mozok.click

Основные понятия и ключевые термины: ЦИТОПЛАЗМА. Органеллы. Вспомните! Что такое клетка?

Подумайте!

Движение цитоплазмы присуще в определённой степени всем живым клеткам, однако наиболее заметно под световым микроскопом в клетках элодеи канадской (Elodea canadensis). Реальная скорость движения цитоплазмы в клетках её листьев составляет 0,1 мм/мин. Различают эти движения, наблюдая за перемещениями хлоропластов. Каково же значение имеет движения цитоплазмы для жизнедеятельности клеток?

СОДЕРЖАНИЕ

Почему цитоплазма является структурной системой?

Под клеточной мембраной внутри живой клетки находится не просто раствор соединений и органеллы, а сложная динамическая структурная система, называемая цитоплазмой (ил. 32). Вспомним, что ядро к этой системе не относится. С цитоплазмой связаны все жизненные функции клетки - её опора, движение, питание, пищеварение, дыхание, выделение, транспортирование веществ, раздражительность и др.

Внутреннее содержимое клетки характеризуется относительным постоянством состава и свойств. Основным свойством цитоплазмы является способность к движению (циклоз). Благодаря ей цитоплазма создаёт оптимальные условия для биохимических реакций, связывает все части клетки в единое целое. Под контролем ядра цитоплазма регулирует реакции синтеза (ассимиляция) и распада (диссимиляция), обладает способностью к росту и самообновлению, участвует в самовоспроизведении клеток, распределении органелл и ресурсов материнской клетки.

Цитоплазма состоит из таких компонентов, как гиалоплазма, цитоскелет, включения и органеллы.

Цитоскелет - совокупность микронитей и микротрубочек, которые выполняют прежде всего двигательную и опорную функции. Микронити (микрофиламенты) образованы сократительными белками актином и миозином, микротрубочки - спирально упакованными единицами белка тубулина. Эта опорно-двигательная система про- и эукариотических клеток, как и цитоплазма в целом, постоянно изменяется, её

функциями являются поддержка и адаптация формы клетки, обеспечение внешних и внутренних движений, рост и деление клеток.

Гиалоплазма (от греч. гиалос - стекло), или цитозоль, - основа цитоплазмы, её матрикс, который является прозрачным раствором органических и неорганических веществ в воде. Физическое состояние гиалоплазмы в виде геля или золя влияет на скорость биохимических процессов: чем она гуще, тем медленнее происходят химические реакции.

Включения - непостоянные клеточные структуры, являющиеся запасающими соединениями или продуктами обмена веществ, и роль которых в клетке пассивна. Они имеют вид зёрен, кристалликов, капель и служат для жизнеобеспечения клетки или образуются в результате её функционирования (ил. 33).

По функциям их делят на секреторные, экскреторные, трофические, пигментные, а по химической природе - на белковые, углеводные, липидные, кристаллические и др.

Итак, ЦИТОПЛАЗМА (от греч. цитос - клетка и лат. plasma -вылепленное, созданное) - часть клетки, находящаяся между поверхностным аппаратом и ядром, имеет высокую степень структурной и функциональной организации.

Каково значение основных органелл эукариотической клетки?

По особенностям строения органеллы клеток делят на одномембранные (эндоплазматическая сетка, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли), двумембранные (митохондрии, пластиды) и немембранные (рибосомы, клеточный центр) (ил. 34).

Эндоплазматическая сетка (ЭПС) - од но мембранная органелла в виде системы цистерн, трубочек, пузырьков, участвующих в клеточном обмене и транспортировании веществ. Выделяют гладкую (без рибосом) и шероховатую (с рибосомами) ЭПС. Основными функциями являются синтез белков, углеводов, жиров, транспортирование веществ по клетке и образование вакуолей. ЭПС - это органелла, которая делит цитоплазму на отдельные функциональные отсеки.

Ил. 34. Органеллы клеток: 1 - эндоплазматическая сеть; 2 - комплекс Гольджи; 3 - лизосома; 4 - вакуоль; 5 - митохондрия; 6 - пластида; 7 - рибосома; 8 - клеточный центр

Комплекс Гольджи (КГ) - одномембранная органелла в виде системы цистерн, трубочек, пузырьков, осуществляющая клеточные про-

цессы секреции и экскреции. Обеспечивает преобразование соединений, поступающих из ЭПС, в функциональные продукты (гормоны, ферменты и т. д.). Ещё одной важной функцией является образование лизосом.

Лизосомы (от греч. лизис - расщепление, сома - тельце) - одномембранные органеллы в виде округлых пузырьков, содержащих ферменты для клеточного пищеварения. Эти органеллы кроме расщепления сложных органических веществ до простых уничтожают чужеродные соединения, отработанные органеллы, зараженные вирусами клетки и т. п. Ферментный состав лизосом разнообразен.

Вакуоли (от лат. vacuus - пустой) - одномембранные органеллы, участвующие в секреции, экскреции и запасании соединений. Располагаются в клетках животных (пищеварительные, секреторные и сократительные вакуоли), растений (осморегуляторные и секреторные вакуоли) и грибов (запасающие и секреторные вакуоли). Особенно хорошо развиты вакуоли в клетках растений.

Митохондрии (от греч. митос - нить и хондрион - зёрнышко) -двумембранные эукариотические полуавтономные органеллы клеточного дыхания. Наиболее характерной особенностью строения являются кристы (гребни), на которых обнаружены мелкие тельца - АТФ-сомы с ферментами для синтеза АТФ. Внутри расположены ДНК, иРНК, рибосомы для синтеза собственных белков. Энергетическая функция митохондрий состоит из таких процессов, как: а) окисление органических соединений, благодаря чему митохондрии называют дыхательным центром клеток; б) синтез АТФ, вследствии чего митохондрии называют энергетическими станциями клеток.

Пластиды (от греч. пластос - вылепленный) - это двумембранные полуавтономные органеллы растительных клеток, осуществляющие питание и запасание веществ. Этот вид органелл делят на хлоропласты (осуществляют фотосинтез и синтез АТФ), хромопласты (обусловливают окраску лепестков, плодов) и лейкопласты (запасают крахмал). Пластиды способны к взаимопревращениям. Например, в процессе позеленения клубней лейкопласты превращаются в хлоропласты, в кожуре апельсинов и корнеплодах моркови хлоропласты превращаются в хромопласты.

Рибосомы (от названий РНК и греч. сома - тельце) - немембранные универсальные органеллы, состоящие из рРНК и белков и обеспечивающие синтез белков. Свободно расположены в цитоплазме, прикреплены к мембранам зернистой ЭПС, на ядре, в пластидах и митохондриях. Состоят из двух субъединиц: большой и малой. Образуются субъединицы из РНК (синтезируется в ядрышке) и белков (поступают из цитозоля). В ядрышке субъединицы соединяются, покидают ядро и поступают в цитоплазму.

Клеточный центр (центросома) - немембранная органелла, состоящая из центриолей. Стенки центриолей формируют 9 триплетов микротрубочек, расположенных по кругу. Выполняет такие функции, как деление клетки и организация цитоскелета.

Итак, органеллы (от греч. органон - орудие), или органоиды, -это постоянные клеточные структуры, которые имеют специфическое строение и выполняют жизненно важные функции клетки.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Самостоятельная работа

Сопоставьте обозначенные

структуры клетки с их названиями: А - комплекс Гольджи;

Б - митохондрия; Г - цитоплазма; Е - лизосома; - клеточная мембрана; С, - выделительная вакуоль; Т - ЭПС; - ядро; Р, -клеточный центр; Р₃ - рибосома;

В - элементы цитоскелета.

В случае правильного сопоставления в таблице ответов получите фамилию немецкого ботаника, который ввёл в науку понятие цитоплазма.

ОТНОШЕНИЕ

Задача на формирование убеждений о значении науки

• Благодаря методу окраски отдельных клеток с помощью нитрата серебра Камилло Гольджи (1843 - 1926) открыл в нейронах сетчатый аппарат, названный в его честь комплексом Гольджи.

• Нобелевская премия в области физиологии и медицины за 2016 г. присуждена японскому учёному, научному специалисту по клеточной биологии Йоши-нори Осуми за исследования механизмов аутофагии в клетке, которую осуществляют лизосомы.

• Учёные Киевского национального университета имени Тараса Шевченко под руководством профессора Т. Б. Желтоножской предложили вариант доставки лекарств в клинической онкологии, создав мицеллярные наноконтейнеры.

Оцените значение этих исследований для различных отраслей деятельности человека.

Это материал учебника Биология 9 класс Соболь