Строение клетки. Наружная клеточная мембрана.

Клетка — это структурная единица живых организмов, представляющая собой определенным образом дифференцированный участок цитоплазмы, окруженный клеточной мембраной. Функционально клетка является основ­ной единицей жизнедеятельности организмов.

Все организмы (растения и животные) подразделяются на одноклеточ­ные и многоклеточные. Бактерии, многие виды водорослей (хлорелла), низ­шие грибы (дрожжи, мукор) и простейшие животные (амебы, эвглены, ин­фузории) состоят из одной клетки. Эта клетка выполняет все функции живого организма — питание, движение, размножение и др. У большин­ства же видов растений и животных тело состоит из огромного количества клеток, которые специализируются на выполнении отдельных функций. Эти клетки образуют различные ткани (ткани растений — см. раздел «Бо­таника», ткани человека — см. раздел «Анатомия, физиология и гигиена человека»).

Хотя клетки различных тканей имеют разное строение и выполняют различные функции, они имеют много общих морфологических особеннос­тей (оформленное ядро, сходный набор органоидов) и сходных функцио­нальных свойств (биосинтез белков, использование и превращение энер­гии, процессы размножения).

Клетки отличаются по своим размерам, форме, особенностям органи­зации, функциям. По форме различают: цилиндрические и кубические клет­ки (в эпителиальных тканях), дисковидные (эритроциты), шаровидные (яйцеклетки), удлиненные и веретеновидные (мышечные), звездчатые (нервные). Наконец, некоторые клетки не имеют постоянной формы, это так называемые амебовидные клетки (лейкоциты и др.).

Большинство клеток многоклеточных имеют размеры от 10 до 100 мкм, а самые мелкие клетки — 2—4 мкм. Большие размеры имеют некоторые растительные клетки с крупными вакуолями в цитоплазме: клетки мякоти арбуза, лимона (они видны невооруженным глазом). Очень крупные раз­меры (до нескольких сантиметров в диаметре) имеют яйцеклетки птиц и некоторых рыб. У животных размеры клеток не зависят от размеров тела. Например, клетки печени лошади и мыши имеют почти одинаковые раз­меры. Отростки нервных клеток иногда достигают одного и более метров длины. Количество клеток в организме обычно очень велико. Лишь отдель­ные многоклеточные организмы имеют малое число клеток. Например, та­кие сравнительно крупные организмы, как коловратки, состоят всего из 400 клеток. У позвоночных животных и человека наиболее многочисленны­ми являются клетки крови и головного мозга. Так, у человека кора мозга состоит из 14—15-109 клеток. Количество эритроцитов в крови взрослого человека составляет 23-1012. Небольшие размеры и огромное количество клеток имеют значение для многоклеточных организмов, так как создается огромная суммарная поверхность клеток одной особи, что обеспечивает воз­можность быстрого обмена веществ.

Наружная клеточная мембрана. Снаружи клетка покрыта плазмати­ческой мембраной (или наружной клеточной мембраной) толщиной около б—10 нм. Это плотные пленки из белков и липидов (в основном, фосфоли­пидов). Молекулы липидов расположены упорядоченно — перпендикуляр­но к поверхности, в два слоя, так, что их части, интенсивно взаимодей­ствующие с водой (гидрофильные), направлены наружу, а части, инертные к воде (гидрофобные),— внутрь. Молекулы белка расположены несплошным слоем на поверхности липидного каркаса с обеих его сторон.

Часть их погружена в липидный слой, а некоторые проходят через него насквозь, образуя участки, проницаемые для воды. Эти белки выполняют различные функции — одни из них являются ферментами, другие — транс­портными белками, участвующими в переносе некоторых веществ из окру­жающей среды в цитоплазму и в обратном направлении.

Одним из основных свойств биологических мембран является избира­тельная проницаемость (полупроницаемость) —одни вещества проходят через них с трудом, другие легко и даже в сторону большей концентра­ции Так, для большинства клеток концентрация ионов Na внутри значительно ниже, чем в окружающей среде. Для ионов К характерно обратное соотношение: их концентрация внутри клетки выше, чем снаружи. Поэто­му ионы Na всегда стремятся проникнуть в клетку, а ионы К —выйти на­ружу. Выравниванию концентраций этих ионов препятствует присутствие в мембране особой системы, играющей роль насоса, который откачивает ионы Na из клетки и одновременно накачивает ионы К внутрь.

Стремление ионов Na к перемещению снаружи внутрь используется для транспорта сахаров и аминокислот внутрь клетки. При активном удалении ионов Na из клетки создаются условия для поступления глюкозы и амино­кислот внутрь ее.

У многих клеток поглощение веществ происходит также путем фаго­цитоза и пиноцитоза. При фагоцитозе гибкая наружная мембрана образу­ет небольшое углубление, куда попадает захватываемая частица. Это углубление увеличивается, и, окруженная участком наружной мембраны» частица погружается в цитоплазму клетки. Явление фагоцитоза свойствен­но амебам и некоторым другим простейшим, а также лейкоцитам (фагоци­там). Аналогично происходит и поглощение клетками жидкостей, содержа­щих необходимые клетке вещества. Это явление было названо пиноцитозом.

Наружные мембраны различных клеток существенно отличаются как по химическому составу своих белков и липидов, так и по их относитель­ному содержанию. Именно эти особенности определяют разнообразие в фи­зиологической активности мембран различных клеток и их ролі, в жизне­деятельности клеток и тканей. С наружной мембраной связана эндоплаз- матическая сеть клетки. При помощи наружных мембран осуществляются различные типы межклеточных контактов, т. е. связь между отдельными клетками. Для многих типов клеток характерно наличие на их поверхнос­ти большого количества выступов, складок, микроворсинок. Они способ­ствуют как значительному увеличению площади поверхности клеток и улучшению обмена веществ, так и более прочным связям отдельных кле­ток друг с другом. У растительных клеток снаружи клеточной мембраны имеются толстые, хорошо различимые в оптический микроскоп оболочки, состоящие из клетчатки (целлюлозы). Они создают прочную опору расти­тельным тканям (древесина). Некоторые клетки животного происхожде­ния тоже имеют ряд внешних структур, находящихся поверх клеточной мембраны и имеющих защитный характер. Примером может быть хитин покровных клеток насекомых.

  1. Здорово! Это каким же надо быть умным, что бы это все знать?:)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Биология © 2015 Сайт Биология - включает в себя ключевые статьи из курса биологии, анатомии, ботаники, зоологии и пр. направлений. Охватывают как школьную аудиторию, так и учащихся медицинских вузов. Полезными материалы будут и родителям, помогающим своим детям в обучении. Все материалы взяты из общих источников, при копировании просьба сохранять ссылку на сайт.