Функции: окисление веществ до СО2 и Н2О, синтез АТФ.
Пластиды. Виды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты. Строение хлоропластов: округлая/овальная форма, наружная мембрана гладкая, на внутренней имеются тилакоиды, между которыми находится строма. Состав: в мембранах тилакоидов и гран - зерна хлорофилла и др. пигментов, внутреннее содержимое строма: белки, липиды, рибосомы, кольцевые ДНК и РНК. Функции: фотосинтез, синтез белков и накопление запасных питательных веществ.
Ядро - самая крупная структура клетки - обязательный компонент всех эукариотических клеток (исключ. клетки ситовидных трубок флоэмы высших растений и зрелых эритроцитов млекопитающих). В большинстве клеток присутствует одно ядро, но существуют двух- и много- ядерные клетки. Выделяют 2 состояния ядра: интерфазное и делящееся. Строение и состав: Интерфазное ядро состоит из ядерной оболочки, ядерного матрикса, хроматина, ядрышек. Функции: хранение и передача наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК, регуляция всех процессов жизнедеятельности клетки.
Органеллы/ограноиды — постоянные внутриклеточные структуры с определенным строением, выполняющие свои определённые функции.
К одномембранным относят органеллы вакуолярной системы — это эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, вакуоли грибных и растительных клеток, пульсирующие вакуоли и другое.
ЭПР/ЭПС (ретикулум) каналы, защищённые мембранами, есть как гладкие участки, так и шероховатые, если на них есть скопления рибосом. Функции – синтезирующая и транспортная.
Вакуоль — это слияние расширенных участков ЭПС, окруженной тонопластом, специфической мембраной, которая регулирует выделение и поступление веществ осмотическая, экскрективная (копит продукты обмена веществ, гликозиды, алкалоиды, пигменты, которые придают окраску клетке), запасающая (резервы веществ, для питания в виде олигосахаров и моносахаров).
Аппарат Гольджи – комплекс плоских цистерн, кот. распологаясь друг над другом образуют диктиасому.
Лизосомы – клеточные органеллы, обеспе-щие расщепление сложных молекул органических веществ.
Органеллы/ограноиды — постоянные внутриклеточные структуры с определённым строением, выполняющие свои определённые функции.
К немембранным органеллам относят клеточный центр и рибосомы, постоянно находящиеся в клетке.
Клеточный центр – органеллы большинства клеток животных некоторых грибов, водорослей, мхов, расположенные в центре клетки вблизи ядра и служащие центром инициации сборки микротрубочек.
Рибосомы – без мембранной оболочки, две субъединицы, у которых — разная скорость осаждения, их объединение в рибосому возможно с присутствием ионов магния. Нужна клетке для синтезирования (трансляции белка — завершающего этапа биосинтеза белка).
Клеточный цикл–период жизнедеят-ти клетки от её возник-ия из-за деления матер-ой клетки до собственного деления или до гибели.
Фазы клет. цикла: пресинтетич-ая; синтетическая; постсинтетическая.
Митоз – непрямое деление клетки, при котором из материнской образуется 2 дочерние и идентичным набором хромосом.
Процесс митоза подразд. на 4 осн. фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Непрерыв. и смена фаз осущ-ся плавно - одна переход. в др.
В профазе увелич. объём ядра, и из-за спирализации хроматина форм. хромосомы. К концу профазы каждая хромосома сост. из 2 хроматид. Растворяются ядрышки и яд. оболочка, и хромосомы оказ. беспоряд. располож. в цитоплазме клетки. Центриоли расходятся к полюсам кл. Формир. ахроматиновое веретено деления, часть нитей кот. идёт от полюса к полюсу, а часть — прикрепляется к центромерам хромосом. Содерж. генетич. материала в клетке остаётся неизменным (2n4c).
В метафазе хромосомы достигают макс. спирализации и располаг. упорядоченно на экваторе клетки, поэтому их подсчет и изучение проводят в этот период. Содерж.генетич. материала не измен. (2n4c).
В анафазе каждая хромосома «расщепляется» на 2 хроматиды, кот. с этого момента назыв. дочерними. Нити веретена, прикрепленные к центромерам, сокращаются и тянут хроматиды (дочерние хромосомы) к противоположным полюсам клетки. Содерж. генетич. материала в клетке у каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду (4n4c).
В телофазе расположив-ся у полюсов хромосомы деспирализуются и становятся плохо видимыми. Вокруг хромосом у полюсов из мембр-ых структур цитоплазмы форм-ся ядерная оболочка, в ядрах образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Одновременно идет деление цитоплазмы. Дочерние клетки имеют диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды (2n2c).
Биолог.знач. митоза. Оно сост. в том, что митоз обеспеч. наследств. передачу признаков и свойств в ряду поколений клеток при развитии многоклет.орг-ма. Благодаря точному и равномерному распред. хромосом при митозе все клетки единого организма генет. одинаковы.Митотическое деление клеток лежит в основе всех форм бесполого размножения как у всех орг-ов. Митоз обусл. в рост, развитие и восстан-ие тканей и органов и бесполое размножение орг-ов.
Мейоз – непрямое деление клетки и-за которого из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидные дочерние клетки.
В профазе мейоза I происходит постепенная спирализация хроматина с образованием хромосом. Гомологичные хромосомы сближаются, образуя общую структуру, состоящую из 2 хромосом (бивалент) и 4 хроматид. Соприкосновение 2 гомологичных хромосом называется конъюгацией. Затем между гомологичными хромосомами появляются силы отталкивания, и хромосомы сначала разделяются в области центромер, оставаясь соединенными в области плеч, и образуют перекресты(хиазмы). Расхождение хроматид постепенно увелич., и перекресты смещаются к их концам. В процессе конъюгации между некоторыми хроматидами гомологичных хромосом может происходить обмен участками — кроссинговер, приводящий к перекомбинации генетического материала. К концу профазы растворяются ядерная оболочка и ядрышки, формируется ахроматиновое веретено деления. Содержание генетич. материала остаётся прежним (2n2хр).
В метафазе мейоза I биваленты хромосом располагаются в экваториальной плоскости клетки. В этот момент спирализация их достиг. макс. Содерж. генетич. материала не измен (2п2хр).
В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы, состоящие из 2 хроматид, окончательно отходят друг от друга и расходятся к полюсам клетки. Т.е из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна — число хромосом уменьшается вдвое (происходит редукция). Содержание генетического материала становится 1n2хр у каждого полюса.
В телофазе происходит формир. ядер и раздел. цитоплазмы — образуются 2 дочерние кл. Дочерние кл. содержат гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома — две хроматиды (1n2хр).
В мейоз II происходят тс же процессы, что и в митозе.
Биологическое значение мейоза:
1) является основным этапом гаметогенеза;
2)обеспеч. передачу генетич. инфы от организма к организму при половом размножении;
3) дочерние кл. генетич. не идентичны мат-ой и между собой.
Катаболизм – расщепление сложных органических соединений на более простые с выделением энергии.
Этапы: 1)подготовительный (биополимеры расщепл. до мономеров) 2)бескислородный (мономеры претерпевают расщепление без участия кислорода) 3)кислородный (вещества окисляются до конечных продуктов Н2О и СО2, с выделением большого количества энергии)
Кислородный этап включает две стадии: цикл Кребса (происходит в матриксе митохондрий. В результате образуются 8 молекул НАДН+Н+, 2 молекулы ФАДН+Н+, 2АТФ и СО2) и окислительное фосфорилирование (образуется 36 молекул АТФ).
Клеточное дыхание – совокупность процессов окисления орган-х веществ в клетках организмов, сопровожд. выделением энергии и накоплением ее в АТФ.
Клеточное дыхание: анаэробное и аэробное.
Анаэробное:
Гликолиз — путь ферментативного расщепления глюкозы — является общим практически для всех живых организмов процессом. У аэробов он предшествует собственно клеточному дыханию, у анаэробов завершается брожением. Сам по себе гликолиз является полностью анаэробным процессом и для осущ. не требует присутствия кислорода.
Аэробное.
Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету.
темновая и световая (1.фотосистемаI 2. Фотоситема II) фаза
В ходе световой стадии фотосинтеза образуются высокоэнергетические продукты: АТФ, служащий в клетке источником энергии и НАДФ, использующийся как восстановитель. В качестве побочного продукта выделяется кислород.
Фотосистема — совокупность ССК, фотохимического реакционного центра и переносчиков электрона.
Фотосистема I – хлорофилл П700 теряет электрон и переходит в П700+.
Фотосистема II – П680 отдает электрон хлорофиллу П700+. Для осстановления П680 используется электрон воды. Образуется АТФ и НАДН+Н+,Ю которые потом используются в темновой фазе.
Темновая фаза (цикл Кальвина) происходит восстановление СО2 до углеводов.
Биосинтез белка—процесс синтеза сложных органических веществ из простых. Процесс биосинтеза белка требует значительных затрат энергии.
Процесса биосинтеза белка включает 2 этапа: транскрипция и процессинг и трансляция.
Транскрипция – перенос генетич. информации с ДНК на РНК.
Состоит из стадий: Инициация (объединение 2-х субъединиц – рибосом – на определенном участке р-РНК.), элонгация (процесс движения РНК-полимеразы по цепи ДНК и рост м-РНК), терминация (рибосома – достигает стоп-кодона, пептидная цепь разделяется, рибосома распадается).
Биосинтез белка —процесс синтеза сложных органич. веществ из простых. Процесс биосинтеза белка требует значительных затрат энергии.
Процесса биосинтеза белка включает 2 этапа: транскрипция и процессинг и трансляция. Процессинг РНК
Между транскрипцией и трансляцией молекула мРНК претерпевает ряд послед-х изменений, кот. обеспеч. созревание функционирующей матрицы для синтеза полипептидной цепочки. К 5΄-концу присоединяется кэп, а к 3΄-концу поли-А хвост, кот. увелич. длительность жизни иРНК. С появлением процессинга в эукариотической клетке стало возможно комбинирование экзонов гена для получения большего разнообразия белков, кодируемых единой послед-тью нуклеотидов ДНК, — альтернативный сплайсинг.
Трансляция. У прокариот мРНК может считываться рибосомами в аминокисл. послед-ть белков сразу после транскрипции, а у эукариот она транспортируется из ядра в цитоплазму, где находятся рибосомы. Скорость синтеза белков выше у прокариот и может достигать 20 аминокислот в сек. Процесс синтеза белка на основе молекулы мРНК называется трансляцией.
Рибосома содержит 2 функциональных участка для взаимодействия с тРНК: аминоацильный (акцепторный) и пептидильный (донорный). Аминоацил-тРНК попадает в акцепторный участок рибосомы и взаимодействует с образованием водородных связей между триплетами кодона и антикодона. После образования водородных связей система продвигается на 1 кодон и оказывается в донорном участке. Одновременно в освободившемся акцепторном участке оказывается новый кодон, и к нему присоединяется соответствующий аминоацил-т-РНК.
Во время начальной стадии биосинтеза белков, инициации, метиониновый кодон узнаётся малой субъединицей рибосомы, к которой при помощи белковых факторов инициации присоединена метиониновая транспортная РНК (тРНК). После узнавания стартового кодона к малой субъединице присоединяется большая субъединица и начинается вторая стадия трансляции — элонгация. Третья и последняя стадия трансляции, терминация, происходит при достижении рибосомой стоп-кодона, после чего белковые факторы терминации гидролизуют последнюю тРНК от белка, прекращая его синтез.