Московский медицинский колледж

Молекулярная биология

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ТЕМА: . КЛЕТКА - ЕДЕНИЦА ЖИВОЙ МАТЕРИИ

Москва 2009

Содержание курса

Введение

1. Клетка как элементарная единица живой материи

1.1 Развитие представлений о клетке

1.2 Клеточная теория

1.3 Клеточное строение организмов - прокариоты и эукариоты

1.4 Основные компоненты клетки. Клеточная оболочка

1.5 Основные компоненты клетки. Ядро

1.6 Основные компоненты клетки. Цитоплазма

1.7 Клеточные органоиды

1.8 Различные типы эукариотических клеток

1.9 Дифференцировка клеток в многоклеточном организме

Заключение

Литература

Введение

Молекулярная биология - это наука, ставящая своей задачей познание природы явлений жизнедеятельности путем изучения биологических объектов и систем на уровне, приближающемся к молекулярному, а в ряде случаев и достигающем этого предела. Конечной целью при этом является выяснение того, каким образом и в какой мере характерные проявления жизни, такие, как наследственность, воспроизведение себе подобного, биосинтез белков, возбудимость, рост и развитие, хранение и передача информации, превращения энергии, подвижность и т.д., обусловлены структурой, свойствами и взаимодействием молекул биологически важных веществ, в первую очередь, двух главных классов высокомолекулярных биополимеров - белков и нуклеиновых кислот. Отличительная черта молекулярной биологии - изучение явлений жизни на неживых объектах или таких, которым присущи самые примитивные проявления жизни. Таковыми являются биологические образования от клеточного уровня и ниже: субклеточные органеллы, такие, как изолированные клеточные ядра, митохондрии, рибосомы, хромосомы, клеточные мембраны; далее - системы, стоящие на границе живой и неживой природы, - вирусы, в том числе и бактериофаги, и, наконец, молекулы важнейших компонентов живой материи - нуклеиновых кислот и белков.

Биология молекулярная - отрасль биологии, исследующая проявление жизни на молекулярном уровне. Основное направление молекулярной биологии - выяснение роли биологии, важных молекул (белков, нуклеиновых кислот и др.) в росте и развитии организмов, хранении и передаче наследственной информации, превращении энергии в живых клетках и других явлениях. Молекулярная биология непосредственно связана с биохимией, химией и биофизикой, а также с генетикой и микробиологией. Молекулярная биология сформировалась в середине XX в. и бурно развивается в наши дни.

Молекулярная биология - новая область естествознания, тесно связанная с давно сложившимися направлениями исследований, которые охватываются биохимией, биофизикой и биоорганической химией. Разграничение здесь возможно лишь на основе учета применяемых методов.

Впервые термин «молекулярная биология» был употреблен У. Уивером в 1938 г., широко применять его стали с начала 50-х гг. Одни ученые считают, что настоящий год рождения молекулярной биологии - 1944-й, когда было выяснено, что можно изменять бактерии при помощи ДНК (О. Эвери, американский биохимик), другие склонны относить возникновение молекулярной биологии как сформировавшейся науки к 1953 г., когда Дж. Уотсоном и Ф. Криком в Кембридже была раскрыта трехмерная структура дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Если перечислять достижения молекулярной биологии, получится достаточно внушительный список:

· раскрытие структуры и механизма биологической функции ДНК, всех типов РНК и рибосом, раскрытие генетического кода;

· открытие обратной транскрипции, т.е. синтеза ДНК на матрице РНК; изучение механизмов функционирования дыхательных пигментов;

· раскрытие структуры вирусов и механизмов их репликации, первичной и, частично, пространственной структуры антител;

· изолирование индивидуальных генов, химический, а затем биологический (ферментативный) синтез гена, в том числе человеческого, вне клетки (in vitro);

· перенос генов из одного организма в другой, в том числе в клетки человека;

· обнаружение явлений «самосборки» некоторых биологических объектов все возрастающей сложности, начиная от молекул нуклеиновых кислот и переходя к многокомпонентным ферментам, вирусам, рибосомам и многое другое.

Геном (от греч. генос - род, происхождение) - 1) совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом клетки. В гаплофазе деления диплоидной клетки она содержит один геном, в диплофазе - два, один из которых введен в зиготу женской, а другой - мужской гаметой; 2) совокупность наследственных признаков, локализованных в ядре клетки.

Все важнейшие методы, использование которых обеспечило возникновение и успехи молекулярной биологии, были предложены и разработаны физиками (ультрацентрифугирование, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, ядерный магнитный резонанс и др.). Почти все новые физические экспериментальные подходы (например, использование ЭВМ, синхротронного, или тормозного, излучения, лазерной техники и др.) открывают новые возможности для углубленного изучения проблем молекулярной биологии.

Один из важных формирующихся разделов молекулярной биологии - т.н. генная инженерия, ставящая своей задачей целенаправленное оперирование генетическим аппаратом (геномом) живых организмов, начиная с микробов и низших (одноклеточных) и заканчивая человеком (в последнем случае прежде всего в целях радикального лечения наследственных заболеваний и исправления генетических дефектов).

1. Клетка как элементарная единица живой материи

Цитология - наука, занимающаяся изучением клетки (от греч. citos - клетка). Клетка - основная форма организации живой материи, ее элементарная единица. По мнению ученых, первые клетки появились на Земле приблизительно 3,5 млрд лет назад в результате спонтанного объединения молекул белков, нуклеиновых кислот и некоторых других веществ, формирования вокруг этих молекул оболочки. Вне клетки нет жизни. Все организмы, обитающие на Земле, за исключением вирусов, имеют клеточное строение. Но и вирусы проявляют свойства живого, только проникнув в живую клетку.

1.1 Развитие представлений о клетке

Впервые увидел и описал клетку английский ученый - физик Р. Гук (1665). Это были клетки коры пробкового дерева. Он же ввел в биологию термин «клетка». Его описания послужили толчком для появления систематических исследований анатомии растений (М. Мальпиги, 1671; Н. Грю, 1671), которые подтвердили наблюдения Роберта Гука и показали, что разнообразные части растений состоят из тесно расположенных «пузырьков», или «мешочков». Позднее А. Левенгук (1680) открыл мир одноклеточных организмов и впервые увидел клетки животных (эритроциты). Позднее клетки животных были описаны Ф. Фонтана (1781); но эти и другие многочисленные исследования не привели в то время к пониманию универсальности клеточного строения, к четким представлениям о том, что же являет собой клетка. Прогресс в изучении микроанатомии и клетки связан с развитие 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 (Я. Пуркине, 1830). В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки - ядро (Браун, 1833). Однако обобщение основных представлений о клеточном строении живых организмов, известное как клеточная теория, было сформулировано лишь в 1838-1839 гг. ботаником М. Шлейденом (M.J. Schleiden) и зоологом Т. Шванном (T. Schwann). «Заслуга Т. Шванна заключалась не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он научил исследователей понимать их значение» (Вальдейер, 1909). Дальнейшее развитие эти представления получили в работах Р. Вирхова (1858).

1.2 Клеточная теория

Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал довольно длительный (более трехсот лет) период накопления наблюдений над строением различных одноклеточных и многоклеточных организмов растений и животных. Этот период был связан с развитием применения и усовершенствования различных оптических методов исследований.

Создание клеточной теории М. Шлейденом и Т. Шванном (1838-1839) стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она дала основы для понимания жизни, для объяснения родственной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития.

Основные положения современной клеточной теории:

· все живые организмы (за исключением вирусов) состоят из клеток и продуктов их жизнедеятельности;

· все клетки в основном сходны по химическому составу, строению, обмену веществ;

· новые клетки образуются путем деления существовавших ранее клеток;

· активность организма как целого слагается из активности и взаимодействия отдельных клеток.

Клетка - структурная и функциональная единица живой материи, способная к саморегуляции, к самостоятельному воспроизведению (независимо от других живых структур).

1.3 Клеточное строение организмов - прокариоты и эукариоты

Организмы с клеточным строением делятся на две группы: прокариотические (доядерные) организмы - бактерии и цианобактерии и эукариотические (истинно ядерные) организмы - все остальные. В основе такого деления лежат различия в строении прокариотической и эукариотической клетки.

Для прокариотической клетки характерно:

· отсутствие ядра, ограниченного мембраной;

· размещение генетического материала в одной хромосоме - одной кольцевой молекуле ДНК, расположенной в ядерной области цитоплазмы, называемой нуклеотидом;

· отсутствие мембранных органелл;

· выполнение функций отсутствующих органелл лизосомами - структурами, сформированными путем впячивания плазматической мембраны;

· наличие жесткой защитной оболочки - клеточной стенки, под которой находится цитоплазматическая мембрана;

· размножение путем простого деления надвое (амитоз); отсутствие митоза и мейоза;

· наличие рибосом, включений (гликоген, липиды и др.).

Для эукариотической клетки характерно:

· наличие ядра, окруженного ядерной мембраной;

· сосредоточение генетического материала преимущественно в хромосомах (в ядре), имеющих сложное строение;

· митотический тип деления;

· наличие большого количества различных органелл мембранного и немембранного строения;

· присутствие различных включений

1.4 Основные компоненты клетки. Клеточная оболочка

Любая клетка в норме состоит из трех основных компонентов: цитоплазматической мембраны, цитоплазмы и ядра.

Оболочка клетки (биологическая мембрана) состоит из плазматической мембраны, надмембранного комплекса (гликокаликс или клеточная стенка) и субмембранного опорно-сократительного аппарата. Проявляя тесное функциональное единство, эти три компонента клеточной оболочки образуют поверхностный аппарат клетки.

Цитоплазматическая мембрана, или клеточная мембрана, или плазмалемма окружает клетку, отделяя внутреннее содержимое от внешней среды. Помимо этого, плазмалемма выполняет еще целый ряд очень важных функций.

Мембрана биологическая (от лат. мембрана - кожица) - белково-липидная структура молекулярных размеров (не более 10 нм толщиной), расположенная на поверхности клеток (клеточная мембрана), канальцев и пузырьков, а также внутриклеточных образований - ядер, митохондрий и т.д. Обладая избирательной проницаемостью, регулирует в клетках и их частях концентрацию солей, сахаров, аминокислот и других продуктов обмена веществ, их транспорт и обмен.

Мембрана клеточная (от лат. мембрана - кожица) - биологическая мембрана, окружающая протоплазму живой клетки. Участвует в регуляции обмена веществ между клеткой и окружающей ее средой. У некоторых клеток клеточная мембрана служит единственной структурой, служащей оболочкой (клетки крови, кожи и др.). У других клеток (в частности, у растительных) наружная оболочка, кроме клеточной мембраны, состоит еще из нескольких слоев-оболочек.

Кроме плазматической мембраны эукариотическая клетка содержит большое количество внутренних мембран, одна из функций которых - разделение клетки на отдельные участки - компартменты. Внешняя и внутренние мембраны формируют мембранную систему клетки.

Все биологические мембраны имеют сходное строение. Элементарная мембрана содержит четыре молекулярных слоя, общая толщина которых составляет 7,5 нм (1 нм = 10-6 мм).

Основная структура любой мембраны - липидный бислой, который относительно непроницаем для большинства водорастворимых молекул. Два молекулярных слоя липидов могут быть представлены фосфолипидами и гликолипидами, соотношение которых различно в клетках разных типов.

Различные молекулы белка располагаются на поверхности липидного бислоя или погружены в него на разную глубину с наружной и с внутренней стороны.

Мембранные белки обладают способностью свободно перемещаться в плоскости мембраны, обеспечивая движение веществ через нее. Мембранные транспортные белки есть во всех типах биологических мембран; они могут значительно отличаться друг от друга, обладая определенной специфичностью. Другими словами, движение различных групп веществ (неорганические ионы, аминокислоты, сахара и т.д.) осуществляется разными транспортными мембранными белками.

1.5 Основные компоненты клетки. Ядро

Ядро обеспечивает важнейшие метаболические и генетические функции клетки. Большинство клеток содержит одно ядро, изредка встречаются многоядерные клетки (некоторые грибы, простейшие, водоросли, поперечно-полосатые мышечные волокна и др.). Лишенная ядра клетка быстро погибает. Однако некоторые клетки в зрелом (дифференцированном) состоянии утрачивают ядро. Такие клетки либо живут недолго и заменяются новыми (например, эритроциты), либо поддерживают свою жизнедеятельность за счет притока метаболитов из тесно примыкающих к ним клеток - «кормилец» (например, клетки флоэмы у растений). По форме ядро может быть шаровидным, овальным, лопастным, линзовидным и т.д. Размер, форма и структура ядер изменяются в зависимости от функционального состояния клеток, быстро реагируя на изменение внешних условий. Ядро обычно перемещается по клетке пассивно с током окружающей его цитоплазмы, но иногда оно способно самостоятельно передвигаться, совершая движения амебоидного типа.

Ядро - самая крупная органелла клетки, ее важнейший регулирующий центр. Как правило, клетка имеет одно ядро, но существуют клетки двухядерные и многоядерные. В некоторых организмах могут встречаться клетки, лишенные ядер. К таким безъядерным клеткам относятся, например, эритроциты млекопитающих, тромбоциты, клетки ситовидных трубок растений и некоторые другие типы клеток. Обычно безъядерными бывают высокоспециализированные клетки, утратившие ядра на ранних стадиях развития.

Форма ядра обычно округлая или овальная. Диаметр ядра может колебаться от 5-10 мкм до 20 мкм. Снаружи ядро окружено двойной мембраной (ядерной оболочной или кариолеммой), в которой имеются ядерные поры; через эти поры осуществляется связь ядра с цитоплазмой. Так, например, поступают в ядро из цитоплазмы нуклеотиды, белки и выходят из ядра в цитоплазму молекулы РНК, рибосомные субъединицы. Ядерные поры не просто пропускают различные вещества из ядра в цитоплазму и обратно, но и регулируют это движение.

Наружная мембрана ядра связана с цитоплазматическим ретикулумом.

Внутреннее содержание ядра - кариоплазма (или нуклеоплазма, или ядерный сок). В нем находятся такие структуры, как хромосомы, ядрышки (одно или несколько), а также нуклеотиды, белки, соли, ионы и т.д.

Кариоплазма (от греч. карион - орех, ядро ореха + греч. плазма - образование, (нечто) вылепленное) - гомогенное (однородное) вещество, заполняющее пространство между структурами клеточного ядра. Кариоплазма отграничена от окружающей ее цитоплазмы ядерной оболочкой, содержит различные белки, в т.ч. ферменты ядра.

Ядрышко - структура, составленная из расположенных рядом участков нескольких различных хромосом. Эти участки представляют собой большие петли ДНК, содержащие гены рибосомальной РНК (рРНК). Такие петли называются ядрышковым организатором.

Ядрышко - мелкое сферическое или эллиптическое оптически гомогенное, наиболее плотное по структуре тельце, находящееся в клеточном ядре в единственном числе, реже в количестве 2-3, еще реже - в большем числе. На 80-85 % состоит из белка. В ядрышке высока (5 %) концентрация РНК. В процессе деления клетки ядрышко то исчезает (к концу профазы), то четко видно (в интерфазе, телофазе).

Ядрышко является центром образования рибосом, т.к. здесь осуществляется синтез рРНК и соединение этих молекул с белками, т.е. происходит формирование субъединиц рибосом, которые затем поступают в цитоплазму, где и завершается сборка рибосом.

Хромосома (от греч. хрома (хроматос) - цвет, краска + греч. сома - тело) - самовоспроизводящийся структурный элемент ядра клетки, содержащий ДНК, в которой заключена генетическая (наследственная) информация. Комплекс ДНК с основным белком - гистоном (дезоксирибонуклеопротеидом) составляет около 90 % вещества хромосомы. Содержание ДНК в хромосоме постоянно. В состав хромосомы входят также РНК, кислые белки, липиды и минеральные вещества (ионы Са++ и Mg++), а также фермент ДНК-полимераза, необходимый для репликации ДНК. Хромосома - носитель генов. Число, размер и форма хромосом (их кариотип) строго определены и специфичны для каждого вида. Половые клетки содержат одинарный (гаплоидный) набор хромосом, клетки тела, как правило, двойной (диплоидный) набор (но встречаются триплоиды и полиплоиды). Каждая хромосома состоит из пары (или нескольких пар) хромонем, в которых закодированы наследственные признаки организма. Самоудвоение и закономерное распределение хромосом по дочерним клеткам при их делении обеспечивает передачу этих признаков от поколения к поколению. Различают гомологичные (парные, соответствующие) и негомологичные хромосомы. В виде четких структур хромосомы различимы в микроскоп только при делении клеток.

Функции ядра:

· регулирует и контролирует все обменные процессы, протекающие в клетке;

· содержит хромосомы, является хранителем генетической информации;

· участвует в реализации генетической информации (т.е. в синтезе белков), именно в ядре проходит транскрипция - первый этап синтеза полипептида;

· его деление лежит в основе деления клеток.

· Расположенные в кариоплазме хромосомы являются носителями генетической информации.

Термин «хромосома», означающий «окрашенное тело», был предложен в 1888 г. Вальдейром. Хромосомы построены из хроматина. Хроматин по своей химической природе - комплекс ДНК и белков, в основном гистоновых, хотя и другие белки - негистоновые - тоже входят в этот комплекс.

1.6 Основные компоненты клетки. Цитоплазма

Цитоплазма - это внутреннее содержимое клетки. Она пронизана густой сетью белковых волокон, составляющих цитоскелет, содержит органоиды и мембранную вакуолярную систему. Взаимодействие между ними осуществляется через полужидкую составляющую цитоплазмы - цитозоль. Цитозоль - это своеобразная коллоидная система с упорядоченной субмикроскопической структурой. Цитозоль содержит 75-80% воды, 10-12% белков и аминокислот, 4-6% углеводов, 2-3% липидов и 1% неорганических и других веществ. Все эти вещества образуют полужидкую слизистую бесцветную массу, не смешивающуюся с водой. Она занимает в среднем около 54% общего объема типичной клетки.

Цитоплазма - основная по массе часть клетки. Она представляет собой соединение коллоидных растворов белков и других органических веществ с истинными растворами различных солей.

В цитоплазме различают:

· цитоплазматический матрикс (гиалоплазма) - жидкое содержимое клетки;

· клеточные органоиды - постоянные, обязательные структуры клетки, обладающие определенным химическим составом, строением и выполняющие строго специфические функции;

· клеточные включения - непостоянные структуры различной химической природы (белки, углеводы, соли и т.д.), которые могут возникать на определенных стадиях жизни клетки, когда в них имеется потребность. Включения, содержащие ненужные клетке вещества, могут либо удаляться из клетки, либо накапливаться в ней. К включениям относятся и запасные питательные вещества: капли жира, соли органических и неорганических кислот, в растительных клетках - крахмал, эфирные масла, в животных - гликоген и другие вещества;

· систему микрофиламентов и микротрубочек, формирующих цитоскелет клетки.

1.7 Клеточные органоиды

Органоиды цитоплазмы являются обязательными структурными элементами эукариотической клетки: при их отсутствии клетка теряет способность к дальнейшему существованию.

Помимо органелл общего назначения некоторые эукариотические клетки содержат еще специализированные органеллы, характерные только для определенных типов клеток.

К таким органоидам специального назначения относятся реснички и жгутики, выполняющие функцию движения (например, у простейших - инфузорий, эвглены или у мужских половых клеток), а также микроворсинки, сократительные вакуоли и некоторые другие органоиды.

1.8 Различные типы эукариотических клеток

Все эукариотические организмы делятся на три группы: царство Растения, царство Грибы и царство Животные.

Можно выделить отличительные особенности растительной и животной клетки и клетки грибов.

Грибы

· Клеточная оболочка содержит хитин

· В цитоплазме имеется центральная вакуоль

· Пластиды отсутствуют

· Лишь некоторые виды грибов имеют центриоли

· Углеводы запасаются в виде гликогена

Растения

· Клеточная стенка состоит из плотного слоя целлюлозы или другого полисахарида

· В цитоплазме имеется центральная вакуоль

· Есть пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты)

· Клетки высших растений не содержат центриолей

· Углеводы запасаются в виде крахмала

Животные

· Клетки обычно покрыты тонкой плазматической мембраной, которая иногда может быть окружена тонким слоем гликокаликса

· Центральная вакуоль отсутствует

· Пластиды отсутствуют

· Клеточный центр содержит две центриоли

· Углеводы запасаются в виде гликогена

1.9 Дифференцировка клеток в многоклеточном организме

Современная биология на базе представлений эмбриологии, молекулярной биологии и генетики считает, что индивидуальное развитие от одной клетки до многоклеточного зрелого организма - результат последовательного, избирательного включения работы разных генных участков хромосом в различных клетках. Это приводит к появлению клеток со специфическими для них структурами и особыми функциями, т.е. к процессу, называемому дифференцировкой.

Дифференциация (от лат. дифференция - различие) - 1) развитие у организмов в процессе эволюции разнокачественных структур, выполняющих различные функции, в частности, специализированных органов (например, клешней из ног раков); 2) процесс образования в раннем онтогенезе специализированных тканей и систем органов. В общем, механизм дифференцировки осуществляется путем синтеза на генах информационных РНК, необходимых для воспроизведения белковых молекул и таким образом реализации генетической программы.

Как прокариотические, так и более сложные эукариотические клетки построены по единому плану из однотипных «деталей» (мембраны, набор органоидов, микронити и микротрубочки). Тем не менее, у разных организмов эти «детали» могут иметь различный молекулярный состав. Разнообразие клеток в многоклеточном организме достигается за счет специфического «выключения» одной группы генов и активации другой. Обратимость этого «переключения» позволяет клетке в экстренной ситуации сменить свою специализацию (дифференцировку) в соответствии с нуждами многоклеточного организма.

Роль отдельных клеток в многоклеточном организме подвергалась неоднократному обсуждению и критике и претерпела наибольшие изменения. Т. Шванн представлял себе многогранную деятельность организма как сумму жизнедеятельности отдельных клеток. Это представление было в свое время принято и расширено Р. Вирховым и получило название теории «клеточного государства». Вирхов писал: "…всякое тело, сколько-нибудь значительного объема, представляет устройство, подобное общественному, где множество отдельных существований поставлено в зависимость друг от друга, но так, однако же, что каждое из них имеет свою собственную деятельность, и если побуждение к этой деятельности оно и получает от других частей, зато самою работу свою оно совершает собственными силами» (Р. Вирхов, 1859).

Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные интегрированные системы тканей и органов, подчиненные и связанные межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Вот почему мы говорим об организме как о целом. Специализация частей многоклеточного единого организма, расчлененность его функций дают ему большие возможности приспособления для размножения отдельных индивидуумов, для сохранения вида.

Клетка в многоклеточном организме - это единица функционирования и развития. Кроме того, первоосновой всех нормальных и патологических реакций целостного организма является клетка. Действительно, все многочисленные свойства и функции организма выполняются клетками. Когда в организм попадают чужеродные белки, например, бактериальные, то развивается иммунологическая реакция. При этом в крови появляются белки-антитела, которые связываются с чужими белками и их инактивируют. Эти антитела - продукты синтетической активности определенных клеток, плазмацитов. Но, чтобы плазмациты начали вырабатывать специфические антитела, необходима работа и взаимодействие целого ряда специализированных клеток-лимфоцитов и макрофагов. Другой пример: простейший рефлекс - слюноотделение в ответ на предъявление пищи. Здесь проявляется очень сложная цепь клеточных функций: зрительные анализаторы (клетки) передают сигнал в кору головного мозга, где активируется целый ряд клеток, передающих сигналы на нейроны, которые посылают сигналы к разным клеткам слюнной железы, где одни вырабатывают белковый секрет, другие выделяют слизистый секрет, третьи, мышечные, сокращаясь, выдавливают секрет в протоки, а затем в полость рта. Такие цепи последовательных функциональных актов отдельных групп клеток можно проследить на множестве примеров функциональных отправлений организма.

Жизнь нового организма начинается с зиготы - клетки, получившейся в результате слияния женской половой клетки (ооцита) с мужской половой гаметой (спермием). При делении зиготы возникает клеточное потомство, которое также делится, увеличивается в числе и приобретает новые свойства, специализируется, дифференцируется. Рост организма, увеличение его массы есть результат размножения клеток и результат выработки ими разнообразных продуктов (например, вещества кости или хряща).

И, наконец, именно поражение клеток или изменение их свойств является основой для развития всех без исключения заболеваний. Данное положение было впервые сформулировано Р. Вирховым (1858) в его знаменитой книге «Клеточная патология». Классическим примером клеточной обусловленности развития болезни может служить сахарный диабет, широко распространенное заболевание современности. Его причина - недостаточность функционирования лишь одной группы клеток, так называемых В-клеток островков Лангерганса в поджелудочной железе. Эти клетки вырабатывают гормон инсулин, участвующий в регуляции сахарного обмена организма.

Все эти примеры показывают важность изучения структуры, свойств и функций клеток для самых различных биологических дисциплин и для медицины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Человеческое познание структурной организации материи относительно и изменчиво, зависит от постоянно расширяющихся возможностей эксперимента, наблюдений и научных теорий. Современной науке известны следующие типы материальных систем и соответствующие им структурные уровни материи.: элементарные частицы и поля (электромагнитное, гравитационное и другие); атомы, молекулы, макроскопические тела различных размеров, геологические системы, Земля и другие планеты, звёзды, внутригалактические системы (диффузные туманности, звёздные скопления и другие), Галактика системы галактик, Метагалактика, границы и структура которой пока ещё не установлены. Современные границы познания структуры материи. простираются от 10^-14 см до 10²⁸ см (примерно 13 млрд. световых лет); но и внутри этого диапазона может существовать множество ещё неизвестных видов материи

Литература

1. Алексеев В.И., Каминский В.А. Прикладная молекулярная биология. - М.: КомКнига, 2005. - 196 с.

2. Беляев Д.К., Воронцов Н.Н., Дымшиц Г.М. и др. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учеб. завед. - М.: Просвещение, 2000. - 287 с.

3. Браун А.Д., Фадеева М.Д. Молекулярная основы жизни. - М.: Просвещение, 1976. - 207 с.

4. Гигани О.Б., Сперанская О.Н. Общая биология. - М.: Уникум-центр, 1999. - 128 с.

5. Лернер Г.И. Уроки общей биологии. Общая биология. 10, 11 классы. Тесты, вопросы, задачи: Учеб. пособие. - М.: Эксмо, 2005. - 352 с.

6. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. 512с.: ил.

7. Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие М.: Высш. шк., 1998. 383 с.

8. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания :Учеб. пособие для вузов. - М: Аспект Пресс, 2000г. - 256