Сергей Мамонтов - Биология. Общие закономерности. 9 класс

Помимо указанных двух способов, химические соединения и твёрдые частицы могут проникать в клетку путём пино– и фагоцитоза (рис. 12). Мембрана клеток образует выпячивания, края выпячиваний смыкаются, захватывая межклеточную жидкость (пиноцитоз) или твёрдые частицы (фагоцитоз).

Цитоплазматическая мембрана выполняет ещё одну функцию – обеспечивает связь между клетками в тканях многоклеточных организмов: во-первых, путём образования многочисленных складок и выростов, во-вторых, за счёт выделения клетками вещества, заполняющего межклеточное пространство.

У растительной клетки, в отличие от животной, снаружи от цитоплазматической мембраны расположена толстая, состоящая из целлюлозы клеточная стенка.

Клетки грибов, как и растений, окружены клеточной стенкой, но она образована не целлюлозой, а хитиноподобным веществом.

Эндоплазматическая сеть – это сложная система мембран, пронизывающая цитоплазму всех эукариотических клеток; у прокариот её нет.

Различают два вида эндоплазматической сети: гладкую и шероховатую. Одной из функций гладкой эндоплазматической сети является синтез липидов и углеводов. Особенно обильно гладкая эндоплазматическая сеть представлена в клетках сальных желёз (синтез жиров), в клетках печени (синтез гликогена), в клетках, богатых запасными питательными веществами (семена растений).

На каналах шероховатой эндоплазматической сети расположены рибосомы, синтезирующие белок.

Таким образом, эндоплазматическая сеть – общая внутриклеточная циркуляционная система, по каналам которой осуществляется транспорт веществ, а в мембраны этих каналов встроены многочисленные ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность клетки.

Соседние растительные клетки сообщаются друг с другом посредством каналов эндоплазматической сети, которые переходят из клетки в клетку по цитоплазматическим тяжам через поры в клеточной стенке.

Рибосомы представляют собой тельца, состоящие из двух субъединиц (см. рис. 5, 6). В рибосомах примерно равное количество белка и РНК. Рибосомальная РНК (рРНК) синтезируется в ядре на молекуле ДНК в зоне ядрышка. Там же формируются рибосомы, которые затем покидают ядро.

В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или прикрепляться к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети. Рибосомы есть во всех клетках, как прокариотических, так и эукариотических.

Основной структурный элемент комплекса (аппарата) Гольджи – гладкая мембрана, которая образует пакеты уплощённых цистерн, крупные вакуоли или мелкие пузырьки (см. рис. 11). Синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки, полисахариды, жиры транспортируются к комплексу Гольджи, конденсируются внутри его структур и «упаковываются» в виде секрета, готового к выделению, либо используются в самой клетке в процессе её жизнедеятельности.

Рис. 13. Образование лизосом в аппарате Гольджи

Лизосомы (от греч. лизис – расщепление) – небольшие мембранные пузырьки, которые образуются в основном в комплексе Гольджи (рис. 13). Они заполнены пищеварительными ферментами, способными расщеплять различные вещества. Они приближаются к пиноцитозным или фагоцитозным вакуолям и сливаются с ними (см. рис. 12). Кроме того, лизосомы могут разрушать структуры самой клетки при их старении, в ходе эмбрионального развития, когда происходит замена зародышевых тканей на постоянные (см. ниже), и в ряде других случаев.

Митохондрии имеются во всех эукариотических клетках одноклеточных и многоклеточных организмов. Такое распространение митохондрий в животном и растительном мире указывает на важную роль, которую они играют в клетке.

Число митохондрий в разных тканях неодинаково и зависит от активности клетки: их больше там, где интенсивнее синтетические процессы (печень) или велики затраты энергии. Так, в грудной мышце у летающих птиц содержание митохондрий значительно выше, чем у нелетающих.

Стенка митохондрии состоит из двух мембран: наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя образует складки, или кристы. На мембранах крист располагаются многочисленные ферменты, участвующие в энергетическом обмене. Основная функция митохондрий – синтез универсального источника энергии – АТФ.

Пластиды – органоиды растительных клеток. В них происходит первичный синтез углеводов из неорганических веществ. Различают три вида пластид: 1) лейкопласты – бесцветные пластиды, в которых из моносахаридов и дисахаридов синтезируется крахмал (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры); 2) хлоропласты – зелёные пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, где осуществляется фотосинтез; 3) хромопласты, включающие различные пигменты из группы каротиноидов, обусловливающих яркую окраску цветков и плодов. Пластиды могут превращаться друг в друга. Пластиды содержат собственные ДНК и РНК, способные синтезировать белки, и размножаются делением надвое.

Вакуоли растительных клеток – это мембранные органоиды. Они образуются из цистерн эндоплазматической сети. Вакуоли содержат в растворённом виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое растворёнными в вакуолярном соке веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая обусловливает тургор – напряжённое состояние клеточной стенки. Это обеспечивает прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам.

Клеточный центр состоит из двух маленьких телец цилиндрической формы, расположенных под прямым углом друг к другу. Эти тельца называют центриолями (см. рис. 11). Клеточный центр играет важную роль в клеточном делении: перед началом деления центриоли расходятся к полюсам клетки и удваиваются. Затем от центриолей начинается рост веретена деления. В растительных клетках центриолей нет, и веретено деления образуется без их участия.

Цитоскелет. Одной из отличительных особенностей эукариотической клетки является наличие в её цитоплазме скелетных образований в виде микротрубочек и пучков белковых волокон. Опорные элементы цитоплазмы определяют форму клетки, обеспечивают движение внутриклеточных структур и перемещение всей клетки.

Вопросы для повторения и задания

1. Изобразите схематично строение эукариотической клетки. Обозначьте её основные части и органоиды.

2. Составьте и заполните таблицу «Органоиды эукариотической клетки и их функции».