ПРезентация по биологии "Современные методы изучения клетки. Поверхностный комплекс клетки"

• 1 слайд

  Современные методы цитологических исследований.
  Основные части клетки. Поверхностный комплекс клетки
  Узнавать и различать по немому рисунку клетки прокариот и эукариот.
  Распознавать и описывать на таблицах основные части и органоиды клеток эукариот и прокариот.
  Называть:
  основные структуры мембраны
  Характеризовать основные органоиды клеток эукариот по строению и выполняемым функциям.
  Прогнозировать последствия удаления различных органоидов из клетки
  Описывать модель мембраны
  Задачи:
  Автор: Иванова Светлан Спиридоновна
  Учитель биологии Малыкайской средней школы Нюрбинского района РС(Я)
  

• 2 слайд

  Клетка — структурная и функциональная единица живой материи, способная к обмену веществ, саморегуляции, самовоспроизведению и т.д. Клетка является элементарной живой системой.
  Понятие о клетке
  Клетка — элементарная живая система, отделённая от внешней среды избирательно проницаемой мембраной. Внутренность клетки заполнена цитоплазмой, в которой находятся органоиды и генетический материал. У эукариотических клеток есть ядро — специализированная органелла для хранения генетического материала.
  

• 3 слайд

  У одноклеточных организмов клетка является биосистемой организменного уровня.
  

• 4 слайд

  Клетки разных организмов отличаются размерами.
  
  
  Табл. 1. Размеры клеток
  
  
  

• 5 слайд

  В системе многоклеточного организма клетка является элементом определённой ткани, органа.
  Особенность клетки определяется специфичностью её составных компонентов и процессов, протекающих в ней. В каждой клетке происходит обмен веществ и превращение энергии. Деление клетки определяет рост, развитие и размножение организмов.
  

• 6 слайд

  Каждая живая клетка осуществляет все процессы жизнедеятельности
  с помощью тех структур, из которых она состоит.
  
  

• 7 слайд

  Методы изучения клетки
  Световая, электронная микроскопия. Современный световой микроскоп увеличивает объекты в 3000 раз и позволяет увидеть наиболее крупные органоиды клетки, наблюдать движение цитоплазмы, деление клетки. Электронный микроскоп даёт увеличение в сотни тысяч раз, что позволяет изучить тонкое строение органоидов.
  Фракционирование — ультрацентрифугирование. Метод основан на том, что клеточные органоиды имеют разную массу и плотность. Измельчённые ткани помещают в пробирки и вращают в центрифуге с большой скоростью. Более плотные органоиды осаждаются при низких скоростях вращения, а менее плотные — при высоких. Каждый слой изучается отдельно.
  Рентгеноструктурный анализ. Основан на получении рентгенограмм. Позволяет изучить конфигурацию молекул белка, нуклеиновых кислот для понимания их биологических функций.
  Получение культуры тканей. Даёт возможность исследовать живые клетки, помещённые в соответствующую среду, в которой они способны к автономному росту, формированию тканей и органов организма.
  Окрашивание. Применяется для окрашивания живых клеток красителями для получения контрастного изображения изучаемых структур.
  

• 8 слайд

  Современные средства исследования позволили биологам установить, что по строению клетки всех живых организмов следует делить на «безъядерные» — прокариоты — и «ядерные» — эукариоты.
  

• 9 слайд

  Согласно данным, полученным с использованием электронного микроскопа, схему строения основных частей клетки, их оболочек можно представить следующим образом.
  1. Поверхностный аппарат включает три субсистемы: плазматическую мембрану, надмембранный комплекс и субмембранную часть опорно-сократительного аппарата цитоплазмы, к которой относят цитоскелет.
  2. Цитоплазма с органоидами.
  3. Ядерный аппарат, называемый ядром
  

• 10 слайд

  Плазматическая мембрана
  Цитоплазматическая мембрана — это основная, универсальная для всех клеток субсистема поверхностного аппарата, её толщина не превышает 10 нм.
  Биологические мембраны клетки обеспечивают её функциональную целостность. Из рисунка видно, что мембрана образована молекулами липидов (их два слоя) и тремя видами белков (периферические, погружённые и пронизывающие).
  В настоящее время принимается так называемая жидкомозаичная модель строения плазматической мембраны (модель Зингера — Николсона). Согласно этой модели, основу цитоплазматической мембраны составляет двойной слой липидных молекул, обращённых друг к другу гидрофобными участками. Внешняя же и внутренняя поверхности билипидного слоя образованы гидрофильными головками молекул (это остатки фосфорной кислоты, связанные с различными органическими соединениями). Именно билипидный слой отвечает за барьерную функцию мембраны.
  

• 11 слайд

  В состав мембраны высоко содержание стеринов: холестерина у животных и эргостерина у растений. Стерины легко упакуются в пустоты между молекулами фосфолипидов и тем самым обеспечивают ее прочность.
  

• 12 слайд

  Периферические белки связаны с полярными головками липидных молекул электростатическими взаимодействиями. Они не образуют сплошного слоя, а только связывают мембрану с над- или с субмембранными структурами. Они вступают взаимодействие с гликакаликсом. И выполняют функцию рецептора
  Полуинтегральные белки выполняют роль чувствительных рецепторов, передающих к внутренним белкам.
  Интегральные глобулярные белки связаны с липидами гидрофобными
  взаимодействиями. Они либо более, либо менее погружены в мембрану, либо пронизывают её насквозь (выполняют, как правило, рецепторную или транспортную функцию). Они создают поры, через которые проходят водорастворимые вещества
  Белки в составе мембранного бислоя
  Липидный слой представляет собой каркас, в который погружены белковые молекулы: периферические и интегральные и полуинтегральные. Они определяют специфику функционирования различных клеток.
  

• 13 слайд

  Отличия наружной и внутренней мембраны клетки
  Мембраны клеточных органелл представляют липидный бислой со встроенными белками. Но существенно отличаются:
  Наружная мембрана содержит больше холестерина. обеспечивающих жесткость мембраны.;
  Наружный слой имеют у наружной мембраны «углеводной шубы», окружающей бислой со стороны внешней среды (гликокаликс.) и внутреннего каркаса (цитоскелета).
  Они обеспечивают дополнительную прочность клеточной мембране.
  Гликокаликс обеспечивает познавание клетками друг друга и склеивает клетки при образовании тканей, углеводные компоненты сложных белков гликопротеинов участвуют в иммун. реакциях. Элементы цитоскелета обеспечивают упругие свойства и поддерживают форму клетки.
  

• 14 слайд

  Функция мембраны
  Барьерная
  контактная
  транспортная
  рецепторная
  Избирательная проницаемость
  Временные, постоянные
  Регулятор клеточного метаболизма
  

• 15 слайд

  Транспортная функция — одна из главных функций мембраны — может осуществляться несколькими способами.
  1. Пассивный способ (энергия практически не затрачивается): диффузия, облегчённая диффузия, осмос.
  Диффузия. Этим способом проходят вещества, способные растворяться в липидах (например, эфиры, жирные кислоты).
  Облегчённая диффузия. В этом случае белок-переносчик, находящийся в мембране, делает её проницаемой (это транспортный белок-фермент). Она идёт не против градиента концентрации. Так транспортируется глюкоза.
  Осмос. Это прохождение воды через избирательно проницаемую мембрану (она проходит из более разбавленного раствора в более концентрированный).
  

• 16 слайд

  2. Активный способ (затрачивается значительное количество энергии на транспорт веществ через мембрану): эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз), натрий-калиевый насос.
  Плазматическая мембрана является структурным элементом поверхностного аппарата живой клетки.
  

• 17 слайд

  Надмембранные структуры поверхностного аппарата
  Основное их назначение — осуществление взаимодействия клеток с внешней средой и другими клетками. Однако в процессе эволюции надмембранные структуры стали играть важную роль в реализации различных специфических функций: тургорной, механической, функции «ловушки ионов», структурной организации ферментов и т.д.
  Субмембранная часть поверхностного аппарата эукариотической клетки играет связующую роль между мембраной, цитоскелетом и основной цитоплазмой. К ней следует отнести периферическую мембранную часть цитоскелета с белками, обеспечивающими связь с мембраной.
  Цитоскелет представлен тремя тесно взаимосвязанными, но достаточно различающимися структурами:
  системой микрофиламентов (миофибрилл), основу которой составляет белок
  актина и миозина;
  2) системой микротрубочек из белка тубулина;
  3) системой промежуточных филаментов. Их функции: механохимическая,
  частично транспортная, а также передача информации от внешней среды
  на ДНК ядра.
  
  
  

• 18 слайд

  Цитоплазма. Гиалоплазма.
  Функциональный аппарат цитоплазмы состоит из:
  1) гиалоплазмы основной цитоплазмы. Это коллоидные растворы белков и других органических веществ с истинными растворами минеральных солей;
  2) немембранных структур;
  3) мембранных структур и их содержимого
  области всех органоидов имеется особая субсистема «гиалоплазма — цитозоль». В цитозолях осуществляются основные этапы метаболизма.
  

• 19 слайд

  Гиалоплазма
  Состав
  Свойства
  Вязкая полужидкая жидкость
  Функция
  Минер. соли, органические вещества
  Обеспечивает взаимосвязи органоидов
  место синтеза и распада веществ
  транспортировка веществ
  опора
  
  

• 20 слайд

• 21 слайд

  Впервые обнаружена в 1945 г. К.Портером; на электронном уровне была лписана в 1950г. Эта система субмикроскопических каналов, цистерн и пузырьков, выполненных лмпопротеидной мембраной. ЭПС соединяет все клеточные мембранные структуры в единую систему. Является поверхностью, на которой происходят все внутриклеточные процессы. Пространственно разделяет клетку. Здесь идёт синтез полипептидов, липидов, углеводов, их частичная модификация и транспорт.
  Различают гладкую и шероховатую ЭПС. Агранулярной – синтез углеводов, жиров и др. небелковой структуры.
  Гран. ЭПС - биосинтез белков.
  Эндоплазматическая мембрана
  

• 22 слайд

  Комплекс Гольджи (аппарат Гольджи) — это стопка уплощённых мембранных мешочков — цистерн, трубочек и связанных с ними пузырьков. Здесь идёт транспорт веществ: белков и липидов, поступающих из ЭПС, предварительная их химическая перестройка, накопление, упаковка в пузырьки, формирование лизосом.
  Комплекс Гольджи встречается почти во всех клетках (исключение — эритроциты и сперматозоиды). Располагается обычно около ядра; клетка может иметь один или несколько комплексов Гольджи.
  Впервые был открыт К.Гольджи в 1989г..
  

• 23 слайд

  Лизосомы — это небольшие округлые тельца, одномембранные пузырьки разнообразной формы и размеров. Содержат различные протеолитические ферменты (около 40), участвуют во внутриклеточном пищеварении.
  

• 24 слайд

  Вакуоль
  Крупная органелла, на которую приходиться до 90% от общего объема взрослой растительной клетки. Ее мембране тонопласту свойственна полупроницанемость; вместе плазмалеммой тонопласт определяет осмотические свойства. Внутренне содержимое вакуоли – клеи-точный сок, среда кислая; в запасающихся – нейтральная.
  Концентр. вакуолярного сока достаточно большая, что обеспечивает поступление воды в клетку. Насыщение вакуоли водой повышает ее гиростатические давление – тургорного.
  Б Насыщение вакуоли водой повышает Насыщение вакуоли водой благодаря ему находится в постоянном давлении
  

• 25 слайд

  Митохондрии встречаются почти во всех клетках (кроме зрелых эритроцитов млекопитающих). В разных типах клеток может быть от 50 до 500 митохондрий.
  Их наружная мембрана гладкая, внутренняя образует многочисленные складки — кристы. На кристах находятся ферменты, участвующие в синтезе АТФ. Внутреннее содержимое митохондрий — матрикс — содержит одну кольцевую молекулу ДНК, РНК, рибосомы, белки, фосфолипиды. Здесь идёт синтез АТФ (универсального источника энергии для всех биохимических процессов клетки) и стероидных гормонов.
  Функция митохондрий
  Синтез молекул АТФ
  Синтез собственных белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов
  Образование собственных рибосом
  Клеточное дыхание
  

• 26 слайд

  Состав и строение митохондрий
  Митохондрии в клетках живых существ отвечают за выработку энергии. Они обладают собственным генетическим аппаратом и передаются по материнской линии.
  

• 27 слайд

  Пластиды — органоиды, характерные только для растительных клеток.
  Табл. 2. Пластиды
  Пластиды
  

• 28 слайд

  Строение хлоропласта
  Хлоропласты, как и митохондрии, размножаются делением. Основная характеристика, объединяющая эти органоиды, состоит в том, что они имеют собственную генетическую информацию и синтезируют собственные белки
  Синтез АТФ
  Синтез углеводов
  Синтез собственных белков
  Хлоропласты легко могут перерождаться в другие типы пластид. Мы наблюдаем это при пожелтении и покраснении созревающих плодов или листьев осенью. В темноте хлоропласты способны обесцвечиваться, превращаясь в лейкопласты. Однако эти процессы необратимы: лейкопласты и хромопласты никогда не превращаются обратно в хлоропласты.
  

• 29 слайд

  Лейкопласты
  Накопление крахмала
  Неосвещенных частях тела
  Привлечение животных опылителей и распространение плодов
  Окрашенные плоды
  Цветки
  Лист
  стебель
  Хромопласты
  Хромопласты образуются из хлоропластов и лейкопластов в результате внутренней перестройки. Имеют двойную мембрану, но, в отличие от лейкопластов и хлоропластов, не имеют внутренней мембранной структуры
  

• 30 слайд

  Рибосома состоит из двух субъединиц.
  Рибосомы встречаются в прокариотических и эукариотических клетках. Лежат свободно в цитоплазме или соединены с мембраной ЭПС. Есть в митохондриях, пластидах. Состоят из р-РНК и белков, иона магния. Осуществляют биосинтез белка.
  Рибосома
  

• 31 слайд

  Клеточный центр принимает участие в делении клеток животных и низших растений. Он представляет собой ультрамикроскопический органоид немембранного строения. Состоит из двух центриолей. Центриоли расположены перпендикулярно друг другу.
  Центриоли клеточного центра встречаются в клетках животных и водорослей, высших грибов. Центриоли состоят из белковых микротрубочек, участвующих в образовании нитей веретена деления, а также участвуют в образовании жгутиков и ресничек цитоскелета. Микротрубочки обеспечивают внутриклеточное движение организмов.
  

• 32 слайд

  Органоиды движения — реснички и жгутики. Это выросты мембраны диаметром около 0,25 мкм, содержащие внутри микротрубочки. Такие органоиды имеются у многих клеток: у простейших, одноклеточных водорослей, зооспор, сперматозоидов, в клетках тканей многоклеточных животных, например в дыхательном эпителии.
  Реснички — многочисленные цитоплазмические выросты на поверхности мембраны. Жгутики — единичные цитоплазматические выросты на поверхности клетки.
  Клеточные включения — непостоянные образования, возникающие и исчезающие в процессе жизнедеятельности клетки. Основное место их локализации — цитоплазма. Химический состав включений разнообразен. Они могут накапливаться в виде кристаллов, гранул, капель.
  Жировые включения в виде капель встречаются в цитоплазме простейших, у млекопитающих — в специальных жировых клетках соединительной ткани. Семена некоторых растений содержат очень много жира.
  Углеводы могут накапливаться в виде гранул гликогена у животных в печени или в цитоплазме простейших. У растений гранулы крахмала по форме специфичны для каждого вида. Белковыми гранулами богата цитоплазма яйцеклеток.
  

• 33 слайд

  
  Основная структура клетки
  Мембрана – это…
  Роль мембраны …
  Отличия наружной и внутренней мембраны …
  Осуществление транспорта веществ через мембраны ……
  Из структур клетки, о которых мы сегодня говорили, какие структуры лишние и почему?
  
  
  Сделайте вывод по полученным информациям:
  Таким образом,….
  

• 34 слайд

  Закрепление:
  1. Отметьте сходство плазматической мембраны, ЭПС, АГ.
  2. Эти структуры чем отличаются?
  3. Подумайте, каким образом поступают вещества, необходимые для осуществления своей функции?
  4. Вправе ли мы, когда мы полностью отказываемся от жира, если нет, то почему? Ответ
  

• 35 слайд

  Домашнее задание: §41 и 40 в. 2
  Спасибо!