Андрей Каменский - Биология. Общая биология. 10–11 классы

Мембрана клетки.Каждая клетка покрыта плазматической (цитоплазматической) мембраной, имеющей толщину 8–12 нм. Эта мембрана построена из двух слоёв липидов (билипидный слой, или бислой) (рис. 24). Каждая молекула липида образована гидрофильной головкой и гидрофобным хвостом. В биологических мембранах молекулы липидов располагаются головками наружу, а хвостами внутрь (друг к другу). Двойной слой липидов обеспечивает барьерную функцию мембраны, не давая содержимому клетки растекаться и препятствуя проникновению в клетку опасных для неё веществ. В билипидный слой мембраны погружены многочисленные молекулы белков. Одни из них находятся на внешней стороне мембраны, другие – на внутренней, а третьи пронизывают всю мембрану насквозь. Мембранные белки выполняют целый ряд важнейших функций. Некоторые белки являются рецепторами, с помощью которых клетка воспринимает различные воздействия на свою поверхность. Другие белки образуют каналы, по которым осуществляется транспорт различных ионов в клетку и из неё. Третьи белки являются ферментами, обеспечивающими процессы жизнедеятельности в клетке. Как вы уже знаете, пищевые частицы не могут пройти через мембрану; они проникают в клетку путём фагоцитоза или пиноцитоза (рис. 25). Общее название фаго– и пиноцитоза – эндоцитоз. Существует и обратный эндоцитозу процесс – экзоцитоз, когда вещества, синтезированные в клетке (например, гормоны), упаковываются в мембранные пузырьки, которые подходят к клеточной мембране, встраиваются в неё, и содержимое пузырька выбрасывается из клетки. Таким же образом клетка может избавляться и от ненужных ей продуктов обмена.

Рис. 22. Растительная клетка

Рис. 23. Животная клетка

Ядро клетки.Ядро – важнейшая структура в клетках эукариот. Оно представляет собой центр управления клетки и хранилище информации о ней. В ядре локализовано более 90 % клеточной ДНК – вещества, являющегося носителем наследственной информации.

Обычно ядро имеет шаровидную форму и отделено от цитоплазмы оболочкой, состоящей из двух мембран. Внутренняя мембрана – гладкая, а наружная переходит в каналы эндоплазматической сети (ЭПС). Общая толщина двумембранной ядерной оболочки составляет 30 нм. В ней имеется множество пор, по которым из ядра в цитоплазму выходят молекулы иРНК и тРНК (см. § 26 Конец ознакомительного фрагмента. Текст предоставлен ООО «ЛитРес». Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес. Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом. ), а в ядро из цитоплазмы проникают ферменты, молекулы АТФ, неорганических ионов и т. д.

Рис. 24. Строение клеточной мембраны

Обычно в клетке эукариот имеется только одно ядро. Его диаметр колеблется от 2 до 100 мкм в зависимости от вида клетки. Существуют клетки, вторично утратившие ядро (например, эритроциты человека), или многоядерные клетки (у одноклеточной инфузории туфельки – два ядра, а в клетках поперечнополосатых мышц и некоторых грибов – множество ядер).

У животной клетки ядро обычно расположено в её центре, а у растительной, как правило, находится на периферии клетки. Содержимое ядра называется кариоплазмой. В ней располагается хроматин и ядрышки. Хроматин – это ДНК, связанная с белками. Перед делением клетки ДНК плотно скручивается, образуя хромосомы, а ядерные белки – гистоны – необходимы для правильной укладки ДНК, в результате которой объём, занимаемый ДНК, во много раз уменьшается. В растянутом виде длина хромосомы человека может достигать 5 см.

Рис. 25. Фагоцитоз. Амёба, поглощающая эвглену

Каждая хромосома образована одной молекулой ДНК. Во время метафазы под микроскопом хромосомы выглядят как удлинённые палочковидные тельца, состоящие из двух плеч, разделённых центромерой (рис. 26).

Если рассмотреть содержимое клеточного ядра в промежутке между делениями (в интерфазе ), то окажется, что нити хроматина раскручены, так как только в таком состоянии могут функционировать гены – участки ДНК, которые кодируют структуру какого-либо белка.

Часть молекул ДНК участвует в синтезе рибосомальной РНК (рРНК). Участки таких молекул ДНК образуют петли, которые сближаются и формируют так называемые ядрышки. В них происходит синтез рРНК и сборка субъединиц рибосом, которые затем проходят через ядерные поры в цитоплазму и формируют целые рибосомы, которые осуществляют синтез белков. В одной клетке может функционировать от одного до семи ядрышек.

Хромосомный набор клетки (кариотип).Набор хромосом, содержащийся в клетках какого-либо вида живых существ, называется кариотипом. Кариотип неповторим, и даже если число хромосом в клетках каких-то двух видов будет одинаковым (например, у картофеля и шимпанзе по 48 хромосом в клетке), то форма и строение этих хромосом всё равно будут различными.

Клетки, составляющие ткани любого многоклеточного организма, получили название соматических. Ядра таких клеток содержат, как правило, двойной, или диплоидный, набор хромосом, т. е. по две хромосомы одинакового вида (рис. 27). Исходно половина хромосом досталась каждой клетке от материнской яйцеклетки и столько же хромосом – от сперматозоида отца. Парные, т. е. абсолютно одинаковые хромосомы (одна от матери, другая от отца), получили название гомологичных хромосом. Исключение представляют половые хромосомы; например, у всех млекопитающих это: X – доставшаяся от матери и одна из двух – X или Y – доставшаяся от отца.

Рис. 26. Строение хромосомы

Рис. 27. Кариотип человека (набор хромосом мужчины)

Гаплоидный набор хромосом – это набор различных по размерам и форме хромосом клеток данного вида, но каждая хромосома представлена, в отличие от диплоидного набора, в единственном числе. Гаплоидный набор содержится в ядрах половых клеток (гамет). Если у пчелы диплоидный набор – 32 хромосомы, то гаплоидный соответственно – 16.