Лекция. Структура и функция клетки. Цитоплазма.

Эукариотные клетки, отличающиеся разнообразием и сложностью строения, имеют общие черты. Каждая клетка состоит из двух важнейших, неразрывно связанных частей — цитоплазмы и ядра, а также ограничивающей клетку мембраны

Клетки прокариот, к которым относятся бактерии, в отличие от эукариот, имеют относительно простое строение. В прокариотической клетке нет организованного ядра, в ней содержится только одна хромосома, которая не отделена от остальной части клетки мембраной, а лежит непосредственно в цитоплазме. Однако в ней также записана вся наследственная информация бактериальной клетки.

Цитоплазма прокариот по сравнению с цитоплазмой эука-риотических клеток значительно беднее по составу структур. Там находятся многочисленные более мелкие, чем в клетках эукариот, рибосомы. Функциональную роль митохондрий и хло-ропластов в клетках прокариот выполняют специальные, довольно просто организованные мембранные складки.

Клетки прокариот, так же как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной, поверх которой располагается клеточная оболочка или слизистая капсула. Несмотря на относительную простоту, прокариоты являются типичными независимыми клетками. Сравнительная характеристика клеток эукариот. По строению различные эукариотические клетки сходны. Но наряду со сходством между клетками организмов различных царств живой природы имеются заметные отличия. Они касаются как структурных, так и биохимических особенностей.

Для растительной клетки характерно наличие различных пластид, крупной центральной вакуоли, которая иногда отодвигает ядро к периферии, а также расположенной снаружи плазматической мембраны клеточной стенки, состоящей из целлюлозы. В клетках высших растений в клеточном центре отсутствует центриоль, встречающаяся только у водорослей. Резервным питательным углеводом в клетках растений является крахмал.

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина — вещества, из которого построен наружный скелет членистоногих, животных. Имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Запасным углеводом в клетках грибов является гликоген.

В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток. Резервным углеводом в клетках животных также является гликоген.

Это все бактерии, цианобактерии, или сине-зеленые, а также архебактерии. Аналогом ядра у прокариот является структура, состоящая из ДНК, имеющая форму кольца и погруженная в цитоплазму. ДНК не соединена с гистонами, поэтому все гены, входящие в состав хромосом прокариот, являются рабочими, т. е. с них непрерывно считывается информация. Прокариотная клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки (у бактерий, цианей). Клеточные стенки у прокариот имеют своеобразное строение, отличающееся от таковых эукариот. У многих прокариот в состав клеточных стенок входят гликопептид и муреин. В цитоплазме мало мембран; они представляют собой впячивание наружной цитоплазматической мембраны. Отсутствуют органоиды: митохондрии, хлоропласты, центриолей, аппарат Гольджи. Синтез белков осуществляется рибосомами меньшего размера, чем у эукариот. Все ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности, диффузно рассеяны в цитоплазме или прикреплены к внутренней поверхности цитоплазматической мембраны.

Нуклеоид(лат. nucleus — ядро и греч. eidos — вид) — ДНК-содержащая зона клетки прокариот. Иногда нуклеоид называют бактериальной хромосомой.

2. Цитоплазма— внутренняя клеточная среда, составляющая все содержимое клетки. Жидкая фаза цитоплазмы — цитозоль представляет собой комплекс растворенных в воде органических и неорганических соединений. Цитозоль может быть жидким или гелеобразным (студенистым). В цитозоль погружены все клеточные органоиды или органеллы — постоянные структуры клетки, а также непостоянные клеточные образования — включения: запасные питательные вещества и продукты, подлежащие выведению. В цитоплазме имеется система нитей (филаментов), которая связывает отдельные структуры клетки между собой и с плазматической мембраной. Из трех типов филаментов (миозиновые нити, микрофиламенты, микротрубочки) два последних образуют комплекс, представляющий собой каркас клетки — цитоскелет. Он придает клетке форму и служит местом прикрепления органоидов, в то же время это подвижная, изменяющаяся структура.

Функции цитоплазмы:объединение всех клеточных структур в единый взаимодействующий комплекс; место отложения запасных веществ; среда протекания различных биохимических процессов, свойственных данной клетке.

В цитоплазме расположены органоиды, которые подразделяются на мембранные и немембранные.

Биологические мембраны.В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения. Мембраны образуют многие структуры-органоиды, которые находятся в цитоплазме. Все биологические мембраны имеют сходное строение: два ряда фосфолипидов, в которые погружены на разную глубину молекулы раз-личных белков, часть белков может пронизывать мембрану насквозь. Толщина биологической мембраны 7,5— 8 нм. Большая часть погруженных белков — ферменты, они определяют характер биохимических реакций. Белковые компоненты тех мембран, которые образуют различные органоиды цитоплазмы, неодинаковы. Так, в мембраны, образующие митохондрии, входят ферменты, участвующие в синтезе АТФ, и т. д.

Цитоплазматическая, или плазматическая, мембрана, плазмалемма— важнейший органоид клетки, отделяет цитоплазму клетки от наружной среды или оболочки (в растительных клетках). Она образует поверхность клетки, имеет такое же строение, как все биологические мембраны. Благодаря многочисленным выростам мембрана значительно увеличивает площадь контакта со средой, окружающей клетку.

— защитная — отграничивает внутреннее содержимое клетки от наружной среды;

— обеспечение взаимосвязи клеток за счет образования межклеточных контактов;

— регуляторная — осуществляет обмен между клеткой и средой за счет активного или пассивного поступления веществ в клетку на основе избирательной проницаемости;

— рецепторная — связана с локализацией на цитоплазматической мембране специальных структур — наборов рецепторов (в качестве таких рецепторов могут выступать гликопротеиды);

— энерготрансформирующая — состоит в преобразовании электрической энергии в химическую;

— транспортная — мембрана осуществляет перенос веществ в клетку в результате взаимодействия периферических и интегральных белков. В мембране имеются поры, через которые в клетку пассивно поступают вода и некоторые ионы. Активный перенос веществ в клетку — эндоцитоз — осуществляется с помощью специальных молекул, входящих в состав цитоплазматической мембраны. Эндоцитоз происходит в виде фагоцитоза и пиноцитоза.

Фагоцитоз(греч. phagos — пожирать и cytos— клетка) — захват цитоплазматической мембраной твердых частиц и впячивание, втягивание их внутрь клетки. Края впячивания смыкаются, вакуоль с частичками или молекулами твердых веществ погружается в цитоплазму и отшнуровывается.

Пиноцитоз(греч. pino — пью и cytos — клетка) — похожий по механизму на фагоцитоз захват мембраной различных жидкостей.

• Фагоцитоз и пиноцитоз осуществляются сходным образом и различаются лишь объемом веществ, поглощенных на поверхности клетки. Эти процессы связаны с затратой энергии. Если в клетке нарушается синтез АТФ, то происходит торможение фагоцитоза и пиноцитоза.

Экзоцитоз— выведение из клетки гормонов, полисахаридов, белков, жировых капель и пр. путем образования в цитоплазме мембранных пузырьков и выделения этих веществ в среду, окружающую клетку.

Как правило, клеточный центр содержится в клетках животных и располагается вблизи ядра. Его образуют центриоли — два небольших тельца цилиндрической формы, расположенные под прямым углом. Центриоли относятся к самовоспроизводящимся органоидам клетки. Клеточный центр играет важную роль в клеточном делении.

Рибосомы— сферические частицы диаметром 15,0—35,0 нм, состоящие из двух неравных частей — субъединиц. Они синтезируются в ядре, затем покидают его, переходя в цитоплазму, где прикрепляются к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети или располагаются свободно. В зависимости от типа синтезируемого белка рибосомы могут функционировать поодиночке или объединяются в комплексы — полирибосомы.

Мембранные органеллы (органоиды) клеткипредставляют собой отдельные или связанные между собой структуры, содержимое которых отделено от жидкого содержимого клетки (цитозоля) мембраной или мембранами.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: