Все организмы как отдельные особи являются представителями различных популяций (и видов) и носителями их основных наследственных свойств и признаков. Поэтому каждый организм представляет уникальный пример популяции (и вида) в проявлении наследственных задатков, признаков и отношений со средой.
Организмы различаются способами питание (автотрофы, гетеротрофы), добывания пищи (хищники, паразиты, сапрофиты и т. д. ), размножение, жизненными формами и другими особенностями.
Гуморальная регуляция осуществляется через жидкие среды организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами при их функционировании.
При этом важную роль выполняют гормоны, которые, вырабатываясь в специальных железах внутренней секреции, поступают непосредственно в кровь.
У растений управление процессами роста и морфофизиологического развития осуществляют биологически активные химические соединения – фитогормоны, вырабатываемые специализированными тканями (меристемой в точках роста).
У одноклеточных (простейшие, водоросли, грибы) многие процессы жизнедеятельности также регулируются гуморальнохимическим путем посредством внешней и внутренней среды.
В ходе эволюции живых организмов возникла новая, более эффективная по быстроте управления процессами функционирования регуляция – нервная. Нервная регуляция – филогенетически более молодой тип регуляции по сравнению с гуморальной. Она основана на рефлекторных связях и адресована строго определенному органу или группе клеток. Скорость нервной регуляции в сотни раз выше, чем гуморальной.
Гомеостаз – это способность противостоять изменениям и сохранять динамически относительное постоянство состава и свойств организма.
У позвоночных животных и человека импульсы, посылаемые нервной системой, и выделяемые гормоны взаимно дополняют друга в регуляции процессов жизнедеятельности организма. Гуморальная регуляция подчинена нервной регуляции, вместе они составляют единую нервногуморальную регуляцию, обеспечивающую нормальное функционирования организма в изменяющихся условиях среды.
Питание одноклеточных Пиноцитоз – это поглощение жидкости и ионов. Фагоцитоз – это захват твердых оформленных частиц. Клетка может переваривать с помощью лизосом. Лизосомы переваривают практически все, даже содержимое своей клетки. Процесс саморазрушения клетки называется автолизом. Автолих происходит при высвобождение содержимого лизосом непосредственно в цитоплазму.
Движение одноклеточных Осуществляется с помощью разных органоидов и выростов цитоплазмы.
В цитоплазме расположена сложная сеть микротрубочек, микрофиламентов и других структур, обладающих опорными и сократительными функциями, обеспечивающими амебоидное перемещение клетки.
Некоторые простейшие перемещаются за счет волнообразного сокращения всего тела. Активное движение клетка совершает с помощью таких специальных образований, как жгутики и реснички.
Поведение (раздражимость) одноклеточных Проявляется в том, что они могут воспринимать из внешней среды различные раздражения и реагировать на них.
Как правило, ответ на раздражение состоит в пространственном перемещении особей. Этот вид раздражимости у одноклеточных называется таксисом. Фототаксис – активная реакция на свет.
Термотаксис – активная реакция на температуру. Геотаксис – активная реакция на притяжение земли.
Многоклеточным организмам, как и одноклеточным, присущи основные процессы жизнедеятельности: питание, дыхание, выделение, движение, раздражимость и др. Однако, в отличие от одноклеточных, у которых все процессы сосредоточены в одной клетке, у многоклеточных появляется разделение функций между клетками, тканями, органами, системами органов.
Сосудистые системы осуществляют транспортировку веществ внутри организма. Система дыхания поставляет организму необходимое количество кислорода и одновременно выводит многие продукты метаболизма.
Использование кислорода, растворенного в воде, наиболее древний способ дыхания. Для этого используются жабры.
У наземных позвоночных дыхательная система состоит из гортани, трахеи, парных бронхов и легких.
Процессы дыхания и выделения продуктов метаболизма у многих высокоорганизованных животных, особенно имеющих большие размеры, невозможны без участия кровеносной системы. КС впервые появилась у червей.
У членистоногих, моллюсков и хордовых в КС есть особый пульсирующий орган – сердце.
Помимо главной роли (обеспечение процессов обмена веществ и поддержание гомеостаза) КС позвоночных выполняет еще и другие функции: сохраняет постоянную температуру тела, переносит гормоны, участвует в борьбе с заболеваниями, в заживлении ран и др.
Кровь – жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе. У всех позвоночных в крови имеются клеточные, или форменные, элементы. Это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Задания и вопросы 1. Охарактеризуйте отличия организменного уровня жизни от популяционно-видового. 2. На примере любого млекопитающего назовите основные структурные элементы биосистемы «организм» . 3.
Поясните, какие признаки позволяют отнести к организмам туберкулезную бациллу у больного, окуня в реке и сосну в лесу. 4. Охарактеризуйте роль механизмов управления в существовании биосистемы. 5. Как осуществляется саморегуляция процессов жизнедеятельности у организма? 6.
Поясните, как поглощают и как переваривают пищу одноклеточные организмы. Охарактеризуйте, каким образом одноклеточные ориентируются в окружающей среде.
Уровни организации живого
В настоящее время выделяют следующие уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный. Каждый из этих уровней характеризуется особенностями, присущими другим уровням, но каждому уровню присущи собственные специфические особенности.
Молекулярный уровень.Этот уровень является глубинным в организации живого и представлен молекулами нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов и стероидов, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул.
Биологические молекулы синтезируются из низкомолекулярных предшественников, которыми являются окись углерода, вода и атмосферный азот и которые в процессе метаболизма превращаются через промежуточные соединения возрастающей молекулярной массы (строительные блоки) в биологические макромолекулы с большой молекулярной массой. На этом уровне начинаются и осуществляются важнейшие процессы жизнедеятельности (кодирование и передача наследственной информации, дыхание, обмен веществ и энергии, изменчивость и др.).
Все макромолекулы универсальны, т.к. построены по одному плану независимо от их видовой принадлежности. Являясь универсальными, они одновременно и уникальны, ибо их структура неповторима.
Например, в состав нуклеотидов ДНК входит по одному азотистому основанию из 4 известных (аденин, гуанин, цитозин и тимин), вследствие чего любой нуклеотид или любая последовательность нуклеотидов в молекулах ДНК неповторимы по своему составу, равно как неповторима также и вторичная структура молекулы ДНК.
В состав большинства белков входит 100-500 аминокислот, но последовательности аминокислот в молекулах белков неповторимы, что делает их уникальными.
Объединяясь, макромолекулы разных типов образуют надмолекулярные структуры, примерами которых являются нуклеопротеиды, представляющие собой комплексы нуклеиновых кислот и белков, липопротеиды (комплексы липидов и белков), рибосомы (комплексы нуклеиновых кислот и белков).
Биологическая специфика молекулярного уровня определяется функциональной специфичностью биологических молекул.
Например, специфичность нуклеиновых кислот заключается в том, что в них закодирована генетическая информация о синтезе белков. Этим свойством не обладают другие биологические молекулы.
Углеводы и липиды являются важнейшими источниками энергии, тогда как стероиды в виде стероидных гормонов имеют значение для регуляции ряда метаболических процессов.
Специфика биологических макромолекул определяется также и тем, что процессы биосинтеза осуществляются в результате одних и тех же этапов метаболизма.
Больше того, биосинтезы нуклеиновых кислот, аминокислот и белков протекают по сходной схеме у всех организмов независимо от их видовой принадлежности. Универсальными являются также окисление жирных кислот, гликолиз и другие реакции.
Например, гликолиз происходит в каждой живой клетке всех организмов-эукариотов и осуществляется в результате 10 последовательных ферментативных реакций, каждая из которых катализируется специфическим ферментом.
Все аэробные организмы-эукариоты обладают молекулярными «машинами» в их митохондриях, где осуществляется цикл Кребса и другие реакции, связанные с освобождением энергии. На молекулярном уровне происходят многие мутации. Эти мутации изменяют последовательность азотистых оснований в молекулах ДНК.
На молекулярном уровне осуществляется фиксация лучистой энергии и превращение этой энергии в химическую, запасаемую в клетках в углеводах и других химических соединениях, а химической энергии углеводов и других молекул – в биологически доступную энергию, запасаемую в форме макроэнергетических связей АТФ. Наконец, на этом уровне происходит превращение энергии макроэргических фосфатных связей в работу – механическую, электрическую, химическую, осмотическую, механизмы всех метаболических и энергетических процессов универсальны.
Биологические молекулы обеспечивают также преемственность между молекулярным и следующим за ним уровнем (клеточным), т.к. являются материалом, из которого образуются надмолекулярные структуры. Молекулярный уровень является «ареной» химических реакций, которые обеспечивают энергией клеточный уровень.
Клеточный уровень.Главнейшая специфическая черта этого уровня заключается в том, что с него начинается жизнь. Этот уровень представлен клетками, действующими в качестве самостоятельных организмов (бактерии, простейшие), а также клетками многоклеточных организмов.
Будучи способными к жизни, росту и размножению, клетки являются основной формой организации живой материи, элементарными единицами, из которых построены все живые существа (прокариоты и эукариоты). Между клетками растений и животных нет принципиальных различий по структуре и функциям.
Некоторые различия касаются лишь строения их мембран и отдельных органелл.
Специфичность клеточного уровня определяется специализацией клеток, существованием клеток в качестве специализированных единиц многоклеточного организма.
На клеточном уровне происходит разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельности в пространстве и во времени, что связано с приуроченностью функций к разным субклеточным структурам.
Например, у клеток эукаритов значительно развиты мембранные системы (плазматическая мембрана, цитоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс) и клеточные органеллы (ядро, хромосомы, центриоли, митохондрии, пластиды, лизосомы, рибосомы).
Мембранные структуры являются «ареной» важнейших жизненных процессов, причем двухслойное строение мембранной системы значительно увеличивает площадь «арены».
Кроме того, мембранные структуры обеспечивают отделение клеток от окружающей среды, а также пространственное разделение в клетках многих биологических молекул. Мембрана клеток обладает высокоизбирательной проницаемостью.
Поэтому их физическое состояние позволяет постоянное диффузное движение некоторых из содержащихся в них молекул белков и фосфолипидов. Помимо мембран общего назначения в клетках существуют внутренние мембраны, которые ограничивают клеточные органеллы.
Регулируя обмен между клеткой и средой, мембраны обладают рецепторами, которые воспринимают внешние стимулы.
В частности, примерами восприятия внешних стимулов являются восприятие света, движение бактерий к источнику пищи, ответ клеток-мишеней на гормоны, например, на инсулин. Некоторые из мембран одновременно сами генерируют сигналы (химические и электрические).
Замечательной особенностью мембран является то, что на них происходит превращение энергии. В частности, на внутренних мембранах хлоропластов происходит фотосинтез, тогда как на внутренних мембранах митохондрий осуществляется окислительное фосфорилирование.
Компоненты мембран находятся в движении. Построенным главным образом из белков и липидов, мембранам присущи различные перестройки, что определяет раздражимость клеток – важнейшее свойство живого.
Тканевый уровеньпредставлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью (пояснить на примере выхода растений на сушу).
У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференциации клеток. У животных различают несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная, а также кровь и лимфа).
У растений различают: меристематическую, покровную, механическую, проводящую, основную и выделительную ткани.
Органный уровень.Представлен органами организмов. Орган – это обособленная совокупность тканей и отдельных клеток, выполняющих определенную функцию в пределах живого организма.
У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляется за счет различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счет разного количества тканей.
Для позвоночных характерна цефализация (филогенетич. процесс обособления головы у билатерально-симметричных животных и включение в её состав органов, расположенных у предков в др. частях тела), защищающаяся в сосредоточении важнейших центров и органов чувств в голове.
Организменный уровень.Этот уровень представлен самими организмами – одноклеточными и многоклеточными организмами растительной и животной природы.
Специфическая особенность организменного уровня заключается в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, создание структурных и функциональных особенностей, присущих организмам данного вида.
Организмы уникальны в природе, потому что уникален их генетический материал, детерминирующий развитие, функции и взаимоотношение их с окружающей средой.
Популяционный уровень.Растения и животные не существуют изолированно, они объединены в популяции. Создавая надорганизменную систему, популяции характеризуются определенным генофондом и определенным местом обитания. В популяциях начинаются и элементарные эволюционные преобразования, происходит выработка адаптивной формы.
Видовой уровень.Этот уровень определяется видами растений, животных и микроорганизмов, существующими в природе в качестве живых звеньев. Популяционный состав видов чрезвычайно разнообразен.
Вид может быть представлен от одной до многих тысяч популяций, которые приурочены к различным местообитаниям и занимают различные экологические ниши. Виды представляют собой результат эволюции и характеризуются сменяемостью.
Ныне существующие виды не похожи на виды, существовавшие в прошлом (на примере женщин в прошлом и современности). Вид является единицей классификации живых существ.
Биоценотический уровень.Представлен биоценозами – сообществами организмов разной видовой принадлежности. В таких сообществах организмы разных видов в той или иной мере зависят один от другого.
В ходе исторического развития сложились биогеоценозы (экосистемы), которые представляют собой системы, состоящие из взаимозависимых сообществ организмов и абиотических факторов среды. Экосистемам присуще динамическое (подвижное) равновесие между организмами и абиотическими факторами.
На этом уровне осуществляются вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью организмов.
Биосферный уровень (глобальный).Этот уровень является высшей формой организации живого (живых систем). Он представлен биосферой. На этом уровне осуществляется объединение всех вещественно-энергетических круговоротов в единый гигантский биосферный круговорот веществ и энергии.
Между разными уровнями организации живого существует диалектическое единство, живое организовано по типу системной организации, основу которой составляет иерархичность систем.
Переход от одного уровня к другому связан с сохранением функциональных механизмов, действующих на предшествующих уровнях, и сопровождается появлением структуры и функций новых типов, а также взаимодействия, характеризующегося новыми особенностями, т.е. связан с появлением нового качества.
3. Иерархия живого в биосфере
Органический мир целостен, т.к. составляет систему взаимосвязанных частей, в тоже время он дискретен, т. к. состоит из дискретных единиц организмов или особей. Каждый организм одновременно и целостная, и дискретная система.
В биологии ХХ века сложились представления об уровнях организации как конкретном выражении упорядоченности, являющейся одной из основ живого.
На всех уровнях организации жизни проявляются все основные свойства живой материи, хотя на каждом из уровней характер их проявления имеет качественные особенности.
Все многообразие организмов разделяется на две группы – прокариоты и эукариоты.
К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, не имеют оформленного ядра, генетический материал (ДНК) находится прямо в цитоплазме и не окружен ядерной мембраной, отсутствуют митохондрии, центриоли, пластиды.
Эукариоты (растения, грибы, слизевики и животные) имеют типичный ядерный аппарат. Среди них как одноклеточные, так и многоклеточные организмы.
Таблица 1. Основные различия между прокариотами и эукариотами
| Характеристика | Прокариоты | Эукариоты |
| Размеры клеток | Диаметр в среднем 0,5-5 мкм | Диаметр обычно до 40 мкм, объем клетки, как правило, в 1 000-10 000 раз больше |
| Форма | Одноклеточные или нитчатые | Одноклеточные, нитчатые или истинно многоклеточные |
| Генетический материал | Кольцевая ДНК находится в цитоплазме и ничем не защищена. Нет истинного ядра или хромосом, нет ядрышка | Линейные молекулы ДНК связаны с белками и РНК и образуют хромосомы внутри ядра. Внутри ядра находится ядрышко. |
| Синтез белка | Рибосомы мельче, эндоплазматического ретикулума нет | Рибосомы крупнее, могут быть прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму |
| Органеллы | Мало, ни одна из них не имеет оболочки (двойной мембраны) | Много, некоторые окружены двойной мембраной (ядро, митохондрии, хлоропласты), другие ограничены одинарной (вакуоли, а. Гольджи, лизосомы, ЭР и т.д.) |
| Клеточные стенки | Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной уплотняющий компонент – муреин | У растений и грибов жесткие и содержат полисахариды. Основной уплотняющий компонент у растений – целлюлоза, у грибов – хитин |
| Дыхание | У бактерий происходит в мезосомах; у сине-зеленых водорослей – в цитоплазматических мембранах | Аэробное дыхание происходит в митохондриях |
| Фотосинтез | Хлоропластов нет, происходит в мембранах, не имеющих специфической упаковки | В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, которые уложены в ламеллы или граны |
| Фиксация азота | Бактерии обладают этой способностью (некоторые) | Не способны |
В настоящее время на поверхности нашей планеты произрастает свыше 500 000 видов растений, из них около 200 000 видов цветковых.
Все множество живых организмов классифицируется по определенной системе иерархически соподчиненных групп – таксонов. Таксон– группа организмов, связанных той или иной степенью родства и достаточно обособленную, чтобы ей можно было присвоить таксономическую категорию того или иного ранга – вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, царство и надцарство.
Большинство современных ученых признают 2 надцарства – прокариоты и эукариоты. Надцарство прокариот включает 2 царства – архебактерии и бактерии (в т.ч. сине-зеленые водоросли); надцарство эукариот – 3 царства – животные, грибы и растения.
Каждое растение относится к определенному виду, а вид – к роду. В настоящее время во всех странах мира общепризнанной является бинарная номенклатура, введенная К.Линнеем, т.е. двойное название растений (лютик едкий – Ranunculus acer).
Вершина эволюции животного мира – тип хордовых, растительного мира – тип покрытосеменных.
Большинство биологов считают, что свойства живого в полной мере проявляются в отдельном организме, что единицей жизни является клетка, и что специфика живого связана с особой упорядоченностью биологических структур – молекул ДНК. Но проблемы биологической организации значительно шире и их решение – это выявление общих принципов в организации живого, законов возникновения развития жизни.
Людвиг фон Берталанфи в 1927 году разработал “Организменную концепцию”, которая далее трансформировалась в “Общую теорию систем”.
Основа его концепции – иерархический порядок организации живой природы, в котором каждая система – комплекс взаимодействующих элементов – является компонентом системы более высокого уровня: атомы в молекуле, молекулы в клетке, клетки в организме, организмы в колониях и сообществах.
В развитии систем одни организаторы подчинены другим – рангом выше, те в свою очередь подчинены еще более высоким рангам. Следовательно, организацию данной системы нельзя объяснить суммированием свойств ее элементов, а надо исходить из ее соподчиненного положения в иерархии живой природы. Выделяют следующие градации: микромир, макромир, мегамир.
Микромир мы можем постичь, только используя микроскопическую технику. Человек живет на среднем уровне, наиболее богатом в информационном отношении – это макромир. Все, что выходит за пределы нашей биосферы – мегамиры.
Исходное научное знание фиксирует и формирует объект и предмет научного исследования, в которых накапливаются научные факты и возникают научные проблемы.
Решение проблемы начинается с выдвижения идей и формулирования гипотез. Подтвержденные гипотезы принимают статус законов и тем самым завершают формирование зрелой теории.
Метатеории – синтез мирового научного знания в общих и частных научных картинах мира.
Самая удобная и увлекательная подготовка к ЕГЭ
- Роберт Гук в 1665 году обнаружил клетки в срезе пробки и впервые применил термин клетка.
- Антони ван Левенгук открыл одноклеточные организмы.
- Маттиас Шлейден в 1838 году и Томас Шванн в 1839 году сформулировали основные положения клеточной теории. Однако они ошибочно считали, что клетки возникают из первичного неклеточного вещества.
- Рудольф Вирхов в 1858 году доказал, что все клетки образуются из других клеток путём клеточного деления.
- Клетка является структурной единицей всего живого. Все живые организмы состоят из клеток (исключение составляют вирусы).
- Клетка является функциональной единицей всего живого. Клетка проявляет весь комплекс жизненных функций.
- Клетка является единицей развития всего живого. Новые клетки образуются только в результате деления исходной (материнской) клетки.
- Клетка является генетической единицей всего живого.
В хромосомах клетки содержится информация о развитии всего организма.
- Клетки всех организмов сходны по химическому составу, строению и функциям.
Среди живых организмов только вирусы не имеют клеточного строения. Все остальные организмы представлены клеточными формами жизни.
Различают два типа клеточной организации: прокариотический и эукариотический. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии (сине-зелёные), к эукариотам — растения, грибы и животные.
Прокариотические клетки устроены сравнительно просто.
Они не имеют ядра, область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоид, единственная молекула ДНК кольцевая и не связана с белками, клетки меньше эукариотических, в состав клеточной стенки входит гликопептид — муреин, мембранные органоиды отсутствуют, их функции выполняют впячивания плазматической мембраны (мезосомы), рибосомы мелкие, микротрубочки отсутствуют, поэтому цитоплазма неподвижна, а реснички и жгутики имеют особую структуру.
Эукариотические клетки имеют ядро, в котором находятся хромосомы — линейные молекулы ДНК, связанные с белками, в цитоплазме расположены различные мембранные органоиды. Растительные клетки отличаются наличием толстой целлюлозной клеточной стенки, пластид, крупной центральной вакуоли, смещающей ядро к периферии.
Клеточный центр высших растений не содержит центриоли. Запасным углеводом является крахмал. Клетки грибов имеют клеточную стенку, содержащую хитин, в цитоплазме имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Главным резервным углеводом является гликоген.
Животные клетки не имеют клеточной стенки, не содержат пластид и центральной вакуоли, для клеточного центра характерна центриоль. Запасным углеводом является гликоген. В зависимости от количества клеток, из которых состоят организмы, их делят на одноклеточные и многоклеточные.
Одноклеточные организмы состоят из одной-единственной клетки, выполняющей функции целостного организма. Одноклеточными являются все прокариоты, а также простейшие, некоторые зелёные водоросли и грибы. Тело многоклеточных организмов состоит из множества клеток, объединённых в ткани, органы и системы органов.
Клетки многоклеточного организма специализированы для выполнения определённой функции и могут существовать вне организма лишь в микросреде, близкой к физиологической (например, в условиях культуры тканей). Клетки в составе многоклеточного организма различаются по размерам, форме, структуре и выполняемым функциям.
Несмотря на индивидуальные особенности, все клетки построены по единому плану и имеют много общих черт.
Половые клетки гаплоидны (содержат одинарный набор хромосом — n). В этих клетках хромосомы представлены в единственном числе и не имеют пары в виде гомологичной хромосомы.
Функции ядра: хранение генетической информации, передача её дочерним клеткам в процессе деления, контроль жизнедеятельности клетки. В таблице представлена характеристика структур эукариотической клетки, в таблице даны основные различия строения клеток прокариот и эукариот, в таблице 3.5 — различия животной и растительной клеток.
Характеристика структур эукариотической клетки
| Название | Строение | Функции |
| I. Поверхностный аппарат клетки | Плазматическая мембрана, надмембранный комплекс, субмембранный комплекс | Взаимодействие с внешней средой; обеспечение клеточных контактов; транспорт: а) пассивный (диффузия, осмос, облегченная диффузия через поры); б) активный; в) экзоцитоз и эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз) |
| 1. Плазматическая мембрана | Два слоя липидных молекул, в которые встроены молекулы белка (интегральные, полуинтегральные и периферические) | Структурная |
| 2. Надмембранный комплекс: | ||
| а) гликокаликс | Гликолипиды и гликопротеины | Рецепторная |
| б) клеточная стенка у растений и грибов | Целлюлоза у растений, хитин у грибов | Структурная; защитная; обеспечение тургора клетки |
| 3. Субмембранный комплекс | Микротрубочки и микрофиламенты | Обеспечивает механическую устойчивость плазматической мембраны |
| II. Цитоплазма | ||
| 1. Гиалоплазма | Коллоидный раствор неорганических и органических веществ | Протекание ферментативных реакций; синтез аминокислот, жирных кислот; формирование цитоскелета; обеспечение движения цитоплазмы (циклоза) |
| 2. Одномембранные органеллы: | ||
| а) эндоплазматический ретикулум: | Система мембран, образующих цистерны, канальцы | Транспорт веществ внутри и вне клетки; разграничение ферментных систем; место образования одномембранных органелл: комплекса Гольджи, лизосом, вакуолей |
| гладкий | Рибосом нет | Синтез липидов и углеводов |
| шероховатый | Рибосомы есть | Синтез белков |
| б) аппарат Гольджи | Плоские цистерны, крупные цистерны, микровакуоли | Образование лизосом; секреторная; накопительная; укрупнение белковых молекул; синтез сложных углеводов |
| в) первичные лизосомы | Пузырьки, ограниченные мембраной, содержащие ферменты | Участие во внутриклеточном пищеварении; защитная |
| г) вторичные лизосомы: | ||
| пищеварительные вакуоли | Первичная лизосома + фагосома | Эндогенное питание |
| остаточные тельца | Вторичная лизосома, содержащая непереваренный материал | Накопление нерасщеплённых веществ |
| аутолизосомы | Первичная лизосома + разрушенные органеллы клеток | Аутолиз органелл |
| д) вакуоли | В клетках растений мелкие пузырьки, отделённые от цитоплазмы мембраной; полость заполнена клеточным соком | Поддержание тургора клетки; запасающая |
| е) пероксисомы | Мелкие пузырьки, содержащие ферменты, нейтрализующие перекись водорода | Участие в реакциях обмена; защитная |
| 3. Двумембранные органеллы: | ||
| а) митохондрии | Внешняя мембрана, внутренняя мембрана с кристами, матрикс, содержащий ДНК, РНК, ферменты, рибосомы | Клеточное дыхание; синтез АТФ; синтез белков митохондрий |
| б) пластиды: | Внешняя и внутренняя мембраны, строма | |
| хлоропласты | В строме мембранные структуры — ламеллы, образующие диски — тилакоиды, собранные в стопки — граны, содержащие пигмент хлорофилл. В строме — ДНК, РНК, рибосомы, ферменты | Фотосинтез; определение окраски листьев, плодов |
| хромопласты | Содержат жёлтые, красные, оранжевые пигменты | Определение окраски листьев, плодов, цветов |
| лейкопласты | Не содержат пигментов | Накопление запасных питательных веществ |
| 4. Немембранные органеллы: | ||
| а) рибосомы | Имеют большую и малую субъединицы | Синтез белка |
| б) микротрубочки | Трубочки диаметром 24 нм, стенки образованы тубулином | Участие в образовании цитоскелета, делении ядра |
| в) микрофиламенты | Нити диаметром 6 нм из актина и миозина | Участие в образовании цитоскелета; образование кортикального слоя под плазматической мембраной |
| г) клеточный центр | Участок цитоплазмы и две центриоли, перпендикулярные друг другу, каждая образована девятью триплетами микротрубочек | Участие в делении клетки |
| д) реснички и жгутики | Выросты цитоплазмы; в основании находятся базальные тельца. На поперечном срезе ресничек и жгутиков по периметру расположено девять пар микротрубочек и одна пара в центре | Участие в передвижении |
| 5. Включения | Капли жира, гранулы гликогена, гемоглобин эритроцитов | Запасающая; секреторная; специфическая |
| III. Ядро | Имеет двумембранную оболочку, кариоплазму, ядрышко, хроматин | Регуляция активности клетки; хранение наследственной информации; передача наследственной информации |
| 1. Ядерная оболочка | Состоит из двух мембран. Имеет поры. Связана с эндоплазматическим ретикулумом | Отделяет ядро от цитоплазмы; регулирует транспорт веществ в цитоплазму |
| 2. Кариоплазма | Раствор белков, нуклеотидов и других веществ | Обеспечивает нормальное функционирование генетического материала |
| 3. Ядрышки | Мелкие тельца округлой формы, содержат рРНК | Синтез рРНК |
| 4. Хроматин | Неспирализованная молекула ДНК, связанная с белками (мелкозернистые гранулы) | Образуют хромосомы при делении клетки |
| 5. Хромосомы | Спирализованная молекула ДНК, связанная с белками. Плечи хромосомы соединены центромерой, может быть вторичная перетяжка, отделяющая спутник, плечи оканчивают стеломерами | Передача наследственной информации |
| Признак | Прокариоты | Эукариоты |
| Организмы | Бактерии и цианобактерии (сине-зелёные водоросли) | Грибы, растения, животные |
| Ядро | Имеется нуклеоид — часть цитоплазмы, где содержится ДНК, не окружённая мембраной | Ядро имеет оболочку из двух мембран, содержит одно или несколько ядрышек |
| Генетический материал | Кольцевая молекула ДНК, не связанная с белками | Линейные молекулы ДНК, связанные с белками, организованы в хромосомы |
| Ядрышко (и) | Нет | Есть |
| Плазмиды (нехромосомные кольцевые молекулы ДНК) | Есть | В составе митохондрий и пластид |
| Организация генома | До 1,5 тыс. генов. Большинство представлены в единственной копии | От 5 до 200 тыс. генов. До 45% генов представлены несколькими копиями |
| Клеточная стенка | Есть (у бактерий прочность придает муреин, у цианобактерий — целлюлоза, пектиновые вещества, муреин) | Есть у растений (целлюлоза) и грибов (хитин), у животных нет |
| Мембранные органоиды: эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, вакуоли, лизосомы, митохондрии и др. | Нет | Есть |
| Мезосома (впячивание плазматической мембраны в цитоплазму) | Есть | Нет |
| Рибосомы | Мельче, чем у эукариот | Крупнее, чем у прокариот |
| Жгутики | если есть, то не имеют микротрубочек и не окружены плазматической мембраной | если есть, то имеют микротрубочки, окружены плазматической мембраной |
| Размеры | диаметр в среднем 0,5–5 мкм | диаметр обычно до 40 мкм |
| Признак | Растительная клетка | Животная клетка |
| Клеточная стенка | Есть | Нет |
| Пластиды | Есть | Нет |
| Вакуоли | Есть крупные, занимают до 70–95% объёма клетки, оттесняя остальные органоиды к периферии клетки, поддерживают тургорное давление | Есть небольшие пищеварительные и сократительные вакуоли, не аналогичные вакуолям растительных клеток |
| Гликокаликс | Нет | Есть |
| Микроворсинки | Нет | Есть |
| Клеточный центр | Есть только у низших растений | Есть |
| Гранулы гликогена | Нет | Есть |
| Гранулы крахмала | Есть | Нет |
Загрузка...
