Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.Свойства живой материи
2. Клетка. Строение
3. Неклеточные формы живого вещества
Свойства живой материи
К свойствам живой материи (основным проявлениям жизни) относятся: обмен веществ, реактивность, размножение.
В организме наземных позвоночных животных обмен веществ обслуживается аппаратами: пищеварения (apparatus digestorius), дыхания (apparatus respiratorius), выделения (apparatus urogenitalis), внутренней секреции (glandularum endocrinarum), сердечно-сосудистой системой (angiologia).
К аппарату пищеварения относятся рот (os) со слюнными железами (glandula parotis), глотка (pharynx), пищевод (oesophagus), желудок (ventriculus), тонкая кишка (intestinum tenue) с печенью (hepar) и поджелудочной железой (pancreas) и толстая кишка (intestinum crassum), заканчивающаяся задним проходом (anus).
В аппарат дыхания входят: нос (nasus), носоглотка (nasopharynx), гортань (larynx), трахея (trachea) и легкие (pulmones).
Сердечно-сосудистая система состоит из крови (sanguis) и лимфы (lympha), которые благодаря работе сердца (cor, греч. cardia) находятся в замкнутой системе трубок – кровеносных и лимфатических сосудов.
Аппаратом выделения является аппарат мочеотделения, который состоит из почек (ren, s.nephros), мочеточников (ureter), мочевого пузыря (vesica urinaria) и мочеиспускательного канала (urethra). Кроме того, процесс выделения осуществляется легкими, кожным покровом и кишечником.
В аппарат внутренней секреции входят следующие железы: гипофиз pituitam, эпифиз epiphysis, тимус thymus, надпочечники adrenals, щитовидная thymus и околощитовидная parathyroid, специальные образования в поджелудочной железе, в семенниках и яичниках (specialis educationem in pancreas, in testium et ovaria).
Реактивность – это свойство живой материи воспринимать раздражения и реагировать на них, переходить из состояния возбуждения в состояние покоя и наоборот. Реактивность осуществляется нервной системой (neurologia), аппаратом движения (apparatus motum) и кожным покровом (dermatologia).
Нервная система состоит из головного (caput, cerebrum) и спинного мозга (dorsali, medullae spinalis) и нервов (nervos) с их чувствительными и двигательными окончаниями.
Аппарат движения состоит из скелетных мышц (myologia) и скелета (osteologia. Systema sceleti).
Кожный покров (dermatologia) является наружной оболочкой тела животного и находится под непосредственным воздействием внешней среды.
Аппарат размножения разделяется на мужские и женские половые органы (organa genitalia masculine, organa genitalia feminine) , которые состоят из парных половых желез, половых проводящих путей, придаточных половых желез и непарных органов совокупления.
Клетка
Живое вещество в организме встречается в форме клеток и неклеточных структур.
Клетка (cell) – элементарная структурно-функциональная единица живого, обладающая всеми признаками организма: ростом, размножением, обменом веществ, раздражимостью.
Основные принципы построения всех клеток едины. Все многоклеточные организмы и большинство одноклеточных относятся к эукариотам eukaryotes – ядерным, т.е. имеющим клеточное ядро. В группу прокариот – безъядерных – входят главным образом бактерии.
Рассмотрим строение эукариотической клетки. Каждая такая клетка состоит из цитоплазматической мембраны, цитоплазмы и ядра (cytoplasmic membrana, cytoplasm et nucleus) (рис. 1).
|
Рис. 1. Строение животной клетки: 1 — цитоплазматическая мембрана; cytoplasmic mucosae 2 — гиалоплазма; hyaloplasm 3 - лизосома; lysosome 4 — эндоцитоз; endocytosis; 5 — центриоль; centriole; 6 — экзоцитоз; exocytosis; 7 — секреторная гранула; secretoriorum granulum; 8 — рибосомы; ribosomes 9 — митохондрия; mitochondrion; 10 - аппарат Гольджи; Golgi apparatus; 11— ядро; nucleus; 12— ядрышко; nucleolus; 13— цитоскелет; cytoskeleton; 14— шероховатая эндоплазматическая сеть; aspera endoplasmic reticulum; 15 — гладкая эндоплазматическая сеть laevibus endoplasmic reticulum |
Цитоплазматическая (плазматическая) мембрана (cytoplasmic mucosae) толщиной 8-12 нм покрывает клетку и отделяет ее от окружающей среды. Эта мембрана построена из двух слоев липидов (lipids). Липиды – жироподобные вещества, основным свойством которых является гидрофобность (водонепроницаемость). Основная функция мембраны – барьерная: она не дает содержимому клетки растекаться и препятствует проникновению в клетку опасных для нее веществ. В липиды погружены многочисленные молекулы белков. Одни из них находятся на внешней стороне мембраны, другие на внутренней, а третьи пронизывают мембрану насквозь. Мембранные белки также выполняют целый ряд важнейших функций. Некоторые белки являются рецепторами, с помощью которых клетка ощущает различные воздействия на свою поверхность. Другие белки образуют каналы, по которым осуществляется транспорт различных ионов в клетку и из нее. Третьи белки являются ферментами, обеспечивающими процессы жизнедеятельности в клетке. Пищевые частицы пройти через мембрану не могут; они проникают в клетку путем фагоцитоза (твердые частицы) или пиноцитоза (жидкие частицы). Общее название фаго- и пиноцитоза – эндоцитоз. Существует и обратный эндоцитозу процесс – экзоцитоз. В ходе экзоцитоза вещества, синтезированные в клетке (например, гормоны), упаковываются в мембранные пузырьки. Эти пузырьки затем подходят к клеточной мембране, встраиваются в нее и выбрасывают свое содержимое из клетки в межклеточную среду. Таким же образом клетка может избавляться от ненужных ей отходов обмена веществ.
Находящаяся под мембраной цитоплазма содержит гиалоплазму (hyaloplasm), органоиды (organelles) и включения (inclusio). Гиалоплазма (цитозоль) — это основное полужидкое вещество (матрикс) цитоплазмы, объединяющее все клеточные структуры и обеспечивающее их взаимодействие. Здесь протекает и ряд биохимических процессов (гликолиз, синтез некоторых белков и др.).
Клеточные органоиды
Органоиды – постоянно присутствующие в клетке структуры, выполняющие определенные функции. Органоиды делятся на мембранные (они отграничены от гиалоплазмы мембранами, сходными по строению с цитоплазматической) и немембранные (не имеющие мембраны). К первым относятся ядро, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии, ко вторым – рибосомы, клеточный центр, цитоскелет. Включения – непостоянные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от уровня обмена веществ, например гранулы полисахаридов или капельки жира.
Ядро – важнейшая структура в клетках эукариот. Форма ядер чаще округлая, овальная или бобовидная. Ядра некоторых клеток имеют вид кольца, прямых или несколько изогнутых палочек. В клетках крови (лейкоцитах) они имеют сложную сегментацию.
Различные механические воздействия могут изменять форму ядра. Например, твердый клеточный центр вызывает образование вмятины, и ядро приобретает подковообразную форму. Сокращение или растяжение клетки также отражается на форме ядра. На форме некоторых клеток (лейкоциты) сказывается возраст клеток.
Ядро осуществляет хранение, реализацию и передачу наследственной информации. Оно состоит из ядерной оболочки, ядерного матрикса (нуклеоплазмы), хроматина и ядрышка (одного или нескольких).
Ядерная оболочка, состоит из двух мембран. Наружная мембрана в некоторых участках переходит в каналы эндоплазматической сети. В ядерной оболочке имеется множество пор диаметром около 90 нм., по которым из ядра в цитоплазму выходят молекулы РНК, а в ядро из цитоплазмы проникают ферменты, молекулы АТФ, неорганических ионов и т.д.
Содержимое ядра представляет собой гелеобразный матрикс, называемый ядерным матриксом (нуклеоплазмой), в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. Ядерный матрикс содержит примембранные и межхроматиновые белки, белки-ферменты, РНК, участки ДНК, а также различные ионы и нуклеотиды.
Хроматин (Chromatin) на окрашенных препаратах клетки представляет собой сеть тонких тяжей (фибрилл fibrillis), мелких гранул или глыбок. Основу хроматина составляют нуклеопротеины (nucleoprotein) – длинные нитевидные молекулы ДНК (около 40%), соединенные со специфическими белками – гистонами histones (40%). В состав хроматина входят также РНК, кислые белки, липиды и минеральные вещества (ионы Са2- и Mg2+), а также фермент ДНК-полимераза, необходимый для репликации ДНК. В процессе деления ядра нуклеопротеины спирализуются, укорачиваются, в результате уплотняются и формируются в компактные палочковидные хромосомы, которые становятся заметны при наблюдении в световой микроскоп.
Ядрышки – это округлые, сильно уплотненные, не ограниченные мембраной участки клеточного ядра диаметром 1-2 мкм и более. Форма, размеры и количество ядрышек зависят от функционального состояния ядра: чем крупнее ядрышко, тем выше его активность.
В состав ядрышек входит около 80% белка, 10-15% РНК, 2-12% ДНК. Во время деления ядра ядрышки разрушаются. В конце деления клетки ядрышки вновь формируются вокруг определенных участков хромосом, называемых ядрышковыми организаторами. В ядрышковых организаторах локализованы гены рибосомной РНК. Здесь происходит синтез рибосомных РНК, объединение их с белками, что ведет к образованию субъединиц рибосом. Последние через поры в ядерной оболочке переходят в цитоплазму. Таким образом, ядрышко представляет собой место синтеза рРНК и самосборки рибосом.
Эндоплазматическая сеть (endoplasmic reticulum ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР), представляет собой систему трубочек и полостей, пронизывающих всю цитоплазму клетки. Различают гладкую (агранулярную) и шероховатую (гранулярную) ЭПС. На шероховатой ЭПС расположено множество рибосом. Здесь синтезируется большинство белков. На поверхности гладкой ЭПС идет синтез углеводов и липидов. Внутри ее полостей накапливаются ионы кальция — важные регуляторы всех функций клеток и целого организма. Вещества, синтезированные на мембранах ЭПС, переносятся внутрь трубочек ретикулума и по ним транспортируются к местам хранения или использования в биохимических реакциях.
Аппарат (комплекс) Гольджи (Apparatum (complexu) Golgi) — это система цистерн, в которых накапливаются вещества, синтезированные клеткой. Здесь же эти вещества претерпевают дальнейшие биохимические превращения, упаковываются в мембранные пузырьки и переносятся в те места цитоплазмы, где они необходимы, или же транспортируются к клеточной мембране и путем экзоцитоза выводятся за пределы клетки.
Лизосомы Lysosomes – это маленькие мембранные пузырьки, содержащие до 50 разных видов пищеварительных ферментов, способных расщеплять белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Формируются лизосомы в комплексе Гольджи, где модифицируются и накапливаются пищеварительные ферменты. Лизосомы и их ферменты используются клеткой также в тех случаях, когда необходимо заменить поврежденные участки клетки. При этом поврежденный участок окружается со всех сторон мембраной, а затем с этой мембраной сливается лизосома. Таким образом, ферменты проникают внутрь изолированного участка и разрушают его, чтобы на его месте мог быть построен новый. Этот процесс получил название аутофагии autophagy.
Митохондрии Mitochondria — это органоиды клетки, участвующие в процессе клеточного дыхания и запасающие для клетки энергию. Количество митохондрий в клетке варьирует от единиц (сперматозоиды) до тысяч. Особенно много митохондрий в тех клетках, которые нуждаются в больших количествах энергии (клетки печени, мышечные клетки).
Митохондрии в отличие от других органоидов клетки имеют собственную генетическую систему, обеспечивающую их самовоспроизводство. В митохондриях имеется собственная ДНК, РНК и особые рибосомы. Если клетке предстоит деление или она интенсивно расходует энергию, митохондрии начинают делиться и их число возрастает. Если же потребность в энергии снижена, то число митохондрий в клетках заметно уменьшается.
Рибосомы Ribosomes — очень мелкие органоиды, необходимые для синтеза белка. В клетке их насчитывается несколько миллионов. Рибосомы состоят из белка и рРНК, формируются в ядре в области ядрышка и через ядерные поры выходят в цитоплазму. Рибосомы могут находиться в цитоплазме во взвешенном состоянии, но чаще они располагаются группами на поверхности эндоплазматической сети.
У всех эукариот в цитоплазме имеется сложная опорная система — цитоскелет cytoskeleton. Он состоит в основном из микротрубочек microtubules и микрофиламентов microfilaments.
Микротрубочки пронизывают всю цитоплазму и представляют собой полые трубки диаметром 20 - 30 нм. Их стенки образованы спирально закрученными нитями, построенными из белка тубулина. Микротрубочки прочны и образуют опорную основу цитоскелета. Кроме механической, микротрубочки выполняют транспортную функцию, участвуя в переносе по цитоплазме различных веществ. Микрофиламенты — белковые нити диаметром около 4 нм. Их основа — белок актин. Микрофиламенты располагаются вблизи от плазматической мембраны и способны менять ее форму, что очень важно для процессов фагоцитоза phagocytosis и пиноцитоза pinocytosis.
Клеточный центр (центросома centrosome) расположен в цитоплазме вблизи от ядра. Он образован двумя центриолями centrioles — цилиндрами, расположенными перпендикулярно друг к другу и состоящими из микротрубочек, и расходящимися от центриолей микротрубочками. Клеточный центр играет важную роль в делении клетки.
Неклеточные формы живого вещества
К неклеточным формам живого вещества относятся симпласты, синцитии и основное межклеточное вещество.
Симпласты (synplastds) – это скопления цитоплазмы с многочисленными ядрами, например, поперечно полосатые мышечные волокна.
Для синцития (Syncytium, Множ. Syncytid) характерны цитоплазматические сети с ядрами, в которых не произошло полного отделения клеток друг от друга, например ретикулярная ткань.
Основное, или межклеточное вещество (Matrix)состоит из бесформенной массы и различных волокон (ретикулиновых, коллагеновых, эластических).