ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Загальна характеристика структури і функцій компонентів клітин

Будь-яка клітина складається з поверхневого апарату, цитоплазми та інших внутрішньоклітинних структур.Поверхневий апаратклітини утворений плазматичною мембраною, надмембранними і підмембранними структурами. Він обмежує внутрішній вміст клітини, захищає його від впливів зовнішнього середовища, через нього здійснюється обмін речовин між клітиною і довкіллям.

 
 


Малюнок1.Будова еукаріотичної клітини : 1-ядерце;.2-ядро;3 -ЕПС;4-Апарат Гольджі;5-цитоплазма;6-мітохондрії;7-лізосоми.

Цитоплазма— це внутрішнє середовище клітини, що міститься між плазматичною мембраною і ядром. Вона являє собою колоїдний розчин органічних і мінеральних речовин. Внутрішнє середовище клітини характеризується відносною сталістю будови та властивостей (гомеостаз). У цитоплазмі розрізняють - гіалоплазму (цитоплазматичний матрикс), органели і включення. У складі гіало­плазми є розчинні білки, вуглеводи, ліпіди, солі, РНК. В цитоплазмі певним чином розташовані клітинні структури -мембрани, органели, цитоскелет, включення тощо.

Органели— це постійні клітинні структури, які виконують певні функції. Органелами клітин рослин, грибів, тварин є ядро, ендоплазматична сітка, рибосоми, лізосоми, клітинний центр, мітохондрії, пластиди, клітинні мембрани, комплекс Гольджі, вакуолі, мікротрубочки, мікрониточки, війки, джгутики.

Клітинні мембрани— це тонесенькі плівки (6-10 нм), що складаються з ком­плексних сполук ліпідів і білків, а також можуть входити і глікопротеїди (компле­кси вуглеводів і білків). Клітини покриті плазматичною мембраною, яка входить до поверхневого апарату. Клітинні мембрани оточують більшість органел і поділяють цитоплазму з розташованими в ній органелами на окремі функціональні ділянки (комірки) — компартменти.

Цитоскелет— це система мікротрубочок та мікрониточок, яка служить опорою клітини і бере участь у її русі.

Включення— це запасні речовини чи продукти обміну речовин, які знаходяться у цитоплазмі у вигляді крапель ліпідів, зерен крохмалю, гранул глікогену (чи інших полісахаридів, білків), кристалів (солі).Клітини діляться на два види: прокаріотичні та еукаріотичні.

2.Клітинні мембрани

а)Загальна характеристика клітинних мембран

Клітина покрита щільною оболонкою, її називають поверхневим апаратом клітини, що утворений плазматичною мембраною, надмембранними і підмембранними структурами. Клітинна оболонка відмежовує внутрішній вміст клітини, захищає його від зовнішнього середовища, через неї здійснюється обмін речовин між клітиною і довкіллям.Поверхневий апарат клітин у різних груп організмів має відмінності. У рослин до складу надмембранних комплексів входить клітинна стінка - товстий шар целюлози або клітковини. У тварин надмембранна оболонка називається глікокаліксі на відміну від рослин, дуже тонка та еластична (складається з хітину і білків).У різних груп грибів структура і хімічний склад надмембранної оболонки різний. Але у всіх вона, як і в рослин, товста і називається клітинна стінка. Вона складається з целюлози, хітину, глікогену, а також до неї можуть входити темні пігменти (меланіни), розчинні цукри, амінокислоти, фосфати, пептиди.У прокаріот структура клітинної стінки побудована з високомолекулярної сполуки муреїну, а також входять білки, ліпополісахариди, фосфоліпіди.У клітинах деяких організмів (евглена, інфузорії, круглі черви) певної жорсткості оболонкам може надавати пелікула. Пелікула (від лат..пелліс — шкіра) — це комплекс, що складається з клітинної мембрани і структур, розташованих під нею у зовнішньому шарі цитоплазми.

 

Малюнок 2. Будова тваринної клітини: 1 — мітохондрія; 2 — цент-ріоль; 3 — пероксисома; 4 — гранулярна ендоплазматична сітка;5-гладенька ендоплазматична сітка;6-лізосоми;7-цитоскелет;8-рибосоми;9—апаратГольджі;10-цитоплазматична мембрана;11-ядерце;12-ядро.


б)Хімічний склад плазматичної мембрани

За допомогою світлової та електронної мікроскопії у клітинах під надмемб­ранними структурами. оболонки виявлено різні плазматичні мембрани. Усі вони мають подібний хімічний склад і принцип організації будови.

Мембрани складаються з білків, ліпідів і вуглеводів. Основним функціональ­ним компонентом біологічних мембран є білки. Але тільки утворивши міцні комплекси з ліпідами, вони здатні проявляти активність. Розрізняють поверхневі білки і внутрішні. Поверхневі розміщені на зовнішній і внутрішній поверхнях мембран, а внутрішні білки занурені у подвійний шар ліпідів на різну глибину, а в деяких випадках перетинають мембрану наскрізь. Такі білки зв'язують обидві поверхні мембрани.

Загальноприйнятою є модель розчинно-мозаїчної будови мембран. Молекули ліпідів розміщені у вигляді подвійного шару, їхні полярні гідрофільні кінці обер­нені до зовнішнього та внутрішнього боків мембран, а гідрофобні неполярні кінці — всередину. Товщина плазматичної мембрани 6 - 10 нм. Між молекулами білків є пори, заповнені водою.


Малюнок3.Модель плазматичної мембрани.

МОДЕЛЬ ПЛАЗМАТИЧНОЇ МЕМБРАНИ:

1 — гідрофільні кінці ліпідів

2 — гідрофобні кінці ліпідів

3 — поверхневі білки

4 — внутрішні білки

5 — білок, який перетинає

подвійний шар ліпідів

У плазматичній мембрані є деякі ферменти, потрібні для обміну речовин. Вона утворює вирости, вгини, зморшки, мікроворсинки, що набагато збільшують зовнішню і внутрішню поверхні клітини.

в))Функції плазматичної мембрани

1. Визначає розміри клітини.Вона міцна та еластична.

2. Хвилеподібне рухається, сприяючи пересуванню молекул, її поверхня не­однорідна, відмінні також фізіологічні властивості різних ділянок.

3. Транспортна. Дифузія — процес, під час якого речовини проникають через мембрану крізь певні ділянки або пори внаслідок хаотичного теплового руху молекул без затрати енергії (завдяки різниці концентрації речовини зовні та всередині клітини).

 
 

Вибіркова проникність полягає у процесі пасивного транспорту, наприклад, за допомогою рухомих білків-переносників, які на одній поверхні мембрани приєднують транспортовану речовину, а на іншій вивільняють її. Активний транспорт речовин через плазматичні мембрани пов'язаний з затратами енергії.

Малюнок 4.Плазмоліз і деплазмоліз під мікроскопом.


Так, на перенесення речовин через мембрану впливає різниця концентрацій іонів калію і натрію у внутрішньому та зовнішньому середовищах клітини. Цей механізм називають калієво-натрієвою помпою. Концентрація іонів калію всередині клітини вища, ніж зовні, а іонів натрію -- навпаки. Завдяки цьому виникає градієнт концентрації, внаслідок чого іони натрію за допомогою дифузії спрямовуються в клітину, а іони калію -з неї. Але концентрація цих іонів ніколи не вирівнюється, оскільки існує особливий механізм (калієво-натрієва помпа), який "викачує" іони натрію з клітини і вводить туди іони калію. Існування цього механізму доводить . той факт, що в мертвих або заморожених клітинах концентрація цих іонів з обох боків плазматичної мембрани вирівнюється. З активним транспортом речовин пов'язана вибіркова проникність мембрани. Проникнення речовин через мембрану може здійснюватися завдяки явищу ендоцитозу, в основі якого лежить здатність клітини активно поглинати або вбирати з навколишнього середовища поживні речовини у вигляді дрібних пухирців рідини (піноцитоз), або твердих частинок (фагоцитоз).

4. Ферментативна. На мембранах містяться деякі ферменти, що беруть участь у регуляції обміну речовин та енергії. Певні мембранні білки -— антитіла — виконують захисну функцію, оскільки здатні зв'язувати антигени (мікроорганізми та речовини, які клітина сприймає як чужорідні). Тому плазматична мембрана є ще однією з ланок у здійсненні імунітету.

5. Сигнальна.В плазматичній мембрані є білки, здатні у відповідь на вплив різних чинників довкілля змінювати свою просторову структуру (переходити з третинної структури на вторинну, з вторинної на первинну) і таким чином передавати сигнал у клітину. Отже, плазматична мембрана забезпечує подразливість організмів.

Плазматичні мембрани забезпечують міжклітинні контакти у багатоклітинних організмів. Важлива роль мембрани у взаємоперетворенні різних форм енергії: механічної (рух джгутиків, війок), електричної (формування нервового імпульсу), хімічної (синтез АТФ).

3.Компартменти клітини

В еукаріотичних клітинах є система внутрішньоклітинних мембран, які поділяють її на компартменти. Одна з функцій компартментів - забезпечення можливості одночасного здійснення багатьох несумісних біохімічних процесів. Розрізняють такі основні клітинні компартменти: ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, мітохондрії, пластиди, лізосоми, ядро. Мембрани ендоплазматичної сітки тісно пов'язані з комплексом Гольджі, за допомогою останнього утворюються лізосоми, формуються нові плазматичні мембрани і клітинні стінки під час поділу рослинних клітин. З мембран ендоплазматичної сітки утворюється ядерна оболонка. Так, зовнішня мембрана є продовженням мембрани ЕПС, і на її поверхні можуть розміщуватись рибосоми. Таким чином, єдина мембранна система клітини становить комплекс мембранних структур, пов'язаних між собою просторово та функціонально.

4.Цитоплазма та її компоненти. Гіалоплазма.

  Малюнок 5. Будова рослинної клітини .

Внутрішній вміст клітини, за винятком ядра, називаютьцитоплазмою.Ци­топлазма являє собою неоднорідний колоїд - гіалоплазму із розташованими в ній органелами та іншими структурами.

а)Гіалоплазма— матрикс цитоплазми — прозорий розчин органічних та норганічних сполуку воді;частка останньої становить від 50 до 90%.

З органічних сполук в гіалоплазмі переважають гідрофільні білки, поліпептиди, амінокислоти, моно- та олігосахариди, полісахариди, ліпіди, різні типи РНК, нуклеотиди.

В гіалоплазмі міститься значна кількість катіонів металів, з яких найважливіші — Са2+, К+, а також аніони вугільної та фосфорної кислот, С1-, розчинений кисень, інші гази. Гіалоплазма перебуває в рідкому (золь) або напіврідкому дра-

глистому станах, причому окремі її ділянки водночас можуть бути у різних станах. Перехід зі стану золю у стан гелю сприяє рухові тваринних клітин за допомогою псевдоподій (несправжніх ніжок) та цитозу.У клітинах тварин цитоплазма може поділятися на екто- та ендоплазму. Ектоплазма розташована під плазматичною мембраною і містить плетиво з мікрониточок. Ендоплазма --внутрішній шар цитоплазми, меншої густини, ніж ектоплазма, який містить різноманітні органели і включення. Гіалоплазма об'єднує, всі клітинні структури і забезпечує їх взаємодію. В ній відбувається транспорт речовин, процеси пластичного та енергетичного обміну.

б)Цитоскелет клітини.Мікрониточки (або мікрофіламенти) та мікротрубочкиналежать до підмембранних структур. Вони являють собою білкові утворення і є опорою клітини (цитоскелет). Мікрофіламенти складаються зі скоротливих білків — актину, міозину і пронизують цитоплазму. Пучки мікрофіламентів одним кінцем прикріплюються до мембрани, а другим — до різних органел, молекул біополімерів. При збудженні клітини мікрофіламенти ковзають один відносно одного, зближуючи чи віддаляючи прикріплені до їхніх кінців структури.

Мікротрубочки — порожнисті циліндричні структури діаметром 10-25 нм, що складаються з білка тубуліну. Вони беруть участь у формуванні веретена поділу, у внутрішньоклітинному транспорті речовин, входять до складу війок, джгутиків, ценгріолей.

 


 

:Малюнок 6.Цитоскелет клітини: а-модель;б-мікрофотографія;


в)Клітинні включення— це непостійні структури, які виникають і зникають у процесі життєдіяльності клітини. Вони містяться у цитоплазмі чи клітинному соці вакуолей рослинних клітин у твердому чи рідкому станах і можуть мати вигляд кристалів, зерен (гранул) чи краплин. Це запасні речовини: крохмаль (у лейкопластах), білкові гранули (бобові рослини),рідкі жири (арахіс), глікоген (клі­тини печінки), ліпіди, білки (яйцеклітини).Під дією ферментів більшість клітинних включень розпадається на сполуки, які вступають у процеси обміну речовин, можуть використовуватись під час росту, цвітіння, дозрівання плодів тощо.

г)Органели,що не мають мембран.Рибосоми. Клітинний центр.

Рибосоми — немембранні органели.Це сфеоичні тільця діаметром близько 20 нм. Вони складаються з двох субодиниць великої та малої. Кожна субодиниця являє собою рибонуклепротеїдний комплекс, тобто складається з білків та р-РНК.Рибосоми утворюються в ядерці. Спочатку на мембранах шорсткої ЕПС мала субодиниця з'єднується з молекулою і-РНК, а потім до них приєднується велика субодиниця. Функція рибосом — синтез білка. У хребетних тварин найбільше рибосом виявлено в клітинах печінки, червоного кісткового мозку тощо.

 

 

Малюнок7.Будова рибосом

Органели рухув клітині це: псевдоподії, джгутики, війки. Псевдоподії — тимчасові вирости цитоплазми деяких найпростіших (амеб, радіолярій) або клітин багатоклітинних тварин (лейкоцити). Псевдоподії виникають завдяки рухові ци­топлазми. Крім руху клітин, псевдоподії забезпечують захоплення нею твердих поживних часток (фагоцитоз). Джгутики та війки мають вигляд тоненьких виростів цитоплазми і вкриті пла­зматичною мембраною. Всередині цих органел розташована складна структура з мікротрубочок. На поперечному перерізі через війки чи джгутик можна помітити дев'ять подвійних трубочок на периферії та ще дві — в центрі. Рухаються джгутики та війки за рахунок вивільнення енергії АТФ.

Клітинний центрзнаходитьсяздебільшого в центрі клітини і складається з двох центріолей. Центріолі складаються з дев'яти триплетів мікротрубочок та мають вигляд порожнистого циліндра діаметром 0,3 - 0,5 мкм. Центріолі здебільшого є у клітинах тварин, однак часто відсутні у клітинах вищих рослин, деяких грибів, водоростей, найпростіших. Вони беруть участь у формуванні веретена поділу, при цьому розходяться до полюсів клітини під час її поділу. Функції центріолей остаточно не з'ясовані. Відомо, що за їхньою участю утворюються мікротрубочки цитоплазми, формується веретено поділу, джгутики та війки

 

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти