Строение клетки эукариот (ядерных). Общая характеристика клеток | Биология
Строение клетки эукариот (ядерных). Общая характеристика клеток
К эукариотам (от греч. эу – полностью, хорошо) относятся клетки растений, грибов, животных.
Среди эукариот есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Клетки этих организмов имеют хорошо сформированное ядро.
Некоторые зрелые клетки (ситообразные трубки высших растений, эритроциты и тромбоциты большинства млекопитающих) в процессе эволюции его утратили.
Каждая клетка состоит из поверхностного аппарата, цитоплазмы и внутриклеточных структур. Поверхностный аппарат клетки образован плазматической мембраной, надмембранными и подмембранными структурами.
Через него происходит обмен веществ между клеткой и средой обитания. Поверхностный аппарат клеток разных организмов отличается.
У клеток бактерий, растений и грибов в состав надмембранного комплекса входит клеточная стенка, а животных клеток – гликокаликс.
Плазматическая мембрана
Клетки как прокариот, так и эукариот покрыты плазматической мембраной (от лат. membrana – кожура, пленка), 6-10 нм толщиной. Она ограничивает цитоплазму и защищает ее от воздействий окружающей среды.
Ее основная функция – транспорт веществ. Плазматическая мембрана определяет размеры клеток. В клетке нет открытых мембран со свободными концами.
На протяжении жизни клетки мембрана остается постоянной, но все ее составляющие постоянно обновляются.
Кроме того, различают внутренние мембраны. Ими внутренняя среда клеток разделена на отдельные функциональные участки – компартменты.
Одна из функций компартментов – это обеспечение возможности одновременного осуществления многих несовместимых биохимических процессов.
Разнообразные мембранные структуры были выявлены с помощью световой и электронной микроскопии. Крупнейшими компартментами являются ядро, митохондрии и т. п.
В биологических мембранах происходят процессы, связанные с преобразованием энергии, формированием и передачей возбуждения, восприятием и передачей информации, явлениями иммунитета и т. п. У многоклеточных организмов плазматические мембраны обеспечивают межклеточные контакты.
Плазматическая мембрана эукариотических клеток в определенных местах составляет единое целое с мембранами эндоплазматической сети. Мембраны эндоплазматической сети непосредственно связаны с мембранами комплекса Гольджи.
С помощью комплекса Гольджи воссоздаются клеточные структуры (лизосомы и т. п.). Лизосомы сливаются с пиноцитозными или фагоцитозными пузырьками. Последние возникают из плазматической мембраны. Клетка делится на большое количество ячеек.
Они играют важную роль в ходе процессов обмена.
После деления клетки из мембран эндоплазматической сети образуется ядерная мембрана. Внешняя ядерная мембрана является продолжением мембраны эндоплазматической сети.
Таким образом, единая мембранная система клетки составляет комплекс мембранных структур. Эти структуры связаны между собою пространственно и функционально.
Химический состав мембран
Все клеточные мембраны и эукариот, и прокариот имеют подобные химический состав и принцип организации. Но соотношения химических компонентов, детали строения могут отличаться, в зависимости от типа мембран и их функций.
Основные химические компоненты мембраны: липиды, белки и некоторое количество углеводов.
Белки являются основным функциональным компонентом биологических мембран. От сухой массы мембран составляют в среднем до 60 %. Они образуют комплексы с липидами. В строении мембран различают поверхностные и внутренние белки.
Поверхностные белки составляют около 30 % от общего количества мембранных белков. Они содержатся на внешней и внутренней поверхностях мембран. Поверхностные белки связаны с поверхностями мембран непосредственно или через двухвалентные катионы, преимущественно Са2+ и Mg2+электрическими силами. При разрушении клетки легко отделяются от мембран.
Внутренние белки составляют почти 70 % общего количества мембранных белков. Они погружены на разную глубину в двойной слой липидов. Иногда пронизывают мембрану насквозь. Такие белки связывают обе поверхности мембраны.
По биологической роли мембранные белки делят на ферментативные, защитные, рецепторные (сигнальные белки) и структурные.
Разные типы мембран имеют определенный набор ферментативных белков. На мембранах содержатся некоторые ферменты, которые принимают участие в регуляции обмена веществ, преобразовании энергии и т. п.
Некоторые мембранные белки (антитела и т. п.) выполняют защитную функцию.
Структурные белки принимают участие в стабилизации мембран.
Рецепторные белки способны в ответ на воздействие различных факторов окружающей среды изменять свою пространственную структуру и таким образом передавать сигнал в клетку.
Липиды составляют от сухой массы мембран 40 %. Преобладают среди липидов фосфолипиды (до 80 %). Фосфолипиды в своем составе имеют остатки фосфорной и серной кислот, которые образуют гидрофильные головки. Неполярная часть представлена остатками жирных кислот.
Углеводы не входят самостоятельно в состав мембран. Они образуют комплексы с белками или липидами: гликопротеиды или гликолипиды соответственно. Локализованы на внешней стороне внешней мембраны.
Структура биологических мембран
Общепринятая модель биологических мембран как прокариот, так и эукариот – жидкостно-мозаичная. Название происходит от того, что около 30 % липидов тесно связаны с внутренними белками, а остальные находятся в жидком состоянии.
Молекулы липидов образуют двойной слой, где полярные гидрофильные остатки фосфорной кислоты (головки) обращены к внешней и внутренней сторонам мембраны, к жидкой среде, неполярные хвосты – вглубь. Молекулы белков находятся или с внешней, или с внутренней стороны слоя липидов, или погружены в него.
Сверху мембрана напоминает мозаику, которая образована полярными головками липидов и поверхностными и внутренними белками.
Мембраны способны волнообразно двигаться, чем способствуют передвижению макромолекул. Поскольку входящие в состав мембран молекулы способны перемещаться, мембраны при незначительных повреждениях быстро восстанавливаются, могут легко сливаться одна с другой, растягиваться и сжиматься.
Между молекулами белков или их частями часто существуют поры, или канальцы, заполненные водой.
Поверхность мембраны неоднородная, чем обусловлены отличительные физиологические свойства разных участков. Она образует отростки, вгибы, складки, микроворсинки, которые намного увеличивают внешнюю и внутреннюю поверхности клетки.
Транспорт веществ через мембрану
Транспорт может быть как пассивным (без затрат энергии), так и активным (с затратами энергии).
Пассивный транспорт веществ через мембрану
Пассивный транспорт происходит посредством диффузии, осмоса, транспортных белков. Процессы пассивного и активного транспорта присущи всем типам мембран.
Диффузия – это процесс взаимопроникновения молекул. Происходит взаимопроникновение благодаря различию в концентрации вещества извне и внутри клетки по градиенту концентрации. Вещества через определенные участки или поры проникают через мембрану вследствие хаотичного теплового движения молекул без затрат энергии.
Диффузия зависит от проницаемости мембраны. Процесс пассивного транспорта обеспечивает избирательную проницаемость веществ через мембраны. Полупроницаемостъ мембраны – это способность выборочно пропускать в клетку и выводить из нее разные молекулы и ионы.
При этом, как и при диффузии, вещества перемещаются благодаря градиенту концентрации почти без затрат энергии.
Осмос – это диффузия воды через полупроницаемую мембрану из области с меньшей концентрацией растворенного вещества в область с большей концентрацией.
Существует несколько механизмов пассивного транспорта с помощью белков: 1) с участием подвижных белков-переносчиков, которые присоединяют транспортируемое вещество на одной поверхности мембраны, а освобождают на другой; 2) за счет изменения конфигурации внутренних белков, которые пересекают мембрану. Некоторые белки могут вращаться вокруг своей оси.
Фиксированные в мембране молекулы переносчиков могут образовывать цепь, и определенное вещество последовательно перемещается от одного звена этой цепи к другому.
Активный транспорт веществ через мембрану
Активный транспорт связан с затратами энергии, источником которой могут быть или различие концентрации ионов, которые возникают с обеих сторон мембраны, или энергия, которая высвобождается при расщеплении молекул АТФ.
На перенос веществ через плазматическую мембрану влияет различие концентрации ионов калия и натрия во внутренней и внешней средах клетки. Внутри живой клетки концентрация ионов калия всегда выше, чем извне, а ионов натрия – наоборот.
Возникает градиент концентрации, который ведет к поступлению в клетку посредством диффузии ионов натрия, а ионов калия – из нее. Концентрация ионов в клетке и вне ее никогда не выравнивается, поскольку существует особый механизм, который выводит ионы натрия из клетки и вводит туда ионы калия.
Такой механизм называется калиево-натриевым насосом. Процесс происходит с затратой энергии. Концентрация этих ионов с обеих сторон плазматической мембраны выравнивается в мертвых или замороженных клетках.
Благодаря калиево-натриевому насосу облегчается энергетический негатив – против градиента концентрации – транспорт низкомолекулярных соединений (глюкозы, аминокислот и т. п.).
К активному транспорту относятся цитозы. Выведение веществ из клетки называется экзоцитозом, введение их в клетку – эндоцитозом. Известно два вида эндоцитоза: фагоцитоз и пиноцитоз. При этом образуются пузырьки, окруженные мембраной, диаметром 0,01-2 мкм. Вещества в этих творениях сливаются или взаимодействуют с разнообразными мембранными структурами.
Фагоцитоз (от греч. фагос – пожирать) – активное поглощение твердых объектов, частичек органических веществ, мелких клеток и т. п.
Фагоцитоз наблюдается у клеток одноклеточных или многоклеточных животных, которые лишены клеточной стенки. Одноклеточные животные (амебы, фораминиферы и т. п.) и некоторые многоклеточные (клетки гидры и т. п.
) питаются благодаря фагоцитозу. Лейкоциты хордовых с помощью фагоцитоза выполняют защитную функцию.
Процесс фагоцитоза происходит в несколько этапов: 1) сближение клетки с объектом, который можно захватить; 2) образование фагосомы – плазматическая мембрана окутывает объект и проталкивает его в цитоплазму; 3) переваривание объекта (поступают лизосомы, содержащие гидролитические ферменты). Непереваренные остатки выводятся из клетки.
Пиноцитоз (от греч. пино – пью, вбираю) – это поглощение клеткой жидкостей вместе с растворенными в них соединениями. Происходит благодаря вгибанию мембраны. Наблюдается у клеток разнообразных организмов.
Клеточный уровеньУровни организации живого
Источник: https://xn—-9sbecybtxb6o.xn--p1ai/obshchaya-biologiya/stroenie-kletki-eukariot-yadernyh-obshhaya-harakteristika-kletok/
Строение эукариотической клетки
Клетки, образующие ткани животных и растений, значительно различаются по форме, размерам и внутреннему строению. Однако все они обнаруживают сходство в главных чертах процессов жизнедеятельности, обмена веществ, в раздражимости, росте, развитии, способности к изменчивости.
Клетки всех типов содержат два основных компонента, тесно связанных между собой, – цитоплазму и ядро. Ядро отделено от цитоплазмы пористой мембраной и содержит ядерный сок, хроматин и ядрышко. Полужидкая цитоплазма заполняет всю клетку и пронизана многочисленными канальцами.
Снаружи она покрыта цитоплазматической мембраной. В ней имеются специализированные структуры-органоиды, присутствующие в клетке постоянно, и временные образования – включения.
Мембранные органоиды: наружная цитоплазматическая мембрана (HЦM), эндоплазматическая сеть (ЭПС), аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии и пластиды. В основе строения всех мембранных органоидов лежит биологическая мембрана.
Все мембраны имеют принципиально единый план строения и состоят из двойного слоя фосфолипидов, в который с различных сторон ива разную глубину погружены белковые молекулы. Мембраны органоидов отличаются друг от друга лишь наборами входящих в них белков.
Схема строения эукариотической клетки. А – клетка животного происхождения; Б – растительная клетка:1 – ядро с хроматином и ядрышком, 2 – цитоплазматическая мембрана, 3- клеточная стенка, 4 – поры в клеточной стенке, через которые сообщается цитоплазма соседних клеток, 5 – шероховатая эндоплазматическая сеть, б – гладкая эндоплазматическая сеть, 7 – пиноцитозная вакуоль, 8 – аппарат (комплекс) Гольджи, 9 – лизосома, 10 – жировые включения в каналах гладкой эндоплазматической сети, 11 – клеточный центр, 12 – митохондрия, 13 -свободные рибосомы и полирибосомы, 14 – вакуоль, 15 – хлоропласт
Цитоплазматическая мембрана. У всех клеток растений, многоклеточных животных, у простейших и бактерий клеточная мембрана трехслойна: наружный и внутренний слои состоят из молекул белков, средний – из молекул липидов.
Она ограничивает цитоплазму от внешней среды, окружает все органоиды клетки и представляет собой универсальную биологическую структуру. В некоторых клетках наружная оболочка образована несколькими мембранами, плотно прилегающими друг к другу.
В таких случаях клеточная оболочка становится плотной и упругой и позволяет сохранить форму клетки, как, например, у эвглены и инфузории туфельки. У большинства растительных клеток, помимо мембраны, снаружи имеется еще толстая целлюлозная оболочка – клеточная стенка.
Она хорошо различима в обычном световом микроскопе и выполняет опорную функцию за счет жесткого наружного слоя, придающего клеткам четкую форму.
На поверхности клеток мембрана образует удлиненные выросты – микроворсинки, складки, впячивания и выпячивания, что во много раз увеличивает всасывающую или выделительную поверхность.
С помощью мембранных выростов клетки соединяются друг с другом в тканях и органах многоклеточных организмов, на складках мембран располагаются разнообразные ферменты, участвующие в обмене веществ.
Отграничивая клетку от окружающей среды, мембрана регулирует направление диффузии веществ и одновременно осуществляет активный перенос их внутрь клетки (накопление) или наружу (выделение).
За счет этих свойств мембраны концентрация ионов калия, кальция, магния, фосфора в цитоплазме выше, а концентрация натрия и хлора ниже, чем в окружающей среде. Через поры наружной мембраны из внешней среды внутрь клетки проникают ионы, вода и мелкие молекулы других веществ.
Проникновение в клетку относительно крупных твердых частиц осуществляется путем фагоцитоза (от греч. “фаго” – пожираю, “питое” – клетка). При этом наружная мембрана в месте контакта с частицей прогибается внутрь клетки, увлекая частицу в глубь цитоплазмы, где она подвергается ферментативному расщеплению. Аналогичным путем в клетку попадают и капли жидких веществ; их поглощение называетсяпиноцитозом (от греч. “пино” – пью, “цитос” – клетка). Наружная клеточная мембрана выполняет и другие важные биологические функции.
Цитоплазма на 85 % состоит из воды, на 10 % – из белков, остальной объем приходится на долю липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и минеральных соединений; все эти вещества образуют коллоидный раствор, близкий по консистенции глицерину.
Коллоидное вещество клетки в зависимости от ее физиологического состояния и характера воздействия внешней среды имеет свойства и жидкости, и упругого, более плотного тела. Цитоплазма пронизана каналами различной формы и величины, которые получили название эндоплазматической сети.
Их стенки представляют собой мембраны, тесно контактирующие со всеми органоидами клетки и составляющие вместе с ними единую функционально-структурную систему для осуществления обмена веществ и энергии и перемещения веществ внутри клетки.
В стенках канальцев располагаются мельчайшие зернышки-гранулы, называемые рибосомами. Такая сеть канальцев называется гранулярной.
Рибосомы могут располагаться на поверхности канальцев разрозненно или образуют комплексы из пяти-семи и более рибосом, называемые полисомами.
Другие канальцы гранул не содержат, они составляют гладкую эндоплазматическую сеть. На стенках располагаются ферменты, участвующие в синтезе жиров и углеводов.
Внутренняя полость канальцев заполнена продуктами жизнедеятельности клетки. Внутриклеточные канальцы, образуя сложную ветвящуюся систему, регулируют перемещение и концентрацию веществ, разделяют различные молекулы органических веществ и этапы их, синтеза.
На внутренней и внешней поверхности мембран, богатых ферментами, осуществляется синтез белков, жиров и углеводов, которые либо используются в обмене веществ, либо накапливаются в цитоплазме в качестве включений, либо выводятся наружу.
Рибосомы встречаются во всех типах клеток – от бактерий до клеток многоклеточных организмов.
Это округлые тельца, состоящие из рибонуклеиновой кислоты (РНК) и белков почти в равном соотношении. В их состав непременно входит магний, присутствие которого поддерживает структуру рибосом. Рибосомы могут быть связаны с мембранами эндоплазматической сети, с наружной клеточной мембраной или свободно лежать в цитоплазме. В них осуществляется синтез белков.
Рибосомы кроме цитоплазмы встречаются в ядре клетки. Они образуются в ядрышке и затем поступают в цитоплазму.
Комплекс Гольджи в растительных клетках имеет вид отдельных телец, окруженных мембранами. В животных клетках этот органоид представлен цистернами, канальцами и пузырьками.
В мембранные трубки комплекса Гольджи из канальцев эндоплазматической сети поступают продукты секреции клетки, где они химически перестраиваются, уплотняются, а затем переходят в цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся из нее.
В цистернах комплекса Гольджи происходит синтез полисахаридов и их объединение с белками, в результате чего образуются гликопротеиды.
Митохондрии – небольшие тельца палочковидной формы, ограниченные двумя мембранами. От внутренней мембраны митохондрии отходят многочисленные складки – кристы, на их стенках располагаются разнообразные ферменты, с помощью которых осуществляется синтез высокоэнергетического вещества – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).
В зависимости от активности клетки и внешних воздействий митохондрии могут перемещаться, изменять свои размеры, форму. В митохондриях найдены рибосомы, фосфолипиды, РНК и ДНК.
С присутствием ДНК в митохондриях связывают способность этих органоидов к размножению путем образования перетяжки или почкованием в период деления клетки, а также синтез части митохондриальных белков.
Лизосомы – мелкие овальные образования, ограниченные мембраной и рассеянные по всей цитоплазме. Встречаются во всех клетках животных и растений. Они возникают в расширениях эндоплазматической сети и в комплексе Гольджи, здесь заполняются гидролитическими ферментами, а затем обособляются и поступают в цитоплазму.
В обычных” условиях лизосомы переваривают частицы, попадающие в клетку путем фагоцитоза, и органоиды отмирающих клеток. Продукты лизиса выводятся через мембрану лизосомы в цитоплазму, где они включаются в состав новых молекул.
При разрыве лизоеомной мембраны ферменты поступают в цитоплазму и переваривают ее содержимое, вызывая гибель клетки.
Пластиды есть только в растительных клетках и встречаются, у большинства зеленых растений. В пластидах синтезируются и накапливаются органические вещества. Различают пластиды трех видов: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
Хлоропласты – зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл. Они находятся в листьях, молодых стеблях, незрелых плодах. Хлоропласты окружены двойной мембраной. У высших растений внутренняя часть хлоропластов заполнена полужидким веществом, в котором параллельно друг другу уложены пластинки.
Парные мембраны пластинок, сливаясь, образуют стопки, содержащие хлорофилл (рис. 6). В каждой стопке хлоропластов высших растений чередуются слои молекул белка и молекул липидов, а между ними располагаются молекулы хлорофилла.
Такая слоистая структура обеспечивает максимум свободных поверхностей и облегчает захват и перенос энергии в процессе фотосинтеза.
Хромопласты – пластиды, в которых содержатся растительные пигменты (красный или бурый, желтый, оранжевый). Они сосредоточены в цитоплазме клеток цветков, стеблей, плодов, листьев растений и придают им соответствующую окраску. Хромопласты образуются из лейкопластов или хлоропластов в результате накопления пигментов каротиноидов.
Лейкопласты-бесцветные пластиды, располагающиеся в неокрашенных частях растений: в стеблях, корнях, луковицах и др. В лейкопластах одних клеток накапливаются зерна крахмала, в лейкопластах других клеток – масла, белки.
Все пластиды возникают из своих предшественников – пропластид. В них выявлена ДНК, которая контролирует размножение этих органоидов.
Клеточный центр, или центросома, играет важную роль при делении, клетки и состоит из двух центриолей.
Он встречается у всех клеток животных и растений, кроме цветковых, низших грибов и некоторых, простейших. Центриоли в делящихся клетках принимают участие в формировании веретена деления и располагаются на его полюсах.
В делящейся клетке первым делится клеточный центр, одновременно образуется ахроматиновое веретено, ориентирующее хромосомы при расхождении их к полюсам. В дочерние клетки отходит по одной центриоле.
У многих растительных и животных клеток имеются органоиды специального назначения: реснички, выполняющие функцию движения (инфузории, клетки дыхательных путей), жгутики (простейшие одноклеточные, мужские половые клетки у животных и растений и др.).
Включения –временные элемеаты, возникающие в клетке на определенной стадии ее жизнедеятельности в результате синтетической функции. Они либо используются, либо выводятся из клетки.
Включениями являются также запасные питательные вещества: в растительных клетках-крахмал, капельки жира, блки, эфирные масла, многие органические кислоты, соли органических и неорганических кислот; в животных клетках – гликоген (в клетках печени и мышцах), капли жира (в подкожной клетчатке); Некоторые включения накапливаются в клетках как отбросы – в виде кристаллов, пигментов и др.
Вакуоли – это полости, ограниченные мембраной; хорошо выражены в клетках растений и имеются у простейших. Возникают в разных участках расширений эндоплазматической сети. И постепенно отделяются от нее.
Вакуоли поддерживают тургорное давление, в них сосредоточен клеточный или вакуолярный сок, молекулы которого определяют его осмотическую концентрацию. Считается, что первоначальные продукты синтеза – растворимые углеводы, белки, пектины и др.
– накапливаются в цистернах эндоплазматической сети. Эти скопления и представляют собой зачатки будущих вакуолей.
Цитоскелет. Одной из отличительных особенностей эукариотической клетки является развитие в ее цитоплазме скелетных образований в виде микротрубочек и пучков белковых волокон.
Элементы цитоскелета тесно связаны с наружной цитоплазматической мембраной и ядерной оболочкой, образуют сложные переплетения в цитоплазме.
Опорные элемеиты цитоплазмы определяют форму клетки, обеспечивают движение внутриклеточных структур и перемещение всей клетки.
Ядро клетки играет основную роль в ее жизнедеятельности, с его удалением клетка прекращает свои функции и гибнет.
В большинстве животных клеток одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (печень и мышцы человека, грибы, инфузории, зеленые водоросли).
Эритроциты млекопитающих развиваются из клеток-предшественников, содержащих ядро, но зрелые эритроциты утрачивают его и живут недолго.
Ядро окружено двойной мембраной, пронизанной порами, посредством которых оно тесно связано с каналами эндоплазматической сети и цитоплазмой.
Внутри ядра находится хроматин – спирализованные участки хромосом. В период деления клетки они превращаются в палочковидные структуры, хорошо различимые в световой микроскоп.
Хромосомы – это сложный комплекс белков с ДНК, называемый нуклеопротеидом.
Функции ядра состоят в регуляции всех жизненных отправлений клетки, которую оно осуществляет при помощи ДНК и РНК-материальных носителей наследственной информации.
В ходе подготовки к делению клетки ДНК удваивается, в процессе митоза хромосомы расходятся и передаются дочерним клеткам, обеспечивая преемственность наследственной информации у каждого вида организмов.
Кариоплазма – жидкая фаза ядра, в которой в растворенном виде находятся продукты жизнедеятельности ядерных структур
Ядрышко – обособленная, наиболее плотная часть ядра. В состав ядрышка входят сложные белки и РНК, свободные или связанные фосфаты калия, магния, кальция, железа, цинка, а также рибосомы. Ядрышко исчезает перед началом деления клетки и вновь формируется в последней фазе деления.
Таким образом, клетка обладает тонкой и весьма сложной организацией. Обширная сеть цитоплазматических мембран и мембранный принцип строения органоидов позволяют разграничить множество одновременно протекающих в клетке химических реакций.
Каждое из внутриклеточных образований имеет свою структуру и специфическую функцию, но только при их взаимодействии возможна гармоничная жизнедеятельность клетки.На основе такого взаимодействия вещества из окружающей среды поступают в клетку, а отработанные продукты выводятся из нее во внешнюю среду – так совершается обмен веществ.
Совершенство структурной организации клетки могло возникнуть только в результате длительной биологической эволюции, в процессе которой выполняемые ею функции постепенно усложнялись. Простейшие одноклеточные формы представляют собой и клетку, и организм со всеми его жизненными проявлениями.
В многоклеточных организмах клетки образуют однородные группы – ткани. В свою очередь ткани формируют органы, системы, и их функции определяются общей жизнедеятельностью целостного организма.
Помимо организмов с типичной клеточной организацией (эукариотические клетки) существуют относительно простые, доядерные, илипрокариотические, клетки – бактерии и синезеленые, у которых отсутствуют оформленное ядро, окруженное ядерной мембраной, и высокоспециализированные внутриклеточные органоиды.
Особую форму организации живого представляют вирусы и бактериофаги (фаги). Их строение крайне упрощено: они состоят из ДНК (либо РНК) и белкового футляра. Свои функции обмена веществ и размножения вирусы и фаги осуществляют только внутри клеток другого организма: вирусы – внутри клеток растений и животных, фаги – в бактериальных клетках как паразиты на, генетическом уровне.
Источник: https://www.examen.ru/add/manual/school-subjects/natural-sciences/biology/uchenie-o-kletke/stroenie-eukarioticheskoj-kletki/
Мир науки
Поверхностный аппарат прокариот
Плазмалемма является единственной мембраной прокариотических клеток. Для защиты клетки снаружи плазмалемме в большинстве случаев расположена клеточная стенка. Также, довольно часто, извне клетка
защищается еще и слизистой капсулой. Клеточная стенка прокариот образует сложные соединения аминокислот и моносахаридов – пепти-догликаны. Пидмембранного комплекса в клетках прокариот не было обнаружено.
На поверхности бактериальных клеток часто встречаются бактериальные жгутики и пили (шипики, ворсинки, выросты). Жгутики обеспечивают движение бактерий, а пили помогают клеткам прикрепляться к другим клеткам или каких-либо объектов. Один из типов пили обеспечивает обмен генетическим материалом между различными клетками.
Общие особенности поверхностного аппарата эукариот
Поверхностный аппарат эукариот является более сложным и имеет большие размеры. Это связано с большим размером эукариотических клеток, которым для эффективного обмена веществ с окружающей средой нужна большая поверхность. Увеличение поверхности клетки часто достигается благодаря образованию на поверхности клетки различных выростов.
Жгутики и реснички эукариот отличаются от прокариотических и имеют более сложное строение. Взаимодействие поверхностного аппарата с цитоплазмой клетки происходит посредством пидмембранного комплекса.
Пидмембранний комплекс является производным цитоскелета и представлен системой микрониток и микро-трубочек, которые взаимодействуют с белками плазмалемме и влияют на их не расположение и функционирование.
Поверхностный аппарат клеток растений и грибов
Характерной особенностью поверхностного аппарата этих групп еука-патриотический организмов является наличие жесткой клеточной стенки. Развитию этой структуры способствует неподвижный или малоподвижный образ жизни грибов и растений. Основой клеточной стенки большинства грибов является хитин.
Однако, целый ряд грибов (например, обычные дрожжи) имеет клеточную стенку, образованную преимущественно другими полисахаридами (глюкан и маннанамы). Клеточная стенка растений построена преимущественно из целлюлозы. В ее состав также входят более сложные полисахариды – пектины.
Для предоставления клеточной оболочке большей прочности древесные растения насыщают слои целлюлозы оболочек своих клеток особым веществом – лигнином. Это позволяет создавать в условиях суши высокие и крепкие стволы, способны выдерживать большие нагрузки.
Именно одеревеневшие клеточные стенки, пропитанные лигнином, обусловливают хозяйственные свойства деревьев, которые широко используются в строительных работах и при изготовлении деревянных бытовых предметов.
Клеточная стенка изолирует клетки организма друг от друга. Поэтому для осуществления обмена веществ между ними образуются плазмодесмы – специальные тяжи цитоплазмы, соединяющие соседние клетки.
В том случае, когда происходит значительное одеревенение клеток в определенной ткани растения, клеточные стенки становятся толще.
При этом плазмодесмы исчезают, а погибают вследствие прекращения обмена веществ.
Поверхностный аппарат клеток животных
Большинство животных – подвижные организмы. Поэтому их ткани должны быть упругими. Поэтому клеточная стенка в них отсутствует. Но в простейших поверхностный аппарат может образовывать жесткую опорную структуру (скелет, пеликула) для обеспечения движения клетки.
Животные имеют сложную организацию, и эффективное взаимодействие отдельных клеток для них является жизненно необходимой. Поэтому надмембран-ный комплекс у клеток животных развит очень сильно.
Углеводы, входящие в состав глюкопротеидив и гликолипидов, образуют гликокаликс, который имеет вид волокнисто-слизистой массы.
В состав гликокаликса могут содержать межклеточного вещества или части гликокаликса соседних клеток.
Кроме непосредственного взаимодействия для обмена информацией между клетками животных часто используются сигнальные молекулы.
Классическим примером таких молекул являются гормоны, которые вырабатываются железами внутренней секреции и транспортируются с помощью крови.
После достижения клетки-мишени молекула гормона взаимодействует с рецептором плазмалемме. Это вызывает цепочку реакций, с помощью которого инициируется определенная реакция клетки.
Важную роль поверхностные структуры клеток животных играют и в работе иммунной системы. Клетки иммунной системы распознают чужие клетки именно по особенностям их поверхностного аппарата. По-страдали клетки собственного организма также приобретают нехарактерных черт в строении поверхностных структур и также уничтожаются иммунной системой.
Источник: http://worldofscience.ru/biologija/6543-poverkhnostnyj-apparat-kletki-ego-funktsii.html
Поверхностный аппарат клетки
Снаружи любой клетки формируется поверхностный аппарат, включающий цитоплазматическую мембрану, надмембранный комплекс и субмембранные структуры.
Надмембранный комплекс. Наружная клеточная мембрана животных клеток покрыта слоем олигосахаридных цепей. Это углеводное покрытие мембраны называют гликокаликсом. Он выполняет рецепторную функцию.
У растительных клеток поверх наружной клеточной мембраны располагается плотный целлюлозный слой с порами, через которые осуществляется связь между соседними клетками посредством цитоплазматических мостиков.
У клеток грибов поверх плазмалеммы – плотный слой хитина.
У бактерий – муреина.
Надмембранный комплекс животной клетки (гликокаликс)создает необходимое для клетки микроокружение, является местом, где находятся внеклеточные ферменты, выполняет рецепторную функцию и т.д. Однако клетки растений, грибов и прокариот отличаются от животных клеток тем, что их клеточная оболочка выполняет каркасную, защитную и важнейшую функцию – осморегуляции.
Кроме того, у многих бактерий и некоторых растительных клеток снаружи клеточной стенки формируется слизистая капсула, которая надежно защищает клетку от чрезмерной потери влаги, резкого перепада температур и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Сравнительная характеристика поверхностных аппаратов (ПАК) прокариотических и различных эукариотических клеток приведена в таблице 2.
Таблица 2
Поверхностный аппарат клетки
| Компоненты ПАК | БАКТЕРИЙ | РАСТЕНИЙ | ЖИВОТНЫХ | ГРИБОВ | |
| Надмембранный комплекс | Слизистая капсула | + | ± | _ | _ |
| Клеточная стенка (оболочка) | + из муреина | + из целлюлозы | _ | + из хитина | |
| Гликокаликс | _ | _ | + | _ | |
| Плазмалемма | + образует мезосомы | + | + | + | |
| Субмембранные структуры | – | + | + | + |
ЦИТОПЛАЗМА
Цитоплазма (греч. citos – клетка, plazma – вылепленная) – это внутренняя среда клетки. Включает гиалоплазму, цитоскелет, органоиды и включения.
❇ Гиалоплазма (матрикс) заполняет пространство между плазмалеммой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Это тонкозернистое, полупрозрачное, вязкое, студенистое вещество цитоплазмы.
Химический состав. Гиалоплазма – это коллоидный раствор с высоким содержанием воды и белков. Гиалоплазма способна переходить из золеобразного (жидкого) состояния в гелеобразное. Состав гиалоплазмы определяет осмотические свойства клетки.
Н2О 70 – 75%,
белки 10 – 20%,
липиды 1 – 5%,
углеводы 0,2 – 2%,
нуклеиновые кислоты 1 – 2%,
минеральные соединения 1 – 1,5%,
АТФ и другие низкомолекулярные органические вещества 0,1 – 0,5%.
Функции: 1) транспортная: обеспечивает перемещение веществ в клетке;
2) обменная: является средой для протекания химических реакций внутри клетки;
3) собственно внутренняя среда клетки, в которую погружены все другие компоненты цитоплазмы и ядро.
❇ Органоиды– это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке определенные функции. Исходя из мембранного принципа строения и функциональной принадлежности, все органоиды клетки делятся на две большие группы: органоиды общего и специального назначения.
Органоиды специального значения присутствуют у простейших (органоиды движения – ложноножки, реснички, жгутики), органоид осморегуляции – сократительная вакуоль, органоиды защиты и нападения – трихоцисты, светочувствительный глазок – стигма) и в специализированных клетках многоклеточных организмов (реснички, жгутики, микроворсинки).
Органоиды общего значения встречаются абсолютно во всех эукариотических клетках и подразделяются на немембранные и мембранные.
К немембранным органоидам клетки общего значения относятся рибосомы, клеточный центр (центросома), микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты (микрофибриллы).
Мембранные органоиды могут быть одно- и двумембранные.
Одномембранный принцип строения имеют эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы и растительные вакуоли.
Одномембранные органоиды клетки объединяются в вакуолярную систему, компоненты которой представляют собой отдельные или связанные друг с другом отсеки, распределенные закономерным образом в гиалоплазме.
Так, различные вакуоли (вакуоли растительных клеток, пероксисомы, сферосомы и др.) возникают из пузырьков эндоплазматического ретикулума, в то время как лизосомы – из пузырьков вакуолярного комплекса аппарата Гольджи.
Двумембранными органоидами клетки являются митохондрии и пластиды (лейкопласты, хлоропласты и хромопласты).
Таким образом, все мембранные элементы цитоплазмы представляют собой замкнутые, закрытые объемные зоны, отличные по составу, свойствам и функциям от гиалоплазмы. Для их описания часто употребляют термин «компартмент» – купе.
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (РЕТИКУЛУМ)
Органоид общего значения, имеющий одномембранный принцип строения. В 1945году К.Портер с сотрудниками увидел в электронном микроскопе большое число мелких вакуолей и каналов, соединяющихся друг с другом и образующих что-то наподобие рыхлой сети (ретикулум). Было видно, что стенки этих вакуолей и канальцев ограничены тонкими мембранами.
Структура: ЭПС представляет собой сеть из пузырьков, каналов, цистерн, густо оплетающих центральную часть цитоплазмы (эндоплазму) и занимающих 50-70 % ее объема.
Различают два вида ЭПС: гранулярную (зернистую, шероховатую) и агранулярную (гладкую). На мембранах гранулярной сети расположены рибосомы, на гладкой их нет.
Основными функциями ЭПС являются: синтетическая – на гранулярной – синтез белка в рибосомах, на гладкой – углеводов и липидов; транспортная – синтезированные вещества перемещаются по каналам ЭПС внутри клетки и за её пределы.
Типы ЭПС
| Шероховатая (гранулярная) ЭПС | Гладкая (агранулярная) ЭПС |
| В структуре преобладают цистерны, несущие на мембране гранулы. | Преобладают каналы и пузырьки,просвет которых отграничен от цитоплазмы одной мембраной, на которой гранулы отсутствуют. |
| Гранулы – рибосомы | Рибосомы отсутствуют, в мембрану встроены ферментыпо принципу каталитического конвейера. |
| Функции: 1) синтез белков. В отличие от свободных рибосом цитоплазмы, которые синтезируют белки для «домашнего» пользования, на гранулярной ЭПС происходит синтез «экспортируемых» белковклетки и их сегрегация; 2)синтез ферментов для внутриклеточного пищеварения; 3) синтез структурных белков клеточных мембран; 4)транспортная; 5) компартментализация | Функции: 1) синтез липидов (главным образом, предшественников стероидов); 2)синтезуглеводов(олигосахаридов); 3)образование пероксисом, вакуолей растительных клеток; 4) детоксикация вредных веществ (например, барбитураты, аспирин и др. в гладкой ЭПС клеток печени); 5) депонирование ионов кальция (Ca2+) в саркоплазматическом ретикулуме поперечнополосатых мышц; 6)транспортная; 7) компартментализация |
КОМПЛЕКС (АППАРАТ) ГОЛЬДЖИ
Органоид общего значения, имеющий одномембранный принцип строения. В 1898году итальянский ученый Камилло Гольджи выявил и описал в нервных клетках образования, которые он назвал «внутренним сетчатым аппаратом».
Структурной и функциональной единицей комплекса Гольджи является диктиосома. В растительной клетке количество диктиосом больше, чем в животной.
На одну диктиосому приходятся4–8 цистернв виде уплощенных мешочков d = 0,05–10 нм.
Цистерны располагаются одна над другой наподобие стопки блинов на расстоянии 25–30 нм друг от друга, никаких структурных связей между ними нет.
Число диктиосом варьирует от одной до нескольких тысяч в зависимости от вида клетки. Это образование имеет чашеобразную форму и тесно связано с гладкой ЭПС.
Функции: 1) место сортировки, созревания, хранения, упаковки и выведения веществ, синтезированных в клетке;
2) образованиесекреторных гранул (включений);
3)посредник между ЭПС и цитоплазматической мембраной в процессе экзоцитоза;
4) участие в метаболических процессах (синтез полисахаридов) и химических преобразованиях (синтез стероидов);
5) образование первичных лизосом;
6) участие в формировании клеточных мембран;
7) компартментализация.
ЛИЗОСОМЫ
Органоиды общего значения, имеющие одномембранный принцип строения. В 1949 году группа биохимиков во главе с Де Дювом открыла лизосомы как мембранные внутриклеточные частицы.
Форма: сферическая.
Размеры: 0,2 – 1,0 мкм.
Структура: лизосома представляет собой пузырек, отграниченный от цитоплазмы однослойной мембраной, который несет более 60 протеолитических ферментов (20% из них сосредоточены на мембране лизосом, 80% – внутри).
Типы: 1) первичные лизосомы;
2) вторичные лизосомы (пищеварительные вакуоли);
3) остаточные тельца (телолизосомы);
4) аутофагосомы.
Первичные лизосомы – это пузырьки d=100 нм, отшнуровавшиеся от комплекса Гольджи и содержащие протеолитические ферменты (гидролазы). В дальнейшем, когда первичная лизосома сливается с фагосомой (пиносомой) – вакуолью, содержащей субстрат, она становится вторичной лизосомой.
Внутри пищеварительной вакуоли происходит внутриклеточное переваривание. Судьба поглощенных биогенных веществ заключается в их расщеплении гидролазами до мономеров и в транспорте этих мономеров через мембрану лизосомы в состав гиалоплазмы, где они повторно утилизируются, включаются в различные синтетические и обменные процессы.
Однако расщепление в ряде клеток может идти не до конца. Тогда в лизосомах накапливаются непереваренные продукты, в них нет ферментов, такие лизосомы получили название телолизосом. У человека при старении организма в клетках мозга, печени, мышечных волокнах в телолизосомах находят «пигмент старения» – липофусцин.
Судьба остаточных телец может быть двоякой: одни выбрасываются из клетки путем экзоцитоза, другие (липофусциновые гранулы) остаются в клетках вплоть до их гибели.
Аутофагосомы по морфологии близки к вторичным лизосомам, но с тем отличием, что их субстратами являются фрагменты или даже целые цитоплазматические структуры (митохондрии, элементы ЭПС, рибосомы и др.).
Функция:
Аутофагия – расщепление эндогенных биологических молекул, представляющих собой «сломанные», «изношенные» клеточные компоненты, что обеспечивает утилизацию в клетке баластных, дефектных органоидов или саморастворение органелл, особенно часто происходящее в условиях пищевого или кислородного голодания. Лизосомы имеют отношение к апоптозу (гибели клетки), когда клетка «переваривает» себя (аутолиз – саморастворение).
Гетерофагия – расщепление экзогенных биологических молекул, попавших в клетку путем фагоцитоза (твердые вещества в упаковке) или пиноцитоза (капля в упаковке).
ПЕРОКСИСОМЫ (микротельца)
Органоиды общего значения, имеющие одномембранный принцип строения. Впервые пероксисомы были выделены из печени и почек.
Форма: сферическая.
Размеры: у мелких 0,15–0,25 мкм, которые обнаруживаются во всех клетках; 0,3–1,5 мкм у крупных, которые находятся в клетках печени и почек.
Структура: пероксисома – это округлое тельце, окруженное по периферии одним слоем мембраны. Внутри располагается сердцевина в виде кристаллов, представленных фибриллами или трубочками, и гранулярный матрикс.
Во фракциях пероксисом обнаруживаются ферменты, связанные с метаболизмом перекиси водорода – это различные оксидазы, выделенные из сердцевины, и каталаза, содержащаяся в матриксе.
Каталаза составляет до 40% всех белков в пероксисоме и играет важную защитную роль.
Оксидазы катализируют образование пероксида водорода, который, будучи токсичным, разрушается затем под действием пероксидазы и каталазы. Эти реакции включены в различные метаболические циклы, например, обмен мочевой кислоты в клетках печени и почек.
Функция: 1) нейтрализация перекиси, которая является токсичным веществом для клетки;
2) депо для ряда ферментов, которые играют важную роль при превращении жиров в углеводы и катаболизме пуринов.
ВАКУОЛИ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК
Органоиды общего значения, имеющие одномембранный принцип строения и встречающиеся только в клетках растений.
Размер и количество: определяются возрастом клетки. В молодых клетках вакуоли возникают из мелких пузырьков, отщепившихся от ЭПС. По мере роста и дифференцировки клетки мелкие вакуоли сливаются друг с другом и образуют одну или несколько крупных вакуолей, занимающих до 80% объема всей клетки. В результате цитоплазма с ядром и органоидами оттесняется на периферию.
Структура: центральные вакуоли отделены от цитоплазмы одинарной мембраной – тонопластом, который сходен по толщине с плазмолеммой.
Полость вакуоли заполнена клеточным соком.
В состав клеточного сока входят неорганические соли, сахара, органические кислоты и их соли, другие низкомолекулярные вещества, а также некоторые высокомолекулярные соединения (например, белки).
Функции: 1) осморегуляция: благодаря полупроницаемости тонопласта и плазмолеммы сохраняется соответствующая молекулярная концентрация клеточного сока, т.е. вакуоль функционирует в качестве осмометра;
2) экскреторная: через тонопласт могут удаляться все водорастворимые продукты обмена (алкалоиды – никотин, кофеин; полифенолы);
3) запасающая: в клеточном соке накапливаются фосфаты K+, Na+, Ca2+, соли органических кислот (оксалаты, цитраты и др.), сахара и белки.
РИБОСОМЫ
Органоид, не имеющий мембранного строения. Это единственный органоид общего значения, который присутствует в клетках как прокариот, так и эукариот. Рибосомы впервые были описаны в 1955 г. Дж. Паладе (гранулы Паладе), который доказал, что они представляют собой рибонуклеопротеидные комплексы (РНП).
Химическая природа: РНП= р-РНК+белок.
На долю рибосом приходится 85% РНК, представленной в клетке.
Форма: рибосома имеет грибовидную форму, так как состоит из двух субъединиц: большой и малой, между ними располагается функциональный центр рибосомы (ФЦР), в котором во время биосинтеза белка (период трансляции) располагается и-РНК двумя своими триплетами и работает ферментативный комплекс, обеспечивающий сборку белковой молекулы из аминокислот.
|
Размеры: 15 – 35 нм. Размер полной рибосомы прокариотических клеток – 20х17х17 нм, эукариотических – 25х20х20 нм.
Место образования: образование субъединиц рибосом происходит в ядрышках ядра. Сборка субъединиц в целостную рибосому осуществляется в цитоплазме при достижении концентрации ионов магния (Mg2+) 0.
001М, если указанная концентрация уменьшается, происходит диссоциация субъединиц. Когда концентрация Mg2+ увеличивается в десять раз, достигая значения 0.
01М, две рибосомы взаимодействуют друг с другом, образуя димер.
Локализация в клетке: рибосомы располагаются
Функция: синтез белка в клетке – это «фабрики по производству белка».
В процессе биосинтеза белка несколько рибосом (от 5 до 70) прикрепляются к и-РНК наподобие «нитки бус». Эта структура называется полирибосомой или полисомой, благодаря ей процесс сборки полипептидной цепи ускоряется во много раз.
Источник: https://pdnr.ru/a27615.html
Строение клеток эукариот. Строение клеточной оболочки : Биология
Тип урока:
комбинированный.
Методы:
- Словесный
- Наглядный
- Практический
- Проблемно–поисковый
Цели урока:
Развивающая:
Обеспечение урока:
Межпредметные связи:
ботаника, зоология, анатомия и физиология человека.
План урока
- Организационный момент 5 мин.
.
- Разделение организмов на про– и эукариоты. (Словесный метод) 10 мин.
- Строение клеток растений и животных. (Самостоятельная работа с использованием раздаточного дидактического материала. Осуществление наглядного, практического и проблемно–поискового методов). 35 мин.
- Строение оболочки клеток (Словесный и наглядный метод). 20 мин.
- Поступление веществ в клетку (Словесный метод) 10 мин.
(Словесный метод) 5 мин.
5 мин.
По форме клетки необычайно разнообразны: одни как шарики, другие как звездочки со многими лучами, третьи вытянутые и т.д.
Различны клетки и по размеру – от мельчайших, с трудом различимых в световом микроскопе, до прекрасно видимых невооруженным глазом (например, икринки рыб и лягушек).
Любое яйцо, в том числе гигантские окаменевшие яйца ископаемых динозавров, которые хранятся в палеонтологических музеях, тоже были когда–то живыми клетками. Зато если вести речь о главных элементах внутреннего строения, все клетки схожи между собой [5]
|
Организмы. |
|
| Прокариоты (бактерии и сине–зеленые водоросли). | Эукариоты (растения, жи вотные, грибы). |
Отличия Прокариот от Эукариот
.
- Эукариоты имеют настоящее ядро: генетический аппарат эукариотной клетки защищен оболочкой, схожей с оболочкой самой клетки.
- Включенные в цитоплазму органоиды окружены мембраной.
- Строение клеток растений и животных.
Прокариоты (от лат. Pro–перед, раньше, вместо и греч. karyon– ядро), организмы, клетки которых не имеют ограниченного мембраной ядра–все бактерии, включая архибактерий и цианобактерии. Общее число видов прокариот около 6000. Аналог ядра– структура, состоящая из ДНК, белков и РНК.
Генетическая система прокариот (генофор) закреплена на клеточной мембране и соответствует примитивной хромосоме. Размножаются прокариоты без выраженного полового процесса. Прокариоты способны осуществлять ряд физиологических процессов, например, некоторые прокариоты фиксируют молекулярный азот.
[1] После вступительной беседы учащиеся рассматривают строение прокариотической клетки, сравнивая основные особенности строения с типами эукариотической клетки. (Рис.2)
Эукариоты – это высшие организмы, имеющие четко оформленное ядро, которое обладает оболочкой (кариомембраной), эта оболочка отделяет его от цитоплазмы.
К эукариотам относятся все высшие животные и растения, а также одноклеточные и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие. Ядерная ДНК у эукариот заключена в хромосомах.
Эукариоты обладают ограниченными мембраной клеточными органоидами. [1]
При прохождении ботаники, зоологии и анатомии человека вы уже знакомились со строением различных типов клеток, давайте немножко с вами повторим. (Рис.1;задание 1) [6]
Строение и функции органоидов растительных и животных клеток
Таблица заполняется по раздаточному материалу (Рис. 4), (Рис.3).
| Органоиды клетки |
Строение органоидов |
Функция |
Присутствие органоидов в клетках | |
|
растений |
животных |
|||
| Хлоропласт | Представляет собой разновидность пластид. | Окрашивает растения в зеленый цвет, в нем происходит фотосинтез |
+ |
– |
| Лейкопласт | оболочка состоит из двух элементарных мембран, внутренняя из них, врастая в строму, образует немногочисленные тилакоиды. | Окрашивает растения в желтый цвет, синтезирует и накапливает крахмал. |
+ |
– |
| Хромопласт | пластид с жёлтой, оранжевой и красной окраской, окраска обусловлена пигментами – каротиноидами | Бесцветное окрашивание растения |
+ |
– |
| Вакуоль | Занимает до 90 % объема зрелой клетки, заполнена клеточным соком | Функция питания |
+ |
– |
| Микротрубочки | Состоят из белка тубулина, расположены около плазматической мембраны | Участвуют в отложении целлюлозы на клеточных стенках, участвуют в перемещении в цитоплазме различных органоидов. При делении клетки микротрубочки составляют основу структуры веретена деления |
+ |
+ |
| Плазматическая мембрана | Состоит из билипидного слоя, пронизанного белками, погруженными на различную глубину. | Барьер, транспорт веществ, сообщение клеток между собой |
+ |
+ |
| Гладкий ЭПР | Система плоских и ветвящихся трубочек. | Осуществляет синтез и выделение липидов |
+ |
+ |
| Шероховатый ЭПР | Название получил из–за множества рибосом, находящихся на его поверхности | Синтез белков, их накопление и преобразование для выделения из клетки наружу |
+ |
+ |
| Ядро | Окружено двойной ядерной мембраной, имеющей поры. Наружная ядерная мембрана образует непрерывную структуру с мембраной ЭПР. Содержит одно или несколько ядрышек. | Носитель наследственной информации, центр регуляции активности клетки. |
+ |
+ |
| Клеточная стенка | Состоит из длинных молекул целлюлозы, собранных в пучки, называемые микрофибриллами. | Внешний каркас, или защитную оболочку, обеспечивает тургор растительных клеток |
+ |
+ |
| Плазмодесмы | Мельчайшие цитоплазматические каналы, которые пронизывают клеточные стенки. | Объединяют протопласты соседних клеток |
+ |
– |
| Митохондрии | Содержат ферменты для синтеза АТФ. Внутренняя мембрана митохондрий образует многочисленные складки. | Аккумулятор энергии, осуществляет аэробное дыхание. |
+ |
+ |
| Аппарат Гольджи | Состоит из стопки плоских мешочков, называемых цистернами | Синтезирует полисахариды |
+ |
+ |
| Лизосомы | Пузырьки, содержащие концентрированные гидролитические ферменты, которые становятся активными в кислой среде | Участвуют в растворении веществ, попавших в клетку |
+ |
+ |
| Рибосомы | Состоит из двух неравных субъединиц – большой и малой, на которые может диссоциировать. | Место биосинтеза белка |
+ |
+ |
| Эндоцитозный пузырек | Содержит слишком большие молекулы | Содержит слишком большие молекулы, которые не могут проникнуть через мембрану способами диффузии или активного транспорта |
– |
+ |
| Цитоплазма | Состоит из воды с большим количеством растворенных в ней веществ, содержащих глюкозу, белки и ионы. | В ней расположены другие органоиды клетки |
+ |
+ |
| Микрофиламенты | Волокна из белка актина, обычно располагаются пучками вблизи от поверхности клеток. | Играют важную роль в подвижности клеток |
– |
+ |
| Секреторный пузырек | много в клетках, активно синтезирующих вещества, например, в клетках островков Лангерганса | Выносит вещества за пределы клетки |
– |
+ |
| Центриоли | Могут входить в состав митотического аппарата клетки. В диплоидной клетке содержится две пары центриолей. | Участвуют в процессе деления клетки у животных |
– |
+ |
| Пероксисома | Группа пузырьков, известных как микротела | Важна для замедления старения клеток |
– |
+ |
| Микроворсинки | Выступы плазматической мембраны | Увеличивают наружную поверхность клетки, микроворсинки в совокупности образуют кайму клетки |
– |
+ |
Выводы
1. Растительная клетка в своем составе имеет: клеточную стенку, пластиды и вакуоли, присущие только этому типу клеток.
2 . Клеточный центр, центриоли, микроворсинки присутствуют только в клетках животных организмов.
3. Все остальные органоиды характерны как для растительных, так и для животных клеток.
Строение оболочки клеток.
Клеточная оболочка располагается снаружи клетки, отграничивая последнюю от внешней или внутренней среды организма. Ее основу составляет плазмалемма (клеточная мембрана) и углеводно–белковая составляющая, имеющая различную толщину, в зависимости от царства организма (животная или растительная клетка) и от местонахождения клетки в многоклеточном организме. [2]
Оболочка клетки
|
Наружный слой |
Внутренний слой |
|
| У растений называется клеточной стенкой. | У животных называется гликокаликсом. | Называется плазматической мембраной, одинаковый для животных и растений. |
Функции клеточной оболочки:
Функция клеточной стенки
:
- Представляет собой внешний каркас – защитную оболочку.
- Обеспечивает транспорт веществ (через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ).[3]
Наружный слой поверхности клеток животных, в отличие от клеточных стенок растений очень тонкий, эластичный. Он не виден в световой микроскоп и состоит из разнообразных полисахаридов и белков. Поверхностный слой животных клеток называется гликоликсом, выполняет функцию непосредственной связи клеток животных с внешней средой, со всеми окружающими ее веществами, опорной роли не выполняет.
Под гликокаликсом животных и (растительной) клеточной стенкой растений расположена плазматическая мембрана, граничащая непосредственно с цитоплазмой. В состав плазматической мембраны входят белки и липиды.
Они упорядоченно расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями. Молекулы липидов в плазматической мембране расположены в два ряда и образуют сплошной билипидный слой.
Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они располагаются в слое липидов, погружаясь в него на разную глубину. Молекулы белков и липидов подвижны.[3]
Функция плазматической мембраны:
Поверхность клетки не сплошная. В цитоплазматической мембране есть многочисленные мельчайшие отверстия – поры, через которые, с помощью ферментов, внутрь клетки могут проникать ионы и мелкие молекулы.
Кроме того, ионы и мелкие молекулы могут попадать в клетку непосредственно через мембрану. Поступление ионов и молекул в клетку – не пассивная диффузия, а активный транспорт, требующий затрат энергии. Транспорт веществ носит избирательный характер.
Избирательная проницаемость клеточной мембраны носит название полупроницаемости. [4]
|
Поступление |
|
|
Фагоцитоз |
Пиноцитоз |
Путем фагоцитоза внутрь клетки поступают: крупные молекулы органических веществ, например белков, полисахаридов, частицы пищи, бактерии. Участие принимает плазматическая мембрана.
В том месте, где поверхность клетки соприкасается с частицей какого-либо плотного вещества, мембраны прогибаются, образуют углубление и окружают частицу, которая в “мембранной упаковке” погружается внутрь клетки.
Образуется пищеварительная вакуоль, и в ней перевариваются поступившие в клетку органические вещества. [3]
Путем фагоцитоза питаются: амебы, инфузории, лейкоциты животных и человека.
Лейкоциты поглощают бактерии, а также разнообразные твердые частицы случайно попавшие в организм, защищая его таким образом от болезнетворных частиц. Клеточная стенка растений, бактерий и сине–зеленых водорослей препятствует фагоцитозу, и потому этот путь поступления веществ в клетку у них, практически, отсутствует.
Через плазматическую мембрану в клетку проникают и капли жидкости, содержащие в растворенном и взвешенном состоянии разнообразные вещества.
Поглощение жидкости в виде мелких капель напоминает питье, и это явление было названо пиноцитозом. Процесс поглощения жидкости сходен с фагоцитозом. Капля жидкости погружается в цитоплазму в “мембранной упаковке”.
Органические вещества, попавшие в клетку вместе с водой, начинают перевариваться под влиянием ферментов, содержащихся в цитоплазме. Пиноцитоз широко распространен в природе и осуществляется клетками всех животных организмов.
[3]
- На какие две большие группы разделяются все животные организмы по строению ядра?
- Какие органоиды свойственны только растительным клеткам?
- Какие органоиды свойственны только животным клеткам?
- Чем различается строение оболочки клеток растений и животных?
- Два способа поступления веществ в клетку?
- Значение фагоцитоза для животных?
- Большой энциклопедический словарь “Биология”, под редакцией М.С. Гилярова, Научное издательство “Большая Российская Энциклопедия”, Москва 1998
- Е. Тупикин “Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности”, Москва ПроОбрИздат, 2001
- Ю.И. Полятинский “Общая биология для 9–10 классов средней школы”
- Захаров В.Б. “Общая биология для 10–11 классов”, Москва “Дрофа”, 2003
- “Энциклопедия для детей, Биология, том 2”, Москва, “Аванта +”, 1999
- Р.А. Петросова “Дидактический материал по общей биологии”, Минск ООО “Белфарпост”, 1997
© Блог Димы Шпилера / Школа и школьники
Читать еще:
Источник: http://detishka.ru/school/biology/102494137.php
Загрузка...
