.  Біологія  .

Прокаріотичні клітини – це прості одноклітинні організми (бактерії та археї), які не мають сформованого ядра та мембранних органел, на відміну від еукаріотичних клітин. Їхній генетичний матеріал (одноланцюгова кільцева ДНК) знаходиться в цитоплазмі у ділянці, яка називається нуклеоїдом. Такі клітини мають плазматичну мембрану, цитоплазму, рибосоми, а також часто клітинну стінку та інші структури, як-от джгутики чи капсула. 

Основні характеристики прокаріотичних клітин: 

• Відсутність ядра: Генетичний матеріал не оточений мембраною.

• Розташування ДНК: Основний генетичний матеріал (нуклеоїд) знаходиться в цитоплазмі.

• Відсутність мембранних органел: Немає мітохондрій, пластид, ендоплазматичного ретикулуму, комплексу Гольджі та лізосом.

• Наявність рибосом: Прокаріотичні рибосоми мають розмір 70S.

• Клітинна стінка: Більшість прокаріотів має клітинну стінку, яка захищає клітину та надає їй форми. Вона утворена з пептидоглікану (у бактерій) або інших полісахаридів.

• Плазміди: Деякі прокаріотичні клітини можуть містити додаткову екстрахромосомну ДНК у вигляді плазмід.

• Джгутики та пілі: Деякі мають джгутики для руху або пілі для обміну генетичним матеріалом під час кон'югації.

• Розміри: Зазвичай менші за еукаріотичні клітини, від 0,1 до 5,0 мкм.

• Розмноження: Найчастіше відбувається шляхом бінарного поділу. 

Клітинне ядро — це органела еукаріотичних клітин, яка містить генетичний матеріал (ДНК) та регулює всі життєво важливі процеси, забезпечуючи збереження та передачу спадкової інформації, а також біосинтез білків. Його структурно утворюють ядерна оболонка з порами, ядерце (місце формування рибосом), хроматин (ДНК з білками) та ядерний сік (каріоплазма). 

Структурна організація ядра:

• Ядерна оболонка — це двомембранна структура, яка оточує ядро і містить численні ядерні пори для транспорту речовин між ядром і цитоплазмою. 

• Ядерце — немембранний компонент ядра, що складається з білків та рибонуклеопротеїдів, головна функція якого — збирання рибосомних субодиниць. 

• Хроматин — комплекс ДНК та білків, який утворює хромосоми під час поділу клітини і зберігає спадкову інформацію. 

• Ядерний сік (каріоплазма) — це внутрішнє рідке середовище ядра, в якому розташовані хроматин та ядерце. 

Функції ядра:

• Зберігання та передача спадкової інформації: ядро містить ДНК і забезпечує точне копіювання та передачу генетичних даних дочірнім клітинам. 

• Регуляція життєдіяльності клітини: ядро контролює процеси обміну речовин та біосинтез білків, регулюючи експресію генів. 

• Утворення рибосом: в ядерці відбувається формування рибосом, які потім надходять у цитоплазму. 

• Реплікація ДНК та поділ клітини: ядро є центральним органом цих важливих процесів. 

Ендоплазматична сітка, комплекс Ґольджі, лізосоми та вакуолі є одномембранними органелами еукаріотичних клітин, які тісно пов'язані між собою в єдину вакуолярну систему для синтезу, модифікації, транспортування та перетравлення речовин. ЕПС синтезує білки (шорстка) та ліпіди (гладка), а комплекс Ґольджі модифікує ці речовини, упаковує їх у мембранні міхурці, з яких утворюються лізосоми та вакуолі. Лізосоми містять ферменти для розщеплення, а вакуолі запасають речовини або виконують інші специфічні функції.

Ендоплазматична сітка (ЕПС) відео 

• Структура: Система мембранних канальців, цистерн та міхурців, що сполучаються з ядерною оболонкою та плазматичною мембраною. 

• Типи:

  • Шорстка ЕПС: З рибосомами на поверхні; бере участь у синтезі та модифікації білків. 

  • Гладка ЕПС: Без рибосом; синтезує ліпіди, стероїди, деякі полісахариди. 

• Функції: Синтез білків, ліпідів, транспортування речовин всередині клітини. 

Комплекс Ґольджі

• Структура: Складається зі сплющених мембранних цистерн і трубочок, до яких прикріплюються мембранні міхурці. 

• Функції:

  • Модифікує та глікозилює білки та ліпіди, що надходять з ЕПС. 

  • Упаковує речовини в секреторні та лізосомні везикули. 

Лізосоми

• Структура: Мембранні міхурці, що містять травні ферменти.

• Функції:

  • Розщеплюють макромолекули, а також пошкоджені органели (аутофагія).

  • Беруть участь у перетравленні речовин, що потрапляють до клітини шляхом фагоцитозу. 

Вакуолі

• Структура: Різноманітні мембранні міхурці, які можуть зливатися.

• Функції:

  • Запасання: Запасають воду, поживні речовини, продукти обміну.

  • Виділення: Виводять непотрібні речовини з клітини.

  • Підтримка тиску: У рослинних клітинах велика центральна вакуоля підтримує тургорний тиск. 

Еукаріотична клітина складається з цитоплазми, яка містить органели, включно з рибосомами, органелами руху (наприклад, джгутики) та клітинним центром. Цитоплазма — це цитозоль (напіврідке середовище) разом з усіма розташованими в ньому органелами. Рибосоми відповідають за синтез білка, клітинний центр бере участь у поділі клітини, а органели руху забезпечують її рухливість. 

Цитоплазма

• Структура: Це цитозоль (рідка частина) та всі органели, що містяться в ній. 

• Функції:

  • Забезпечує транспорт речовин по клітині. 

  • Відбувається обмін речовин. 

  • Регулює швидкість біохімічних процесів. 

  • Здійснює синтез білків. 

Рибосоми

• Структура: Немембранні органели, що складаються з двох субодиниць.

• Функція: Синтез білків. 

Органели руху

• Структура: Наприклад, джгутики та вії.

• Функція: Забезпечують рух клітини. 

Клітинний центр (центросома)

• Структура: Містить центріолі (у тваринних та нижчих рослинних клітинах).

• Функція: Бере участь у формуванні веретена поділу під час поділу клітини. 

КОНСПЕКТ

Відео: Клітинна мембрана

Структурні компоненти поверхневого апарату:

• Плазматична мембрана (плазмалема):

  • Основний компонент, що складається з ліпідів, білків і вуглеводів. 

  • Забезпечує напівпроникність, вибірково пропускаючи речовини всередину та назовні клітини. 

  • Білки виконують різноманітні функції, включаючи перетинання мембрани (транспортні білки) або знаходження на її поверхні. 

• Надмембранні комплекси:

  • Структури, розташовані з зовнішнього боку плазматичної мембрани. 

  • У тваринних клітинах: — це глікокалікс, який складається з вуглеводів та білків і виконує функції розпізнавання та адгезії. 

  • У рослинних та грибних клітинах: це клітинна стінка (наприклад, з целюлози у рослин), що забезпечує міцність та захист. 

• Підмембранні комплекси:

  • Структури, розташовані під плазматичною мембраною. 

  • Їх функція полягає у підтримці форми клітини та взаємодії з цитоплазмою. 

Відео: Аеробне дихання 

Завдання: ПіДМЕБРАННІ СТРУКТУРИ ЕУКАРІОТИЧНОЇ КЛІТИНИ

Клітинна мембрана – це тонка, напівпроникна структура, що оточує клітину, складається з ліпідів, білків і вуглеводів та виконує життєво важливі функції: захищає клітину від зовнішнього середовища, регулює обмін речовин, забезпечує транспорт речовин, а також підтримує контакт між клітинами. 

Основні компоненти:

• Ліпідний бішар: Основа мембрани, утворена двома шарами ліпідів (фосфоліпідів), які мають гідрофільні (любов до води) головки ззовні та гідрофобні (відштовхують воду) хвости всередині. 

• Білки: Вбудовані в ліпідний бішар або розташовані на його поверхні. Вони виконують функції:

  • • Транспорт речовин: Спеціальні білки-канали та насоси забезпечують вибірковий рух речовин через мембрану. 

    • Взаємодія з середовищем: Білки можуть бути рецепторами, що реагують на подразнення, або брати участь у зв'язуванні з іншими клітинами. 

    • Енергетична функція: Деякі білки залучені до перетворення енергії. 

• Вуглеводи: Зв'язані з білками (глюкопротеїди) або ліпідами (гліколіпіди). Вони беруть участь у розпізнаванні клітин та реагуванні на зовнішні подразники. 

Функції клітинної мембрани:

• Бар'єрна функція: Відокремлює внутрішній вміст клітини від зовнішнього середовища, створюючи стабільні умови для її функціонування. 

• Транспортна функція: Регулює надходження поживних речовин у клітину та виведення продуктів обміну з неї, використовуючи пасивний (дифузія, осмос) та активний (за допомогою насосів та везикул) транспорт. 

• Рецепторна функція: Сприймає сигнали із зовнішнього середовища та відповідає на них. 

• Контактна функція: Забезпечує зв'язок між сусідніми клітинами. 

Синоніми: Плазматична мембрана, Плазмалема. 

Клітина є основною структурною, функціональною та генетичною одиницею всіх живих організмів, як простих, так і складних, і є джерелом нових клітин. Основні положення сучасної клітинної теорії включають уявлення про клітину як про елементарну одиницю життя, здатну до обміну речовиною та енергією з довкіллям, саморегуляції та розмноження, а також про зв'язок клітин з утворенням тканин і органів у багатоклітинних організмах. Для дослідження клітин використовують мікроскопічні методи (світлову, флуоресцентну, електронну мікроскопію), центрифугування, метод мічених атомів та методи клітинної інженерії. 

Клітина як одиниця живого

• Структурна одиниця: Клітина є базовим будівельним блоком усіх живих істот, включаючи одноклітинні (бактерії) та багатоклітинні організми (людина, рослини). 

• Функціональна одиниця: Клітина виконує всі основні життєві функції, такі як живлення, дихання, виділення, розмноження, і є елементарною одиницею обміну речовинами, енергією та інформацією з навколишнім середовищем. 

• Генетична одиниця: Клітина є одиницею спадковості та розвитку, а поява нових клітин є наслідком поділу материнської клітини. 

Основні положення сучасної клітинної теорії

• Усі організми складаються з клітин, які є основною одиницею їхньої будови і розвитку. 

• Клітини всіх організмів подібні за будовою і функціями. 

• Нові клітини виникають шляхом поділу (розмноження) материнських клітин. 

• У багатоклітинних організмах клітини спеціалізуються за будовою і функціями та об'єднуються в тканини, органи та системи органів. 

• Клітина є саморегулюючою, самовідновлюваною та самовідтворюваною системою. 

Методи дослідження клітини 

• Мікроскопія: Основний метод вивчення клітин, що дозволяє бачити їхню структуру.

  • Світлова мікроскопія: Використовується для вивчення загального плану будови клітин та великих органел.

  • Флуоресцентна мікроскопія: Дозволяє вивчати специфічні клітинні структури та процеси завдяки використанню флуоресцентних барвників.

  • Електронна мікроскопія (сканувальна, трансмісивна): Застосовується для детального вивчення ультраструктури клітин та їхніх компонентів.

• Центрифугування: Метод розділення клітинних компонентів на основі їхньої щільності.

• Метод мічених атомів (авторадіографія): Використовується для вивчення біохімічних процесів у клітинах.

• Метод клітинної інженерії та метод культур: Дозволяють вивчати клітини в лабораторних умовах, культивуючи їх.

Домашнє завдання:

параграф 2 (стр. 11-15)

в кінці параграфу дати відповіді на запитання.

Домашнє завдання: 

прочитати папаграф 1 (4-11)

на сторінці 10 зробити тест