Download Free Medical Single-Membrane and Double-Membrane Cellular Organelles PowerPoint Presentation

Single-Membrane and Double-Membrane Cellular Organelles PowerPoint Presentation

DOWNLOAD MEDICAL POWERPOINT PRESENTATION

About This Presentation

Description : The cell is the structural and functional unit of all living organisms and is sometimes called the "smallest unit of life." It can self-renew, self-regulate, and self-reproduce. Some organisms, such as bacteria, are unicellular (consisting of only one cell). Other organisms, such as humans, are multicellular. Humans have approximately 100 trillion (1014) cells, with a normal cell size of 10 µm and a mass of about 1 ng. The largest cell is an unfertilized ostrich egg.

Tags : cells,Cellular Organelles,organisms,unicellular

Published on : Feb 14, 2025 | Views : 269 | Downloads : 0

Shareable Url :

Embed Code :

Comment

Transcript

Slide 1-

Одномембранные и двухмембранные клеточные органеллы Иван Филев 66- гр. Single-membrane and double-membrane cellular organelles
Slide 2-

КЛЕТКА: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов и иногда ее называют «наименьшей единицей жизни».[1] Он может самообновляться, саморегулироваться и самовоспроизводиться. Некоторые организмы, такие как бактерии, являются одноклеточными (состоящими только из одной клетки). Другие организмы, такие как люди, являются многоклеточными. У человека примерно 100 триллионов (1014) клеток, при этом нормальный размер клетки составляет 10 мкм, а ее масса — около 1 нг. Самая большая клетка – это клетка неоплодотворенного яйца страуса.[2] 15-Feb-26 2
Slide 3-

ДВУХМЕМБРАННЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ К двухмембранным органеллам относятся клеточное ядро, митохондрии и пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты). 15-Feb-26 3
Slide 4-

ДВУХМЕМБРАННЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ: ЯДРО КЛЕТКИ Клеточное ядро (лат. nucleus — сердцевина) было открыто в клетках растений английским ботаником Р. Браун в 1831 году. Это самая крупная клеточная органелла — чаще всего ее размер составляет около 5–10 мкм, а ее размер может варьироваться до 20 мкм. Она в 10–20 раз больше прокариотической клетки. Объем ядра клетки составляет примерно от 1/3 до ¼ объема клетки. Он содержит 19–25% ДНК, 70–75% белков, 3–13% липидов, Ca, Mg, F, K, Na и т. д. ионы. Его можно легко наблюдать в световой микроскоп, но только после окрашивания соответствующим красителем. Количество, расположение и форма клеточного ядра могут различаться в разных типах клеток. Ядро чаще всего располагается в центральной зоне клетки, но может находиться и на периферии (клетки растений, клетки белой жировой ткани, поперечно-полосатые мышечные волокна скелетных мышц). Обычно оно имеет шаровидную форму, но встречаются ядра и других форм — вытянутые (гладкомышечные клетки), почковидные, сегментоядерные (сегментоядерные лейкоциты) и т. д. Положение, форма и размер ядра могут меняться в зависимости от интенсивности обмена веществ в клетке. Обычно каждая эукариотическая клетка имеет одно ядро, но встречаются и специализированные клетки с несколькими ядрами. Они образуются в результате нескольких делений ядра одноядерной клетки, не сопровождающихся делением тела клетки, или слияния одноядерных клеток. Многоядерными являются поперечнополосатые мышечные волокна скелетных мышц, опухолевые клетки и т. д. 4
Slide 5-

КЛЕТЪЧНО ЯДРО: ОСНОВНИ СТРУКТУРИ Ядро отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой, называемой кариолеммой. Он состоит из двух липидно-белковых мембран, разделенных узким межмембранным пространством. Наружная мембрана местами соединена с шероховатой эндоплазматической сетью цитоплазмы и, как и она, покрыта рибосомами, а внутренняя мембрана гладкая. Она плотнее наружной мембраны, а внутри представляет собой волокнистую пластинку. Он состоит из специальных нитей и помогает поддерживать форму ядра клетки. Важной особенностью ядерной оболочки является наличие пор, в которых сливаются две мембраны. Их диаметр составляет около 70 нм. Ядерная оболочка имеет 3000–4000 пор. Ядерная оболочка отделяет ядро от цитоплазмы. Он обеспечивает избирательный транспорт различных малых молекул и ионов, подобно плазматической мембране. Здесь также транспорт в одних случаях пассивный, а в других — активный, происходящий с затратой энергии. Однако в обмене веществ между двумя средами участвуют также макромолекулы (РНК, белки) и молекулярные комплексы. Из-за своего размера и переносимых ими электрических зарядов они не проходят через двойную мембрану, а транспортируются через поры. 15-Feb-26 5 Ядро заполнено ядерным соком (кариоплазмой — греч. karyon — ядро, ядрышко; также называется нуклеоплазмой — лат. nucleus — ядро и plasm — образование), содержащим воду, ионы, богатым белками, а также отдельные нуклеотиды. Ядерные белки бывают двух типов: основные (безличные) – гистоны и протамины, и негистоновые. Гистоновые белки участвуют в структуре хроматина; также могут быть ферментами (в большинстве случаев). Основной ядерный компонент находится в ядерном соке — хроматине (chroma — цвет), название которого обусловлено его легкой окраской различными красителями, что делает его видимым при наблюдении в световой микроскоп, где в нем различают более светлые и более темные участки.
Slide 6-

КЛЕТЪЧНО ЯДРО: ОСНОВНИ СТРУКТУРИ Хроматин состоит из комплексов ДНК с различными белками. Каждая молекула ДНК связана с белками и образует длинную нить (хроматиновую нить). Эти нити скручены в разной степени с помощью ядерных белков. Таким образом, огромные молекулы ДНК помещаются в ядро. Эухроматин – активный хроматин – слабо скручен. Он обнаруживается в более светлых участках ядра (после окрашивания ядра соответствующим красителем) и располагается в центральной части ядра. Эухроматин представляет собой те части генетической информации в ядре клетки, которые реализуются в цитоплазме. Более темные области в ядре клетки соответствуют неактивному хроматину – гетерохроматину, который сильно скручен и расположен по периферии ядра. С другой стороны, хроматин может быть структурным (конститутивным) и факультативным. Факультативный лишь временно находится в гетерохроматиновом состоянии. В определенный период жизни клетки он превращается в эухроматин, т.е. переходит в активное состояние. В структурном хроматине изменения невозможны. Он неактивен в плане синтеза РНК. Он играет важную роль в поддержании структуры ядра, участвует в прикреплении хроматина к ядерной оболочке, разделяет соседние гены и таким образом принимает участие в регуляции активности генов. Хроматиновите нишки в ядрото са оплетени в обща маса. Техният брой в клетките на даден вид организми е един и същ. Среди хроматина имеются одно или несколько ядрышек, расположенных рядом с ядерной мембраной. Ядро представляет собой плотную овальную структуру, не ограниченную собственной мембраной, диаметром 1–3 мкм. Его размер варьируется и зависит от активности синтеза белка в клетке. Ядра темнее и поэтому лучше видны. По сравнению с хроматином он содержит небольшое количество ДНК, но богат РНК. Именно здесь синтезируется рибосомальная РНК клетки и начинается формирование рибосом путем связывания с ней белков. Образовавшиеся частицы проходят через поры ядерной оболочки и используются в цитоплазме для построения рибосом. При делении клеток ядро разрушается, но при образовании дочерних клеток в их ядрах образуются новые ядра. 15-Feb-26 6
Slide 7-

КЛЕТЪЧНО ЯДРО: ОСНОВНИ ФУНКЦИИ Основные функции ядра связаны с описанными базовыми структурами — хроматином, ядрышками и ядерной оболочкой. Ядро управляет процессами и функциями клетки, играя центральную роль в хранении клеточной программы в ДНК и в ее передаче через мРНК в цитоплазму, где она осуществляется в синтезе белка. При этом ядро обеспечивает воспроизведение клеточной программы в двух идентичных наборах, чтобы она могла быть полностью передана следующему поколению клеток. Таким образом наследуются все признаки и свойства старого (родительского) поколения клеток. Ядро — это место в клетке, где хранится клеточная программа (генетическая информация) — в структуре ДНК. Эта информация представляет собой схему структуры клеточных белков, порядка аминокислотных остатков в их молекулах. Это информация о наследственных качествах клетки и организма. В ядре происходят процессы, связанные с сохранением наследственной информации в неизменном виде, благодаря так называемым восстанавливающие ферменты. Они быстро устраняют повреждения, возникшие в молекулах ДНК, и поддерживают их в неизменном состоянии на протяжении ряда поколений клеток и организмов. В ядре синтезируются три типа РНК (транскрипция) — рибосомальная, транспортная и информационная, с помощью которой в цитоплазме синтезируются белки клетки (трансляция). Перед каждым делением клетки молекулы ДНК в ядре дублируются (реплицируются), обеспечивая по одной копии каждой молекулы для двух дочерних клеток. 15-Feb-26 7
Slide 8-

МИТОХОНДРИИ Митохондрии — небольшие овальные тельца с двумя отдельными мембранами — двухмембранные органеллы. Они различаются по размеру, но чаще всего их длина составляет 1–5 мкм, а ширина — 0,5–1 мкм. В разных клетках число митохондрий обычно колеблется от 150 до 2500, но в более крупных клетках это число достигает 500 000. В клетках, потребляющих много энергии, таких как мышечные волокна сердца, общее количество митохондрий может достигать 40% от объема клетки. Наружная мембрана отделяет митохондрии от цитозоля. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, называемые кристами (гребнями), расположенные в центральном пространстве, заполненном полужидкой средой — матриксом. Кристы во много раз увеличивают площадь внутренней мембраны. 15-Feb-26 8 На внутренней мембране расположены ферменты, которые участвуют в переносе химической энергии питательных веществ в молекулы энергоносителей. Вдоль внутренней мембраны и крист расположены так называемые оксисомы: губчатые тельца (надмолекулярные ферментные комплексы), обладающие активностью АТФ-синтазы. Матрица содержит ферменты, расщепляющие питательные вещества. Вещества, переносящие химическую энергию, попадают в матрикс митохондрий. Благодаря ферментативным системам матрикса и крист они расщепляются в присутствии кислорода, высвобождая CO2 и H2O и выделяя энергию. Наряду с этим процессом в кристах синтезируется вещество, молекулы которого содержат выделившуюся энергию. Интересной особенностью митохондрий является наличие в матриксе небольшого количества ДНК и рибосом (типа 70S – т.е. бактериального типа). ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу с кольцевой структурой, подобной бактериальной, а рибосомы также по размеру и составу похожи на прокариотические. Собственная ДНК и рибосомы позволяют митохондриям синтезировать белки, несколько независимо от ядерной ДНК и цитоплазматических рибосом. Митохондрии также способны размножаться независимо от деления клеток — старые митохондрии отщепляются и делятся надвое.
Slide 9-

МИТОХОНДРИИ Митохондрии отвечают за аэробное дыхание и преобразование энергии химических связей питательных веществ в энергию химических связей АТФ (аденозинтрифосфата). Митохондрии присутствуют во всех эукариотических клетках — как животных, так и растений. Разные типы клеток имеют совершенно разные потребности в энергии. Например, мышечное волокно, выполняя механическую работу при сокращении, затрачивает гораздо больше энергии, чем хрящевая клетка. Функционално натоварените клетки, нуждаещи се от доставката на много енергия, съдържат голям брой митохондрии, на които кристите са многобройни, плътно разположени. Считается, что митохондрии возникли в результате симбиоза эукариотической клетки и пурпурных бактерий. Последние были поглощены древними предками эукариот без переваривания и уничтожены, и вместо этого произошел процесс эндосимбиоза. 15-Feb-26 9
Slide 10-

ПЛАСТИДИ В зависимости от содержания пигмента (красителя) пластиды классифицируются на хлоропласты (с зеленым пигментом — хлорофиллом), хромопласты (с красным пигментом — каротином и желтым — ксантофиллом) и лейкопласты (без пигмента). Пигмент окрашивает клетки, ткани, органы и плоды растения. Крахмал и белки накапливаются в лейкопластах. Все типы пластид имеют общее происхождение и могут переходить из одного типа в другой. Так, превращение лейкопластов в хлоропласты наблюдается при зеленении клубней картофеля на свету, а осенью в хлоропластах зеленых листьев разрушается хлорофилл и они трансформируются в хромопласты, что проявляется пожелтением листьев. В каждой растительной клетке может быть только один тип пластид. 15-Feb-26 10
Slide 11-

ХЛОРОПЛАСТЫ Хлоропласты — тип пластид — органелл, характерных для растительных клеток. Они позволяют им производить и хранить собственные питательные вещества, используя простые материалы — CO2, H2O и минералы. Хлоропласты находятся в клетках листьев растений, которые подвергаются воздействию солнечного света. Они крупнее митохондрий, различаются по размеру: их длина составляет 1–10 мкм, а ширина — около 5 мкм. В одной клетке содержится 20–40 хлоропластов. Хлоропласты, как и митохондрии, также ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана граничит с эндоплазматическим ретикулумом и имеет эукариотический тип. Внутренняя мембрана не образует складок и относится к бактериальному типу. Во внутреннем пространстве, в полужидкой среде, называемой стромой, расположена третья мембрана — тилакоид. Образует сильно уплощенные и удлиненные цистерны, между которыми располагаются группы уплощенных мембранных пузырьков, расположенных в столбиках, напоминающих монеты. Такая группа структур, образованная тилакоидной мембраной, называется граной. Тилакоидная мембрана содержит хлорофилл — зеленый пигмент, который придает листьям цвет. Это соединение очень чувствительно к свету. Под воздействием световой энергии в его молекулах происходят изменения, приводящие к процессу, аналогичному описанному в митохондриях. С помощью ферментных систем, подобных митохондриальным, синтезируется вещество, молекулы которого накапливают преобразованную световую энергию. Благодаря этим молекулам растительные клетки используют солнечную энергию для своих нужд. С его помощью в них также синтезируются органические вещества — углеводы (глюкоза). Этот процесс, называемый фотосинтезом, является самым грандиозным по масштабам и последствиям для всей живой природы. В нем растительные клетки поглощают CO2 и H2O и выделяют кислород, который так необходим для дыхания почти всех живых существ. Наряду с этим синтезированное органическое вещество является основной пищей для наземных организмов. 15-Feb-26 11
Slide 12-

ХЛОРОПЛАСТЫ Благодаря хлоропластам зеленых растений в атмосферу Земли ежегодно поступает около 100 миллиардов тонн кислорода. Когда на растение не попадает солнечный свет, митохондрии растительных клеток синтезируют носитель энергии, используя химическую энергию углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза. Хлоропласты также содержат собственную двухцепочечную кольцевую ДНК и рибосомы, расположенные в строме. С их помощью они синтезируют часть собственных белков, а также размножаются путем деления. Поэтому им, как и митохондриям, свойственна определенная независимость. Считается, что хлоропласты возникли в результате симбиоза эукариотической клетки и цианобактерий. Последние были поглощены древними предками эукариот без переваривания и уничтожены, и вместо этого произошел процесс эндосимбиоза. 15-Feb-26 12 Загадочное вещество, запасающее энергию, представляет собой простой нуклеотид, молекула которого содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты — аденозинтрифосфата (АТФ). Помимо эукариотических клеток, АТФ синтезируется теми же ферментными системами в прокариотических клетках. Основная функция хлоропластов — осуществление процесса фотосинтеза — преобразование световой энергии в АТФ происходит в мембранах тилакоидов, а синтез органических веществ из СО2 и Н2О — в строме, где протекают реакции цикла Кальвина.
Slide 13-

ОДНОМЕМБРАННЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ Одномембранные клеточные органеллы — это клеточные органеллы, которые посредством цитоза ограничены одной мембраной и являются одномембранными органеллами. К ним относятся: Эндоплазматический ретикулум Комплекс Гольджи (аппарат) Лизосомы Сектеротните мехурчета Вакуоли (в растительных клетках) 15-Feb-26 13
Slide 14-

ЭНДОПЛЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ Эндоплазматический ретикулум представляет собой мембранную органеллу, состоящую из плоских и трубчатых цистерн, пронизывающих большую часть клеточного пространства, и связанных с ними пузырьков. Эти структуры объединены в общую систему и отделены от цитозоля мембраной, более тонкой, чем плазматическая мембрана, но имеющей схожее строение. Эндоплазматический ретикулум может быть шероховатым и гладким. Внешняя поверхность гранулы усеяна рибосомами, связанными в полисомы, которые прочно прикреплены к мембране. Гладкий эндоплазматический ретикулум не содержит рибосом. Синтезираните белтъчни молекули от прикрепените рибозоми преминават през мембранни канали направо във вътрешните пространства на ендоплазмената мрежа и по този начин се изолират от цитозола. В процессе трансляции синтезированные PPV помещаются в просвет (полость) эндоплазматического ретикулума. Там белки подготавливаются к экспорту в аппарат Гольджи. Через мембранные пузырьки, отрывающиеся от эндоплазматического ретикулума, белки транспортируются в другую мембранную органеллу, а оттуда экспортируются из клетки. Эндоплазматический ретикулум — его зернистая часть — особенно развит в клетках, функция которых связана с выработкой большого количества белков. У животных это клетки желез пищеварительной системы, клетки молочной железы и т. д. Эти клетки выделяют секрет, основным компонентом которого являются белки. У растений это клетки основной ткани, накапливающие белки в качестве запасных веществ. Помимо белков в эндоплазматическом ретикулуме образуются жиры, фосфолипиды и стероиды. В отличие от белков они синтезируются в гладком эндоплазматическом ретикулуме. Он также выполняет другие функции в некоторых специализированных клетках: нейтрализация токсических веществ и лекарственных препаратов в клетках печени; переработка наркотиков синтез стероидных гормонов в клетках надпочечников и половых желез накопление Ca++ в волокнах скелетных мышц. 15-Feb-26 14
Slide 15-

ЛИЗОСОМЫ Поглощенные частицы или растворенные вещества подвергаются измельчению в клетке. Лизосомы принимают активное участие в пищеварении. Они представляют собой цитоплазматическую органеллу — везикулу, ограниченную цитозолем мембраной, которая содержит множество различных ферментов. Эти ферменты катализируют расщепление белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот и т. д. Когда в клетке с проглоченным объектом образуется мембранная везикула, к ней направляются одна или несколько лизосом. Мембрана лизосомы сливается с мембраной пузырька, образуя пищеварительную вакуоль, в которой проглоченный объект переваривается (расщепляется) под действием ферментов. Его вещества расщепляются до простых продуктов — аминокислот, простых сахаров и т. д., которые проходят через мембрану в цитозоль и используются клеткой в качестве питания. Этот процесс не характерен для растительных клеток, поэтому лизосомы в них часто отсутствуют. Если непереваренные частицы остаются в вакуоли, они могут оставаться в клетке длительное время, но могут и быть выброшены из нее. Клетки высших животных не способны выводить непереваренные остатки поглощенных частиц (отходы). Они накапливаются в виде остаточных тел, нарушающих нормальный ход клеточных процессов. Считается, что они являются одной из причин старения клеток. Амебы и другие одноклеточные организмы, в отличие от клеток высших животных, выбрасывают непереваренные частицы, накапливающиеся в пищеварительной вакуоли. Интересно, что клетка также расправляется с поврежденными собственными структурами, которые больше не могут ей служить (например, митохондрии). Он окружает их мембраной из эндоплазматического ретикулума, а затем обрабатывает их как чужеродные частицы. 15-Feb-26 15
Slide 16-

КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ Центральную роль в секреции играет мембранная органелла, называемая комплексом Гольджи, названным в честь ее первооткрывателя. Это структура, образованная несколькими уплощенными цистернами, собранными в пучок, и многочисленными пузырьками разных размеров. Цистерны и везикулы ограничены одной мембраной. Основным компонентом секрета являются белки. Они синтезируются в рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума и попадают в его полости. Из эндоплазматического ретикулума высвобождаются мембранные пузырьки, содержащие секрет, которые сливаются с цистернами комплекса Гольджи. Попав туда, секрет конденсируется (обезвоживается, загустевает), а в некоторых случаях и претерпевает химические изменения. Затем секрет высвобождается из комплекса Гольджи в виде секреторной пузырьки, снова «упакованной» в мембрану. Он перемещается на периферию клетки, и секрет выводится посредством экзоцитоза. В этом процессе мембрана везикулы сливается с плазматической мембраной. Лизосомы напоминают пузырьки, несущие секрет. Они также содержат белки (ферменты) и также ограничены одной мембраной. Лизосомы возникают в клетке подобно секреторным пузырькам — из комплекса Гольджи. Однако, в отличие от них, они функционируют внутриклеточно. 15-Feb-26 16
Slide 17-

17 15-Feb-26 Designed by PoweredTemplate.com СПАСИБО ДЛЯ ВНИМАНИЕ