🗊Презентация для класса Клетка

Химический состав

Бактерии. Размеры в пределах: от 0.1 до 10-30 мкм. Обитают повсеместно, но больше всего в почве и меньше всего — в воздухе. По типу питания могут относится как к гетеротрофам (питание готовыми органическими веществами), к которым принадлежат сапротрофы (разлагающиеся тела или выделения живых организмов), паразиты (питание готовыми органическими веществами организма-хозяина), симбионты ( получение органических веществ за счет симбиоза с другими), так и к автотрофам (фото — и хемосинтезирующим), синтезирующим органические вещества из неорганических. Дышат бактерии как аэробно (использую кислород), так и анаэробно ( энергия реакций брожения). Размножаются бесполым ( деление надвое, почкование, спорообразование) и половым (конъюгация — половой процесс, когда часть молекулы ДНК переносится из клетки-донора в клетку-реципиент, а количество остается прежним). При благоприятных условиях клетка бактерий может делится за 20 — 30 минут. Для переживания неблагоприятных условий среды бактерии образуют споры, формируя плотную оболочку вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы, таким образом, сохраняя жизнеспособность и способствуя своему распространению. По форме могут быть: кокки — одиночные шарики; диплококки — парные шарики, сарцины — столбики монеток; бациллы — палочки, вибрионы — по форме напоминающие запятые; спириллы и т. д. У них нет оформленного ядра, а генетический аппарат представлен нуклеотидом — кольцевой молекулой ДНК, плазмидом. Также у них отсутствуют мембранные органоиды, а их функции выполняют мезосомы. Оболочка представлена слизистой капсулой (от высыхания и содержит токсины). Кроме бактерий к прокариотам относятся цианобактерии (сине-зеленые). Это фототрофные (автотрофы), не имеющие жгутика, размножающиеся только бесполым путем, организмы, окрашенные в сине-зеленый и содержащие в качестве клеточных структур — пигменты, газовые вакуоли, гетероцисты.

Обмен веществ и энергии в клетке.

Метаболизм — совокупность реакций синтеза и распада, протекающих в организме, связанных с выделением или поглощением энергии. Он складывается из: Катаболизма — реакций распада и окисления органических веществ, связанных с выделением энергии и синтезом АТФ. Анаболизма — совокупности реакций синтеза органических веществ, сопровождающихся поглощением энергии за счет распада молекул АТФ. Первичный синтез органических веществ — фотосинтез — процесс, протекающий в растениях за счет энергии солнечного света. То есть из неорганических веществ — воды и углекислого газа — происходит синтез органических веществ. АТФ — основное вещество в процессе обмена веществ, в котором запасается энергия, выделяющаяся при распаде и окислении органических веществ. В процессе синтеза молекулы АТФ разрушаются, а энергия, запасенная в них, расходуется на синтез новых органических веществ.

Фотоси́нтез (от др.-греч. фот— свет и синтез — соединение, складывание, связывание, синтез) — процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ на свету фотоавтотрофами при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

Свет, участвующий в процессе фотосинтеза, попадает в хлоропласты – внутриклеточные полуавтономные органеллы, содержащие зеленый пигмент. астение поглощает свет при помощи зеленого вещества, которое называется хлорофилл. Хлорофилл содержится в хлоропластах, которые находятся в стеблях или плодах. Особенно большое их количество в листьях, потому что из-за своей очень плоской структуры листок может притянуть много света, соответственно, получить намного больше энергии для процесса фотосинтеза. После поглощения хлорофилл находится в возбужденном состоянии и передает энергию другим молекулам организма растения, особенно, тем, которые непосредственно участвуют в фотосинтезе. Второй этап процесса фотосинтеза проходит уже без обязательного участия света и состоит в получении химической связи с участием углекислого газа, получаемого из воздуха и воды. На данной стадии синтезируются разные очень полезные для жизнедеятельности вещества, такие как крахмал и глюкоза. Эти органические вещества используют сами растения для питания разных его частей, а также для поддержания нормальной жизнедеятельности. Кроме того, эти вещества также получают и животные, питаясь растениями. Люди тоже получают эти вещества, употребляя в пищу продукты животного и растительного происхождения. Под действием солнечного света хлоропласты вытягивают воду из почвы, разделяя ее на водород и кислород. Во время фотосинтеза протекают два процесса. Фотосинтез в листьях начинается после того, как они впитают воду и углекислый газ. Световая энергия собирается в специальные отсеки хлоропластов, называемые тилакоиды, а затем делит молекулу воды на кислород и водород. Часть кислорода вырабатывается в атмосферу, а часть идет на дыхание растения. После чего углекислый газ в пиреноидах (белковых гранулах, окруженных крахмалом) смешивается с водородом и образует молекулы сахара. В результате этой реакции также выделяется кислород. Соединяя сахар с добываемыми из почвы азотом, серой и фосфором, зеленые растения производят крахмал, жиры, белки, витамины и другие сложные соединения, необходимые для их жизни. Хотя в абсолютном большинстве случаев фотосинтез протекает под воздействием солнечного света, в нем также может участвовать и искусственное освещение.

Биосинтез белка План построения белка закодирован в ДНК, которая непосредственного участия в синтезе белковых молекул не принимает. Синтез белка состоит из двух основных фаз: транскрипции и трансляции, которым предшествует репликация ДНК. Транскрипция, то есть переписывание последовательности нуклеотидов с цепочки ДНК на иРНК, осуществляется в ядре клетки. Трансляция же, то есть сам непосредственный матричный синтез, осуществляется в цитоплазме клетки при участии иРНК, тРНК, аминокислот, рибосом и некоторых других структур.

Стадии трансляции

Деление клетки.

Хромосома Как митотическая, так и работающая интерфазная хромосома в основе своего строения имеет элементарную хромосомную фибриллу — молекулу дезоксирибонуклеопротеида (ДНП), у которого выделяют несколько уровней компатизации. Хромосомная фибрилла расщепляется на фрагменты стандартной длины (около 200 нуклеотидных пар), каждый из которых, получивший название нуклеосомы, состоит из глобулы (сердцевина нуклеосомы) и свободного нитевидного участка (ДНК). В состав сердцевины входят восемь гистонов (октомер гистонов — две Н2а, две Н2в, две Н3, две Н4), вокруг которых спирально накручена нить ДНК длиной около 140 пар нуклеотидов. Остальная часть ДНК (около 60 пар) образует «линкер», или межнуклеосомный участок, с которым связан гистон Н1, обеспечивающий сближение нуклеосом через свою связь и с ними. Уровни компатизации ДНК: 1 — нуклеосомный, структура хроматиновых фибрилл в виде «бусинок на нитке» (укорочение днк в 7 раз). 2 — нуклеомерный, то есть объединение 8-10 нуклеосом в виде глобулы. 3 — хромерный, где нуклеомерные фибриллы формируют многочисленные петли, объединенные скрепками из негистоновых белков. 4 — хромонемный, линейное сближение петель с образованием хромонемной нити. 5 — хромосомный, образующейся в результате спиральной укладки хромонемы (или хроматида). В самой интерфазе хромосом не видно, так как они находятся в разрыхленном состоянии. Их морфологию лучше изучать в стадию конденсации — в метафазе и в начале анафазы.

Гомологичные хромосомы Гомологи́чные хромосо́мы — пара хромосом приблизительно равной длины, с одинаковым положением центромеры и дающие одинаковую картину при окрашивании. Их гены в соответствующих (идентичных) локусах представляют собой аллельные гены — аллели, то есть кодируют одни и те же белки или РНК. При двуполом размножении одна гомологичная хромосома наследуется организмом от матери, а другая — от отца. У диплоидных (2n) организмов геном представлен парами гомологичных хромосом. При мейозе гомологичные хромосомы обмениваются своими участками. Это явление лежит в основе рекомбинации генетического материала и носит название кроссинговер. Гомологичные хромосомы не идентичны друг другу. Они имеют один и тот же набор генов, однако они могут быть представлены как различными (у гетерозигот), так и одинаковыми (у гомозигот) аллелями, то есть формами одного и того же гена, ответственными за проявление различных вариантов одного и того же признака. Кроме того, в результате некоторых мутаций (дупликаций, инверсий, делеций и транслокаций) могут возникать гомологичные хромосомы, различающиеся наборами или расположением генов.

Мейоз — основа полового размножения.