Введение. Наука о клетке (Жегунов Г. Ф.)||9
Краткий словарь терминов (Жегунов Г. Ф.)||11
Список сокращений||26
Часть 1. Природа жизни||27
Глава 1.||Явление жизни. Планетарная система (Жегунов Г. Ф.)||27
1.10.||Неклеточная форма жизни||53
1.11.||Температурная основа||57
1.12.||Каталитическая основа||59
1.13.||Системные основы||59
1.14.||Репродукция и размножение||62
1.15.||Наследственность||67
1.16.||Изменчивость||73
1.17.||Естественный отбор||77
1.18.||Эволюция||79
Глава 2.||Организм. Индивидуальная жизнь (Жегунов Г. Ф.)||86
Часть 2. Клетка -- основа жизни||113
Глава 3.||Основы организации клеток (Жегунов Г. Ф.)||113
3.1.||Клетка -- структурная и функциональная единица живого||113
3.1.1. Основные положения клеточной теории (113); 3.1.2. Главные характеристики клеток (114); 3.1.3. Значение клеточного строения (115)
3.2.||Основные макрокомпоненты клеток||117
3.2.1. Геном (117); 3.2.2. Цитоплазма (121); 3.2.3. Поверхностный аппарат (129); 3.2.4. Биологические мембраны (130); 3.2.5. Транспорт веществ через мембрану (136)
Глава 4.||Молекулярная основа строения и функционирования клеток (Жегунов Г. Ф.)||141
4.1.||Химические компоненты клеток||141
4.2.||Макромолекулы клетки||142
4.2.1. Белки (142); 4.2.2. Нуклеиновые кислоты (146); 4.2.3. Углеводы (148); 4.2.4. Липиды (149)
4.3.||Наноконструкция клеток||150
Глава 5.||Основные свойства и функции клеток (Жегунов Г. Ф.)||153
5.1.||Физико-химические свойства||153
5.1.1. Автономность, дискретность, упорядоченность и целостность (153); 5.1.2. Компартментализация (155); 5.1.3. Вода, диссоциация, внутренняя подвижность, диффузия и осмос (157); 5.1.4. Физико-химические, термодинамические системы (159); 5.1.5. Электропроводность и электрическое поле (159); 5.1.6. Катализ и непрерывные физико-химические процессы (160); 5.1.7. Характерная форма, эластичность и малый объем (160); 5.1.8. Агрегатное состояние (161); 5.1.9. Дисперсная коллоидная система и поверхность раздела фаз (162); 5.1.10. Адсорбция и абсорбция (163); 5.1.11. Мембранный потенциал (163); 5.1.12. Клетки и их фрагменты in vitro (165)
5.2.||Клеточные процессы и механизмы||166
5.2.1. Процессы, механизмы, взаимодействия и состояния (166); 5.2.2. Движение и активность (170); 5.2.3. Ферменты и биокатализ (172); 5.2.4. Обмен веществ и энергии (178); 5.2.5. Биологическое окисление (188); 5.2.6. Биологический синтез (190); 5.2.7. Метаболизм (193); 5.2.8. Электродинамические и электростатические механизмы (198); 5.2.9. Квантовые механизмы (202); 5.2.10. Термодинамические механизмы (205); 5.2.11. Цитологические макропроцессы (208); 5.2.12. Физиологические процессы и механизмы (211); 5.2.13. Функциональные системы клеток (216); 5.2.14. Матричные процессы. Копирование и клонирование (220); 5.2.15. Информационно-генетические процессы (223)
5.3.||Биологические свойства и функции||226
5.3.1. Питание и пищеварение (226); 5.3.2. Выделение (228); 5.3.3. Дыхание (230); 5.3.4. Трансформация материи и энергии (231); 5.3.5. Самоорганизация (232); 5.3.6. Саморегуляция (234); 5.3.7. Самосохранение (235); 5.3.8. Самообновление (235); 5.3.9. Самообеспечение (237); 5.3.10. Гомеостаз и адаптация (237); 5.3.11. Универсальность (239); 5.3.12. Рецепция, раздражимость и возбудимость (241); 5.3.13. Самовоспроизведение (242); 5.3.14. Рост и развитие (243); 5.3.15. Специализация (244); 5.3.16. Перепрограммирование (246); 5.3.17. Ограниченность существования (248); 5.3.18. Поддержание целостности (250); 5.3.19. Старение (254); 5.3.20. Неминуемая гибель (260)
Часть 3. Прокариотическая клетка||266
Глава 6.||Организация прокариотической клетки (Леонтьев Д. В.)||266
6.1.||Генезис и план строения||266
6.2.||Клеточная стенка и другие элементы клеточного покрова||269
6.3.||Внеклеточные структуры прокариотической клетки||279
6.4.||Геном прокариотической клетки||280
6.5.||Мембранные органеллы бактериальной клетки||282
6.6.||Включения прокариотической клетки||285
6.7.||Цитоскелет прокариотической клетки||287
Глава 7.||Функциональная активность прокариотической клетки (Леонтьев Д. В.)||290
7.1.||Движение прокариотической клетки||290
7.2.||Особенности метаболизма прокариотов||296
7.3.||Формы и механизмы размножения прокариотов||3
7.4.||Спороношение у прокариотов||3
7.5.||Онтогенетические типы спор||3
7.6.||Характеристика клеток основных таксонов прокариотов||310
7.6.1. Домен Archaea -- археи (310); 7.6.2. Домен Bacteria -- бактерии (313)
Часть 4. Эукариотическая клетка||323
Глава 8.|| Организация эукариотической клетки (Леонтьев Д. В., Щербак Е. В.)||323
8.1.||Общий предок эукариотической клетки||323
8.2.||Генезис эукариотической клетки (эукариогенез)||324
8.3.||План строения эукариотической клетки||325
8.4.||Животные, растительные и грибные клетки||327
Глава 9.||Покровы эукариотической клетки (Леонтьев Д. В., Щербак Е. В.)||330
9.1.||Клеточная стенка||330
9.2.||Типы вторичных видоизменений клеточной стенки||333
9.3.||Гликокаликс||335
9.4.||Клеточные покровы, альтернативные клеточной стенке||335
Глава 10.||Цитоскелет и жгутиковый аппарат (Леонтьев Д. В., Щербак Е. В.)||338
10.1.||Цитоскелет||338
10.2.||Жгутиковый аппарат||343
10.3.||Типы жгутикового аппарата||346
10.4.||Вспомогательные элементы жгутиков||347
10.5.||Аналоги жгутиков||348
10.6.||Клеточный центр||349
Глава 11.||Одномембранные органеллы (Леонтьев Д. В., Жегунов Г. Ф.)||352
11.1.||Эндоплазматический ретикулум (эндоплазматическая сеть)||352
11.2.||Аппарат (комплекс) Гольджи||355
11.3.||Лизосомы||357
11.4.||Вакуоли||359
11.5.||Микросомы||360
Глава 12.||Двумембранные органеллы (Леонтьев Д. В.).||362
12.1.||Теория эндосимбиогенеза||362
12.2.||Митохондрии||365
12.3.||Гидрогеносомы и митосомы||369
12.4.||Хлоропласты||370
12.5.||Органеллы, ассоциированные с хлоропластами||373
12.6.||Эволюция хлоропластов||376
Глава 13.||Ядро (Жегунов Г. Ф., Леонтьев Д. В.).||378
13.1.||Происхождение ядра||378
13.2.||Строение ядра||379
13.3.||Ядрышко||381
13.4.||Хроматин||382
13.5.||Хромосомы||383
13.5.1. Значение и функции хромосом (383); 13.5.2. Структурная организация хромосом (384); 13.5.3. Размеры и формы метафазных хромосом (386); 13.5.4. Химический состав хромосом (387); 13.5.5. Кариотип (388); 13.5.6. Специализированные типы хромосом (391)
13.6.||Отличия и сходство прокариотических и эукариотических клеток||394
Часть 5. Репродукция клеток эукариот||397
Глава 14.||Клеточный цикл (Жегунов Г. Ф., Леонтьев Д. В.)||397
14.1.||Структура клеточного цикла||397
14.2.||Митоз||4
14.3.||Типы митотического деления||4
14.4.||Мейоз||4
14.4.1. Редукционное деление (407); 14.4.2. Эквационное деление (409)
14.5.||Цитокинез||411
Глава 15.||Цитологические основы размножения (Жегунов Г. Ф.)||413
15.1.||Бесполое размножение||413
15.1.1. Типы бесполого размножения (414)
15.2.||Половое размножение||416
15.2.1. Происхождение полового размножения (416); 15.2.2. Разновидности полового размножения (418); 15.2.3. Значение полового размножения (421)
15.3.||Клеточные основы размножения у животных||422
15.3.1. Генеративные клетки и гаметы (422); 15.3.2. Источник происхождения гамет (423); 15.3.3. Яйцеклетка (424); 15.3.4. Сперматозоиды (424); 15.3.5. Оплодотворение (425)
Часть 6. Многоклеточные организмы||428
Глава 16.||Сложные клеточные системы (Жегунов Г. Ф., Погожих Е. Г.)||428
16.1.||Клетки и многоклеточные тела||428
16.2.||Принципы формирования организма животных||431
16.2.1. Деление клеток (431); 16.2.2. Детерминация (432); 16.2.3. Дифференцировка (433); 16.2.4. Стволовые клетки (435); 16.2.5. Морфогенез (438); 16.2.6. Неклеточные компоненты (443); 16.2.7. Интеграция клеток (445); 16.2.8. Межклеточные взаимодействия и координация (446); 16.2.9. Межклеточная сигнализация (447); 16.2.10. Движение клеток и компонентов цитоплазмы (448)
16.3.||Разнообразие и специализация клеток||449
16.3.1. Клетки эпителиальной ткани (451); 16.3.2. Клетки соединительной ткани (452); 16.3.3. Клетки мышечной ткани (452); 16.3.4. Клетки нервной ткани (453)
Часть 7. Информация и управление||456
Глава 17.||Генетический контроль клеточных процессов (Жегунов Г. Ф.)||456
17.1.||Биологическая информация и принципы управления||456
17.2.||Живые компьютеры||468
17.3.||Генетическая информация||474
17.4.||Универсальный генетический код||479
17.5.||Генетический материал||482
17.6.||Единицы генетической информации||487
17.7.||Генетическая индивидуальность||490
17.8.||Экспрессия генов в признак||493
17.9.||Геном -- центр управления||499
17.10.||Функциональные системы генов||5
17.11.||Трансгенез||5
17.12.||Направленные перестройки генома||512
Заключение. Природа клеток и живых тел (Жегунов Г. Ф.)||517
Приложение.||Методические подходы к исследованию клеток (Погожих Е. Г.)||521
Список литературы||537
Сведения об авторах||539
Table of contents||540
Жегунов Геннадий Федорович
Доктор биологических наук, профессор, академик Украинской академии наук, лауреат Государственной премии Украины в области науки и техники. Выпускник кафедры физиологии человека и животных Харьковского государственного университета им. А. М. Горького. Заведующий кафедрой биохимии Харьковской государственной зооветеринарной академии. Автор и соавтор более 350 печатных научных работ, а также учебников: «Медична бiологiя» (2004), «Цитогенетические основы жизни» (2004), «Медицинская биология» в 2 т. (2005), «Биология клетки» (М.: URSS) и монографий: «Торможение жизнедеятельности клеток» (1987), «Законы биологии» (2006), «Природа жизни и бессмертия» (2011), «The dual nature of life» (2012, Springer, Heidelberg), «Природа жизни и бессмертия: Основные положения теории жизни» (М.: URSS). Область научных интересов: общая биология, биология клетки, молекулярная биология, эволюция.
Леонтьев Дмитрий Викторович
Доктор биологических наук, заведующий кафедрой ботаники Харьковского национального педагогического университета им. Г. С. Сковороды, фулбрайтовский профессор. Автор и соавтор свыше 250 печатных работ, в т. ч. учебников «Основы общей систематики», «Медицинская микология», «Основы микологии», «Флористический анализ в микологии», «Система органического мира». Область научных интересов: морфология, систематика, молекулярная филогенетика, синэкология и созология грибов и грибоподобных протистов, секвенирование ДНК, микрофотография, электронная микроскопия, флористический анализ и биометрия.
Щербак Елена Валентиновна
Кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, доцент, стипендиат Кабинета министров Украины. Автор и соавтор более 120 печатных научных работ, учебников «Гигиена и производственная санитария», «Химическая микробиология», «Гигиена в фармации».
Погожих Елена Геннадиевна
Кандидат биологических наук, научный сотрудник Института проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, научный сотрудник Института трансфузионной медицины Медицинского университета Ганновера (Германия). Автор более 20 научных работ. Область научных интересов: стволовые клетки, исследование молекулярных механизмов перепрограммирования клеток, криоконсервация и долгосрочное хранение биологического материала.
