови хромосом може відрізнятися, дивлячись, де вони утворюються. Як називається набір хромосом у соматичних клітинних структурах? Він отримав найменування диплоїдного або подвійного. Соматичні клітини розмножуються простим розподілом на дві дочірні. У традиційних клітинних утвореннях кожна клітина має власну гомологічну пару. Відбувається це тому, що кожна з дочірніх клітин повинна мати той самий Об `єм спадкової інформації , Що і материнська.
Як співвідноситься число хромосом у соматичних та статевих клітинах. Тут числове співвідношення становить два одного. У процесі утворення статевих клітин відбувається особливий типподілу, в результаті набір у зрілих яйцеклітинах та сперматозоїдах стає одинарним. Яку функцію виконують хромосоми можна пояснити, вивчаючи особливості їхнього пристрою.
Чоловічі та жіночі статеві клітини мають половинчастий набір, званий гаплоїднимтобто всього їх налічується 23. Сперматозоїд зливається з яйцеклітиною, виходить новий організм з повним набором. Генетична інформація чоловіка та жінки у такий спосіб об'єднується. Якби статеві клітини несли диплоїдний набір (46), то при з'єднанні вийшов би нежиттєздатний організм.
Різноманітність геному
Число носіїв генетичної інформаціїу різних класівта видів живих істот відрізняється.
Вони мають здатність фарбуватися спеціально підібраними барвниками, в їх структурі чергуються світлі та темні поперечні ділянки - нуклеотиди. Їх послідовність та розташування мають специфічний характер. Завдяки цьому вчені навчилися розрізняти клітини і, у разі потреби, чітко вказувати «зламану».
В даний час генетики розшифрували людинуі склали генетичні карти, що дозволяє методом аналізу припустити деякі серйозні спадкові захворюванняще до того, як вони виявляться.
З'явилася можливість підтверджувати батьківство, визначати етнічну приналежність , Виявляти, чи не є людина носієм будь-якої патології, що до часу не виявляється або дрімає всередині організму, визначати особливості негативної реакціїна лікиі багато іншого.
Трохи про патологію
У процесі передачі генного набору можуть відбуватися збої та мутації, що призводять до серйозних наслідків, серед них зустрічаються
- делеції - втрата однієї ділянки плеча, що викликає недорозвинення органів та клітин головного мозку;
- інверсії – процеси, у яких фрагмент перевертається на 180 градусів, результатом стає неправильна послідовність розташування генів;
- дуплікації – роздвоєння ділянки плеча.
Мутації можуть виникати і між тільцями, що знаходяться поруч — цей феномен був названий транслокацією. Відомі синдроми Дауна, Патау, Едвардса також є наслідком порушення роботи генного апарату.
Хромосомні хвороби. Приклади та причини
Класифікація клітин та хромосом
Висновок
Значення хромосом велике. Без цих дрібних ультраструктур неможлива передача генної інформаціїОтже, організми не зможуть розмножуватися. Сучасні технологіїможуть читати, закладений у них код та успішно запобігати можливим хворобам, які раніше вважалися невиліковними.
I. Цитологія.
ІІ. Будова клітини:
1. мембрана;
3. цитоплазма:
а) органоїди:
1.ендоплазматична мережа;
2.рибосоми;
3. комплекс Гольджі;
4.лізосоми;
5. клітинний центр;
6.енергетичні органоїди.
б) клітинні включення:
1. вуглеводи;
ІІІ. Функції клітин:
1. розподіл клітини;
2. обмін речовин:
а) пластичний обмін;
б) енергетичний обмін.
3. дратівливість;
4. роль органічних речовин у здійсненні функцій клітини:
б) вуглеводи;
г) нуклеїнові кислоти:
IV. Нові відкриття в області клітини.
V. Хабаровські цитологи.
VI. Висновок
цитологія.
Цитологія (грецьк. «цитос» – клітина, «логос» – наука) – наука про клітини. Цитологія вивчає будову та хімічний склад клітин, функції клітин в організмі тварин і рослин, розмноження та розвиток клітин, пристосування клітин до умов довкілля.
Сучасна цитологія – наука комплексна. Вона має самі тісні зв'язкиз іншими біологічними науками, наприклад, з ботанікою, зоологією, фізіологією, вченням про еволюцію органічного світу, а також з молекулярною біологією, хімія, фізика, математика.
Цитологія – одна з молодих біологічних наук, її вік близько 100 років. Вік терміну «клітина» налічує близько 300 років.
Досліджуючи клітину як найважливішу одиницю живого, цитологія займає центральне становище у низці біологічних дисциплін. Вивчення клітинної будовиорганізмів було розпочато мікроскопами XVII століття, у XIX столітті була створена єдина для всього органічного світу клітинна теорія(Т. Шван, 1839). У ХХ столітті швидкого прогресуцитології сприяли нові методи: електронна мікроскопія, ізотопні індикатори, культивування клітин та ін.
Назва «клітина» запропонував англієць Р. Гук ще 1665 р., але у XIX столітті почалося її систематичне вивчення. Незважаючи на те, що клітини можуть входити до складу різних організмівта органів (бактерій, ікринок, еритроцитів, нервів тощо) і навіть існувати як самостійні (найпростіші) організми, в їх будові та функціях виявлено багато спільного. Хоча окрема клітина є найпростішою формою життя, будова її досить складно…
Будова клітини.
Клітини знаходяться в міжклітинній речовині, що забезпечує їх механічну міцність, живлення та дихання. Основні частини будь-якої клітини – цитоплазма та ядро.
Клітина покрита мембраною, що складається з кількох шарів молекул, що забезпечує вибіркову проникність речовин. У цитоплазмі розташовані дрібні структури – органоїди. До органоїдів клітини належать: ендоплазматична мережа, рибосоми, мітохондрії, лізосоми, комплекс Гольджі, клітинний центр.
Мембрана.
Якщо розглядати в мікроскоп клітину якоїсь рослини, наприклад, корінця цибулі, то видно, що вона оточена порівняно товстою оболонкою. Оболонка зовсім іншої природи добре помітна у гігантського аксона кальмара. Але не оболонка вибирає, які речовини пускати та які не пускати в аксон. Оболонка клітини служить як би додатковим «земляним валом», який оточує та захищає головну фортечну стіну – клітинну мембрану з її автоматичними воротами, насосами, спеціальними «спостерігачами», пастками та іншими дивовижними пристроями.
«Мембрана – кріпосна стіна клітини», але тільки в тому сенсі, що вона захищає та захищає внутрішній вміст клітини. Рослинну клітинуможна відокремити від зовнішньої оболонки. Можна зруйнувати оболонку бактерій. Тоді може здатися, що вони взагалі нічим не відокремлені від навколишнього розчину - це просто шматочки колодця з внутрішніми включеннями.
Нові фізичні методи, передусім електронна мікроскопія, як дозволили з безперечністю встановити наявність мембрани, а й розглянути деякі її деталі.
Внутрішній вміст клітини та її мембрана складаються в основному з тих самих атомів. Ці атоми - вуглець, кисень, водень, азот - розташовані на початку таблиці Менделєєва. На електронній фотографії тонкого зрізу клітини мембрани видно як двох темних ліній. Загальна товщина мембрани може бути точно виміряна з цих знімків. Вона одно всього 70-80 А (1А = 10 -8 див), тобто. у 10 тис. разів менше за товщину людського волосся.
Отже, клітинна мембрана дуже дрібне молекулярне сито. Проте мембрана – дуже своєрідне сито. Її пори швидше нагадують довгі вузькі проходи у фортечній стіні. середньовічного міста. Висота і ширина цих проходів у 10 разів менша за довжину. Крім того, в цьому ситі отвори зустрічаються дуже рідко - пори займають у деяких клітин лише одну мільйонну частину площі мембрани. Це відповідає лише одному отвору площі звичайного волосяного сита для просіювання борошна, тобто. зі звичайної погляду мембрана зовсім сито.
Ядро.
Ядро - найбільш помітний і найбільший органоїд клітини, який першим привернув увагу дослідників. Клітинне ядро (лат. Nucleus, грец. Каріон) відкрито в 1831 шотландським ученим Робертом Брауном. Його можна порівняти з кібернетичною системою, де має місце зберігання, переробка та передача в цитоплазму величезної інформації, що міститься в дуже малому обсязі. Ядро відіграє головну роль у спадковості. Ядро виконує також функцію відновлення цілісності клітинного тіла(Регенерація), є регулятором всіх життєвих відправлень клітини. Форма ядра найчастіше куляста або яйцеподібна. Найважливішою складовоюядра є хроматин (від грец. хрому – колір, забарвлення) – речовина, що добре забарвлюється ядерними фарбами.
Ядро відокремлено від цитоплазми подвійною мембраною, яка безпосередньо пов'язана з ендоплазматичною мережею та комплексом Гольджі. На ядерній мембрані виявлені пори, якими (як і через зовнішню) цитоплазматичну мембрану) одні речовини проходять легше, ніж інші, тобто. пори забезпечують вибіркову проникність мембрани.
Внутрішній вміст ядра складає ядерний сік, що заповнює простір між структурами ядра. У ядрі завжди є одне або кілька ядерців. У ядерці утворюються рибосоми. Тому між активністю клітини та розміром ядерців існує прямий зв'язок: чим активніше протікають процеси біосинтезу білка, тим більше ядерця і, навпаки, у клітинах, де синтез білка обмежений, ядерця або дуже невеликі, або зовсім відсутні.
У ядрі розташовані ниткоподібні утворення – хромосоми. У ядрі клітини тіла людини (крім статевих) міститься 46 хромосом. Хромосоми є носіями спадкових задатків організму, що передаються від батьків потомству.
Більшість клітин містить одне ядро, але існують і багатоядерні клітини (у печінці, м'язах та ін.). Видалення ядра робить клітину нежиттєздатною.
цитоплазма.
Цитоплазма – напіврідка слизова безбарвна маса, що містить 75-85% води, 10-12% білків та амінокислот, 4-6% вуглеводів, 2-3% жирів та ліпідів, 1% неорганічних та інших речовин. Цитоплазматичне вміст клітини здатне рухатися, що сприяє оптимальному розміщенню органоїдів, кращому протіканню біо хімічних реакцій, Виділення продуктів обміну і т.д. Шар цитоплазми формує різні освіти: війки, джгутики, поверхневі вирости
Цитоплазма пронизана складною сітчастою системою, пов'язаною із зовнішньою плазматичною мембраноюі що складається з сполучених між собою канальців, бульбашок, сплощених мішечків. Така сітчаста система названа вакуолярною системою.
Органоїди.
Цитоплазма містить низку дрібних структур клітини – органоїдів, які виконують різні функції. Органоїди забезпечують життєдіяльність клітини.
Ендоплазматична мережа.
Назва цього органоїду відбиває місце розташування його у центральній частині цитоплазми (грец. «ендон» - усередині). ЕПС є дуже розгалуженою системою канальців, трубочок, бульбашок, цистерн. різної величинита форми, відмежовані мембранами від цитоплазми клітини.
ЕПС буває двох видів: гранулярна, що складається з канальців та цистерн, поверхня яких усіяна зернятками (гранулами) та агранулярна, тобто. гладка (без гран). Грани в ендоплазматичній мережі ні що інше, як рибосоми. Цікаво, що у клітинах зародків тварин спостерігається переважно гранулярна ЕПС, а дорослих форм – агранулярная. Знаючи, що рибосоми в цитоплазмі є місцем синтезу білка, можна припустити, що гранулярна ЕПС переважає в клітинах, що активно синтезують білок. Вважають, що агранулярна мережа в більшою міроюнадано в тих клітинах, де йде активний синтез ліпідів (жирів та жироподібних речовин).
Обидва види ендоплазматичної мережі не тільки беруть участь у синтезі органічних речовин, але й накопичують і транспортують їх до місць призначення, регулюють обмін речовин між клітиною та навколишнім середовищем.
Рибосоми.
Рибосоми - не мембранні клітинні органоїди, що складаються з рибонуклеїнової кислоти та білка. Їхня внутрішня будова багато в чому залишається загадкою. В електронному мікроскопі вони мають вигляд округлих або грибоподібних гранул.
Кожна рибосома розділена жолобком на велику та маленьку частини (субодиниці). Часто кілька рибосом поєднуються ниткою спеціальної рибонуклеїнової кислоти (РНК), яка називається інформаційною (і-РНК). Рибосоми здійснюють унікальну функцію синтезу білкових молекул із амінокислот.
Гольджі комплекс.
Продукти біосинтезу надходять у просвіти порожнин і канальців ЕПС, де концентруються в спеціальний апарат – комплекс Гольджі, розташований поблизу ядра. Комплекс Гольджі бере участь у транспорті продуктів біосинтезу до поверхні клітини та у виведенні їх із клітини, у формуванні лізосом тощо.
Комплекс Гольджі був відкритий італійським цитологом Каміліо Гольджі (1844 - 1926) і в 1898 був названий «комплексом (апаратом) Гольджі». Білки, вироблені в рибосомах, вступають у комплекс Гольджі, а коли вони потрібні іншому органоїду, частина комплексу Гольджі відокремлюється, і білок доставляється в необхідне місце.
Лізосоми.
Лізосоми (від грец. «Лізео» - розчиняю і «сома» - тіло) - це органоїди клітини овальної форми, оточені одношаровою мембраною. У них міститься набір ферментів, які руйнують білки, вуглеводи, ліпіди. У разі пошкодження лізосомної мембрани ферменти починають розщеплювати та руйнувати внутрішній вміст клітини, і вона гине.
Клітинний центр.
Клітинний центр можна спостерігати у клітинах, здатних ділитися. Він складається з двох паличкоподібних тілець - центріолей. Перебуваючи біля ядра і комплексу Гольджі, клітинний центр бере участь у процесі поділу клітини, у освіті веретена поділу.
Енергетичні органоїди.
Мітохондрії (грец. «Мітос» - нитка, «хондріон» - гранула) називають енергетичними станціями клітини. Така назва обумовлюється тим, що саме в мітохондріях відбувається вилучення енергії, що міститься в поживних речовинах. Форма мітохондрій мінлива, але найчастіше вони мають вигляд ниток чи гранул. Розміри та кількість їх також непостійні та залежать від функціональної активності клітини.
На електронних мікрофотографіях видно, що мітохондрії складаються з двох мембран: зовнішньої та внутрішньої. Внутрішня мембрана утворює вирости, звані христами, які суцільно вистелені ферментами. Наявність кріст збільшує загальну поверхню мітохондрій, що є важливим для активної діяльності ферментів.
У мітохонлріях виявлено свої специфічні ДНК та рибосоми. У зв'язку з цим вони самостійно розмножуються при розподілі клітини.
Хлоропласти – формою нагадують диск чи кулю з подвійною оболонкою – зовнішньої і внутрішньої. Усередині хлоропласту також є ДНК, рибосоми та особливі мембранні структури – грани, пов'язані між собою та внутрішньою мембраноюхлоропласту. У мембранах гран і знаходиться хлорофіл. Завдяки хлорофілу в хлоропластах відбувається перетворення енергії сонячного світла на хімічну енергію АТФ (аденозинтрифосфат). Енергія АТФ використовується в хлоропластах для синтезу вуглеводів із вуглекислого газу та води.
Клітинні включення.
До клітинним включеннямвідносяться вуглеводи, жири та білки.
Вуглеводи. Вуглеводи складаються з вуглецю, водню та кисню. До вуглеводів відносяться глюкоза, глікоген (тваринний крохмаль). Багато вуглеводів добре розчиняються у воді і є основними джерелами енергії для здійснення всіх життєвих процесів. При розпаді одного грама вуглеводів звільняється 17,2 кДж енергії.
Жири. Жири утворені тими ж хімічними елементамищо вуглеводи. Жири нерозчинні у воді. Вони входять до складу клітинних мембран. Жири також є запасним джерелом енергії в організмі. При повному розщепленні одного грама жиру звільняється 39, 1 кДж енергії.
Білки. Білки є основними речовинами клітини. Білки складаються з вуглецю, водню, кисню, азоту, сірки. Часто до складу білка входить фосфор. Білки є головним будівельним матеріалом. Вони беруть участь у формуванні мембран клітини, ядра, цитоплазми, органоїдів. Багато білків виконують роль ферментів (прискорювачів перебігу хімічних реакцій). У одній клітині налічується до 1000 різних білків. При розпаді білків в організмі звільняється приблизно така кількість енергії, як і при розщепленні вуглеводів.
Всі ці речовини накопичуються в цитоплазмі клітини у вигляді крапель та зерен різної величинита форми. Вони періодично синтезуються в клітині та використовуються в процесі обміну речовин.
Функції клітин.
Клітина має різні функції: розподіл клітини, обмін речовин і дратівливість.
Розподіл клітини.
Розподіл – це вид розмноження клітин. Під час поділу клітини добре помітні хромосоми. Набір хромосом у клітинах тіла, характерний для даного виду рослин та тварин, називається каріотипом.
У будь-якому багатоклітинному організмі існує два види клітин – соматичні (клітини тіла) та статеві клітини чи гамети. У статевих клітинах число хромосом вдвічі менше, ніж у соматичних. У соматичних клітинах усі хромосоми представлені парами – такий набір називається диплоїдним та позначається 2n. Парні хромосоми (однакові за величиною, формою, будовою) називаються гомологічними.
У статевих клітинах кожна із хромосом в одинарному числі. Такий набір називається гаплоїдним та позначається n.
Найбільш поширеним способом поділу соматичних клітин є мітоз. Під час мітозу клітина проходить ряд послідовних стадій або фаз, внаслідок яких кожна дочірня клітина отримує такий самий набір хромосом, який був у материнської клітини.
Під час підготовки клітини до поділу – під час інтерфази (період між двома актами поділу) число хромосом подвоюється. Вздовж кожної вихідної хромосоми з наявних у клітині хімічних сполуксинтезується її точна копія. Подвоєна хромосома і двох половинок – хроматид. Кожна хроматид містить одну молекулу ДНК. У період інтерфази у клітині відбувається процес біосинтезу білка, подвоюються також усі найважливіші структуриклітини. Тривалість інтерфази загалом 10-20 годин. Потім настає процес розподілу клітини – мітоз.
Під час мітозу клітина проходить наступні чотири фази: профаза, метафаза, анафаза та телофаза.
У профазі добре видно центріолі – органоїди, які грають певну роль розподілі дочірніх хромосом. Центріолі діляться та розходяться до різних полюсів. Від них простягаються нитки, що утворюють веретено поділу, яке регулює розбіжність хромосом до полюсів клітини, що ділиться. Наприкінці профази ядерна оболонка розпадається, зникає ядерце, хромосоми спіралізуються та коротшають.
Метафаза характеризується наявністю добре видимих хромосом, що знаходяться в екваторіальній площині клітини. Кожна хромосома і двох хроматид має перетяжку – центроміру, до якої прикріплюються нитки веретена поділу. Після поділу центроміри кожна хроматида стає самостійною дочірньою хромосомою.
В анафазі дочірні хромосоми розходяться до різних полюсів клітини.
У останній стадії– телофазе – хромосоми знову розкручуються і набувають вигляду довгих тонких ниток. Навколо них виникає ядерна оболонка, у ядрі формується ядерце.
У процесі поділу цитоплазми її органоїди рівномірно розподіляються між дочірніми клітинами. Весь процес мітозу продовжується зазвичай 1-2 години.
У результаті мітозу всі дочірні клітини містять однаковий набір хромосом і одні й самі гени. Отже, мітоз – це спосіб поділу клітини, який полягає в точному розподілі генетичного матеріалу між дочірніми клітинами, обидві дочірні клітини одержують диплоїдний набір хромосом.
Біологічне значенняМітозу величезно. Функціонування органів прокуратури та тканин багатоклітинного організму було неможливо без збереження однакового генетичного матеріалу в незліченних клітинних поколіннях. Мітоз забезпечує такі важливі процеси життєдіяльності, як ембріональний розвиток, зростання, підтримка структурної цілісності тканин при постійній втраті клітин у процесі їх функціонування (заміщення загиблих еритроцитів, епітелію кишечника та ін.), відновлення органів та тканин після пошкодження.
Обмін речовин.
Основна функція клітини – обмін речовин. З міжклітинної речовини до клітин постійно надходять поживні речовинита кисень і виділяються продукти розпаду. Так, клітини людини поглинають кисень, воду, глюкозу, амінокислоти, мінеральні солі, вітаміни, а виводять вуглекислий газ, воду, сечовину, сечову кислоту і т.д.
Набір речовин, властивий клітинам людини, притаманний і багатьом іншим клітинам живих організмів: всім тваринним клітинам, деяким мікроорганізмам. У клітин зелених рослинхарактер речовин значно інший: харчові речовини вони становлять вуглекислий газ і вода, а виділяється кисень. У деяких бактерій, що живуть на коренях бобових рослин (віка, горох, конюшина, соя), харчовою речовиною є азот атмосфери, а виводяться солі азотної кислоти. У мікроорганізму, що селиться у вигрібних ямах і на болотах, харчовою речовиною служить сірководень, а виділяється сірка, покриваючи поверхню води та ґрунту жовтим нальотом сірки.
Таким чином, у клітин різних організмів характер харчових і речовин, що виділяються, різниться, але загальний закондійсний всім: поки клітина жива, відбувається безперервне рух речовин – із довкілля у клітину і з клітини у довкілля.
Обмін речовин виконує дві функції. Перша функція – забезпечення клітки будівельним матеріалом. З речовин, що надходять у клітину, - амінокислот, глюкози, органічних кислот, нуклеотидів – у клітині безперервно відбувається біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот. Біосинтез - це утворення білків, жирів, вуглеводів та їх сполук з більш простих речовин. У процесі біосинтезу утворюються речовини, властиві певним клітинам організму. Наприклад, у клітинах м'язів синтезуються білки, що забезпечують їхнє скорочення. З білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот формується тіло клітини, її мембрани, органоїди. Реакції біосинтезу особливо активно йдуть у молодих клітинах, що ростуть. Проте біосинтез речовин постійно відбувається у клітинах, які закінчили зростання та розвитку, оскільки хімічний склад клітини протягом життя багаторазово оновлюється. Виявлено, що "тривалість життя" молекул білків клітини коливається від 2-3 годин до кількох днів. Після цього терміну вони руйнуються та замінюються знову синтезованими. Таким чином, клітина зберігає функції та хімічний склад.
Сукупність реакцій, що сприяють побудові клітини та оновленню її складу, носить назву пластичного обміну(грец. «пластикос» – ліпний, скульптурний).
Друга функція обміну речовин – забезпечення клітини енергією. Будь-який прояв життєдіяльності (рух, біосинтез речовин, генерація тепла та ін.) потребують витрати енергії. Для енергозабезпечення клітини використовується енергія хімічних реакцій, яка звільняється в результаті розщеплення речовин, що надходять. Ця енергія перетворюється на інші види енергії. Сукупність реакцій, що забезпечують клітини енергією, називають енергетичним обміном.
Пластичний та енергетичний обміни нерозривно пов'язані між собою. З одного боку, всі реакції пластичного обміну потребують витрати енергії. З іншого боку, реалізації реакції енергетичного обміну необхідний постійний синтез ферментів, оскільки «тривалість життя» молекул ферментів невелика.
Через пластичний та енергетичний обміни здійснюється зв'язок клітини з зовнішнім середовищем. Ці процеси є основною умовою підтримки життя клітини, джерелом її зростання, розвитку та функціонування.
Жива клітина є відкриту систему, оскільки між клітиною та навколишнім середовищем постійно відбувається обмін речовин та енергії.
Подразливість.
Живі клітини здатні реагувати на фізичні та хімічні зміни навколишнього середовища. Ця властивість клітин називається дратівливістю чи збудливістю. У цьому зі стану спокою клітина перетворюється на робочий стан – збудження. При збудженні у клітинах змінюється швидкість біосинтезу та розпаду речовин, споживання кисню, температура. У збудженому стані різні клітинивиконують властиві їм функції. Залізисті клітини утворюють і виділяють речовини, м'язові клітини скорочуються, у нервових клітинах виникає слабкий електричний сигнал– нервовий імпульс, який може поширюватися клітинними мембранами.
Роль органічних сполук у виконанні функцій клітини.
Головна рольу здійсненні функцій клітини належить органічних сполук. Серед них найбільше значеннямають білки, жири, вуглеводи та нуклеїнові кислоти.
Білки є великі молекули, Що складаються із сотень і тисяч елементарних ланок – амінокислот. Загалом у живій клітині відомо 20 видів амінокислот. Назву амінокислоти отримали через вміст у своєму складі амінної групи NH 2 .
Білки в обміні речовин займають особливе місце. Ф. Енгельс так оцінив цю роль білків: «Життя - це спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин з навколишнім зовнішньою природою, причому з припиненням цього обміну речовин припиняється і життя, що призводить до розкладання білка». І справді, скрізь, де є життя, знаходять білки.
Білки входять до складу цитоплазми, гемоглобіну, плазми крові, багатьох гормонів, імунних тіл, підтримують сталість водно-сольового середовища організму. Без білків немає зростання. Ферменти, які обов'язково беруть участь у всіх етапах обміну речовин, мають білкову природу.
Вуглеводи.
Вуглеводи надходять до організму у вигляді крохмалю. Розщепившись у травному тракті до глюкози, вуглеводи всмоктуються в кров та засвоюються клітинами.
Вуглеводи – головне джерелоенергії, особливо під час посиленої м'язової роботи. Більше половини енергії організм дорослих отримує за рахунок вуглеводів. Кінцеві продукти обміну вуглеводів – вуглекислий газ та вода.
У крові кількість глюкози підтримується на відносно незмінному рівні (близько 0,11%). Зменшення вмісту глюкози спричиняє зниження температури тіла, розлад діяльності нервової системи, стомлення. Підвищення кількості глюкози викликає її відкладення у печінці як запасного тваринного крохмалю – глікогену. Значення глюкози для організму не вичерпується її як джерела енергії. Глюкоза входить до складу цитоплазми і, отже, необхідна для утворення нових клітин, особливо у період зростання.
Вуглеводи мають важливе значення і в обміні речовин центральної нервової системи. При різкому зниженні кількості цукру на крові відзначаються розлади діяльності нервової системи. Настають судоми, марення, непритомність, зміна діяльності серця.
Той, що надійшов з їжею, у травному тракті розщеплюється на гліцерин і жирні кислоти, які всмоктуються переважно в лімфу і лише частково в кров.
Жир використовується організмом як багате джерело енергії. При розпаді одного грама жиру в організмі звільняється енергії вдвічі більше, ніж при розпаді такої ж кількості білків та вуглеводів. Жири входять і до складу клітин (цитоплазма, ядро, клітинні мембрани), де їх кількість стійка та постійно.
Скупчення жиру можуть виконувати інші функції. Наприклад, підшкірний жир перешкоджає посиленій віддачі тепла, навколонирковий жир оберігає нирку від забитих місць і т.д.
Нестача жирів у їжі порушує діяльність центральної нервової системи та органів розмноження, знижує витривалість до різних захворювань.
З жирами в організм надходять розчинні у яких вітаміни (вітаміни A, D, E та інших.), мають людини життєво важливе значення.
Нуклеїнові кислоти.
Нуклеїнові кислоти утворюються у клітинному ядрі. Звідси і походить назва (лат. Нуклеус - ядро). Входячи до складу хромосом, нуклеїнові кислоти беруть участь у зберіганні та передачі спадкових властивостейклітини. Нуклеїнові кислоти забезпечують утворення білків.
Молекула ДНК – дезоксирибонуклеїнова кислота – була відкрита у клітинних ядрах ще 1868 року швейцарським лікарем І.Ф. Мішером. Пізніше дізналися, що ДНК перебуває у хромосомах ядра.
Основна функція ДНК - інформаційна: порядок розташування її чотирьох нуклеотидів (нуклеотид - мономер; мономер - речовина, що складається з елементарних ланок, що повторюються) несе важливу інформацію- Визначає порядок розташування амінокислот в лінійних молекулах білків, тобто. їх первинну структуру. Набір білків (ферментів, гормонів) визначає властивості клітини та організму. Молекули ДНК зберігають інформацію про ці властивості і передають в покоління нащадків, тобто. ДНК є носієм спадкової інформації.
РНК - рибонуклеїнова кислота - дуже схожа на ДНК і теж побудована з мономерних нуклеотидів чотирьох типів. Головна відмінність РНК від ДНК - одинарний, а не подвійний ланцюжок молекули.
Розрізняють кілька видів РНК, вони беруть участь у реалізації спадкової інформації, що зберігається в молекулах ДНК, через синтез білка.
Дуже важливу рольв біоенергетиці клітини грає аденіловий нуклеотид, до якого приєднано два залишки фосфорної кислоти. Таку речовину називають аденозинтрифосфорною кислотою (АТФ). АТФ – універсальний біологічний акумулятор енергії: світлова енергія Сонця та енергія, укладена в споживаній їжі, запасається в молекулах АТФ.
Енергію АТФ (Е) всі клітини використовують для процесів біосинтезу, руху нервових імпульсів, світінь та інших процесів життєдіяльності.
Нові відкриття в області клітини.
Ракові клітини.
Два британці та американець розділять Нобелівську преміюза 2001 р. з медицини. Їхні відкриття у сфері розвитку клітин, можливо, дозволять розробити нові методи боротьби з раком.
Як повідомив представник Нобелівського комітету, вчені-медики розділять премію $943 000. 61-річний американець Ліланд Хартвел працює в Дослідницькому раковому центрі Фреда Хатчісона в Сіетлі. Британці 58-річний Тімоті Хунт та 52-річний Пол Нурс - співробітники відділень Королівського фонду досліджень раку в Хертфордширі та Лондоні.
Наукові відкриття, скоєні лауреатами стосуються життєвого циклу ракових клітин Зокрема, вони виявили ключові регулятори поділу клітин – порушення цього процесу веде до виникнення ракових клітин. Результати досліджень можуть бути використані при діагностиці хвороби та мають важливе значення для перспективи створення нових методів лікування раку.
Трьох переможців було визначено вранці 08.10.01 в результаті голосування членів комітету, яке відбулося в Каролінському інституті Стокгольма.
Клонування.
Клонована вівця Доллі явила світові технологію отримання з дорослої клітини точної копії тварини. Отже, принципово можливим стало отримати точну копію людини.
І тепер людство постало перед питанням: що буде, якщо хтось цю можливість реалізує?
Якщо згадати про трансплантацію органів, що дозволяє замінити одну чи кілька "запчастин", то клонування теоретично дозволяє забезпечити повну заміну "агрегату" під назвою людський організм.
Та це ж вирішення проблеми особистого безсмертя! Адже завдяки клонуванню зі своїх планів на життя можна виключити хворобу, інвалідність і навіть смерть!
Звучить славно, чи не так? Особливо, якщо врахувати, що копії мають бути живими і перебувати при цьому в таких умовах, щоби як мінімум не псувалися. Уявляєте ці "склади" живих людських "запчастин"?
Адже є ще й "користа" друга - використання клонування не тільки для отримання органів, а й для проведення досліджень та експериментів на живому "матеріалі".
Проте буквально всі – від учених до простої публіки – усвідомлюють, що вирощування людини на "запчастини" породжує чимало питань етичного плану. Вже зараз світове співтовариствомає в своєму розпорядженні документи, згідно з якими таке не повинно бути дозволено. Конвенція про права людини встановлює принцип: "Інтереси і благо людської істоти повинні мати пріоритет над інтересами суспільства, що односторонньо розглядаються, і розвитку науки".
Російське законодавство також встановлює дуже жорсткі обмеження використання людського матеріалу. Так, у запропонованій медиками поправці до проекту "Закону про репродуктивні права громадян та гарантії їх здійснення" міститься такий пункт: "Людський ембріон не може бути цілеспрямовано отриманий або клонований у наукових, фармакологічних чи лікувальних цілях".
Загалом, дискусії з цього приводу у світі йдуть досить бурхливі. Якщо американські експерти з федеральної комісії з біотехнологій ще тільки починають вивчати правові та 
Етичні аспекти цього відкриття і представляти його на суд законодавців, то Ватикан залишився вірним своїй колишній позиції, заявивши про неприйнятність втручання людини в процеси репродукції і взагалі - в генетичний матеріаллюдини та тварини. Ісламські теологи висловлюють занепокоєння тим, що клонування людей порушить і без того інститут шлюбу, що розривається протиріччями. Індуїсти та буддисти болісно розмірковують над тим, як співвіднести клонування з проблемами карми та дхарми.
Всесвітня організаціяохорони здоров'я також негативно ставиться до клонування власне людини. Генеральний директорВООЗ Хіросі Накадзіма вважає, що "використання клонування для виробництва людини є неприйнятним з етичної точки зору". Фахівці ВООЗ виходять із того, що застосування методу клонування до людей порушило б такі фундаментальні принципи медичної наукиі права, як повага людської гідностіта безпека людського генетичного потенціалу.
Водночас ВООЗ не проти досліджень у галузі клонування клітин, оскільки це могло б принести користь, зокрема для діагностики та вивчення раку. Не заперечують медики і проти клонування тварин, що може сприяти вивченню хвороб, вражаючих людей. При цьому ВООЗ вважає, що хоча клонування тварин здатне принести суттєві вигодимедицині, потрібно бути весь час напоготові, пам'ятаючи про можливі негативні наслідки- Таких, наприклад, як перенесення заразних хвороб від тварин людині.
Побоювання, що висловлюються з приводу клонування в сучасних культурахЗаходу і Сходу, цілком зрозумілі. Як би підсумовуючи їх, відомий французький цитобіолог П'єр Шамбон пропонує ввести 50-річний мораторій на вторгнення до хромосом людини, якщо це не спрямовано на усунення генетичних дефектів і захворювань.
А ось ще питання не маловажне: чи клонується душа? Чи можна взагалі вважати штучну людину особистістю, наділеною нею?
Погляд церкви щодо цього абсолютно однозначний. "Навіть якщо такий штучна людинабуде створено руками вчених, у нього не буде душі, а отже, це не людина, а зомбі", - вважає священик Храму Вознесіння Христового отець Олег.
Але й у можливість створення клонованої людини представник церкви не вірить, оскільки переконаний, що тільки Бог може створити людину. "Щоб у клітині ДНК, окрім суто біологічних і механічних сполук, почався процес зростання живої людської істоти, наділеної душею, у цьому має брати участь святий дух, а такого при штучному зародженні життя немає".
Хабаровські цитологи.
Питаннями цитології та гістології у Хабаровському краї займалися співробітники Медичного інституту(нині Далекосхідний Державний Медичний університет- ДВДМУ).
Біля витоків стояв Алов Йосип Олександрович, завідувач кафедри гістології у 1952 – 1961 роках. З 1962 по 1982 р. завідував лабораторією гістології в Інституті Морфології Людини АМН СРСР у м. Москва.
Нині кафедру гістології очолює Рижавський Борис Якович (з 1979 року), який захистив докторську дисертацію у 1985 році.
Основними напрямками роботи кафедри гістології є:
Оваріоектологія (видалення яєчника) та її вплив на формування нормальної морфології кори великих півкульу потомства (визначають особливі кількісні показники, наприклад, ростові індекси тощо)
Вплив алкоголю та ноотропних препаратів на потомство
Дослідження плаценти та її патологій у ході ембріогенезу та вплив цих відхилень на подальший онтогенез.
Використовуються переважно класичні гістологічні методики на вирішення цих завдань.
Також питаннями, пов'язаними з клітиною та тканинами, займається Центральна науково-дослідна лабораторія (ЦНДЛ) при ДВДМУ, очолювана професором Сергієм Серафимовичем Тимошиним, під керівництвом якого захищено 3 докторські та 18 кандидатських дисертацій. З його ініціативи та безпосередньої участі в Хабаровському краї було створено першу радіо імунологічну лабораторію. Впроваджено в практику охорони здоров'я методику визначення гормонів та біологічно-активних речовин радіо імунним та імуноферментним методами, що дозволяє здійснювати ранню діагностику низки захворювань, у тому числі онкологічних.
Висновок.
Клітина – це самостійна жива істота. Вона харчується, рухається у пошуках їжі, вибирає, куди йти і чим харчуватися, захищається і не пускає всередину із навколишнього середовища невідповідні речовини та істоти. Всі ці здібності мають одноклітинні організминаприклад, амеби. Клітини, що входять до складу організму, спеціалізовані і не мають деяких можливостей вільних клітин.
Клітина – найдрібніша одиниця живого, що лежить в основі будови та розвитку рослинних та тваринних організмів нашої планети. Вона є елементарною живою системою, здатною до самооновлення, саморегуляції, самовідтворення. Клітина є основною «цеглиною життя». Поза клітиною життя немає.
Жива клітина є основою всіх форм життя Землі – тваринної і рослинної. Винятки – а, як відомо, винятки зайвий разпідтверджують правила – становлять лише віруси, однак і вони не можуть функціонувати поза клітинами, які є «дімом», де «живуть» ці своєрідні біологічні утворення.
Список використаної літератури:
1. Батуєва А.С. “Біологія. Людина», підручник для 9 класу.
2. Вернандський В.І. "Проблеми біогеохімії".
3. Воронцов Н.М., Сухорукова Л.М. "Еволюція органічного світу".
4. Дубінін Н., Губарєв В. «Нитка життя».
5. Затула Д.Г., Мамедова С.А. «Вірус – друг чи ворог?».
6. Карузіна І.П. « Навчальний посібникз основ генетики».
7. Ліберман Є.А. "Жива клітина".
8. Полянський Ю.І. « Загальна біологія», Підручник для 10-11 класів.
9. Прохоров А.М. «Радянський енциклопедичний словник».
10. Скулачев В. «Оповідання про біоенергетику».
11. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В., Миронов В.С., Шепіло І.М. "Фізіологія людини".
12. Цузмер А.М., Петришин О.Л. «Біологія, людина та її здоров'я».
13. Чухрай Є.С. "Молекула, життя, організм".
14. Штрбанова З. «Хто ми? Книга про життя, клітини та вчених».
