Развитие знаний о клетке.

• Р.Гук впервые увидел клетки, разглядывая в микроскоп пробку.
• А.Ван Левенгук открыл микроорганизмы (простейшие).
• Р.Броун обнаружил в клетках ядро.
• Т.Шванн и М.Шлейден сформулировали основные положения клеточной теории, но оставался неясным вопрос происхождения клеток.
• Р.Вирхов открыл процесс клеточного деления и сформулировал принцип «клетка от клетки».

Современные положения клеточной теории можно кратко представить следующим образом (можно передать и другими словами, но суть остается неизменной):

1) Клетка – структурная, функциональная и генетическая единица жизни. Все организмы состоят из клеток.

2) Клетки всех организмов сходны по химическому составу, строению и процессам жизнедеятельности.

3) Новые клетки появляются в результате деления материнских клеток.

4) В многоклеточных организмах клетки специализируются на определенных функциях и образуют ткани.

Клеточное строение организмов и сходство в строении их клеток доказывают единство происхождения органического мира и родство разных форм жизни на Земле.

Многообразие клеток

Несмотря на принципиальное сходство клетки разных организмов имеют и отличия, на основании которых все организмы разделены на крупные группы. К надцарству прокариот (доядерных) относятся различные группы бактерий. Все они не имеют оформленного ядра и мембранных органоидов, а генетический материал у них заключен в одной кольцевой ДНК, расположенной непосредственно в цитоплазме. Все растения, грибы и животные являются ядерными организмами – эукариотами.

Сравнительная характеристика клеток
бактерий, грибов, растений и животных.

Химические элементы клетки

В состав живых тел входят те же химические элементы, что образуют и неживые тела. Это говорит о единстве живой и неживой материи. Однако в живых телах содержание тех или иных элементов заметно отличается.

· Углерод (С), водород (H), кислород (O) и азот (N) составляют 98% массы живого организма. Первые три элемента входят в состав всех органических веществ организма. Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот.

· Сера (S) входит в состав некоторых аминокислот, а значит в состав белков.

· Йод (I) входит в состав гормонов щитовидной железы.

· Фосфор (P) является важным элементом молекул АТФ и нуклеиновых кислот, а также, в виде фосфатов, входит в состав костной ткани.

· Железо (Fe) входит в состав гемоглобина крови.

· Магний (Mg) – центральный атом в молекуле хлорофилла.

· Кальций (Ca) в составе нерастворимых соединений участвует в образовании опорных (костная ткань) и защитных (раковины моллюсков) структур.

· Калий (K) и натрий (Na) в виде ионов имеют большое значение для поддержания постоянства состава внутренней среды, а также участвуют в формировании нервного импульса в нервных клетках.

Химические вещества клетки

Углеводы.

Основная функция углеводов – энергетическая. Кроме того, они входят в состав поверхностного слоя оболочки (гликокаликса) животной клетки и в состав клеточной стенки бактерий, грибов и растений, выполняя строительную (структурную) функцию.

По строению углеводы делятся на моносахариды, дисахариды и полисахариды. Среди моносахаридов наиболее важны глюкоза (основной источник энергии), рибоза (входит в состав РНК), дезоксирибоза (входит в состав ДНК). Основными полисахаридами являются целлюлоза и крахмал у растений, гликоген и хитин у животных и грибов. Все полисахариды являются полимерами регулярного строения, т.е. состоят только из одного вида мономеров. Например, мономером крахмала, гликогена и целлюлозы является глюкоза.

Липиды .

Липиды выполняют энергетическую функцию, и при этом дают вдвое больше энергии на 1 г вещества, чем углеводы. Но особенно важна их строительная функция, т.к. именно двойной слой липидов (а точнее фосфолипидов) является основой биологических мембран. Кроме того, подкожная жировая клетчатка (у тех, у кого она есть) выполняет функцию механической защиты и терморегуляции.

Белки .

Белки – биополимеры нерегулярного строения, мономерами которых являются аминокислоты. В состав белков входит 20 видов аминокислот, при этом количество аминокислот и последовательность их соединения в разных белковых молекулах отличается. В результате белки имеют очень разнообразное строение и, как следствие, разнообразные свойства и функции.