Строение и функции клетки

 

Клетка — основная структурная и функциональная единица живых организмов. Она может сохранять и переносить наследствен-ную информацию. в результате чего ее развитие и развитие ее потомства происходят упорядоченным образом. В многоклеточном организме клетки связаны друг с другом функционируют согла-сованно, как единая система.

Термин клетка (от лат. cellule — полость) впервые в 1665 г. Применил -Робе т Гук при описании срезов пробки. Клеточное строение организмов как универсальная форма организации всего живого обосновано клеточной теорией, сформулированной в 1839 г. ботаником М. Шлейденом и зоологом Т. Шванном. Согласно современным представлениям, клеточная теория исходит из единства расчлененности многоклеточного организма на клетки и его целостности, основанной на взаимодействии клеток. Значительный прогресс в изучении клеток наступил с1946г. благодаря широкому внедрению в биологию электронного микроскопа, обладающего в 1000 раз большей разрешающей способностью по сравнению со световым микроскопом.

По степени сложности существуют два основных типа клеток – прокариотические и эукариотические. Прокариотические клетки имеют простое морфологическое строение и не содержат оформленного ядра, а их вещество наследственности (ДНК) находится в цитоплазме и не окружено мембраной оболочкой. Органелл в таких клетках мало, и они не имеют мембранных оболочек. К организмам, для которых характерны прокариотические клетки, относятся бактерии и сине-зеленые водоросли.

По сравнению с прокариотическими клетками эукариотические клетками эукаристические клетки крупнее, из них состоят все организмы, за исключением бактерий и сине-зеленых водорослей. Эукариотические клетки содержат множество органических мембран органелл и не5мембранных структур, выполняющих разные функции.

Снаружи растительная клетка окружена целлюлозной оболочкой. Под ней расположен протопласт – живое содержимое клетки. Внешняя граница протопласта ограничена клеточной мембраной- плазмалеммой. Внутреннее пространство протопласт разделено биологическими мембранами на большое количество отсеков, представляющие собой орангеллы и структуры в которых одновременно осуществляется множество разнообразных биохимических процессов, обуславливающих жизнедеятельность клетки.

Протопласт клетки состоит из жидкой коллоидальной среды- цитозоля, называемый также основной плазмой, в которую погружены ядро с ядрышками, пластиды, митохондрии, аппарат Гольджи (диктиосомы), эндоплазматический ретикулум, рибосомы, сферосомы, вакуоли, микротельца, микротрубочки, микрофиламенты. Запасные вещества и отбросы, образующиеся в процессе жизнедеятельности клетки, называются эргастическими веществами. В клетках присутствуют и другие структуры, роль которых окончательно не выяснена.

В отличие от большинства животных клеток клетки растений имеют следующие специфические структуры: 1) жесткую целлюлоз-ную (полисахаридную) клеточную оболочку (в отличие от белковой у большинства животных); 2) плазмодесмы в порах клеточ-ной оболочки, через которые осуществляется взаимосвязь про-топластов соседних клеток, 3) крупные вакуоли — вместилища клеточного сока, ограниченные мембраной — тонопластом; 4) плас-тиды, к которым относятся хлоропласты, хромопласты и лейко-пласты.

Свободно расположенные клетки обычно имеют округлую фор-му. Клетки, из которых сложены ткани, имею т форму многогран-ника с числом граней от 9 до 20. Клетки изодиаметрические (рав-носторонние) называются паренхимными, вытянутые клетки— прозенхимными. В растении клетки могут быть живыми и мертвы-ми, например, в стволе древесных растений более 90% клеток мертвые, но все но все они необходимы для нормальной жизнедеятель-ности организма.

Клеточные мембраны представляют собой жидкостно-мозаич-ные плоские структуры, состоящие из двух слоев липидов (ве-ществ, растворимых в органических растворителях), с которыми связаны белки, углеводы и другие вещества. Клеточные мембраны выполняют целый ряд

функций: разграничительные, активный перенос различных веществ, пассивное осмотическое перемещение воды, осуществление разнообразных реакций.

 

Рис. 4.1. Ультраструктурная организация растительной клетки.

1 — оболочка одной клетки; 2 —плазмодеема; 3 — срединная пластинка; 4 —оболочки двух смежных клеток; 5 — свободные рибосомы в цитоплазме; 6— цистерна шероховатого эндоплазматиче- ского ретикулума; 7 — рибосомы на поверхности шероховатого эндоплазматического ретикулума, 8 — хлоропласты; 9 — две мембраны оболочки хлоропласта; 10 — тилакоиды граны; 11 — мито-хондрия, 12 — диктиосома — тельце

Гольджи; 13 — вакуоль; 14 — тонопласт,

окружающий вакуоль; 15 — пузырек Гольджи; 16 — цистерна диктиосомы; 17 — микрофиламенты, рассеянные по цитоплазме; 18 — микротрубочки, 19 — цитоплазма; 20 — плазмалемма; 21— гладкий эндоплазматический ретикулум; 22 — эухроматин; 23 — гетерохраматин; 24 — ядрышко; 25 — ядерная пора; 26 – ядерная оболочка, состоящая из двух мембран.