Transcript for:
Основы клеточной биологии и организации

Всем привет! Этот урок создан для того, чтобы вы вспомнили тот материал, который был уже нами пройден. Поэтому начнем с самого начала. Первый урок у нас будет посвящен клетке. Давайте с самого начала. Слово биология берется из двух латинских слов. От bio это жизнь, logos это наука. Соответственно, биология это наука о жизни. И в закономерностях ею управляющих. Вот так вот. Как мы с вами определяли, что такое биология? Как определить точнее, где у нас живое, а где у нас неживое? У нас это уже заложено генетически, и мы можем видеть живое и определить, что это 100% живой какой-то организм. Но вот эти вот свойства, которые у нас уже в голове есть, мы с вами описывали вот такими вот терминами. То есть это называется свойство живых организмов, которыми обладают только живые организмы. Первое свойство это обмен веществ и энергии. Большинство из вас уже знают, что к обмену веществ и энергии относятся очень многие процессы. такие как превращение энергии глюкозы в АТФ, расщепление каких-либо продуктов, либо создание белков, это синтез белка, либо фотосинтез. То есть все это свойственно только живым организмам. Следующее это единый химический состав. Он говорит о том, что все живые организмы состоят из в основном четырех элементов, таких как углерод, водород, кислород и азот. На 98% человек, дерево, бактерия, без разницы. состоят только из этих четырех элементов. Третье. Третье свойство. Самовоспроизведение. Это способность организмов воспроизводить себе подобных. То есть, грубо говоря, это размножение. Оно сейчас существует разное, но пройдем это на будущий ход. Следующее. Наследственность и изменчивость. Наследственность это то, что организмы передают при помощи своего генетического материала. А изменчивость это то, что приобретается в ходе их жизни. Допустим. Если отправить какой-то организм, который не приспособлен к условиям, допустим, холода, в Арктику куда-нибудь, то этот организм будет приспосабливаться. Каким образом? Он либо вырастет на себе шерсть, либо он начнет откладывать прослойку жира, делать толще. То есть каким-либо образом приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. Вот так. Следующее свойство это рост и развитие. Любой организм растет и увеличивается в размерах. развитие это то что очень сильно связано с изменчивостью если не будет организм развиваться соответственно приспосабливаться к окружающим условиям он не сможет соответственно он не может длиться своей наследственностью соответственно он не сможет у самого спать взяться воспроизводится соответственно вид вымрет а этого никак допустить нельзя следующая это раздражимость это ответная реакция на изменяющиеся условия окружающей среды В нашем случае, в случае организмов, которые имеют нервную систему, это можно описать рефлексом, то есть ответная реакция на какое-либо раздражение. Но если мы берем животных или живых организмов, у которых нет нервной системы, то эту раздражимость уже нельзя назвать рефлексом. Это ответная лишь реакция. Допустим, если растение, которое живет на солнце, и тут каким-то образом большую часть дня на него не попадает солнце, оно будет тянуться к... к тому месту, где будет ярче свет. Вот это тоже есть раздражение. Одно из его примеров. И последнее свойство называется дискретность. Дискретность говорит нам о том, что любой организм, любое существо состоит из отдельных частей, но при этом вместе они образуют единое целое. Допустим, клетка. Клетка состоит из множества разных частей, но при этом, когда они собираются все вместе, образуется единая клетка. Или, допустим... организм да он состоит из разных частей легкие печень почки и так далее но когда это собирается вместе образуется что-то единое целое это есть дискретно вот такой вот свойств хорошо с этим мы с вами закончили свойства живых организмов обсудили существует также уровня организации живой материи что это было уровня организации живой материи у нас делились на С самых мелких до самого большого. Это те уровни, на которых биология изучает что-то живое. Первый уровень был самый маленький, он назывался молекулярный. Когда молекулы объединялись вместе, у нас образовывалась клетка. Уровень назывался клеточный. Дальше клетки объединялись друг с другом, образуя ткани. Уровень называется тканевой. Ткани, объединяясь друг с другом, образуют органы. Органный уровень. Когда органы объединяются друг с другом, образуется какая-то система органов. То есть следующий уровень система органов. Допустим, сердечно-сосудистая система, пищеварительная система и так далее. Следующий уровень когда системы органов объединяются друг с другом, образуется целый организм. или уровень организменный организмы объединяясь друг с другом образует популяцию и вид уровень называется популяционно-видовой популяции виды живут на какой-то определенной местности то есть в ареале и этот уровень у нас будет называться bio гео цену тически то есть изучение чего-то живого и неживого на определенном ареале и последний самый большой уровень был bios фермы Все эти уровни очень интересны, но нам нужен был только один из них, это клеточный уровень, потому что все живое у нас начинается именно с клетки. В 1838-1839 году двое ученых, это Матас Шейден и Теодор Шван, написали для нас клеточную теорию, которой мы до сих пор с вами пользуемся. Эта клеточная теория у нас состояла из четырех положений клеточной теории. Первое положение клеточной теории... гласила следующее клетка это элементарная единица строения функционирования и развития живых организмов еще раз мы это сейчас запишем с вами клетка это элементарная единица строения строения функционирования и развитие живых организмов живых организмов то есть это первое положение уже говорит о том что клетка является одной из самых важных частей всего живого то есть элементарно ее частиц следующее положение второе положение клеточных говорит о том что клетки всех живых организмов на планете они схожи клетки Всех живых организмов схожи по составу, строению и процессам жизнедеятельности. Это положение говорит о том, что все клетки имеют общее строение, общий состав и общие процессы жизнедеятельности. Но мы с вами прекрасно знаем, что у нас клетки отличаются у четырех царств. Об этом чуть позже мы с вами тоже поговорим. Следующее положение, третье положение клеточной теории, к сожалению, создали не эти два ученых, то есть не Мата Шлибин и Тадош Ван, а Рудольф Вирхов. Третье положение клеточной теории появилось в 1859 году. Звучит она следующим образом. Клетки происходят из других клеток путем деления. То есть новые клетки появляются только благодаря делению. Так как Матас Лирен и Тодор Шван считали, что новые клетки появляются в результате соударения частиц, то есть это большой взрыв, когда молекулы ударялись друг об друга и появлялась новая клетка. Но они были в корне неправы. И в 1859 году Рудольф Верхов это доказал, и мы поменяли третье положение на вот такое. То есть клетки происходят из других клеток путем деления. И последнее, четвертое положение говорит о том, что клетки... Могут образовывать ткани, из них образуются у нас органы, из них образуются системы органов. Клетки могут жить самостоятельно, это одноклеточные организмы, но в нашем случае мы многоклеточные организмы, и соответственно у нас клетки образуют ткани, из них органы, из них системы. Вот такие четыре положения клеточных теорий мы тоже с вами... Прекрасно знаю. Теперь, так как клетка является элементарной единицей всего живого, мы с вами должны будем поговорить про клетку. Но для начала давайте же все-таки проведем классификацию всего живого, то есть классификация в биологии. Она делилась следующим образом. То есть самая большая классификация у нас являлась... Так, кто у нас являлся? Ох, ехарный, я забыл. Подожди-ка, это надо будет вырезать. Я забыл. Прикинь? Классификация в биологии. А, все, вспомнил. Классификация в биологии. Классификация у нас начинается с империи. В биологии существуют две крупнейшие империи. Эти империи подразделяются на империю клеточных организмов, клеточные, Империя неклеточных организмов. Неклеточные. А так как до этого мы с вами уже повторяли, что все живое начинается с клетки, то неклеточные организмы живыми назвать нельзя. И неклеточными организмами у нас являются только одни. Это вирусы. То есть вирусы не имеют клеточной структуры. У них нет ни обмена веществ, у них нет самовоспроизведения и так далее. Они облигатные паразиты. Они существуют. только тогда когда попадают в организм другого существа какого-либо и также у них нет клеточных клеточные структуры то есть клеточные империи клеточных это уже живые организмы они имеют свою классификацию во первых они делятся на надо царство надцарств в империи клеточных организмов 2 это надцарство у нас и укорил от и укорил от и Прокариот. Слово карио с латыни переводится как ядро. И вот эукариоты это те организмы, у которых имеется ядро. Прокариоты это организмы, у которых нет ядра. И как вы прекрасно знаете, в ядре находится генетический материал. Соответственно, у прокариот их генетический материал... не защищен ядром и соответственно находится в самой клетки то есть это плазмик хорошо надцарство под надцарством у нас лежит такая классификация это царство царств выделяют 4 4 царства о которых мы с вами будем говорить это царство грибы это царство растения это царство животные это царство бактерий кстати к прокариотам относятся только лишь один организм из этих царств это бактерии у бактерий нету ядра у них очень простое строение так вот мы поделили с вами царство на 4 на царство на 2 и империю на 2 почему мы поделили на 2 империи понятно потому что у какой-то группа организмов есть в своем строении клетка у других нету на царство поделено по наличию ядра а вот царство поделены вот таким вот образом на 4 потому что каждые клетки этих четырех организмов имеют свои особенности об этих особенностях мы с вами тоже будем будем рассказать вот давайте тогда начнем сегодня изучать клетку животных организмов потому что она самая простая и от нее можно очень сильно отталкиваясь судить о строении других клеток вот так с латыни клетка переводится как цитос цитос с латыни переводится как клетка слова плазма плазма переводится как жидкость Жидкость, которая находится внутри нашей клетки, соответственно, называется цитоплазма. Цитоплазма это вся жидкость, которая находится внутри нашей клетки. Наша клетка ограничена при помощи плазматической мембраны, или по-другому ее называют плазмолемма. Плазмолемма напоминает стенку наших любых помещений, допустим, комнаты, кабинеты и так далее. Она состоит из трех частей. Это билипидный слой, это белки и это углеводы. которые выполняют разные функции. Но ограничительная наша плазматическая мембрана в основном выполняет защитные функции и помогает нам питаться. То есть она избирательно проницаема. Она будет проницаема для таких веществ, как глюкоза, кислород, водород и другие, но при этом она будет не пропускать какие-то ядовитые химические вещества, то есть стараться защитить от всего, что находится снаружи. Окей, погнали! Все, что находится внутри клетки, у нас плавает внутри цитоплазма, то есть жидкости внутри клетки. Органоиды нашей клетки, они выполняют разные функции, такие же, как и органы внутри тела человека. Допустим, легкие выполняют функции дыхания, кишечника, пищеварения и так далее. Мы их называем органы, но внутри клетки мы будем их называть органоиды. Они тоже имеют разные функции, они имеют разное строение. Давайте поговорим. Первым органоидом, который мы будем встречать, является один из самых важных органоидов, это наше ядро. Ядро, как я уже говорил, с латыни переводится как кариос. Соответственно, жидкость внутри ядра будет называться кариоплазма. В ядре у нас лежит генетический материал в виде ДНК. Это ДНК нам нужно для того, чтобы отдавать его следующим потомкам. И в целом в этом ДНК у нас лежит информация о том, что... что наша клетка должна в целом выполнять. Поэтому у ядра будут следующие функции. Это хранение и перенос генетической информации, это управление работой всей клетки и также участие в делении клетки. А это одни из самых важных функций. Дальше. Внутри ядра часто очень находится ядрышко. Ядрышко это непостоянный органоид, то есть он непостоянно присутствует во всех клетках. Но если он есть... он выполняет следующие функции это синтез рнк то есть риба нуклеиновой кислоты и рибосом следующая как вы видите вокруг ядра но эта картинка у нас неполноценная находится у нас эндоплазматическая сеть эндоплазматическая сеть она распространена по всей клетке и похоже она на лабиринт мы этот лабиринт с вами будем ассоциировать с и дорогами внутри нашей клетки соответственно эндоплазматическая сеть выполняет функцию транспорта веществ внутри клетки также он до плазматической сети есть еще одна важная функция это синтез белков жиров и углеводов но синтез белков к фпс не относятся потому что ее будут выполнять другой орга но и который называется рибосомы рибосомы только одна функция всего лишь это синтез белка но насколько эта функция важно проект мы тоже об этом обсудим хорошо Почему тогда эндоплазматическая сеть выполняет функцию эту, синтеза белка? Потому что эндоплазматическая сеть, какая-то ее часть, имеет на себе вкрапления, где находятся рибосомы. Вот эта часть, там где находятся рибосомы, будет называться шероховатой. Там, где рибосом на наших дорогах нету, она называется гладкая. Соответственно, только шероховатая эндоплазматическая сеть способна к синтезу белка. Вот так. Едем дальше. Следующий органоид. Давайте возьмем аппарат Гольджи. Аппарат Гольджи это органоид, который выполняет тоже важные функции. Это синтез сложных органических веществ. Что значит синтез сложных органических веществ? Мы знаем с вами базовые органические вещества это белки, это жиры и углеводы. Что же делает аппарат Гольджи? Он из этих органических веществ собирает еще более сложные. допустим такие как глику липиды такие как липопротеиды рот и еды ну или по полюсахариды да то есть глику это углеводы липиды это жиры то есть аппарат гольджи объеди��яет между собой эти органические вещества создавая более сложные органические вещества вот так Ассоциировать это можно с заводом по сборке автомобиля. Допустим, с Узбекистана приезжает к нам кузов автомобиля, с Казахстана колеса, с России мотор. И в итоге в Кыргызстане происходит сборка этого всего во что-то одно, более сложное, более усовершенствованное. Вот так вот. Аппарат Гольджи также имеет еще одну функцию, это синтез лизосом. То есть это еще один органоид. который будет выполнять следующую функцию. С латыни слово «лизис» переводится как «расщепление». Ну и соответственно у лизосомы, которая синтезируется внутри аппарата Гольджа, функция будет расщепление органических веществ. Где у человека происходит расщепление органических веществ? Это, конечно же, желудочно-кишечный тракт. Поэтому лизосому я могу ассоциировать с желудком. человека. Вот так вот. Хорошо, едем дальше. Следующий органоид. Вот смотрите, если лизосомы расщепляют белки, жиры, углеводы, то есть все, что в нее попадет, вспомните то, что расщеплять для вас самих, когда вы едите какую-то пищу, сложнее всего. Это же, конечно же, жиры. То есть жиры расщепляются очень долго и очень плохо. И вот эту функцию лизосомы перекинули на другой органоид, это пероксисомы. Пероксисомы выполняют только одну функцию, это расщепление жиров. Потому что расщеплять жиры очень долго и очень сложно. Вот так. Следующий органоид, о котором мы будем говорить, это митохондрия. У митохондрии имеются две мембраны. Внутренняя мембрана, видите, вот эти вот вкрапления, если рисовать, то это будет следующим образом. Это наружная мембрана, а это внутренняя мембрана митохондрии. Вот эти вот углубления будут называться кристы. Что? Чем занимается митохондрия? Митохондрия отвечает за клеточное дыхание. То есть весь кислород, которым мы дышим, должен попасть именно в митохондрию. А зачем нам нужен кислород? Для того, чтобы создать энергию. То есть у митохондрии функция это клеточное дыхание и синтез энергии АТФ, без которой ни один из других органоидов работать не будет. Поэтому митохондрия очень важная часть. Вот так вот. И последний органоид, который остался у нас с вами это... клеточный центр. Клеточный центр, он у нас состоит из микротрубочек. Из вот таких вот микротрубочек, которые в целом образуют так называемый цитоскелет. Еще раз, цитос это клетка, скелет, ну, понятное дело, это наш скелет. То есть, клеточный центр это опора нашей клетки. Грубо говоря, его можно представить как арматуры, когда строится высокое здание. по бокам ставятся арматуры в это есть микро трубочки наши и в целом они поддерживают форму нашей вот все о том что мы сейчас рассказали делает можно сделать такой вывод клетка это самостоятельное целое которое может самостоятельно жить потому что все функции которые мы перечислили такие же функции выполняют и мои органы в целом но так как я многоклеточный организм Мои клетки дополняют друг друга и образуют в целом ткани, а эти ткани потом будут образовывать органы, которые будут выполнять одну функцию. Вот таким вот образом мы с вами разобрали клетку.