Основні компоненти живих клітин

Відео: Внутрішнє життя клітини

серед цитологів довгий час була широко поширена думка, що між клітинами диференційованих організмів, таких, як вищі рослини і тварини, і мікроскопічних одноклітинних організмів, таких, як бактерії, більше відмінностей, ніж подібності.

По-перше, в клітинах вищих організмів завжди можна було побачити ядро (ці організми назвали еукаріотамі). В мікробних же клітинах довгий час побачити ядро або схожі на нього освіти не вдавалося. Але з розвитком мікроскопічної техніки і методів спостереження вдалося знайти і в мікробних клітинах подобу ядра - області, що містять основну масу дезоксирибонуклеїнових кислот (ДНК), які несуть генетичну (спадкову) інформацію. Ці області відрізнялися від навколишнього цитоплазми з поглинання світла, що і дозволило їх «побачити». Виявлені структури назвали нуклеоиде, щоб відрізнити їх від справжніх ядер - нуклеусів. Таким чином, виявилося, що і у еукаріотів і в інших організмів, які назвали протокаріотамі, є ядерні структури, що несуть спадкову інформацію, і, отже, відмінності між ними не так вже значні.

По-друге, в цитоплазмі клітин еукаріотів були виявлені різні структури, або, як їх часто називають, органели: мітохондрії, пластиди (в рослинних клітинах) і ін. Потім при вивченні окремих фракцій клітин в електронному мікроскопі вдалося виявити дрібні структури - рибосоми. А цитоплазма мікроорганізмів довгий час здавалася оптично порожньою. Але з плином часу і в клітинах протокаріотов були знайдені аналоги мітохондрій і рибосоми. Таким чином, ніяких серйозних відмінностей між клітинами еукаріотів і протокаріотов не виявилося.

Відео: Ліпіди і їх роль в життєдіяльності клітини

Те ж можна сказати і про відмінності між тваринами і рослинними клітинами. хоча клітини рослин і містять частини, яких немає в тваринних клітинах (целюлозний оболочка- пластиди - хлоропласти, лейкопласти, хромопласти- вакуолі, т. е. порожнини, заповнені клітинним соком), подібності між обома типами клітин більше, ніж відмінностей. Тому ми і опишемо одночасно ультрамікроскопічних будова і рослинних і тварин клітин.

У ядрах і рослинної і тваринної клітини можна виявити одне або кілька ядерець. Ядра оточені двошаровою мембраною, в якій були знайдені отвори, або пори. Ці отвори відкривають шлях в цитоплазму. Весь обсяг цитоплазми розділили на дві основні частини: ту частину цитоплазми, яка примикає до оболонки, назвали ектоплазму, а внутрішню частину - ендоплазму. У ендоплазме була виявлена густа мережа канальців, яку назвали ендоплазматичної мережею або ендоплазматичним ретикулумом (Мережа - латиною «ретикулум»).

Відео: Будова клітини (КЛАС)

Багато пори в ядерній оболонці з`єднані з канальцями. Тому ворота в ядерній оболонці відкриті не просто в цитоплазму, а в канальці ендоплазматичної. Ця особливість виявилася дуже важливою. Вчені визначили, що кожен ген, т. Е. Ділянка ДНК, управляє якоїсь однієї реакцією в клітці, правильніше - в цитоплазмі клітини. Для цього під його контролем повинен синтезуватися специфічний фермент. Але ферменти - це білки, і їх синтез відбувається не в ядрі, де знаходяться гени, а в цитоплазмі. Синтезом усіх білків займаються дрібні структури в цитоплазмі - рибосоми. Але як знати рибосомам, який потрібно синтезувати білок? Виявляється, що на кожному гені синтезується його копія, але тільки у вигляді іншої нуклеїнової кислоти - рибонуклеїнової, або, скорочено, РНК. Ці молекули РНК, можливо особливим чином «упаковані» (такі «пакети» інформації називають інформосоми або інформоферамі), випливають через пори ядерної оболонки, потрапляють в цитоплазму і з`єднуються з рибосомами, безліч яких прикріплено до канальцям зовні. Коли до них підпливають молекули РНК, що несуть інформацію від генів, починається синтез ферментів. Готові порції ферментів йдуть в цитоплазму і там здійснюють свою роль - управляють всіма незліченними реакціями, що протікають в живій клітині. У цитоплазмі ці ферменти необхідні численним структурам і включень.

Оболонка клітин тварин тонка, і клітини один з одним легко повідомляються. Інша справа - рослинні клітини. У них оболонка товста, побудована вона з целюлози. Але і в цьому випадку клітини не відокремлені один від одного непроникним «парканом». У целюлозної оболонці є пори, через які з клітки в клітку простяглися тяжі цитоплазми - плазмодесми. За цим канальцям повідомлень і відбувається взаємодія рослинних клітин один з одним.

Ми познайомилися із загальним пристроєм клітин. Зупинимося на будові окремих органоїдів клітини. Мітохондрії. Мітохондрії - це енергетичні підстанції клітин, як їх часто називають. У мітохондріях синтезуються речовини, що запасають хімічну енергію клітин. Мітохондрії після пластид - найбільші з органоїдів цитоплазми. Їх товщина коливається від 0,2 до 2 мкм (мікрометрів), довжина - від 0,5 до 7 мкм. За формою вони різноманітні: округлі, овальні, паличкоподібні, ниткоподібні. Оболонка мітохондрій двошарова, товщина її близько 0,02 мкм. За всім обсягом мітохондрії оболонка утворює складки, які виступають всередину цієї частки. Ці перегородки - Крісті - сильно, збільшують внутрішню поверхню мітохондрії, що, мабуть, дуже важливо, так як на ній розташовуються ферментні білки.

Відео: Мікро і Макро Елементи

Схема будови клітини (умовно): 1 - двошаровий оболонка клітини-2 - рібосома- 3 - полісома- 4 - мітохондрія (в розрізі) - 5 - ендоплазматичний ретікулум- 6 - ядро- 7 - ядерна оболочка- 8 - ядерна пора-9 - ядерце.

Апарат Гольджі. У 1898 році італійський цитолог К. Гольджі, застосувавши новий метод спостереження за клітинами в мікроскоп (введення солей срібла в клітку), виявив в нервових клітинах сови і кішки сітчасті структури, які потім так і назвали - апарат Гольджі. У наступні за цим відкриттям роки апарат Гольджі був описаний для всіх клітин і тварин і рослин. апарат Гольджі являє собою найчастіше скупчення пухирців, маленьких вакуолей, цистерн в певних ділянках цитоплазми. Ці бульбашки мають різну форму - кулясту, уплощенную, витягнуту, часто розташовуються паралельно один одному, нерідко з`єднуються з канальцями ендоплазматичної мережі. У рослинних клітинах зустрічаються плоскі, розташовані паралельно цистерни. Стопку таких цистерн називають діктіосоме (Розмірами вони збігаються з мітохондріями).

Функції апарату Гольджі остаточно не з`ясовані. Одні вчені припускають, що в них синтезуються клітинні секреторні речовини, інші - що в бульбашках апарату Гольджі скупчуються різні речовини, синтезовані в цитоплазмі, - жири, гормони, .Деякі ферменти, компоненти жовчі і інші молекули.

Хлоропласти і інші пластиди. В зелених ділянках рослинних клітин розташовуються численні хлоропласти. Хлоропласти - це найбільші органели (4-6 мкм). Форма їх різна: сферичні, яйцеподібні, дископодібні, навіть гантелеобразная. У деяких водоростях хлоропласти (або хроматофори) мають пластинчасту будову, і такі платівки або навіть стрічки тягнуться, часто переплітаючись один з одним, уздовж всієї клітини нитчатой водорості.

Усередині хлоропластів виявлені численні платівки (до 60 в одному хлоропласті), розташовані стопками один над одним. Усередині хлоропластів зустрічаються крохмальні зерна. Функції хлоропластів добре вивчені. У них міститься особливий пігмент - хлорофіл, який поглинає енергію сонячного променя і, використовуючи її, здійснює синтез вуглеводів з води і вуглекислого газу (див. ст. «Як влаштовано і харчується зелена рослина»).

У рослинних клітинах існують близькі за розмірами до хлоропластам пластиди ще двох видів: безбарвні - лейкопласти і пофарбовані - хромопласти. Рибосоми. Найдрібніші включення цитоплазми (0,01-0,015 мкм), що зустрічаються у всіх без винятку живих клітинах, - рибосоми, білкові фабрики клітин. Про функції рибосом ми вже згадували. Розповімо про неї докладніше. Рибосоми, що складаються з двох частин - субодиниць (малої та великої), приєднуються до молекул інформаційної РНК (і-РНК). До однієї молекулі і-РНК може бути прикріплено багато рибосом. Така структура має свою назву - полірібосомамі або полісома. До рибосомам підходять молекули транспортних РНК (т-РНК), що доставляють амінокислоти, з яких і будуть будуватися білкові молекули. Роль рибосом полягає в тому, що вони допомагають встановити просторове відповідність між ділянками і-РНК і т-РНК. Ділянка і-РНК, що кодує одну амінокислоту, з`єднується з відповідною ділянкою т-РНК. Якщо вони збігаються, то приєднана до т-РНК амінокислота приєднується до ланцюга споруджуваного білка. Просуваючись уздовж по ланцюгу і-РНК, рибосома послідовно підставляє потрібні т-РНК з амінокислотами, виконуючи роль «контролера» генетичної записи.