Человек_1_Клетка_ткани

1. Клетка

2.

3. Структура организм человка

Организм человека отличается необычайно
сложной организацией.
Науки изучающие организм человека:
анатомия и физиология, которые являются
основой медицины, а также психология
и гигиена.
Основной структурной единицей организма
является клетка. Клетка является
наименьшей единицей живого.
Клетка – структурная, функциональная и
генетическая единица живого организма.
Клетки образуют ткани, ткани — органы,
органы объединяются в — системы
органов. Системы органов взаимосвязаны и
организм функционирует как единое целое.
Более того, согласованная деятельность
клеток, тканей и органов позволяет организму
приобрести совершенно особое качество —
способность к самостоятельному
существованию.

4.

5. Уровни организации человека

6. Химический состав клетки

Особенности атомно-молекулярного уровня организации
человека обуславливает химический состав его клеток.
• Химический состав различных клеток характеризуется
значительным сходством. Это является одним из доказательств
единства органического мира.
• На уровне атомов различий между клетками и телами неживой
природы нет, что указывает на общность живой и неживой природы.
• В клетке насчитывается более 80 химических элементов, из них 98 %
приходится на долю углерода (С), водорода (Н), кислорода (О) и азота
(N). 1,9% от массы клетки приходится на макроэлементы: калий,
натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные
химические элементы (0,1%) – микроэлементы - содержатся в клетке
в крайне малом количестве: цинк, медь, кобальт, бор, фтор, йод,
марганец и др.
• Химические элементы образуют молекулы веществ, входящих в
состав клетки. Среди них различают неорганические вещества, такие
как вода и растворённые в ней соли, и органические вещества — белки,
липиды (жиры), углеводы, нуклеиновые кислоты и др.

7.

8.

9. Неорганические вещества

Вода – преобладающее вещество клетки. Она составляет 60-80%
массы клетки. Чем выше метаболическая активность клетки, тем больше в
ней воды. Так, в ткани головного мозга до 85% воды, в мышцах – около 60%
воды, в костной ткани – 20%. В тканях эмбриона – около 95% воды, а у
старого человека – 60%.
Биологическое значение воды:
1. Вода создаёт тургорное давление, определяет объём клетки.
2. Вода является растворителем, служит основной средой для
протекания химических реакций.
3. Вода участвует в химических реакциях (гидролиз, окис-лительновосстановительные реакции).
4. Обеспечивает транспорт веществ в клетке, выделение продуктов
обмена.
5. Участвует в терморегуляции.
Минеральные соли представлены в клетках в виде ионов.
Наиболее важное значение имеют катионы K+,Na+, Ca++, Mg++ и анионы Сl-, H2PO4--, НСО3--,
.

10. Органические вещества

Белки — наиболее сложно организованные природные соединения.
В организме человека содержится около 100 тыс. видов белков, многие из которых уникальны.
Белки выполняют большое количество функций:
• Ферментативная функция увеличивают скорость биохимических реакций.
• Структурная функция участвуют в формировании клеточных мембран, органоидов, опорных
структур клетки
• Сократительная функция обеспечивают двигательные реакции.
• Транспортная функция переносят кислород, гормоны.
• Защитная функция– антитела нейтрализуют чужеродные агенты – антигены.
• Энергетическая функция – источники энергии.
• Регуляторная функция – белки – гормоны).
• Рецепторная функция - белки мембран.
Углеводы — неотъемлемый компонент любой клетки. Представители этого класса
органических соединений — глюкоза и гликоген. В печени и мышцах глюкоза запасается в виде
гликогена - животного крахмала.
Функции углеводов:
• Энергетическая- глюкоза является главным источником энергии, при ее окислении выделяется
энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.
• Структурная - входят в состав структур клетки: кожи, хрящей, сухожилий.
• Рецепторная - входят состав клеточных мембран.
Липиды (жиры) - функции:
Структурная- входят в состав клеточной мембраны.
Энергетческая - при окислении выделяют в два раза больше энергии чем углеводы.
Регуляторная – выполняют производные липидов витамины A,D.E.

11. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты – обязательный химический компонент всех
живых организмов на Земле. Существует два вида нуклеиновых кислот:
дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).
Они отличаются строением, локализацией в клетке и функциями.
Нуклеиновые кислоты – биополимеры. Их макромолекулы
(полинуклеотидиые цепи) состоят из мономеров – нуклеотидов (десятки тысяч) .
ДНК состоит их двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. РНК – из
одной цепи.
Нуклеотид состоит из одного азотистого основания, пятиуглеродного сахара и
остатков фосфорной кислоты. Разные нуклеотиды отличаются между собой природой
азотистого основания и сахара. К классу нуклеотидов относится АТФ.
В состав нуклеотидов ДНК входят азотистые основания аденин - А, гуанин – Г,
цитозин - Ц, тимин – Т и пятиуглеродный сахар дезоксирибоза.
Функции ДНК - записывает, хранит, воспроизводит и передаёт генетическую
информацию.
В состав РНК входят аденин - А, гуанин – Г, цитозин - Ц, ypaцил – У и
пятиуглеродный сахар рибоза.

12. Понятие о биополимерах

Полимер — многозвеньевая цепь, в которой звеном является какоелибо относительно простое вещество — мономер.
Биологические полимеры — эго полимеры, входящие в состав клеток
живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.
Биополимерами являются белки, нуклеиновые кислоты,
полисахариды.
Полисахариды (крахмал и гликоген) - мономеры глюкоза.
Белки – мономеры аминокислоты.
Нуклеиновые кислоты – мономеры нуклеотиды.

13.

Система органического мира
Империи: 1) Неклеточные
организмы
Подимперии:
2) Клеточные
организмы
2.1 Предъядерные
(прокариоты)
Царства: 1.1Вирусы 2.1.1Бактерии
(вирусы,
(бактерии,
фаги)
сине-зеленые)
2.2 Ядерные
(эукариоты)
2.2.1Растения 2.2.2Грибы 2.2.3 Животные

14. Строение клетки

Типичная эукариотическая клетка состоит из трёх компонентов:
• оболочки,
• цитоплазмы
• ядра.

15.

Клеточная оболочка животных
Снаружи клетка окружена клеточной оболочкой, которая состоит из
плазматической мембраны (плазмалеммы) и надмембранного углеводного
комплекса (гликокалпкс).
Плазмалемма имеет толщину 8—12 нм и построена из двух слоёв
липидов, в которые погружены многочисленные молекулы мембранных белков.
Обладает избирательной проницаемостью для веществ.
Гликокаликс выполняет рецепторную функцию, обеспечивает связь
клеток животных с внешней средой.
У бактерий, цианей, растений и грибов на поверхности клеток (над
плазмалеммой) имеется клеточная стенка.

16. Ядро

Ядро – важнейший компонент эукариотической клетки. В ядре находится
около 99% всей ДНК клетки.
Функции ядра:
• В ядре хранится и воспроизводится генетическая информация.
• Ядро регулирует обмен веществ в клетке,
• контролирует функции всех органоидов,
• играет важную роль в процессе роста и деления клетки.
Компоненты ядра
• ядерная оболочка,
• внутреннее содержимое ядра - ядерный сок (кариоплазма),
• молекулы ДНК в виде хромосом (хроматина),
• ядрышки - обеспечивающие формирование рибосом.

17.

18.

19.

20. Немембранные органоиды

21.

Рибосомы – очень мелкие тельца (20-25 нм) округлой формы. Это самые
многочисленные структуры, они обнаружены во всех типах клеток. Рибосомы
образуются в ядре клети, в ядрышках из рибосомальной РНК и белка.

22. Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочки имеют вид длинных полых цилиндров,
стенки которых состоят из несокращающегося белка (тубулина).
Микрофиламенты – очень тонкие, длинные нитевидные структуры,
состоящие из актина и миозина (сокращающиеся белки).
Микротрубочки и микрофиламенты пронизывают всю цитоплазму
клетки. Они формируют цитоскелет, обусловливают движение
цитоплазмы (циклоз), внутриклеточные перемещения органелл,
расхождение хромосом во время деления клетки.

23. Клеточный центр

Клеточный центр (центросома) – органоид, расположенный около ядра клеток
животных и низших растений. Он состоит из двух центриолей, расположенных под
прямым углом друг к другу. Центриоли клеточного центра выполняют важную роль
при делении клетки: они формируют веретено деления, которое обеспечивает
распределение генетического материала (хромосом/хроматид).

24. Мембранные органоиды

25. Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Эндоплазматическая сеть
(ЭПС) – разветвлённая система
канальцев, пузырьков, трубочек,
отграниченная от гиалоплазмы
одиночной мембраной, которая
имеет такое же строение как
плазматическая мембрана.
Существуют два типа ЭПС:
гладкая и гранулярная
(шероховатая). На мембранах
гладкой ЭПС находятся
ферменты синтеза липидов и
углеводов. На мембранах
гранулярной ЭПС располагаются
рибосомы. Рибосомы
синтезируют белки, часть
которых включается в состав
мембран ЭПС, другие поступают
в просвет её каналов и
транспортируются к аппарату
Гольджи.

26.

Комплекс Гольджи

27.

28.

Лизосомы
Лизосомы – сферические тельца размером 0,2-0,4 мкм, окружённые одиночной
мембраной. Различают первичные и вторичные лизосомы. Первичные лизосомы – это
отделяющиеся от полостей комплекса Гольджи микропузырьки, содержащие набор
гидролитических ферментов. Эти ферменты способны расщеплять белки,
нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды. После слияния первичных лизосом с
субстратом, подлежащим расщеплению, образуются вторичные лизосомы. В них
происходит внутриклеточное пищеварение (фагоцитоз).

29. Митохондрии

Митохондрии содержатся почти во всех аэробных эукариотических клетках, за
исключением зрелых эритроцитов млекопитающих. Число митохондрий в клетке колеблется
от единиц до нескольких тысяч. Они могут размножаться путём поперечного деления.
Митохондрии имеют сферическую или палочковидную. Длина митохондрий от 1
до 10 мкм. Оболочка митохондрий состоит из двух мембран. Наружная мембрана ровная,
гладкая. Она отделяет митохондрию от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана образует
многочисленные впячивания (складки) – кристы, На внутренней мембране расположены
окислительные ферменты, под влиянием которых расщепляются органические
вещества с выделением энергии, а также ферменты синтеза АТФ.
Митохондрии полуавтономные органоиды. Они содержат собственную ДНК
(около 2 %), что позволяет им самостоятельно размножаться и влиять на реализацию
наследственной информации в клетке в процессе её жизнедеятельности.

30. Многообразие клеток человека

31. Диплоидный набор хромосом в соматической клетке

32. Размножение

33. Многообразие клеток человека

34.

35. Свойства живых организмов

1) клеточное строение,
2) особый химический состав,
3) способность к обмену веществ и энергии,
4) раздражимость,
5) рост,
6) развитие,
7) размножение (репродукция),
8) наследственность,
9) изменчивость,
10) саморегуляция.

36. Жизнедеятельность клетки Обмен веществ и энергии

1) Важнейшим свойством живой клетки является обмен веществ и
энергии - метаболизм. Он складывается из двух непрерывно
протекающих и неразрывно связанных между собой процессов –
биосинтеза (ассимиляции) и распада (диссимиляции) органических
соединений.
• Метаболизм обеспечивает гомеостаз - постоянство химического
состава клетки и организма.
• Основным источником веществ, обеспечивающих клетки человека
строительным материалом и энергией, необходимой для
осуществления жизнедеятельности, является пища и кислород.
Регуляция процессов жизнедеятельности клетки,
обеспечивающая гомеостаз, осуществлялись в присутствии
катализаторов (веществ, изменяющих скорость химической реакции,
но не входящих в состав продуктов реакции). К биологическим
катализаторам относят, прежде всего, ферменты — сложные
органические соединения белковой природы. Ферменты
присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению
одних веществ в другие, участвуют практически во всех
биохимических реакциях, протекающих в живых организмах.

37. Жизнедеятельность клетки Деление клетки

2) Деление клетки - часть её жизненного (клеточного) цикла, основа
размножения, роста, развития многоклеточного организма человека и
процессов заживления повреждений.
Основным способом деления соматических клеток человека
является митоз — процесс непрямого деления, в результате которого
наследственный материал равномерно распределяется между дочерними
клетками. Биологическое значение митоза заключается в воспроизводстве
клеток с количественно и качественно одинаковой генетической
информацией, то есть обеспечивает генетическую стабильность. В основе
митоза лежит уникальное свойство ДНК - способность к самоудвоению
(репликации).
Образованию половых клеток (гамет), необходимых человеку для
размножения происходит путем мейоза — особый вид деления клетки, при
котором число хромосом в дочерних клетках уменьшается вдвое. Мейоз
обеспечивает генетическое разнообразие гамет.

38. Митоз

• Жизнь клетки от момента её возникновения до её деления или смерти называется жизненным (или клеточным)
циклом. Он состоит из периода покоя, когда клетка выполняет свойственные ей функции (количество хромосом
2n2c – каждая хромосома состоит из одной молекулы ДНК (хроматиды)), и митотического цикла,
включающего период подготовки клетки к делению - интерфазу и деление клетки. В конце интерфазы
происходит удвоение (репликация) ДНК- каждая хромосома состоит из двух хроматид - 2n4c.
• Процесс деления клетки включает два этапа: деление ядра – кариокинез и деление цитоплазмы –
цитокинез.
• Митоз имеет 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
• В профазе клетка и ядро набухают (незначительно увеличиваются в объёме), центриоли попарно расходятся к
полюсам клетки. Из микротрубочек формируется веретено деления. В ядре хромосомы спирализуются,
становятся короткими и толстыми. В конце профазы видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид,
соединённых центромерой (формула ядра 2п4с). К концу профазы ядрышко исчезает, ядерная оболочка
растворяется. Хромосомы оказываются в цитоплазме.
• В метафазе хромосомы располагаются в плоскости экватора клетки. К центромерам хромосом прикрепляются
нити веретена деления. Формула ядра 2n4с.
• В анафазе центромеры разделяются, хроматиды каждой хромосомы отходят друг от друга, превращаются в
дочерние однохроматидные хромосомы. Нити веретена деления сокращаются, и хроматиды (дочерние
хромосомы) расходятся к полюсам клетки. Формула ядра 4n4с.
• В телофазе формируются два дочерних ядра: хромосомы деспирализуются, появляются ядрышки, образуются
ядерные оболочки. В цитоплазме постепенно распадаются нити веретена деления. Деление ядра завершается.
Формула ядра 2n2с.
• Затем происходит цитокинез, то есть деление цитоплазмы. В животных клетках цитоплазма делится путём
перетяжки, а в растительных – при помощи центральной пластинки. В результате образуются две дочерние клетки.

39.

Период покоя
Митотический цикл
Итерфаза
(подготовка к делению)
Деление клетки

40.

41. Жизнедеятельность клетки Раздражимость и другие свойства

3) Раздражимость — способность реагировать на действие
определенных раздражителей (света, температуры, механических и
химических воздействий). Наличие раздражимости является основным
критерием отличия живого организма от неживого объекта.
• Нервные, мышечные и секреторные клетки обладают возбудимостью –
формирование электрического импульса, а также проводимостью –
проводить электрический импульс. Для мышечных клеток характерна и
сократимость.
• Секреторные клетки синтезируют и выделяют секрет — продукт
жизнедеятельности, содержащий специфические химические вещества.
Различают внешнюю (секрет поступает на поверхность тела или
в его полость) и внутреннюю (секрет поступает в кровь или лимфу)
секрецию.

42. Реализация генетической информации в клетке

За реализацию наследственной информации отвечает генетический аппарат клетки.
Главный элемент генетического аппарата - ядро, которое содержит около 98 % клеточной
ДНК в форме хроматина или хромосом.
Активация в клетке биосинтеза того или иного белка определяет признаки клеток и
организма и приводит к различным количественным и качественным изменениям в строении
клетки и её функционировании и, как следствие, к реализации таких жизненных свойств
многоклеточного организма, как его рост и развитие.
Важнейшую роль в процессе биосинтеза выполняют ДНК и РНК.
На молекуле ДНК закодирована информация о структуре различных белков. Участок
ДНК, который содержит информацию о структуре одного белка, называют геном.
Информация о структуре белка передаётся синтезируемому белку через РНК.

43. Клеточная теория

Основные положения клеточной теории были сформулированы в 1838-1839 г.г.
немецкими учёными Т. Шванном и М. Шлейденом. Немецкий врач Р. Вирхов в 1858 г.
установил закономерности размножения клеток и сформулировал третье положение
клеточной теории. В настоящее время клеточная теория получила дальнейшее развитие с
использованием современных методов изучения клетки.
Современная клеточная теория гласит:
1. Клетка является наименьшей единицей живого. Клетка – структурная, функциональная
и генетическая единица живого организма.
2. Клетки различных организмов имеют сходное строение и химический состав.
3. Размножение клеток происходит путём деления исходной клетки.
4. Многоклеточные организмы представляют собой совокупность (ансамбль) клеток,
образующих ткани и органы и связанных между собой гуморальной и нервной
регуляцией.

44. Заключение - клетка