Сделайте обоснованный вывод как изменение размеров клеток может отразиться на их свойствах

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

Следует отметить, что у всех каллусных тканей в процессе культивирования, у некоторых культур уже начиная с четвертого пассажа, заметно снижается, а затем и полностью утрачивается способность к регенерации. Из старых пересадочных культур получить растения-регенеранты не удается.

В опухолевых тканях синтез гормонов связан с переносом в растительную клетку бактериального гена, отвечающего за этот процесс.

В 1940-х гг. В. Браун, ученик Ф. Уайта, показал, что культура ткани корончатогалловой опухоли даже в отсутствие агробактерий, например, после гибели их под воздействием повышенной температуры, сохраняет опухолевые свойства. На искусственной питательной среде без гормонов ткань корончатого галла, лишенная бактерий, продолжала интенсивно пролиферировать. Ткани корончатых галлов содержат более высокие уровни ауксинов, чем нормальные, и продуцируют несколько цитокининов. На основании своих опытов Браун пришел к выводу, что растительные клетки каким-то образом трансформируются (превращаются) в опухолевые после воздействия Agrobacterium tumefaciens. Было выдвинуто предположение, что агробактерий вводят в клетки растения фактор Tip (Tumor inducing principle), который за 36 ч превращает нормальные клетки в опухолевые. В дальнейшем оказалось, что Tip представляет собой ДНК и находится в большой плазмиде агробактерий (Ti-плазмида). Онкогенная активность может быть утрачена в результате удаления из бактериальной клетки всей Ti-плазмиды или ее определенной части.

В 1977 г. Р. Чилтон с сотрудниками доказали, что опухоли корончатого галла возникают в результате включения определенного фрагмента Ti-плазмиды агробактерий в растительную ядерную ДНК.

Таким образом, сегмент Ti-плазмиды (Т-ДНК) интегрируется в хромосому и становится частью наследственного аппарата трансформированной (опухолевой) растительной клетки. Интеграция Т-ДНК Ti-плазмиды агробактерий в хромосому растения приводит к появлению опухоли и гормононезависимому росту опухолевых клеток на искусственных питательных средах. Оба эти явления тесно связаны друг с другом, так как именно гормононезависимость, являющаяся следствием экспрессии генов, контролирующих синтез ауксинов и цитокининов, приводит к дедифференцировке и пролиферации клеток.

Кроме ауксинов и цитокининов Т-ДНК детерминирует синтез галлами нового класса аминокислот, не встречающихся в природе, — опинов. Эти вещества не являются причиной возникновения опухолей: они синтезируются в уже образовавшейся опухолевой ткани. Опухоли начинают синтез опинов в возрасте нескольких дней. Например, на каланхоэ синтез опинов начинается на 7-е сутки с момента индукции опухолей.

Опины — производные аминокислот, различных кетокислот и сахаров. Они являются биологически активными соединениями нового типа, обнаруживаемыми только в тканях корончатых галлов у растений, поэтому их можно рассматривать как биохимические маркеры для клеток корончатых галлов. Опины служат питательным веществом для агробактерий, однако опухоли продолжают продуцировать эти соединения и в стерильных культурах, не содержащих агробактерии. Известно три типа опинов: нопалин, октопин и агропин. Одни штаммы бактерий индуцируют октопинпродуци- рующие опухоли, другие — нопалинпродуцирующие.

Сегодня мы разберем вопрос: "От чего зависит форма клеток?". Для начала заметим, что наше тело полностью состоит из отдельных клеточек. Все наши и внутренние, и внешние органы – это конструктор, составляющие части которого – маленькие клеточки, которые мы можем рассмотреть только под микроскопом.

От чего зависит форма клеток? Здесь можно выделить целый ряд факторов, которые мы перечислим немного позже. Для начала нам предстоит познакомиться со структурой (строением) клетки. Важно знать и то, что все их можно разделить на группы:

растительные;
животные;
клетки бактерий.

Мы рассмотрим каждый вид отдельно.

Клетка

Все живое вокруг нас состоит из клеток, которые представляют собой полость, окруженную мембраной. Это полое пространство заполнено водным и концентрированным раствором, основа которого – вода.

Так мы можем утверждать: клетка – это элементарная единица, они могут не только образовывать нечто большее, но и существовать самостоятельно. Они обладают рядом возможностей, таких как:

обмен веществ;
существование самостоятельно;
самовоспроизведение;
развитие.

Важно знать, что они могут иметь разную форму и размеры. От чего зависит форма клеток, мы обязательно разберем после ознакомления с их строением. Клетка, как и все живое на нашей планете, эволюционирует, мы не будем говорить о самом процессе преобразования, а рассмотрим уже современный результат.

Строение

Несмотря на то, что формы клеток, размеры и предназначения могут быть разнообразны, они имеют довольно схожее строение. Выделим общие структурные единицы:

клеточная мембрана;
цитоплазма;
ядро.

То есть можно выделить три структурные единицы, которые можно встретить в большинстве случаев. Однако есть и исключения. Возьмем мышцы, ее клетки состоят из мембраны, цитоплазмы и нескольких ядер. Сейчас мы рассмотрели пример, когда наблюдается в одной клетке множество ядер, но есть и полное их отсутствие. Примером второго варианта может быть эритроцит. Последние не обладают таким количеством функций и возможностей, так как нет возможности самообновляться и воспроизводиться (потому что наблюдается отсутствие ядра).

Важно знать и то, что такое протоплазма. Это общность ядра и цитоплазмы. Сейчас мы кратко рассмотрим, какие функции выполняет каждый компонент клетки. Мембрана выполняет в первую очередь барьерную функцию, отделяет протоплазму от проникновения ненужных веществ.

Цитоплазма напоминает желеобразную массу и состоит из трех компонентов:

гиалоплазмы;
органелл;
включений.

Именно цитоплазма отвечает за жизненно важные процессы клетки: обмен веществ, энергетический и информационный обмен.

Среди всех функций ядра можно выделить следующие: регуляция обмена веществ, синтез РНК, хранение и передача наследственной информации.

Формы

От чего зависит форма клеток? От их предназначения – это в первую очередь. В данном разделе мы выделим возможные варианты. Но перед тем важно отметить их размеры, которые также весьма различны. Например, некоторые бактерии имеют размер примерно 0,2 мкм. Если кто-то не знает, то 1 мкм равен одной тысячной 1 мм. Такую клеточку нельзя увидеть невооруженным глазом, но есть и более крупные примеры (яйцо курицы, перепела, страуса и так далее). По сути – это одна клетка, а ее размеры достигают 18 сантиметров в длину.

Выделим некоторые формы:

шар;
многогранник;
звезда;
цилиндр и так далее.

Вы видите, какое существует разнообразие форм и размеров клеток. Самую простую форму имеет лимфоцит – шар, в виде многогранника выступают гепатоциты (клетки печени), звезда – остеобласт (костная ткань) и так далее.

Растительные клетки

Формы клеток растительного происхождения постоянно одинаковы, а вот животные могут меняться. Растительные имеют прочную оболочку, что не дает им трансформироваться.

Размеры колеблются обычно между 10 и 100 мкм (размеры клеток высших растений). Но есть и более крупные клетки, они служат для запасов питательных веществ и воды. Такими являются клубни картофеля или сочных плодов. Мы можем невооруженным глазом увидеть клетки мякоти лимона, арбуза или апельсина, так как их размер - несколько миллиметров. Некоторые волокна (лен, крапива) достигают в длину до 80 миллиметров.

Животные клетки

Сейчас мы рассмотрим кратко формы и размеры клеток животного происхождения. Важно знать и то, что они имеют немного другое строение, нежели растительные. Сравните фотографии в прошлом и этом разделе. В большинстве случаев клетки животных очень мелкие (около 50 микрон). Поэтому их приходится изучать под микроскопом. Формы и размеры очень сильно отличаются. Для примера:

клетка мышцы – вытянутая форма;
клетка крови – овальная форма;
клетка кожи – плоская или бокаловидная форма.

Клетки бактерий

Мы уже рассмотрели формы клеток животных и растений, но как выглядят клетки бактерий? Все бактерии можно разделить на группы (по форме):

сферические;
палочковидные;
извитые.

Можете увидеть некоторые примеры на фотографии, представленной в разделе. Бактерии имеют очень малые размеры, эти клетки можно увидеть только под сильным увеличением микроскопа.

Каково строение клетки человека и что нам о нем известно? Ученые сумели рассмотреть эту крохотную деталь нашего организма во всех подробностях и хорошо представляют, как она работает и что умеет. Познакомимся с удивительной жизнью клеток, триллионы которых образуют организм человека.

Строение клетки человека

Клетка человека представляет собой элементарную живую систему, основную структурную и функциональную единицу организма, которая может самообновляться, саморегулироваться и самовоспроизводиться.

Организм человека содержит десятки триллионов клеток, которые вместе образуют ткани и органы. Известны разные виды клеток человека: мозг, сердце и печень, например, состоят из специфических клеток.

Но все же общее строение клеток очень похоже, и именно на нем остановимся подробнее. Из чего состоит клетка? Структура клетки человека представлена компонентами.

Цитоплазматическая мембрана

Рассматривать строение клетки начинают с мембраны, так как она ее основа. Об этом компоненте клеток известно следующее:

Это своеобразный конструктор, который, во-первых, ограждает всю клетку, а во-вторых, заключает в себе ядро и все мембранные органоиды (маленькие органы клетки).
Мембраны образуют двойной липидный (жировой) слой. На их внешней стороне находятся особенные молекулы белка — рецепторы, которые взаимодействуют с другими клетками и веществами.
Все мембраны обладают избирательной проницаемостью, то есть одни вещества они могут пропускать внутрь, а другие — нет.

Мембрана выполняет защитную функцию, регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, а также поддерживает ее форму.

Цитоплазма клетки человека

Это жидкая среда клетки, в которой находятся все органоиды и разнообразные включения. Основной ее компонент — вода. Это среда для протекания всех химических процессов. Также цитоплазма объединяет всю клетку в единое целое и служит полем для взаимосвязи всех компонентов.

Органоиды

Каждая из этих мельчайших деталей наделена важной функцией и бесперебойно ее выполняет.

Органоиды клетки человека: Freepick

Главный органоид — это ядро. Оно состоит из:

ядерной мембраны;
ядрышка;
кариоплазмы;
хромосом.

С помощью мембраны ядро отделено от цитоплазмы. Внутри оно наполнено ядерным соком (кариоплазмой). Ядрышко необходимо для процесса синтеза белка. Самая сокровенная часть ядра — это хромосомы, ДНК с записью всей наследственной информации.

Стоит отметить, что количество хромосом разное у каждого вида и никак не связано со сложностью его организации. Так, человеческая клетка содержит 46 хромосом, клетка шимпанзе — 48, собаки — 78.

Клеточное ядро сохраняет наследственную информацию о клетке, передает ее дочерним клеткам во время деления, реализовывает наследственную информацию путем синтеза белков, которые характерны для данной клетки.

Кроме ядра, клетка организма содержит:

Эндоплазматическую сеть (ЭПС). Эта система каналов пронизывает цитоплазму и нужна для обмена белков и жиров.
Аппарат Гольджи, который располагается вокруг ядра в виде плоских цистерн. Этот органоид передает, сортирует и накапливает белки, липиды и полисахариды, а также образует лизосомы.
Лизосомы — маленькие пузырьки, наполненные пищеварительными ферментами, которые выполняют функции защиты и переваривания белков, жиров и углеводов.
Митохондрии занимаются синтезом АТФ — вещества, из которого организм получает энергию.
Рибосомы необходимы для синтеза белка.
Клеточный центр — густая цитоплазма с центриолями (комплексом микротрубочек), которая участвует в делении клеток.

В отдельных группах клеток присутствуют органоиды специального назначения. К ним относятся:

жгутики в мужских половых клетках, благодаря которым они двигаются;
миофибриллы в мышечных клетках, которые отвечают за процессы сокращения мышц;
нейрофибриллы в нервных клетках, которые передают нервные импульсы;
фоторецепторы в клетках глаз.

Также клетки могут постоянно или временно содержать ряд включений:

пигменты, окрашивающие клетки (коричневый пигмент меланин вырабатывается в коже на солнце, чтобы защитить ее, а мы видим этот процесс как образование загара);
трофические включения, в которых запасается энергия;
секреторные включения встречаются в клетках, которые выделяют гормоны;
экскреторные включения. К этой группе относится пот в потовых железах.

Все это умещается в 3–4 микрометре (мкм) — таков средний размер человеческой клетки!

Клетка человека: свойства

Прежде чем рассмотреть функции клетки и ее свойства, обратим внимание на состав клетки человека.

Состав клетки человека

Разобраться в свойствах клетки поможет знание ее состава:

В клетках находятся соединения кислорода (О), серы (S), фосфора (Р), углерода (С), калия (К), хлора (Сl), водорода (Н), железа (Fe), натрия (Na), азота (N), кальция (Са), магния (Mg).
Основной компонент — вода. В ней растворяются и переносятся питательные вещества, а также идут все реакции. Вода выводит из клеток вредные продукты обмена. Она регулирует температуру тела и составляет до 85% клеточного состава.
Углеводы поставляют энергию для всех внутриклеточных процессов.
Жиры нужны для образования мембран, а при нехватке углеводов становятся энергетическим ресурсом.
Из белков построены все органоиды клетки, а также часть мембраны.
Нуклеиновая кислота ДНК хранит и передает генетическую информацию, а РНК участвуют в синтезе белков.
АТФ служит источником энергии.

Свойства

Клетки человека наделены следующими свойствами:

Они способны самовоспроизводится путем деления.
Могут изменяться в процессе существования.
Клетки постоянно поддерживают обмен веществ с внешней средой и другими клетками организма.
Способны использовать энергию, аккумулированную в химических веществах (углеводах, жирах, АТФ).
Клетки реагируют на внешние и внутренние раздражители.
Адаптируются к условиям внешней среды.

Процесс деления клеток человека: Freepick

Размножение

Одно из важнейших и ключевых свойств всех клеток — их способность к делению, благодаря которой организм растет, а старые клетки заменяются новыми.

Размножаются клетки в организме человека непрямым делением. В результате у дочерней клетки сохраняется хромосомный набор, идентичный материнскому. Именно хромосомы содержат всю информацию о наследственных свойствах данного организма и передают ее.

Процесс размножения состоит из нескольких стадий:

На этапе подготовки к размножению происходит удвоение числа хромосом. Клетка активно запасается энергией и веществами, которые необходимы для деления.
В первой фазе начинается деление. Центриоли в клеточном центре расходятся в клетке в разные стороны. Происходит утолщение и укорачивание хромосом, растворение ядерной оболочки. Клеточный центр превращается в веретено деления.
На второй стадии удвоенные хромосомы располагаются в центре клетки. К каждой из них от центриолей протягиваются плотные нити.
Далее эти нити сжимаются, притягивая хромосомы к двум противоположным частям клетки. Они расходятся пополам.
В конце происходит деление всего содержимого клетки и цитоплазмы. Хромосомы вновь становятся длинными и неразличимыми, вокруг них образуется оболочка ядра. Тело клетки образует перетяжку, которая углубляясь, разделяет ее пополам, и две дочерние клетки продолжают отдельную жизнь.

Таково базовое строение клетки человека. Это совершенно крохотный и удивительный микромир, который богат органоидами и различными веществами. В нем происходят сложнейшие процессы, благодаря которым мы живем.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

как изменение размеров клеток может отразиться на их свойствах?

Answers & Comments

Изменение клеток в ту,иди иную сторону чередуется последствиями.При уменьшении размера клетки,к примеру у растения,стала меньше площадь,а соответственно и фотосинтез ограничивается.Но все это некий замкнутый круг,а именно,если мы взглянем в другую сторону,то есть клетку увеличим,то пространство между ними снизиться.Если клетка находится в тесном окружении других клеток, то площадь поверхности уменьшается, и вместе с тем снижается интенсивность процессов обмена

Читайте также: