Лекция Строение клетки 04.09.25

1. СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТКИ

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
SEMEY
MEDICAL
UNIVERSITY
НАО «Медицинский
университет
Семей»
СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТКИ
STRUCTURAL AND FUNCTIONAL ORGANIZATION OF THE CELL
Оразалина Айнаш Сапаровна,
к.б.н, профессор, заведующая кафедрой молекулярной биологии и медицинской генетики
имени академика НАН РК Раисова Т.К., Семей, Казахстан

2. Молекулярная биология

Молекулярная биология изучает строение и
свойства нуклеиновых кислот и белков, матричные
синтезы,
организацию
и
функционирование
генетического материала, а также молекулярные
основы структуры и функций клеток, их органелл,
процессы роста, развития, деления и гибели клеток.

3. Biology

• Biology is the study of living things. It is the science of life. It is
divided from two Greek words (“bios” – life, “logos”knowledge).
• The object of study of biology are living things, organisms,
their structure, functions and living regularities of origin and
development of living organisms. Biology helps us to understand
the structure and functioning of organisms.
• Molecular biology – study of the nature and arrangement of
molecules and their interaction.
• Medical genetics is the branch of genetics which deals with the
inheritance of characters in man.

4. Уровни организации жизни

1. Молекулярный
2. Клеточный
3. Тканевый
4. Органный
5. Системный
6. Организменный
7. Популяционный
8. Биогеоценотический
9. Биосферный

5. Levels of organization of life

6. Discovery of the cell

The cell is a basic unit of structure and function in living organisms. Prerequisite of
discovery the cell was invention the microscope and using them in study of biological
object. In 1665 England physics Robert Hooke examined slice of cork under
microscope and concluded that cork consist of many cells, reminding bee’s honeycomb.
In 1665 Robert Hooke examined slice of cork under microscope and used the term
cell.
In 1831 England botanist Robert Brawn describe nucleus as a spherical body in
plant cells.
In 1838 German botanist M.Schleiden (1804-1881) examined plant tissues and
found all of them composed of cells.
In1838 German zoologist Teodor Schwann (1810-1882) examined animal tissues
and found the cells covered by plasma membranes.
Schleiden and Schwann unified the idea and proposed Cell Theory.
In 1855 Virchow discovered that all cells arise from pre-existing cells by cell
division.
Cell is basic structural unit of all organisms (plants and animals).
Cell theory of R.Virchov (1821-1902) - His work “Cellular pathology”. The main
position of his theory “omnis cellular cellula” means “every cell from cell”.
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

7.

Основные положения клеточной теории
по М. Шлейдену и Т. Шванну
1. Все организмы состоят из одинаковых частей - клеток; они
образуются и растут по одним и тем же законам.
2. Общий принцип развития для элементарных частей организма клеткообразование.
3. Каждая клетка в определенных границах есть индивидуум,
некое самостоятельное целое, но они действуют совместно, так,
что возникает гармоничное целое. Все ткани состоят из клеток.
4. Процессы, возникающие в клетках растений, могут быть
сведены к следующим: 1) возникновение новых клеток; 2)
увеличение клеток в размерах; 3) превращение клеточного
содержимого и утолщение клеточной стенки.
После этого факт клеточного строения всех живых организмов
стал неоспоримым.
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

8. Современная клеточная теория

Клетка – основная единица строения и развития
всех живых организмов, наименьшая единица
живого.
Клетки всех одноклеточных и многоклеточных
организмов сходны (гомологичны) по своему
строению, химическому составу, основным
проявлениям
жизнедеятельности
и
обмену
веществ.
Размножение клеток происходит путем их
деления, и каждая новая клетка образуется в
результате деления исходной (материнской)
клетки.
В сложных многоклеточных организмах клетки
специализированы по выполняемой ими функции
и образуют ткани; из тканей состоят органы,
Шлейден (Schleiden) Шванн (Schwann) Теодор которые тесно связаны между собой и подчинены
Маттиас Якоб
(07.12.1810 - 11.01.1882), нервным и гуморальным системам их регуляции.
(05.04.1804 – 23.06.1881), немецкий физиолог активность организма слагается из активности и
немецкий ботаник
взаимодействия
составляющих
его
самостоятельных клеток;
клеточное строение всех организмов говорит о
единстве их происхождения.
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

9. Cell theory

Schleiden Matthias Jakob
Schwann Theodor
(05.04.1804 - 23.06.1881), (07.12.1810 - 11.01.1882),
German botanist
German physiologist
#БерегиБлижнего/StaySafe
The elementary parts of all
tissue are formed of cell.
All cells arise from preexisting cells
All cells are basically alike
in chemical composition
and metabolic activities.
The function of an organism
as a whole is the outcome of
activities and interactions of
the constituent cells.
Plant and animal cells are
similar.
insta: semeymedicaluniversity

10. Цитология

Цитология (греч. сytos - «клетка») — наука о клетке, клеточном
уровне организации живой материи. Она изучает строение и
функции клеток, развитие и взаимосвязь в многоклеточном
организме.
Клетка – наименьшая структурно-функциональная единица
строения и жизнедеятельности всех организмов, обладающая
основными свойствами живой материи: чувствительностью,
обменом веществ, способностью к размножению.
Считается, что в организме человека присутствует около
230 типов клеток. Они входят в состав эпителиальной,
мышечной, нервной тканей и внутренней среды организма
(соединительная ткань, кровь, лимфа).
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

11.

ВСЕ КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ
ПРОКАРИОТЫ
ЭУКАРИОТЫ
По структурной и функциональной организации различают клетки прокариот и
эукариот.
Прокариотические клетки – (от греч. «pro» – до- , перед -, сarion - ядро) клетки не
имеющие оформленного ядра. У людей это эритроциты и «юные» тромбоциты.
Эукариотические клетки (от греч. «eu» – хорошо- , сarion - ядро) имеющие
оформленное ядро.

12.

13.

14. Прокариотические клетки

К прокариотическим клеткам относят архибактерии, настоящие бактерии и цианобактерии.
● Собирательное понятие микроорганизмов, находящихся в симбиозе с человеком, обозначают
термином «микрофлора» (микробиота), а совокупность разнообразия генов микрофлоры
(микробиоты) называют микробиомом.
● Проект «Микробиом человека» (Human Microbiome Project), запущенный в США в 2007 г.,
определил генетическую идентичность многих бактерий, вирусов и других
микроорганизмов, которые живут в тесном контакте в организме человека.
● Размеры бактериальных клеток различны и колеблются от 1 до 10-15 мкм.
● Геном прокариотической клетки составляют хромосомная и внехромосомная
дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Хромосомная ДНК - кольцевая, без гистоновых
белков. Она находится в определенной части цитоплазмы - нуклеоиде. Рассчитано, что длина
хромосомной ДНК прокариот составляет приблизительно 4,7 млн. пар нуклеотидов (п.н.),
или пар оснований (п.о.). Внехромосомная ДНК прокариотической клетки - это плазмиды.
Они имеют кольцевую форму и намного меньше хромосомной ДНК.
● Реализация наследственной информации в клетках прокариот проходит непрерывно и с
высокой скоростью
● Бактериальная клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки.
Клеточная стенка состоит из полисахаридов, основным из которых является муреин.
● В цитоплазме мембран мало. В основном это выпячивания плазматической мембраны внутрь
цитоплазмы - мезосомы. Они участвуют в репликации и сегрегации ДНК нуклеоидов.
● У прокариот есть мелкие рибосомы - 70 единиц Сведберга (S).
● У некоторых бактерий есть органоиды движения - реснички и жгутики.
● Бактерии размножаются делением клетки надвое (бинарное деление).
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

15. Прокариотические клетки

#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

16. Эукариотические клетки

К эукариотическим относят клетки одноклеточных (простейшие) и
многоклеточных (грибы, растения, животные) организмов.
Размер эукариотической клетки может варьировать от 10 до 100 мкм.
Эукариоты характеризуются наличием оформленного ядра и более сложной
внутренней организацией
В структурно-функциональные комплексы входят:
Клеточная оболочка – плазмолемма, покрывает клетку и отделяет ее от
окружающей среды, осуществляет транспорт веществ, обладает
избирательной проницаемостью.
Цитоплазма состоит из:
• гиалоплазмы (коллоидного образования);
• органелл (эндоплазматической сети, митохондрий, комплекса Гольджи,
клеточного центра, лизосом);
• включений (временные образования, продукт обмена веществ);
• специализированных органоидов (миофибрилл, нейрофибрилл, жгутиков,
ворсинок, ресничек).
Ядро хранит генетическую информацию, участвует в синтезе белка
(нуклеоплазма, 1-2 ядрышка, хроматин).
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

17.

18.

Стуктурная организация клетки
Клетка
Ядерная оболочка
Гиалоплазма
Ядрышко
Связывающая
Ядерный сок
кариолимфа
Транспортная
Органоиды
Общего
значения
специального
Одномембранные
Хромосома
Хроматин
ДНК
Гены
Мембрана
Цитоплазма цитозоль
Ядро
Цитоплазмическая мембрана или
плазмалемма или цитолемма
Включения
Трофические,
белковые,липидные,
углеводные
Пигментные:
хлорофилл, гемоглобин
меланин
Межклеточные
контакты
Регуляторная
Активный
транспорт
двумембранные
Синтезирующая
(биосинтез)
Секреторные :
гормоны, ферменты
Не мембранные
1.Нейрофибриллы 2. миофибриллы
3. Микроворсинки
4. Жгутики
5. реснички
Экскреторные:
мочевина, соли
оксалата кальция
Рецепторная
Защитная
Не специфические: пыль,
сажа, нитраты
Пассивный
транспорт

19. Функции клетки

• Обмен веществ и энергии,
• Способность
реагировать
на
воздействия (раздражимость),
внешние
• Рост,
размножение
(способность
к
воспроизведению и передаче генетической
информации),
• Способность
к
дифференцировке
(приобретение клеткой специализированных
функций).
#БерегиБлижнего/StaySafe
insta: semeymedicaluniversity

20. Основные различия в клетках животных и растений

Компонент/
процесс
Размер (в длину)
Форма
Хранение энергии
Белки
Дифференциация
Рост
Клетки животных
Растительные клетки
от 10 до 30 мкм
от 10 до 100 мкм
округлые или неправильные
обычно имеют форму прямоугольника или
куба
В виде сложного углевода гликогена
В виде крахмала
Из 20 аминокислот, необходимых для синтеза
белков производятся только 10, други
незаменимые 10 получают из пищи
Синтезируют все 20 аминокислот
Только стволовые клетки способны
превращаться в другие типы клеток
Большинство способны
дифференцироваться
Увеличиваются в размерах, увеличивая число
клеток
Увеличивают размер клеток, становясь
более крупными, растут накапливая
больше воды в центральной вакуоли.

21. Основные различия в клетках животных и растений

Компонент/
процесс
Клетки животных
Растительные клетки
Клеточная стенка
Нет, есть клеточная
мембрана
Состоит из целлюлозы, а также клеточной мембраны
Центриоли
Есть
Нет
Реснички
Есть
Нет
Гликсисомы
Нет
Помогают расщеплять липиды на сахара, особенно в
прорастающих семенах
Лизосомы
Есть
Деградацию молекулы обрабатывает вакуоль растения
Пластиды
Нет
Есть
Плазмодесмы
Нет
Через них проходят молекуы и сигналы между отдельными
клетками
Вакуоль
Нет
Большая центральная (может составлять 90 % объема
клетки)

22. Строение клетки: 1. Животных; 2. Растений

23.

24. Поверхностный аппарат клеток

Для того, чтобы поддерживать в себе необходимую концентрацию
веществ, клетка должна быть физически отделена от своего
окружения. Вместе с тем, жизнедеятельность организма предполагает
интенсивный обмен веществ между клетками. Роль барьера между
клетками играет поверхностный аппарат клеток, который состоит из:
• Плазматической мембраны;
• Надмембранного комплекса: у животных – гликокаликс, у растений
– клеточная стенка.

25.

• Плазматическая мембрана (клеточная оболочка, плазмолемма,
цитолемма, цитоплазматическая мембрана или оболочка) –
оболочка, покрывающая поверхность клетки, обеспечивающая ее
целостность и регулирующая обмен.
• Надмембранный комплекс: На поверхности мембран имеются
разветвленные структуры: белки +углеводы (моно- и полисахариды)
– гликокаликс – выполняет рецепторную функцию (распознавание
соседних клеток, сцепление и правильную ориентацию, а также
взаимосвязь клеток многоклеточного организма)

26.

Плазматическая мембрана клетки
Плазматическая мембрана клетки (клеточная мембрана, цитолемма, плазмалемма) является
сложной структурой, которая отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды и
активно регулирует обменные процессы между клеткой и средой. В ее состав входят различные
белки, липиды и углеводы. Состоит из двух мономолекулярных слоёв белка и расположенного
между ними бимолекулярного слоя липидов.

27.

Химический состав плазматической мембраны
Состав
Функция
Липиды (фосфолипиды, гликолипиды, сфинголипиды, Гидрофобная
холестерол)
Структурная
Строительная
Погруженные белки-ферменты
Катализируют различные биохимические реакции
Периферические белки
Стабилизируют расположение погруженных белков
Пронизывающие белки
Транспортная
Углеводы
Рецепторная
Название
Барьерная
Матричная
Механическая
Функции плазматической мембраны
Процесс
Обеспечивает регулируемый обмен веществ с окружающей средой
Обеспечивает определенное взаиморасположение мембранных белков и их
взаимодействие
Обеспечивает автономность клетки и ее внутриклеточных структур
Энергетическая
При клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы
переноса энергии, в которых также участвуют белки
Транспортная
Через мембрану осуществляется транспорт веществ в клетку и из клетки

28.

Белки мембраны
Интегральные
(трансмембранные)
Полуинтегральные
(рецепторные)
Наружные
(периферические)
•Проходят через всю
толщу мембраны
•Создают в мембране
гидрофильные поры
(транспорт веществ)
•Погружены в толщу
фосфолипидных
слоев
•Выполняют
рецепторные функции
•Лежат снаружи
мембраны, примыкая
к ней
•Выполняют
многообразные
функции ферментов
Белки-переносчики
Каналообразующие
белки

29. Мембранный транспорт

Одной из важнейших функций
клеточной мембраны, позволяющей
поддерживать постоянный состав
клетки, является транспорт веществ.
Трансмембранный транспорт молекул
различных размеров может проходить
как из клетки, так и в клетку с
помощью различных механизмов.
Этот процесс возможен благодаря
такому свойству мембран клеток, как
избирательная проницаемость.

30. Характеристика типов мембранного транспорта

Вещества/молекулы
Тип транспорта
Крупные
молекулы
органических Эндоцитоз (проникновение в клетку).
веществ
Эндоцитоз подразделяется на фагоцитоз (поглощение твердых веществ) и пиноцитоз (поглощение
Бактерии
жидкости)
Вирусы
Экзоцитоз (выведение из клетки)
Небольшие молекулы органических и Пассивный транспорт (диффузия) – перемещение веществ из области высокой концентрации в
неорганических веществ, ионы
область низкой концентрации. Осуществляется без затрат энергии.
Обычная диффузия – перенос через белковые поры жирорастворимых веществ (воды, углекислого
газа) и ионов.
Облегченная диффузия – перенос крупных гидрофильных молекул с помощью специальных
белков переносчиков (например, комплекс глюкозы с белком-переносчиком облегчает
проникновение глюкозы в клетку).
Скорость облегченной диффузии выше, чем у обычной диффузии
Перенос ионов (например, натрия и Активный транспорт – перемещение веществ из области низкой концентрации в область высокой
калия)
концентрации. Осуществляется только с затратой энергии (например, калий-натриевый насос)
Везикулярный транспорт – молекулы, производимые в клетке, «упаковываются» в специальные
мембранные пузырьки (везикулы) и доставляются вовремя и по адресу.
Нарушения везикулярного транспорта приводят к серьезным болезням нервной и эндокринной
систем

31. Цитоплазма клетки

Цитоплазма представляет собой внутреннюю среду клетки (кроме ядра) и состоит из
гиалоплазмы, органоидов и включений.
Циклоз - внутриклеточное движение цитоплазмы, происходящее без внешней деформации
клетки.
Гиалоплазма (цитозоль) - однородная сложная коллоидная система белков, ферментов,
углеводов, нуклеиновых кислот и других веществ. Её функция заключается в объединении и
обеспечении взаимодействия внутриклеточных структур: в ней проходит биосинтез белка,
откладывается гликоген, жировые включения, накапливается АТФ, вырабатываемый в ходе
деятельности митохондрий.
Функции гиалоплазмы:
обеспечивает химическое взаимодействие всех клеточных структур;
по гиалоплазме перемещаются различные вещества;
в гиалоплазме протекают разнообразные биохимические реакции;
откладываются разнообразные по химическому составу включения.

32.

ОРГАНОИДЫ
КЛЕТКИ
Органоиды – постоянные
компоненты клетки,
жизненно необходимые для
её существования.
МЕМБРАННЫЕ
НЕМЕМБРАННЫЕ
Рибосомы
Одномембранные
Двумембранные
Цитоскелет
Эндоплазматическая сеть
Ядро
Клеточный центр
Комплекс Гольджи
Лизосомы
Вакуоли
Митохондрии
Пластиды

33.

34. Немембранные органоиды клетки (опорно-двигательная система клетки)

Органоид
Рибосома
Строение/описание
Функции
Рибосома эукариотической клетки (80 S*) состоит из малой и большой субъединиц. Диаметр - 15-35 нм. ▪ Участвует в трансляции.
Синтезируется в ядрышке. Большая субъединица (60 S) состоит из 28S, 5S, 5,8 S рибосомных РНK (рPHК) Если рибосомы располагаются на мембранах
и 50 белков. Малая субъединица (40S) состоит из 18S pPНК и 33 белков. Рибосомы располагаются:
эндоплазматической сети, то синтезируемые ими
▪ на поверхности гранулярной эндоплазма-тической сети;
белки используются на нужды всего организма.
▪ в гиалоплазме клетки в виде полисом (комплекс информационной РНК [иРНК] и нескольких рибосом,
Рибосомы гиалоплазмы синтезируют белки на нужды
считывающих с нее информацию).
самой клетки.
Рибосома митохондрий и прокариот (70S) мельче. Большая субъединица (50S) состоит из 23S, 5S pPHК и ▪ Рибосомы митохондрий участвуют в синтезе белков
34 белков.
митохондрий
Малая субъединица (30S) состоит из 16S pPHК и 21 белка.
рРНК находится в виде магниевой соли, что необходимо для поддержания структуры. При удалении ионов
магния рибосома подвергается диссоциации на субъединицы. Синтез рибосом у эукариот происходит в
специальной внутриядерной структуре - ядрышке
Микрофиламенты Нити актинового комплекса миозина. Расположены в поверхностном слое гиалоплазмы, непосредственно Сокращение приводит:
(микронити)
под плазматической мембраной. Способны к сокращению
▪ к перемещению гиалоплазмы;
▪ впячиванию или выпячиванию клеточной мембраны;
▪ образованию перетяжки во время деления клетки
Микротрубочки
Полые цилиндрические структуры клетки, состоящие из несократимого белка - тубулина. Стенки ▪ Создают эластичный и довольно прочный клеточный
образованы 13 нитями тубу- лина. Микротрубочки располагаются в толще гиалоплазмы клеток, входят в каркас, который поддерживает форму клетки.
состав ресничек, жгутиков, клеточного центра. Не способны к сокращению
▪ Образуют веретено деления клетки.
▪ Участвуют в распределении хромосом при митозе и
мейозе.
▪ Обеспечивают передвижение органоидов
Клеточный центр
Совокупность центриолей и микротрубочек веретена деления. Центриоли - цилиндрическая структура, Образование полюсов и веретена деления при митозе и
(центросома)
стенки которой образованы 9 триплетами (27) микротрубочек. Центриоли расположены парами мейозе
перпендикулярно друг другу
Органоиды
Отличаются только размерами - жгутики более длинные. В их основе - 20 микротрубочек, расположенных ▪ Передвижение клеток. Реснички характерны для
движения
по системе 9(2) + 2. Опорой являются базальные тельца. Тельце имеет цилиндрическую форму, эпителия дыхательных путей, маточных труб,
(реснички, жгутики) образовано 9 триплетами микротрубочек, в центре базального тельца микротрубочек нет
жгутики - для сперматозоидов

35. Одномембранные органоиды клетки

Система транспорта и синтеза веществ в клетке представлена
одномембранными органоидами. К ним относят эндоплазматическую сеть,
комплекс (аппарат) Гольджи, лизосомы и вакуоли. Эти четыре органоида
составляют единую канальцево-вакуолярную систему клетки (КВС).
Все вещества КВС имеют сходный химический состав мембран. Мембраны
КВС активно взаимодействуют друг с другом.
Все вещества КВС берут начало от эндоплазматической сети. От нее
отделяются вакуоли, поступающие к комплексу Гольджи, от него отделяются
пузырьки, сливающиеся с мембраной клетки, - лизосомы.
Мембраны КВС делят содержимое клетки на отдельные отсеки
(компартменты), в которых протекают определенные химические реакции. Это
делает возможным одновременное протекание в клетке различных процессов,
иногда прямо противоположных. В результате деятельности КВС происходит
постоянное обновление мембраны клетки.

36. Одномембранные органоиды клетки

Органоид
Строение
Функции
Эндоплазматическ Общая циркуляционная система каналов, по которым осуществляется транспорт Гранулярная (шероховатая) эндоплазматическая сеть участвует в синтезе:
ая сеть (ретикулум) веществ; на мембранах этих каналов находятся многочисленные ферменты, ▪ первичной структуры белка;
обеспечивающие жизнедеятельность клетки
▪ мембран
Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть осуществляет:
▪ синтез гормонов;
▪ накопление и преобразование углеводов;
▪ нейтрализацию ядов;
▪ депо кальция;
▪ синтез липидов;
▪ синтез углеводов
Комплекс Гольджи Комплекс мембран в виде узких каналов, расширяющихся в цистерны. От них ▪ Формирование веществ, необходимых для обновления мембраны клетки (гликопротеиды,
отшнуровываются пузырьки. Каналы выглядят как наложенные друг на друга гликолипиды, полисахариды).
стопки - диктиосомы
▪ Накопление веществ и их временное «хранение».
▪ «Упаковывание» образованных веществ в пузырьки (вакуоли) и перемещение их в таком
виде по клетке.
▪ Образование лизосом (сферические органоиды с расщепляющими ферментами)
Лизосомы
Шаровидные тельца диаметром 0,2-1,0 мкм. Содержат около 40 ферментов
▪ Расщепление веществ, поглощенных в результате фагоцитоза и пиноцитоза.
▪ Биополимеры расщепляются до мономеров, которые поступают в клетку и используются на
ее нужды.
▪ Разрушение старых, поврежденных, избыточных органоидов.
▪ Осуществление аутолиза (расщепление) самой клетки (например, разжижение тканей в зоне
воспаления, разрушение клеток хряща в процессе формирования костной ткани и др.).
▪ Расщепление органоидов клетки может происходить и во время голодания клетки
Вакуоль
Сферической формы резервуары с водой и растворенными в ней веществами, ▪ Транспорт веществ по клетке.
отшнуровывающиеся от эндоплазматической сети и комплекса Гольджи,
▪ Осуществление взаимосвязи между органоидами.
Вакуоли бывают фагоцитозные, пиноцитозные и пищеварительные.
▪ Выделение продуктов диссимиляции
Вакуоли животной клетки – мелкие, многочисленные, но их объем не превышает
5% от всего объема клетки.
В клетке растений на долю вакуолей приходится до 90% объема
Пероксисома
Округлые мешочки с ферментами. Эти вещества генерируют активные Функции разнообразны в разных группах организмов. Практически у всех видов они содержат
метаболиты кислорода (супероксид анион, гидроксильный радикал, синглетный фермент каталазу, а также ферменты β-окисления жирных кислот.
кислород, перекись водорода пероксидаза) и утилизируют их избыток (каталаза) Так, пероксидаза использует молекулярный кислород для отщепления атомов водорода от
субстратов с образованием перекиси водорода. Каталаза утилизирует перекись водорода для

37. Двумембранные органоиды клетки

К двумембранным органоидам относят митохондрии и пластиды.
Митохондрия - полуавтономный органоид, осуществляющий синтез аденозинтрифосфорной
кислоты (АТФ). Стенки митохондрии образованы двумя мембранами: внешней и внутренней. Внешняя
мембрана - гладкая, а внутренняя образует многочисленные складки - кристы. На складчатой
поверхности может расположиться больше ферментных комплексов, чем на гладкой. Если клетка
нуждается в энергии, то число крист увеличивается. На кристах располагаются АТФ-сомы - комплекс
ферментов класса транслоказ (аденозинтрифосфатсинтаза), необходимых для синтеза АТФ из
аденозиндифосфата (АДФ) и неорганических фосфатов.
Одна клетка может содержать до нескольких сотен митохондрий. Внутреннее пространство
митохондрий заполнено бесструктурным однородным веществом матриксом. В нем располагаются
собственные молекулы ДНК (кольцевая, не содержит белки), РНК и мелкие рибосомы (70 S, как у
прокариот). В ДНК митохондрий (мтДНК) записана информация о строении митохондриальных белков.
В среднем в одной митохондрии может содержаться 10 молекул ДНК и более. РНК и рибосомы
осуществляют их синтез. Митохондрии называют полуавтономными органоидами. Это означает, что
они зависят от клетки, но в то же время сохраняют некоторую самостоятельность. В нем происходит
синтез собственных молекул ДНК, РНК и белков. Кроме того, митохондрии могут размножаться путем
деления независимо от деления клетки.

38. Двумембранные органоиды клетки

Функции митохондрий:
прохождение кислородного
этапа
энергетического
обмена;
синтез АТФ;
синтез
специфических
белков.

39. ЯДРО КЛЕТКИ

Структурные элементы ядра - это
хроматин, ядрышко, кариоплазма
(нуклеоплазма),
кариолемма
(ядерная оболочка). В процессе
клеточного цикла (интерфаза +
деление клетки) ядро является
непостоянной структурой. Во время
деления клетки ядерная мембрана
разрушается

40. ЯДРО КЛЕТКИ

Структура
Кариолемма
(нуклеолемма)
Строение/описание
Функции
Двумембранная ядерная оболочка, разделенная перинуклеарным пространством, шириной от 25 ▪ Отделяет содержимое ядра от цитоплазмы (барьерная
до 100 нм. Имеются поры диаметром 80-90 нм. В области пор внешняя и внутренняя ядерные функция).
мембраны переходят друг в друга, а перинуклеарное пространство оказывается замкнутым. ▪Обеспечивает регулируемый обмен веществ между
Просвет поры закрыт особым структурным образованием - комплексом поры, который состоит ядром и цитоплазмой
из фибриллярного и гранулярного компонентов. Гранулярный компонент представлен белковыми ▪
Комплекс
поры
играет
роль
диафрагмы,
гранулами диаметром 25 нм, располагающимися по краю поры в три ряда. От каждой гранулы регулирующей ее проницаемость.
отходят фибриллы и соединяются в центральной грануле, располагающейся в центре поры. ▪ В наружной ядерной мембране могут локализоваться
Число пор изменяется в процессе дифференцировки клетки. Наружная ядерная мембрана может прикрепленные рибосомы
продолжаться в канальцы эндоплазматической сети
Кариоплазма Ядерный сок состоит из воды, белков и белковых комплексов (нуклеопротеидов, гликопротеидов), ▪ Осуществляет обмен веществ в ядре.
(нуклеоплазма) аминокислот, нуклеотидов, сахаров. При электронной микроскопии в ней определяются гранулы ▪Способствует взаимодействию ядра и цитоплазмы.
(15 нм), состоящие из рибонуклеопротеидов. Белки кариоплазмы являются ферментами, ▪Определяет локализацию хроматина
осуществляющими расщепление углеводов и образование АТФ. Негистоновые (кислые) белки
образуют в ядре структурную сеть (ядерный белковый матрикс), которая вместе с ядерной
оболочкой принимает участие в создании внутреннего порядка
Ядрышко
Сферическое образование диаметром 1-5 мкм располагается среди хроматина. Ядрышек может ▪Участвует в транскрипции рибосомной PHK
содержаться от 1 до 4 и более. Ядрышко не является самостоятельной структурой, оно ▪Способствует соединению рибосомной РНК с белком и
формируется только в интерфазе в ядрышковых организаторах. Микроскопически в ядрышке образованию субъединиц рибосом
различают:
фибриллярный компонент - локализуется в центральной части ядрышка и представляет собой
нити рибонуклеопротеидов; гранулярный компонент - локализуется в периферической части
ядрышка и представляет скопление субъединиц рибосом
Хроматин
Состоит из хроматиновых фибрилл толщиной 20-25 нм, которые могут располагаться в ядре ▪Хранение генетической информации.
рыхло или компактно. Различают два вида хроматина: гетерохроматин (плотно упакованный) и ▪Считывание (транскрипция) генетической информации
эухроматин (менее упакованный)

41. Включения

Включения – непостоянные структуры цитоплазмы клетки, содержание которых меняется
в зависимости от функционального состояния клетки.
Включения появляются и исчезают в зависимости от интенсивности и характера обмена
веществ в клетке и от условий существования организма. Включения имеют вид зерен, глыбок,
капель, гранул различной величины и формы. Их химическая природа очень разнообразна. В
зависимости от функционального назначения включения объединяют в группы.

42. Типы включений

Трофические, это запасы питательных веществ – зерна крахмала в растительных клетках,
гликоген и капли жира в животных клетках.
Секреторные являются продуктами жизнедеятельности клеток желез внешней и внутренней
секреции – гормоны, ферменты, слизь, подлежащие выведению из клетки.
Экскреторные – продукты обмена веществ – кристаллы щавелевой кислоты, щавелевокислого
кальция и др.
Пигментные придают клеткам и тканям определенную окраску, относятся гемоглобин,
миоглобин, меланин, антоциан.

43. Differences between Prokaryotic and Eukaryotic cells

Prokaryotic cell – a cell in
which the genetic material
is not enclosed by a
membrane to form a
nucleus but lies free in the
cytoplasm. The cell lacks all
membrane
bound
organelles.
Eukaryotic cell – a cell
which has a membrane
bound nucleus. It also has
number of membrane bound
organelles.

44.

45.

46. Differences between animal and plant cells

47. Differences between animal and plant cells

48. Взаимодействие структур клетки в процессе метаболизма

Метаболизм (от греч.- превращение, изменение), или обмен веществ, набор химических реакций, которые
возникают в живом организме для поддержания жизни. Они позволяют организмам расти и размножаться,
сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.
Метаболизм обычно делят на две стадии: катаболизм и анаболизм. В ходе катаболизма сложные
органические вещества распадаются до более простых, при этом выделяя энергию. В процессах анаболизма из
более простых синтезируются более сложные вещества, и этот процесс сопровождается затратами энергии.
Аппарат внутриклеточного пищеварения и дезинтоксикации
Основные структуры: лизосомы, свободные рибосомы, комплекс Гольджи, эндосомы, пищеварительные
вакуоли, пероксисомы, гладкая эндоплазматическая сеть, митохондрии, цитолемма.
Основные функции: эндоцитоз, аутолиз и аутофагия, нейтрализация ядовитых продуктов клеточного
метаболизма.
Энергетический аппарат
Основные структуры: митохондрии.
Основные функции: энергообеспечение всех энергоемких внутриклеточных процессов.

49. Взаимодействие структур клетки в процессе метаболизма

Генетический аппарат
Основные структуры: ядро, митохондрии.
Основные функции: хранение, воспроизведение, передача, реализация, модификация наследственной
информации на клеточном и митохондриальном уровнях.
Опорно-двигательный аппарат
Основные структуры: цитоскелет, кариоскелет, цитолемма и ее производные (микрореснички,
микроворсинки, псевдоподии, межклеточные контакты), кариолемма, центриоли, базальные тельца,
митохондрии.
Основные функции: формообразующая, локомоторная; внутриклеточные перемещения структур (циклоз);
движение субстратов по клеточной поверхности, свободное поремещение клетки; эндо- и экзоцитоз;
межклеточные соединения и контакты.

50. Diseases associated with a change in microfilament structures

Kartagener
syndrome,
primary
ciliary
dyskinesia (PCD), Siewert syndrome; SiewertKartagener syndrome, immotile cilia syndrome,
the motile ciliopathy is a rare hereditary human
disease belonging to the group of ciliopathies.
Kartagener's syndrome is characterized by
such clinical signs as transposition of internal
organs (situs viscerum inversus) hat is also
characterized by situs inversus totalis (mirrorimage reversal of internal organs), chronic
bronchitis, chronic rhinosinusitis, chronic otitis
media, male infertility.

51. Peroxisomal diseases

• Acatalasemia is a metabolic condition (inborn error of metabolism)
associated with a very low catalase activity in erythrocytes. Catalase is an
antioxidant enzyme responsible for the breakdown of hydrogen peroxide
into water and oxygen.
• Acatalasemia is inherited in an autosomal recessive manner and mostly
remains asymptomatic. In some rare cases, the disease causes ulcer
formation inside the mouth and death of soft tissue due to lack of oxygen
(gangrene)
• Lesch–Nyhan syndrome (LNS) is a rare inherited disorder caused by a
deficiency
of
the
enzyme
hypoxanthine-guanine
phosphoribosyltransferase (HGPRT). This deficiency occurs due
to mutations in the HPRT1 gene located on the X chromosome. This
results in both high levels of uric acid in the blood and urine, associated
with severe gout and kidney problems. Neurological signs include poor
muscle control and moderate intellectual disability.

52. Lysosomal diseases

Gaucher disease is a hereditary
disease caused by a lack of the
enzyme
glucocerebrosidase.
Symptoms: mental retardation,
hepatomegaly,
splenomegaly,
ataxia, seizures, long bones
degeneration.
Tay-Sachs
disease
(amaurotic idiocy) is a rare
hereditary disease that occurs
with a deficiency of the
enzyme hexoseaminidase A,
is inherited in an autosomal
recessive type, affecting the
central
nervous
system
(spinal cord and brain).
Hurler's syndrome (mucopolysaccharidosis type
I-H) is a rare disease in which the body is missing
or does not have enough of an enzyme needed to
break down long chains of sugar molecules. These
chains of molecules are called glycosaminoglycans
As a result, halted growth, heart valve problems,
joint disease, deaffness, intellectual disability, low
nasal bridge.

53. Mitochondrial diseases

Mitochondropathies
are
heterogeneous hereditary diseases that
have a special maternal type of
inheritance,
a
severe
course,
characterized by clinical polymorphism.
Mitochondrial disease is a group of
disorders caused by mitochondrial
dysfunction. Mitochondria are
the organelles that generate energy for
the cell and are found in every cell of the
human body except red blood cells.
Kearns-Sayre syndrome, Pearson
syndrome, diabetes, rickets, Alzheimer's
disease, muscular dystrophy

54.

Questions

55.

Violation of the function of this organelle leads to a genetic disease
associated with dysfunction of the flagella and cilia of the ciliated
epithelium of the respiratory system and impaired movement of sperm,
which leads to the development of chronic lung disease and male
infertility.
A.Lysosomes
B.Cytoskeleton
C.Golgi apparatus
D.Mitochondria
E. EPR

56.

Choose a hereditary pathology belonging to the group of
lysosomal storage diseases characterized by impaired synthesis of
lysosomal enzymes
A. Charcot-Marie-Tooth disease
B. Leber's neuropathy
C. Progeria
D. Hurler syndrome
E. Kearns–Sayre syndrome

57.

What diseases are transmitted only through the maternal line and
lead to violations of energy functions in human cells
A. Lysosomal
B. Peroxisomal
C. Mitochondrial
D. Laminopathy
E. Ribosomal

58.

THANK YOU FOR YOUR
ATTENTION!