клеточные формы жизни имеющие оформленное ядро
Клеточные и неклеточные формы жизни: вирусы, бактериофаги, эукариоты и клеточная теория
Все живое разделено на 2 империи — клеточные и неклеточные формы жизни. Основными формами жизни на Земле являются организмы клеточного строения. Этот тип организации присущ всем видам живых существ, за исключением вирусов, которые рассматриваются как неклеточные формы жизни.
Неклеточные формы
К неклеточным организмам относятся вирусы и бактериофаги. Остальные живые существа являются клеточными формами жизни.
Неклеточные формы жизни являются переходной группой между неживой и живой природой. Их жизнедеятельность зависит от эукариотических организмов, они могут делиться только проникнув в живую клетку. Вне клетки неклеточные формы не проявляют признаков жизни.
В отличие от клеточных форм, неклеточные виды имеют только один вид нуклеиновых кислот — РНК или ДНК. Они не способны к самостоятельному синтезу белков из-за отсутствия рибосом. Также в неклеточных организмах отсутствует рост и не происходят обменные процессы.
Общая характеристика вирусов
Вирусы настолько малы, что лишь в несколько раз превышают размеры крупных молекул белков. Величина частиц разных вирусов находится в пределах 10-275нм. Они видны только под электронным микроскопом и проходят через поры специальных фильтров, задерживающих все бактерии и клетки многоклеточных организмов.
Впервые их открыл в 1892 г. русский физиолог растений и микробиолог Д. И. Ивановский при изучении болезни табака.
Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. Вирусными болезнями человека являются корь, грипп, гепатит (болезнь Боткина), полиомиелит (детский паралич), бешенство, желтая лихорадка и др.
Строение и размножение вирусов
Под электронным микроскопом разные виды вирусов имеют вид палочек и шариков. Отдельная вирусная частица состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), свернутой в клубок, и молекул белка, которые располагаются вокруг нее в виде своеобразной оболочки.
Вирусы не могут самостоятельно синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых они состоят.
Процесс размножения вирусов
Размножение вирусов возможно только при использовании ферментативных систем клеток. Проникнув в клетку хозяина, вирусы изменяют и перестраивают ее обмен веществ, в результате чего сама клетка начинает синтезировать молекулы новых вирусных частиц. Вне клетки вирусы могут переходить в кристаллическое состояние, что способствует их сохранению.
Вирусы специфичны — определенный вид вируса поражает не только конкретный вид животного или растения, но и определенные клетки своего хозяина. Так, вирус полиомиелита поражает только нервные клетки человека, а вирус табачной мозаики — только клетки листьев табака.
Бактериофаги
Бактериофаги (или фаги) являются своеобразными вирусами бактерий. Они были открыты в 1917 г. французским ученым Ф. д’Эрелем. Под электронным микроскопом они имеют форму запятой или теннисной ракетки размером около 5нм. Когда частица фага прикрепляется своим тонким отростком к бактериальной клетке, ДНК фага проникает в клетку и вызывает синтез новых молекул ДНК и белка бактериофага. Через 30-60мин бактериальная клетка разрушается и из нее выходят сотни новых частиц фага, готовых к заражению других бактериальных клеток.
Раньше считали, что бактериофаги могут быть использованы для борьбы с болезнетворными бактериями. Однако оказалось, что фаги, быстро разрушающие бактерии в пробирке, неэффективны в живом организме. Поэтому в настоящее время они применяются в основном для диагностики болезней.
Клеточные формы
Клеточные организмы делятся на два надцарства: прокариоты и эукариоты. Структурной единицей клеточных форм жизни является клетка.
Прокариоты имеют простейшее строение: отсутствует ядро и мембранные органоиды, деление идет путем амитоза, без участия веретена деления. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии.
Эукариоты — это клеточные формы, имеющие оформленное ядро, которое состоит из двойной ядерной мембраны, ядерного матрикса, хроматина, ядрышек. Также в клетке находятся мембранные (митохондрии, пластинчатый комплекс, вакуоли, эндоплазматический ретикулум) и немембранные (рибосомы, клеточный центр) органеллы. ДНК у представителей клеточных форм находится в ядре клетки, в составе хромосом, а также в клеточных органоидах, таких как митохондрии и пластиды. Эукариоты объединяют растительный, животный мир и Царство грибов.
Сходство между клеточными и не клеточными видами заключается в наличии специфического генома, способности эволюционировать и давать потомство.
Клеточная теория
Открытие и изучение клетки стало возможным благодаря изобретению микроскопа и усовершенствованию методов микроскопических исследований. Первое описание клетки было сделано в 1665 г. англичанином Р. Гуком. Позже стало ясно, что он открыл не клетки (в современном понимании этого термина), а только наружные оболочки растительных клеток.
История открытия
Прогресс в изучении клетки связан с развитием микроскопирования в XIX в. К этому времени изменились представления о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма. В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки — ядро. Накопленные многочисленные наблюдения о тончайшем строении и развитии тканей и клеток позволили подойти к обобщениям, которые были сделаны впервые в 1839 г. немецким биологом Т. Шванном в виде сформулированной им клеточной теории. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р. Вирхова.
Значение в науке
Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие эмбриологии, гистологии и физиологии. Она дала основу для материалистического понимания жизни, для объяснения эволюционной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития.
«Главный факт, революционизировавший всю физиологию и впервые сделавший возможной сравнительную физиологию, это — открытие клеток» — так охарактеризовал Ф. Энгельс это событие, сравнивая открытие клетки с открытием закона сохранения энергии и эволюционной теории Дарвина.
Основные положения клеточной теории сохранили свое значение на сегодняшний день, хотя более чем за 100 лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток.
Основные положения
В настоящее время клеточная теория постулирует:
Неклеточные формы жизни. Клеточные формы жизни
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Неклеточные формы жизни
1. Во всем многообразии организмов можно выделить две резко различающиеся группы форм жизни:
К неклеточным формам жизни относятся вирусы, которые проявляют жизнедеятельность только в стадии внутриклеточного паразитизма. Благодаря своей незначительной величине вирусы могут проходить через любые фильтры, в том числе каолиновые, имеющие наиболее мелкие поры, поэтому первоначально они назывались фильтрующимися вирусами.
Существование вирусов было доказано русским ботаником Д.И. Ивановским в 1892 г., но увидеть их удалось лишь намного позже. Большинство вирусов имеют субмикроскопические размеры, поэтому для изучения их строения пользуются электронным микроскопом. Наиболее мелкие вирусы, например возбудитель ящура, немногим превышают молекулу яичного белка, но встречаются и крупные вирусы, такие, как возбудитель оспы, которые видны в световой микроскоп.
2. Зрелые частицы вирусов — вирионы, или вироспоры, — состоят:
• из белковой оболочки;
– нуклеокапсида, в котором сосредоточен генетический материал. Он представлен нуклеиновой кислотой:
• одни вирусы содержат дезоксирибонуклеиновую (ДНК);
• другие — рибонуклеиновую кислоту (РНК).
На стадии вироспоры никакие проявления жизни не обнаруживаются. И в науке нет единого мнения о том, можно ли вирусы на этой стадии считать живыми. Некоторые из вирусов могут кристаллизоваться наподобие неживого вещества, но, проникая в клетки чувствительных к ним организмов, проявляют все признаки живого. Таким образом, вирусы представляют собой своего рода мост, связывающий в единое целое мир организмов с неживым органическим веществом. Вироспора — лишь одна из стадий существования вируса. В жизненном цикле вирусов можно выделить следующие этапы’.
В период латентной стадии вирус как бы исчезает. Его не удается выделить из клетки, но в этот период вся клетка синтезирует необходимые для вируса белки и нуклеиновые кислоты, в результате чего образуется новое поколение вироспор.
3. Описаны сотни вирусов, вызывающих заболевания у растений, животных и человека. К числу вирусных заболеваний человека относятся:
Группа вирусов, приспособившаяся к паразитированию в клетках бактерий и не проявляющая свойств жизни вне этих клеток, получила название фагов.
Основные характеристики фагов состоят в следующем:
Иногда проникновение фагов в клетку не сопровождается лизисом бактерии, а ДНК фага включается в наследственные структуры бактерии и передается ее потомкам. Это может продолжаться на протяжении многих поколений потомков бактериальной клетки, воспринявшей фаг. Такие бактерии получили название лизогенных. Под влиянием внешних факторов, особенно лучистой энергии, фаг в лизогенных бактериях начинает проявлять себя, и бактерии подвергаются лизису. Эта особенность лизогенных бактерий сделала их обязательными “пассажирами” космических кораблей, где они служат индикатором проникновения космической радиации в кабину корабля. Их используют также для изучения явлений наследственности.
Вопрос 14. Клеточные формы жизни
1. Основную массу живых существ составляют организмы, обладающие клеточной структурой. В процессе эволюции органического мира клетка оказалась единственной элементарной системой, в которой возможно проявление всех закономерностей, характеризующих жизнь.
Организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две категории:
Различия между прокариотами и эукариотами гораздо более существенны, чем между высшими растениями и животными.
2. Прокариоты — доядерные организмы — не имеют типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану. Генетический материал находится у них в нуклеоиде и представлен единственной нитью ДНК, образующей замкнутое кольцо. Эта нить не приобрела еще сложного строения, характерного для хромосом, и называется гонофором. Деление клетки только амитотическое. В клетке прокариот отсутствуют:
К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, объединяемые общим термином “дробянки”. Клетка типичных дробянок покрыта оболочкой из целлюлозы. Дробянки играют существенную роль в круговороте веществ в природе:
• сине-зеленые водоросли — синтезаторы органического вещества;
• бактерии – минерализаторы органического вещества. Многие бактерии имеют медицинское и ветеринарное значение как возбудители инфекционных заболеваний.
3. Из организмов, имеющих клеточное строение, наиболее примитивны микоплазмы – бактериоподобные существа, ведущие паразитический или сапрофитный образ жизни. По размерам микоплазмы приближаются к вирусам. Самые мелкие клетки микоплазм крупнее вируса гриппа, но мельче вируса коровьей оспы. Если вирус гриппа имеет диаметр от 0,08 до 0,1 мкм, а вирус коровьей оспы — от 0,22 до 0,26 мкм, то диаметр микоплазмы — возбудителя повального воспаления легких рогатого скота — колеблется от 0,1 до 0,2 мкм.
В отличие от вирусов микоплазма способна проявлять жизнедеятельность подобно организмам с клеточным строением. Эти бактериоподобные формы могут:
• самостоятельно расти и размножаться на синтетической среде;
• их клетка построена из сравнительно небольшого числа молекул (около 1200), но имеет полный набор макромолекул, характерных для любых клеток (белки, ДНК и РНК);
• клетка микоплазмы содержит около 300 различных ферментов.
По некоторым признакам клетки микоплазм стоят ближе к клеткам животных, чем растений. Они не имеют жесткой оболочки, окружены гибкой мембраной; состав липидов близок к таковому в клетках животных.
4. Эукариоты — ядерные организмы, имеющие ядро, окруженное ядерной мембраной.
Генетический материал сосредоточен преимущественно в хромосомах, имеющих сложное строение и состоящих из нитей ДНК и белковых молекул. Деление клеток митотическое. Из органелл у них имеются:
• пластиды. Эукариоты бывают:
Кроме того, эукариот принято делить на царства, которые отличаются по ряду признаков, например по типу питания.
• царство растений. У большинства растений тип питания автотрофный;
• царство животных, для которых характерен гетеротрофный тип питания;
• царство грибов с сапрогетеротрофным типом питания.
Однако провести четкую грань между всеми растениями и всеми животными не удается.
Разделение эукариот на три царства:
Вопрос 15. Эукариотические и прокариотические клетки
1. Характеристика прокариотических клеток
2. Характеристика эукариотических клеток
3. Основные формы эукариотических клеток
1. Основные характеристики прокариотических клеток состоят в следующем:
В прокариотических клетках, способных к фотосинтезу (сине-зеленые водоросли, зеленые и пурпурные бактерии), имеются различно структурированные крупные выпячивания мембраны — тилакоиды, по своей функции соответствующие пластидам эукариот. Эти же тилакоиды (или в бесцветных клетках — более мелкие выпячивания мембраны, а иногда даже сама плазматическая мембрана) в функциональном отношении заменяют митохондрии.
Другие сложно дифференцированные выпячивания мембраны называют мезосомами; их функция неясна. Только некоторые органеллы прокариотической клетки гомологичны соответствующим органеллам эукариот. Для прокариот характерно наличие муреинового мешка — механически прочного элемента клеточной стенки.
2. Средняя величина эукариотической клетки — около 13 мкм (большие колебания в размерах). Клетка разделена внутренними мембранами на различные компартменты (реакционные пространства).
От протоплазмы (цитоплазмы) оболочкой из двух мембран отграничены три вида органелл (пласты):
• пластиды (последние только у растений).
Пластиды служат главным образом для фотосинтеза, а митохондрии — для выработки энергии. Все пласты содержат ДНК в качестве носителя генетической информации.
Цитоплазма содержит различные органеллы, большей частью видимые только с помощью электронного микроскопа, в том числе рибосомы, которые имеются также в пластидах и митохондриях. Все органеллы лежат в матриксе (это та часть цитоплазмы, которая даже в электронном микроскопе представляется гомогенной).
3. Существуют три основные формы эукариотических клеток.
тесты цитология (с ответами)
1. Элементарная единица молекулярно-генетического уровня организации жизни
2. Элементарная единица клеточного уровня организации жизни
3. Элементарная единица организменного уровня организации жизни
4. Элементарная единица популяционно-видового уровня организации жизни
5. Элементарная единица биосферного уровня организации жизни
6. Элементарное явление молекулярно-генетического уровня организации жизни
б) конвариантная редупликация ДНК
в) метаболизм клетки
г) изменение генофонда
7. Элементарное явление клеточного уровня организации жизни
б) конвариантная редупликация ДНК
в) метаболизм клетки
г) изменение генофонда
8. Элементарное явление организменного уровня организации жизни
а) изменения организма в онтогенезе
б) конвариантная редупликация ДНК
в) метаболизм клетки
г) изменение генофонда
9. Элементарное явление популяционно-видового уровня организации жизни
б) конвариантная редупликация ДНК
в) метаболизм клетки
г) изменение генофонда
10. Элементарное явление биосферного уровня организации жизни
б) конвариантная редупликация ДНК
в) метаболизм клетки
г) вещественно-энергетический круговорот
11. Клеточные формы жизни, имеющие оформленное ядро
12. Клеточные формы жизни, не имеющие оформленного ядра
13. Из приведенных утверждений выберите положение современной клеточной теории
а) зигота образуется в процессе оплодотворения
б) в процессе мейоза образуются четыре дочерние клетки
в) структура клетки и ее функции находятся в тесном взаимодействии
г) клетки растений и животных сходны по строению
14. Одно из положений современной клеточной теории
а) при делении хромосомы способны к самоудвоению
б) новые клетки образуются при делении материнских клеток
в) в цитоплазме клеток содержатся разные органоиды,
г) клетка не изменяется в онтогенезе
?15. Органоиды, присутствующие у про- и эукариот
г) пластинчатый комплекс
16. Компоненты эукариотической клетки
а) ядро, цитоплазма, включения, органоиды
б) ядро, цитоплазма, гликокаликс
в) органоиды, цитолемма, цитоплазма
г) ядро, органоиды, цитолемма, цитоплазма, включения
17. Структурные компоненты цитоплазмы
а) органоиды и включения
б) органоиды, включения, гиалоплазма
в) органоиды и ядро
г) мембранные и немембранные структуры
18. Гиалоплазма – это
а) коллоидный раствор белков и других веществ цитоплазмы
б) фибриллярные структуры цитоплазмы
в) включения и микротрубочки
г) гистохимический комплекс ядра
?19. Современные представления о строении мембраны отражают
а) модель бутерброда
б) жидкостно-мозаичная модель
в) модель билипидного слоя
г) модель белковых монослоев
?20. Перемещение веществ против градиента концентрации с затратой энергии называется
в) активным транспортом
г) пассивным транспортом
21. Митохондрии участвуют в процессе синтеза
а) кислорода и липидов
в) митохондриальных белков и АТФ
г) гидролитических белков
22. Диктиосома является структурной единицей
б) клеточного центра
г) пластинчатого комплекса
?23. Центриоли входят в состав
б) клеточного центра
г) пластинчатого комплекса
24. Лизосомы содержат
а) набор гидролитических ферментов
б) набор нуклеиновых кислот
г) набор синтетических ферментов
25. Рибосомы локализуются
а) на ЦПР и плазмолемме
б) на ЦПР и цитоплазме
в) на ЦПР, в ядре и цитоплазме
г) в митохондриях и лизосомах
?26. Только с помощью электронного микроскопа обнаруживаются
а) ЦПР, митохондрии, пластинчатый комплекс
в) центросома и пластиды
г) митохондрии и лизосомы
27. Пероксисомы – это
а) включения специализированных клеток
б) трофические включения
в) органоиды, содержащие оксидазы и пероксидазы
г) вакуоли с клеточным соком
28. Субъединицы рибосом образуются в
а) пластинчатом комплексе
б) эндоплазматической сети
29. Основным химическим компонентом плазматической мембраны являются
а) белки и углеводы
б) фосфолипиды, белки, углеводы и РНК
в) углеводы и фосфолипиды
г) нуклеотиды, АТФ и белки
30. Кристы внутренней мембраны митохондрий увеличивают её поверхность и число расположенных на ней
б) молекул хлорофилла
31.Органоиды клетки, имеющие собственные рибосомы
а) агранулярная ЦПР
г) пластинчатый комплекс
?32. В клетках прокариот отсутствуют
33. Плазматическая мембрана клетки не участвует в процессах
г) синтеза молекул АТФ
34. Функции пластинчатого комплекса
а) трансмембранный транспорт веществ
б) образование лизосом, выделительная, секреторная
в) проницаемость мембран клетки, разложение перекисей
г) адгезивная, выделительная
?35. Главным структурным компонентом ядра является
36. Кариолемма ядра образована
а) двумя типичными мембранами
26. Основной признак прокариот – наличие в клетке
б) оформленного ядра
в) специализированных органов размножения
г) нескольких линейных хромосом
37. Исключите компонент, который не является признаком эукариот
а) оформленное ядро
38. Строение и функции плазмалеммы обусловлены, входящими в ее состав,
а) гликогеном и крахмалом
в) белками и фосфолипидами
г) целлюлозой и глюкозой
?39. Избирательное поступление в клетку веществ через плазматическую мембрану связано с
а) наличием целлюлозной оболочки
б) постоянством концентрации веществ в цитоплазме
в) особенностями строения билипидного слоя
г) наличием гликокаликса
40. Цитолемма животной клетки в отличие от клеточной стенки растений
а) состоит из клетчатки
б) состоит из белков, липидов, углеводов, РНК
в) прочная, неэластичная
г) проницаема для всех веществ.
41. Гликокаликс клетки образован
а) липидами, нуклеотидами, белками
б) жирами, АТФ, нуклеотидами
в) гликолипидами и гликопротеидами
г) нуклеиновыми кислотами
?44. К общим органоидам не относятся
в) пластинчатый комплекс
45. Функции митохондрий
а) трансмембранный транспорт веществ, секреторная
б) образование лизосом, выделительная,
в) проницаемость мембран клетки, разложение перекисей
г) энергетическая (синтез АТФ), окислительное фосфорилирование, перенос электронов
46. Специальные органоиды присутствуют в клетках
47. Органоиды, не имеющие мембраны
а) центросомы, рибосомы, микротрубочки
б) лизосомы, митохондрии
в) ЦПР, пластинчатый комплекс
г) пластиды, вакуоли
48. Двумембранные органоиды
в) пластинчатый комплекс
49. Функция лизосом
а) внутриклеточное пищеварение, защитная, аутолиз
б) окисление глюкозы до СО2 и Н2О
в) синтез органических веществ, трансмембранный транспорт
г) синтез полисахаридов из глюкозы, транспорт электронов
50. Органоиды, имеющие собственную ДНК
а) пластинчатый комплекс
51. Структурными компонентами ядра являются
б) кариолемма, кариолимфа, ядрышки и хроматин
52. Функции ядра клетки
а) хранение, передача и реализация генетической информации
б) участие в биосинтезе белка и нуклеиновых кислот
в) передача и реализация генетической информации
г) образование и преобразование энергии
53. Функция ядрышек
а) синтез рРНК,соединение рРНК с белками,образование субъединиц рибосом
б) опорная, синтез полисахаридов из глюкозы
в) регуляция транскрипции, транспорт электронов
г) инициация репликации, окисление глюкозы до СО2 и Н2О
а) гаплоидный набор хромосом
б) интерфазное состояние хромосом
в) интенсивно окрашиваемая часть хромосомы
г) компонент кариолеммы
?55. Химический состав хроматина прокариот
а) ДНК, РНК, углеводы
б) РНК, белки, углеводы
56. Химический состав хроматина эукариот
а) ДНК, гистоновые белки, углеводы
б) РНК, белки, углеводы
г) ДНК, РНК, гистоновые и негистоновые белки
57. Структура кариолеммы
а) одинарная мембрана с порами
б) двойная мембрана
в) двойная мембрана с порами и перинуклеарным пространством
г) двойная мембрана с порами
?58. Функции ядерной оболочки
а) отделение ядра от цитоплазмы
б) регуляция взаимодействий ядра и цитоплазмы
в) обособление наследственного материала и регуляция взаимодействий ядра и цитоплазмы
г) хранение наследственной информации и образование АТФ
а) временные компоненты клетки, продукты ее метаболизма
б) постоянные образования цитоплазмы, выполняющие определенные функции
в) немембранные органоиды клетки
г) устойчивые неклеточные структуры
60. Трофические включения – это
а) вещества, подлежащие удалению из клетки и организма
б) вещества, содержащие пигменты
в) запас питательных веществ клетки
г) продукты синтетической деятельности клетки, используемые за ее пределами
61. Секреторные включения – это
а) вещества, подлежащие удалению из клетки и организма
б) вещества, содержащие пигменты
в) запас питательных веществ клетки
г) продукты секреторной деятельности клеток желез внутренней (гормоны) и внешней (ферменты) секреции
62. Пигментные включения – это
а) вещества, подлежащие удалению из клетки и организма
б) пигментные вещества в специализированных клетках
в) запас питательных веществ клетки
г) продукты синтетической деятельности клетки, используемые за ее пределами
63. Экскреторные включения – это
а) вещества, подлежащие удалению из клетки и организма
б) вещества, содержащие пигменты
в) запас питательных веществ клетки
г) продукты синтеза клетки, используемые за ее пределами