Реферат: Строение и состав живой клетки - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Строение и состав живой клетки

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 812 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Введение Все живые организмы состоят из клеток и подраз деляются на одноклеточные и многоклеточные. Популяция одноклеточных организмов включает клетки одно го типа или небольшого количества типов, тогда как у многоклеточных орга низмов клетки специализированы. По типу строения клетки подразделяютс я на прокариотческие и эукариотические . Все клеточные организмы имеют сходный химичес кий состав и содержат три основных типа макромолекул: ДНК, PHK белки, а также полисахаридные и липидные компоненты. Кроме того, в клетках присутствуют переменные количества низкомолекулярных вещес тв — субстратов и продуктов энергетических и конструктивных процессо в (аминокислоты, сахара, нуклеотиды и др.). В среднем около 80% клеточной массы составляет вода. 1. Клеточные стенки и клеточные ме мбраны Как правило, клетки окружены двумя оболочками: клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной, для эукариотических клеток применяют название плазмолемма. Клеточная стенка обеспечивает механическую пр очность клетки, придавая ей жесткую ( ригидную) структуру, благодаря че му клетка выдерживает в ысокое внутреннее осмотическое давление (5— 20 МПа). Кроме того, клеточная стенка может обусловливать некоторую степень избирательной проницаем ости для низкомолекулярных веществ, а также способность взаимодейство вать с другими клетками, вирусами и физическими поверхностями. Строение клеточной стенки у разных организмов имеет свои особенности. Клетки большинства тканей многоклеточных жив отных не содержат выраженной клеточной стенки. Растительные клетки, н апротив, имеют очень сложную клеточную стенку, построенную из целлюлозных микрофибрилл, пог руженных в матрикс (из пектина и гемицеллюлоз). Клеточные стенки дрож жей и мицелиальных гри бов состоят из гомо- и гетерополисахаридов (глюканов, хитина) и белкового комплекса, выполняю щего антигенную роль. Толщина этих слоев достигает 1 мкм. Особенности клеточных стенок бактерий связаны со способностью бактерий окрашиваться по Граму. Клеточная стенка громположительных бактерий пост роена в основном из гетерополисахарида муреин а (пептидогликана), содержащего аминокислотные «мостики». В состав клеточной стенки входят также тейхоевые кислоты (рибит- или глиц еринтейхоевые), ковалентно связанные с мурамовой кислотой пептидоглик ана. У грамотрицательных бактерий слой муреина невелик, но в клеточной стенке прису тствует наружная мембрана, построенная из фосфолипидов, бел ков и липопо-лисахарид а, обеспечивающая некоторую степень избиратель ной проницаемости и содержащая рецепторы фагов и антигены. Толщина клет очной стенки составляет от 15 до 80 нм. Существуют бактерии, полностью лишен ные клеточной стенки (микоплазмы). У представителей архебактерий (а рхей) в клеточной стенке отсутствует муреин (ино гда содержится отличающийся по составу псевдо муреин), а осмопротекторную роль выполняет слой гликопротеинов (рис. 3). Цитоплазматическая мембрана состоит из белков и липидов в соотношении от 1: 4 (в миелине, мембране нервных вол окон) до 4 : 1 (в мембранах бактерий). Во многих мембранах присутствуют н ебольшие количества углеводов (до 5%) и следы РНК, а также неорганические к атионы (в основном Са 2+ и Mg 2+ ). Существенную часть мембран составляет вода — она участвует в формирова нии гидрофобных (энтропийных) связей между компонентами мембраны. Еще в 1930 г. Д. Даниэлян предложил модель ме мбраны в виде двойного липидного слоя или бисл оя. Развитием этих представлений является жидкостно-мозаичная модель, предложенная С.Д. Сингером и Г. Николсоном в 1972 г., согласно которой мембранные белки подразде ляются на периферические (слабо связанные с мембраной) и ин тегральные (локализованные в липидном бислое). П оследние свободно плавают в «липидном море», перемещаясь в латеральном направлении (в плоскости мембраны), но неспособны «пронырнуть» на против оположную ее сторону. Таким образом, мембраны оказываются асимметричными, по крайней мере, в отношении белкового состава. Асимметрия наблюдается и в расположении л ипидов в мембране, но менее выражена. Некоторые из интегральных белков и меют трансмембранную ориентацию и выполняют функции переносчиков субстратов или сигналов. Схема подобной мембран ы представлена на рис. 4. 2 . Состав мембранных липидов Основная часть мембранных липидов представлен а фосфолипидами, в осно ве которых лежит глицерин-3-фосфат. Такие фосфолипиды называют фосф оацилгпицеринами. В их молекуле гидроксильные группы глицерина при C f и С 2 этерифицированы жирными кислот ами, а остаток фосфорной кислоты либо остается свободным, как в диацилглицерин-3-фосфате (или фосфатидной кислоте), л ибо этерифицирован спиртовыми гидроксилами серина, этаноламина, холин а, инозита, глицерина или глицерина и лизина. Соответственно они называю тся: фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин (ке фалин), фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилинозит, фосфатидилглицерин , лизилфосфатидилглицерин. Объединение молекул фосфатидной кислоты и фосфатидилглицерина дает дифосфатидилглицерин (кардиолипин), обладающий иммунологическими свойствами (рис. 5). Удаление одной из ацильны х групп приводит к лизофосфолипидам, которые обладают выраженными поверхностно-активными свойствами и могут, например, способствовать эмульгированию жиров в киш ечнике . Мембраны грамположительных бактерий содержат все эти фосфолипиды (кроме лецитина), тогда как у грамотрицательных бакт ерий основным, а то и единственным мембранным фосфолипидом является фос фатидилэтаноламин. Соотношение различных классов фосфолипидов в мембране существенно зав исит от условий выращивания организма. Например, при снижении рН среды в мембранах бактерий начинают преобладать положительно заряженные фосф олипиды (аминоацилфосфатидилглицерины, фосфатидилэтаноламин), наличие которых существенно уменьшает проницаемость мембраны для протонов. В б ольшинстве случаев фосфолипиды представляют собой сложные эфиры глицерина или други х многоатомных спиртов , но существуют липиды, в которых одна из спиртовых групп гли церина образует простую эфирную связь с ал килами или алкенами. Необычны е липиды найдены у большой группы прокариот, так называемых архебактерий (или архей), в качестве простых эфиро в глицерина и длинноцепочечных С-20, С-40-гидроизопреноидных спиртов (полипренолов), точнее, дифитанилдиглицерин овых диэфиров или диби фитанилдиглицериновых тетраэфиров (рис. 6). Мембрана, образованная тетраэфирами, уже не может рассматриваться как д войной липидный слой в истинном значении этого понятия и не подвергаетс я расщеплению по гидрофобной сердцевине методо м «замораживания-скалывания» ( freeze - fracture ). Она более устойчива к стрессовым воздействиям окружающей среды, что позволяет микроорганизмам, имеющим такие мембраны, существов ать в экстремальных условиях рН и температуры ( экстремофилы). У термофилов дополнительная стаб илизация достигается формированием в полипренольной цепи пятичленньг х циклов, уменьшающих вращательную подвижность углеводородных цепей. Кроме фосфолипидов, построенных на основе глиц ерина, в клетках эу- и прокариот встречаются фосфолипиды, которые являют ся производными диодов: этиленгпиколя, 1,2- и 1,3-пропандиолов, 1,3-, 1,4- и 2,3-бутандиолов, а также 1,5-пентандиола. Среди диольных липидов встречаются моно- и диацильные про изводные — это сложные эфиры различных жирных кислот; простые эфиры, см ешанные алкильные (или алкенильные) и ацильные производные, диольные ана логи фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина и др. Обычно содержание д иольных липидов составляет только 0,5— 1,5% содержания глицериновых липидо в. Но некоторые морские моллюски и иглокожие содержат в тканях примерно равные количества производных глицерина и этиленгликоля. Содержание д иольных липидов уменьшается в течение зимы, поэтому они предположитель но могут использоваться как запасные вещества. Замечено также их увелич ение в процессе регенерации печени у крыс. Другим классом «безглицериновых» липидов являются сфинголипиды, основу которых сост авляет алифатический аминоспирт сфингозин (или дигидросфингозин) (рис. 7). Построенные на его основе церамиды широко распространены в тканях растений и животных, но количество их незначительно. Они обнаруже ны также в пилях Escherichia coli . Сфингомиелины входят в состав не рвной ткани, липидов крови и некоторых других компонентов клеток животн ых. В большинстве биологических мембран содержатс я также гликолипиды. В клетках животных они, как правило, являются производными сфингозина, у к оторого к первичному гидроксилу присоединен остаток сахара или олигос ахарида. Если сахарами являются глюкоза или галактоза, такие липиды назы ваются цереброзидами ( особенно много их в тканях мозга). Если углеводной частью является олиго сахарид, речь идет о ганглиозидах (выделены из ганглий, мозга и ряда других тканей). Ганглиози ды найдены также в пилях некоторых бактерий ( Neisseria ) и определяют прилипание этих патогенов к поверхности кле ток животного организма. У прокариот (в основном у грамположительных бак терий и цианобактерий) гликолипиды также содержат глюкозу, галактозу и м аннозу. Их количество в мембранах невелико, но при лимитировании фосфоро м может возрастать, при этом гликолипиды, по-видимому, замещают фосфолип иды. Наконец, в мембранах большинства эукариот (а также у Mycoplasma ) содержатся стероиды, в основном х олестерин (у животных), эргостерин (у дрожжей) и стигмастерин (у растений). Микопла змы неспособны синтезировать стерины, но требуют присутствия их в среде для стабилизации клеточной мембраны. 3 . Природа и состав жирных кислот в мембранных липидах Природа жирных кислот в липидах мембран зависи т как от вида организма, так и от условий его существования. Наиболее част о встречающиеся жирные кислоты липидов животных, рас тительных и прокариотных клеток. С увеличением числа двойных связей значительно снижается температура плавления жирных кислот (а также содержащих эти кислоты липидов) и повыш ается их растворимость в неполярных растворителях. Поскольку функцион альная активность мембранных белков регулируется фазовым состоянием л ипидов мембраны (как правило, в жидком состоянии их активность выше), при снижении температуры в мембране должно повышаться содержание ненасы щенных кислот. Благодаря постоянству внутренни х условий (гомеостазу) животного макроорганизма влияние температуры на жирнокислотный состав липидов обычно проявляется слабо, но, например, в липидах нижних конечностей пингвинов повышено содержание ненасыщенны х жирных кислот. В мембранах прок ариот разнообразие жирных кислот довольно велико. Особенностью бактер ий является наличие разветвленных и циклопропановых кислот. У некоторых грамположительных бактерий (например, Micrococcus luteus ) 90% жирных кислот липидов составляют разветвленные кислоты , а ненасыщенные кислоты практически отсутствуют. Грамотрицательные ба ктерии содержат смесь насыщенных и ненасыщенных кислот с преобладание м С-16 и С-18 кислот, а также циклопропановые кислоты (например, лактобацилловую кислоту). Изменение температуры существенно влияет на со отношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в мембранах прокари от, при этом снижение температуры культивирования приводит к увеличени ю доли ненасыщенных кислот. Предельными случаями являются психрофилы, растущие при температ урах, близких к 0"С, у которых присутствуют практически только ненасыщенн ые жирные кислоты, а также термофилы (привычная температурная среда выше 60°С) — у них все жирные кислоты липидо в насыщенные. Тем не менее состав жирных кислот фосфолипидов у бактерий при культивир овании в стандартных условиях достаточно постоянен, и его можно использ овать как таксономический признак — в интересах классификации или при анализе состава микробных сообществ без изолирования в чистых культур ах отдельных представителей. Для изучения структуры, состава и функции органелл необходимо, как прави ло, изолировать их из клетки в чистом виде. Обычно это достигается методо м дифференциального центрифугирования после разрушения клеток в механических или ультраз вуковых гомогенизаторах . Кратко охарактеризуем основные процессы и органеллы (в алфавитном поря дке). Аэросомы — однослойн ые везикулы, мембрана которых построена только из белка. Способствуют по вышению плавучести клеток, так как в них содержится газовая фаза, совпад ающая по составу с газовой фазой окружающей среды. Вакуоли — мембранные образования, служащие для поддержания тургорного давления, запасания р азличных веществ, а также выполняющие лизосомные функции. Внехромосомная ДНК. В м итохондриях и хлоропластах содержится ДНК, образующая нуклеоид бактер иального типа. Заключенная в ней генетическая информация не дублируетс я в ядерной ДНК и способна к автономному выражению в белках посредством собственных систем транскрипции и трансляции (включающих рибосомы 70 S бактериальног о типа). У прокариот внехромосомная ДНК организована в виде плазмид, которые могут существова ть и реплицироваться автономно или в интегрированном в хромосому состо янии (например, в виде профага). Гидрогеносомы — окружены однослойной мембран ой и содержат комплекс пируватдегидрогеназ (у трихомонад). Гистоны — представля ют собой положительно заряженные (основные) белки, входящие в состав хромосом в комплексе с ДНК ( обнаружены также у архебактерий). Гликосомы — окружены однослойной мембраной и содержат ферменты гликолиза (у некоторых прото зойных микроорганизмов, в частности у возбудителей сонной болезни). Глиоксисомы — разнов идность пероксисом — место локализации ферментов глиоксалатного шунт а, участвующих в превращении запасных жиров в углеводы. Поэтому они тесн о ассоциированы со сферосомами, жирозапасающими органеллами растительных клеток. Жгутики и реснички представляют собой аппа рат, определяющий подвижность клеток или их способность создавать пото к окружающей среды к органам поглощения пищи. Жгутики эукариот и прокари от сильно различаются по строению и составу. Карбоксисомы — окруж ены однослойной мембраной и содержат ключевые ферменты фиксации углек ислоты в цикле Кальвина (у фототрофных и некоторых хемолитотрофных прок ариот). Лизосомы — мембранны е везикулы, содержащие гидролитические ферменты, участвующие в кругово роте белков, полисахаридов, липидов и нуклеиновых кислот. Для предотвращ ения неорганизованного действия этих ферментов они заключены в органе ллу, окруженную однослойной мембраной. Некоторые наследственные болез ни связаны с недостаточностью лизосомных ферментов. Микротрубочки и микрофиламенты, по-видимо му, исполняют роль цитоскелета и формируются из белка тубулина. Они входят в состав цен триолей, играющих важную роль в делении ядра, а т акже в состав жгутиков и ресничек. Митоз — деление ядра, сопровождающееся удвоен ием числа хромосом; мейоз — деление ядра без удвоения числа хромосом, в результате ч его образуются гаплоидные клетки. Митохондрии являются местом осуществления окислительных процессов, в них локализованы ферм енты цикла трикарбоновых кислот, дыхательная цепь, система окислительн ого фосфорили-рования. В клетках содержится от 1 до нескольких тысяч мито хондрий. Митохондрии содержат внехромосомную ДНК, способны к самовоспр оизведению и, возможно, ведут свое начало от прока-риотических клеток (эндосимбиотическая гипотеза). Однако часть белков этих органелл кодируется ядерными ге нами, поэтому они не культивируются автономно. У прокариот сходные по фу нкциям структуры, происходящие из цитоплазматической мембраны, называ ют мезо сомами. Пероксисомы — органеллы, окруженные однослойн ой мембраной и содержащие ряд окислительных ферментов, а также каталазу , разрушающую перекись водорода, образующуюся в процессе окисления. Могу т рассматриваться как более древние аналоги митохондрий и играют важну ю роль в обмене липидов. Пили, фимбрии представ ляют собой выросты поверхности клеток и бывают простые и половые. Просты е пили построены из белка пилина и играют важную роль в прикреплении бактерий к субстрату. Н а поверхности клетки их может быть 50— 400 штук. Половые пили (1 на клетку) испо льзуются в процессе конъюгации. Выросты клеток, содержащие цитоплазму, н азывают простеками. Они служат для увеличения поверхности клеток, п рикрепления к субстрату или участвуют в почковании клеток. Хитосомы — место лока лизации хитинсинтетазы, встречаются у грибов. Осуществляют функцию пер еноса микрофибрилл хитина к клеточной стенке. Хлоропласты содержат хлорофилл и осуществляют процесс фотосинтеза у растений. Как и в митохон дриях, в них содержится собственная ДНК. Аналогичные по функциям бактери альные структуры называют хроматофорами, а также тилакоидами и хлоросомами. В отличие от хлоропластов они не содержат ДНК и происходят из цитоплазматической мембраны. Целлюлосомы — содерж ат комплекс ферментов и липидов. Определяют присоединение бактерий к це ллюлозным субстратам и их расщепление. Эндоплазматтеский ритикулум — это внутриклеточная сеть взаимосвязанных, ограниченны х мембраной трубочек и пузырьков. Мембрана эндоплазматического ретику лума образует единое целое с ядерной мембраной. Если на наружной поверхн ости эндоплазматического ретикулума адсорбированы рибосомы, его назыв ают шероховатым, если нет — гладким. Шероховатый эндоплазматический ри тикулум — место синтеза секретируемых белков, которые попадают внутрь его каналов, а затем поступают в «цистерны» апп арата Гольджи ( диктио сомы у растений), откуда переносятся внутри мемб ранных везикул либо в плазмалемму, либо в мембрану вакуолей (тонопласт) и секретируются внутрь вакуолей или в окружающую среду (экзоцитоз). Ядро (нуклеопла зма) эукариотических клеток окружено двойной м ембраной (плазмолеммой), содержащей поры (поросомы). В ядре присутствует ядрышко (место синтеза РНК и сборк и рибосом). В отличие от ядра нуклеоид прокариотических клеток не отделен мембраной от цитоплаз мы и представляет собой комплекс ДНК, РНК и белков.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Всё человечество делится на две категории - защитников животных и укушенных.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по биологии "Строение и состав живой клетки", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru