Стенка клетки строение

Клеточная стенка, отлагающаяся во время деления клеток растения, называется первичной клеточной стенкой рис. Молекулы целлюлозы образуют тонкие нити Соединяясь друг с другом по нескольку десятков с помощью водородных связей, нити целлюлозы формируют микрофибриллы, а они макрофибриллы Макрофибриллы погружены пектиновый матрикс и прошиты молекулами структурного белка. Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит женской психологии Это не так От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь И вот 10 вещей. В отличие от капсул чехлы имеют тонкую структуру Часто них обнаруживают несколько слоев с разным строением Чехлы ряда бактерий, метаболизм которых связан с окислением восстановленных соединений металлов, часто инкрустированы их окислами. Рибосомы состоят из большой и малой субчастиц, них происходит синтез белка. Эндопламатическая сеть ретикулум сложная трехмерная система мембран, состоящая из цистерн, каналов, трубочек и пузырьков Из ретикулума образуются вакуоли, он делит клетку на компартменты ячейки, на поверхности его мембран протекают многие химические реакции. Аппарат Гольджи участвует образовании клеточных оболочек, представляет собой стопку мембранных мешочков, которые упаковываются белки и прочие материалы для выведения из клетки.

стенка клетки строение

Структуры, свойственные растительным клеткам Как уже отмечалось выше, клетках высших растений встречаются все органеллы, обнаруживаемые животных клетках, за исключением центриолей В них имеются, однако, и свои особые структуры, рассмотрению которых посвящен этот раздел. Клеточные стенки Растительные клетки, подобно клеткам прокариот и грибов, заключены сравнительно жесткую клеточную стенку Материал для построения этой клеточной стенки секретирует сама заключенная ней живая клетка протопласт По своему химическому составу клеточные стенки растений отличаются от клеточных стенок прокариот и грибов, но этим структурам свойственны некоторые общие функции, а именно функции опоры и защиты кроме того, и те и другие ограничивают подвижность клеток Клеточная стенка, отлагающаяся во время деления клеток растения, называется первичной клеточной стенкой Позже результате утолщения она может превратиться во вторичную клеточную стенку В этом разделе мы опишем процесс образования первичной клеточной стенки. Современная микробиология для изучения и классификации использует следующие отличительные особенности бактерий. Реакция на тест по Граму разделение по особенностям состава и строения стенок, ключевая классификация разрезе темы строения клеточной стенки.

стенка клетки строение

Кислотоустойчивые виды бактерий благодаря особому многослойному строению оболочки нее входят воски, полисахариды и белки, как правило, не окрашиваются по методу Грама Для них применяют специальный метод ЦиляНельсена Но некоторые дают положительный результат по методу Грама случае очень высокой концентрации красителя или повышенной температуры во время проведения процедуры. С усложнением клеточной стенки появились новые функции и возможности Некоторые виды бактерий, живущие на твердых поверхностях, приобрели возможность менять форму клетки стенки скелета стали пластичными Это важно при скольжении и перемещении по неровностям твердой среды обитания. В структуру внешней мембраны входят белки, способные образовывать гидрофильные поры, через которые внутрь клетки могут проходить некоторые макромолекулы сахара и аминокислоты, необходимые для питания бактерии. К данному классу бактерий относятся многие бактерии, способные менять химический состав среды обитания бактерии уксусного и спиртового брожения симбиотические кишечная палочка E coli, многие патогенные болезнетворные организмы, такие как менингококк Neisseria meningitidis легионелла Legionella pneumophila, и знаменитая Helicobacter pylori вызывающая язвенную болезнь и обладающая высокой кислотоустойчивостью.

И вы уже задумывались о радикальных мерах Оно и понятно, ведь стройная фигура это показатель здоровья и повод для гордости Кроме того, это как минимум долголетие человека А то, что человек, теряющий лишние килограммы, выглядит моложе аксиома не требующая доказательств. У некоторых эубактерий положительная реакция при окрашивании описанным выше способом свойственна только клеткам, находящимся стадии активного роста Выяснено, что окрашенный комплекс образуется на протопласте но его удерживание клеткой или вымывание из нее при последующей обработке спиртом определяются особенностями строения клеточной стенки. Клеточная стенка оболочка является неотъемлемым компонентом клеток растений и грибов и представляет собой продукт их жизнедеятельности Она придает клеткам механическую прочность, защищает их содержимое от повреждений и избыточной потери воды, поддерживает форму клеток и их размер, а также препятствует разрыву клеток гипотонической среде Клеточная стенка участвует поглощении и обмене различных ионов, является ионообменником Через клеточную оболочку осуществляется транспорт веществ. Клеточная стенка, формирующаяся во время деления клеток и их роста путем растяжения, называется первичной После прекращения роста клетки на первичную клеточную стенку изнутри откладываются новые слои, и образуется прочная вторичная клеточная оболочка.

Гемицеллюлозы это группа полисахаридов полимеры пентоз и гексоз ксилозы, галактозы, маннозы, глюкозы и др Молекулы гемицеллюлоз, как и целлюлозы, имеют форму цепи, но отличие от последней их цепи короче, менее упорядочены и сильно разветвлены Они легче растворяются и разрушаются ферментами. Обычно школьном курсе цитологии подробно рассматриваются строение и функции растительной клеточной стенки оболочки. Целлюлоза представляет собой линейный полисахарид, мономером которого является глюкоза В составе клеточной стенки молекулы целлюлозы соединяются между собой водородными связями и образуют микрофибриллу пучок В оболочке множество таких фибрилл Часть из них расположены параллельно друг другу, другая часть под углом к первой и Такое строение создает прочный каркас. Стенки соседних клеток растений не примыкают друг к другу непосредственно Между ними находится срединная пластинка образованная из студнеобразных пектатов магния и кальция. Организмы, у которых ядро отделено от цитоплазмы, образовали надцарство ядерных к ним относятся растения, грибы, животные. Даже не вооружённым глазом, а ещё лучше под лупой можно видеть, что мякоть зрелого арбуза состоит из очень мелких крупинок, или зёрнышек Это клетки мельчайшие кирпичики, из которых состоят тела всех живых организмов, том числе и растительных.

Аппарат Гольджи органоид, имеющий универсальное распространение во всех разновидностях эукариотических клеток Представляет собой многоярусную систему плоских мембранных мешочков, которые по периферии утолщаются и образуют пузырчатые отростки Он чаще всего расположен вблизи ядра. Вакуоль важнейшая составная часть растительных клеток Она представляет собой своеобразную полость резервуар массе цитоплазмы, заполненную водным раствором минеральных солей, аминокислот, органических кислот, пигментов, углеводов и отделённую от цитоплазмы вакуолярной мембраной тонопластом. Клеточная стенка защищает бактерии от внешних воздействий, придаёт им характерную форму, поддерживает постоянство внутренней среды и участвует делении. Нуклеоид представляет собой своеобразное ядро у бактерий Он находится центре бактериальной клетки и выполняет практически те же функции, что и обычное ядро Однако отличие от настоящего ядра, как у эукариот, нуклеоид не имеет гистонов, ядерной оболочки и ядрышка. Для некоторых типов клеток многие волокна, трахеиды, членики сосудов образование вторичной стенки основная функция протопласта, после завершения вторичного утолщения он отмирает Однако это не обязательно Вторичная стенка выполняет главным образом механические, опорные функции В ее составе значительно меньше воды и преобладают микрофибриллы целлюлозы 40 50 сухого вещества Во вторичных стенках волокон льна и волосков хлопчатника содержание целлюлозы может достигать.

стенка клетки строение

Первичная стенка образуется при делении клетки К концу телофазы экваториальной плоскости клетки возникает клеточная пластинка, впоследствии превращающаяся срединную пластинку Она состоит основном из пектиновых веществ На клеточную пластинку протопласт каждой из дочерних клеток откладывает первичную стенку Толщина ее равна 0, 1 0, 5 мкм В состав первичной стенки входят основном пектиновые вещества, гемицеллюлозы и целлюлоза всего 10 12, а также много воды. За картинки, которые были использованы данной лекции благодарим следующий сайт. Особенности строения клеток эукариот Эндоплазматическая сеть Включения Р Вирхов Левенгук Лизосомы Разнообразие клеток Хроматин Цитоплазма Ядро Митохондрии Плазматическая клеточная мембрана Строение клетки Шлейден Митохондрия Типы пластид Клетка Органоиды Вирусы Рибосомы Пластиды Словарь Реснички и жгутики Строение прокариотической клетки Вакуоли Многообразие и особенности строения клеток Из истории цитологии. Деления клеточных организмов на высшем уровне предусматривают выделение всех прокариот отдельное царство В 70х гг обнаружены микроорганизмы, структурно относящиеся к прокариотному типу, но значительно отличающиеся химическим строением важных клеточных макромолекул и способностью осуществлять уникальные биохимические процессы Эти необычные прокариотные организмы были названы архебактериями.

Типичные прокариоты, или бактерии, получили соответственно название эубактерий истинных бактерий Число известных архебактерий по сравнению с эубактериями чрезвычайно мало. Прокариоты сферической формы, называемые кокками, могут после деления не расходиться Если деление происходит одной плоскости, образуются пары клеток диплококки или цепочки стрептококки В том случае, когда деление происходит относительно равномерно трех взаимно перпендикулярных направлениях, и клетки после деления остаются соединенными друг с другом, возникают пакеты правильной формы сарцины или колонии сферической формы Если же деление происходит нескольких плоскостях неравномерно, образуются клеточные скопления неправильной формы рис. Для некоторых видов характерно слабое или довольно хорошо выраженное ветвление рис. В зависимости от строения клеточной стенки прокариоты, относящиеся к эубактериям, делятся на две большие группы Было обнаружено, что если фиксированные клетки эубактерий обработать сначала кристаллическим фиолетовым, а затем йодом, образуется окрашенный комплекс. Клеточная стенка грамположительных эубактерий Основную массу клеточной стенки грамположительных эубактерий составляет специфический гетерополимер пептидогликан Полисахаридный остов молекулы построен из чередующихся остатков Nацетилглюкозамина и Nацетилмурамовой кислоты, соединенных между собой посредством b1, 4гликозидных связей рис.

Содержит чередующиеся остатки Dаланина и Nацетилглюкозамина по Rose В составе клеточной стенки грамположительных эубактерий небольших количествах также найдены полисахариды, белки и липиды Для полисахаридов и липидов показана возможность ковалентного связывания с макромолекулами клеточной стенки, отличие от белков, которые у тех видов, где имеются формируют на ее внешней поверхности отдельный слой. Клеточная стенка грамотрицательных эубактерий У грамотрицательных эубактерий строение клеточной стенки намного сложнее, чем у грамположительных см рис 3 В ее состав входит гораздо большее число макромолекул разного химического типа см табл. Белки наружной мембраны можно разделить на основные и минорные Основные белки представлены небольшим числом различных видов, но составляют почти 80 всех белков наружной мембраны Одна из функций этих белков формирование мембране гидрофильных пор диаметром примерно 1 нм, через которые осуществляется неспецифическая диффузия молекул с массой до 600 900 Да 7 7 Да дальтон, или единица атомной массы, равен 1, 66033 x 10. Наконец, обнаружены прокариоты, клеточная стенка которых по структуре и химическому составу резко отличается от описанных выше типов Они принадлежат к группе архебактерий. Прокариотная клетка Особенности строения Строение прокариотной клетки.

Составные части клеточной стенки, ее компоненты, образуют сложную прочную структуру рис 3 С помощью способа окраски, впервые предложенного 1884 Кристианом Грамом, бактерии могут быть разделены на две группы грамположительные и грамотрицательные Грамположительные организмы способны связывать некоторые анилиновые красители, такие, как кристаллический фиолетовый, и после обработки иодом, а затем спиртом или ацетоном сохранять комплекс иодкраситель Те же бактерии, у которых под влиянием этилового спирта этот комплекс разрушается клетки обесцвечиваются, относятся к грамотрицательным. Цитоплазматическая мембрана выполняет очень важную роль регулирует поступление веществ клетку и выделение наружу продуктов обмена. В результате наличияв цитоплазме низкомолекулярных соединений возникает разность осмотическом давлении клеточного содержимого и наружной среды, причем у разных микроорганизмов это давление может быть различным Наибольшее осмотическое давление отмечено у грамположительных бактерий 30 атм, у грамотрицательных бактерий оно гораздо ниже 4 8. Ядерный аппарат В центральной части клетки локализовано ядерное вещество дезоксирибонуклеиновая кислот а. Смотреть что такое Строение и химический состав бактериальной клетки других словарях.

Строение клеток спорообразующих анаэробных бактерий Все анаэробы, образующие споры, имеют довольно крупные палочковидные клетки с закругленными, заостренными, а иногда как бы обрубленными концами Величина их варьирует среднем от 2 3 до 7 8 мкм длину и 0, 4 1 мкм толщину Среди Биологическая энциклопедия. Медицина I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека Для выполнения этих задач М изучает строение и Медицинская энциклопедия. Таким образом, основная черта муреинового мешка наличие нем сети параллельных полисахаридных цепей, связанных многочисленными пептидными поперечными связями Эта сеть замкнута со всех сторон, благодаря чему бактерия полностью окружена структурой, не имеющей разрывов Сеть может быть достаточно плотной Staphylococcus aureus или более рыхлой Escherichia coli, зависимости от числа поперечных связей. Стенки бактериальных клеток содержат еще и некоторые сопутствующие компоненты, которые у разных бактерий варьируются У грамположительных бактерий это тейхоевые кислоты, полисахариды, полипептиды или белки У грамотрицательных бактерий больше сопутствующих компонентов, вплетенных муреиновую сеть Это полипептиды, липопротеины, сложные липополисахариды Все эти компоненты наделяют клетки грамотрицательных бактерий сложной антигенной специфичностью, а также акцепторной специфичностью по отношению к вирусам.

Под капсулой понимают слизистое образование, обволакивающее клетку, сохраняющее связь с клеточной стенкой и имеющее аморфное строение см рис 1, 19 2, 2 Если толщина образования меньше 0, 2 мкм и, следовательно, оно может быть обнаружено только с помощью электронного микроскопа, говорят о микрокапсуле Если больше 0, 2 мкм, говорят о макрокапсуле Последнюю можно видеть обычный световой микроскоп Для этого препарат просматривают капле туши, которая не состоянии проникнуть капсулу На темном фоне выделяются клетки, окруженные светлыми зонами Если же слизистое вещество имеет аморфный, бесструктурный вид и легко отделяется от поверхности прокариотной клетки, говорят о слизистых слоях, окружающих клетку см рис. Капсулы, слизистые образования и чехлы могут содержать компоненты, одинаковые с клеточной стенкой, однако их химические составы не идентичны Как правило, химический состав капсул, образуемых бактериями, родо или видоспецифичен Основные химические компоненты большинства капсул прокариот полисахариды гомо или гетерополимерной природы Исключение составляет капсула некоторых видов Bacillus, построенная из полипептида, являющегося полимером Dглутаминовой кислоты Для ряда бактерий показана способность синтезировать и выделять окружающую среду волокна целлюлозы.

Скорость вращения жгутиков прямо зависит от величины мембранного потенциала Таким образом, прокариотная клетка обладает механизмом, позволяющим превращать электрохимическую форму энергии непосредственно механическую Молекулярное устройство, обеспечивающее это превращение, к настоящему времени не выяснено, но можно полагать, что оно должно быть весьма эффективным, так как, по проведенным расчетам, энергия, расходуемая на движение, составляет десятые доли процента от общего количества энергетических потребностей клетки. Механизм скользящего движения не ясен Согласно гипотезе реактивного движения оно обусловлено выделением слизи через многочисленные слизевые поры клеточной стенке, результате чего клетка отталкивается от субстрата направлении, противоположном направлению выделения слизи Однако анализ этой модели привел к заключению, что для обеспечения скольжения по реактивному механизму клетке необходимо течение 1 с выделять такой объем слизи, который во много раз превосходит ее цитоплазматическое содержимое. Наибольшее внимание привлекает изучение хемотаксиса, движения определенном направлении относительно источника химического вещества Для каждого организма все химические вещества этом плане могут быть разделены на две группы инертные и вызывающие таксисы эффекторы Среди последних выделяют аттрактанты вещества, привлекающие бактерий и репелленты вещества, отпугивающие бактерий.

В учебнике достаточно компактной четкой форме излагается на современном уровне обширный по тематике материал Особое внимание уделено строению макромолекул и физической структуре полимеров как основе для понимания структуры и свойств синтетических полимеров и высокомолекулярных компонентов древесины Рассмотрены процессы синтеза полимеров том числе биосинтеза природных полимеров Детально излагаются свойства синтетических полимеров используемых при получении разнообразных материалов и изделий на основе древесины и продуктов ее переработки Учебник содержит необходимые сведения по анатомии древесины и строению клеточной стенки Значительное место отводится изложению теоретических основ процессов химической переработки древесины и ее компонентов. Вароссио и Бреджер 140 анализировали образцы ели, сосны и березовой пихты, взятые из свай, балок и половиц строений, имевших возраст 75 600 лет Древесина, которая была утоплена или погружена грунт, имела пониженное содержание целлюлозы при явном увеличении содержания лигнина Это показывало, что лигнин является наиболее устойчивым компонентом органического вещества клеточной стенки Однако наиболее старых образцах лигнин был частично разложен. Процесс образования Lформ получил название Lтрансформации или Lиндукции Способностью к Lтрансформации обладают практически все виды бактерий, том числе и патогенные возбудители бруцеллеза, туберкулеза, листерии.

Капсула слизистый слой, расположенный над клеточной стенкой бактерии Вещество капсулы четко отграничено от окружающей среды В зависимости от толщины слоя и прочности соединения с бактериальной клеткой различают макрокапсулу, толщиной более 0, 2 мкм, хорошо различимую световом микроскопе, и микрокапсулу, толщиной менее 0, 2 мкм, обнаруживаемую лишь при помощи электронного микроскопа или выявляемую химическими и иммунологическими методами Макрокапсулу истинную капсулу образуют В anlhracis, C1 perfringens, микрокапсулу Escherichia coJi Капсула не является обязательной структурой бактериальной клетки потеря ее не приводит к гибели бактерии Известны бескапсульные мутанты бактерий, например сибиреязвенный вакцинный штамм. Вещество капсул состоит из высокогидрофильных мицелл, химический же состав их весьма разнообразен Основные компоненты большинства капсул прокариот гомо или гетсрополисахариды энтсробактерии и др У некоторых видов бацилл капсулы построены из полипептида Так, состав капсулы В anthracis входит полипептид Дглутаминовой кислоты правовращающий изомер В состав микрокапсулы микобактерий туберкулеза млекопитающих входят гликопептиды, представленные сложным эфиром трегалозы и миколовой кислоты кордфактор.

Существуют бактерии, синтезирующие слизь, которая откладывается на поверхности клеточной стенки виде бесструктурного слоя полисахаридной природы Слизистое вещество, окружающее клетку, по толщине часто превосходит диаметр последней У сапрофитной бактерии лейконостока наблюдается образование одной капсулы для многих особей Такие скопления бактерий, заключенных общую капсулу, называются зооглеями. Количество жгутиков от I до 50 и более и места их локализации у бактерий разных видов неодинаковы, но стабильны для одного вида В зависимости от этого выделяют следующие группы жгутиковых бактерий моиотрихи бактерии с одним полярно расположенным жгутиком амфитрихи бактерии с двумя полярно расположенными жгутиками или имеющие по пучку жгутиков на обоих концах лофотрихи бактерии, имеющие пучок жгутиков на одном конце клетки перитрихи бактерии с множеством жгутиков, расположенных по бокам клетки или на всей ее поверхности рис 3 Бактерии, не имеющие жгутиков, называют атрихиями. Будучи органами движения, жгутики типичны для плавающих палочковидных и извитых форм бактерий и лишь единичных случаях встречаются у кокков Они обеспечивают эффективное движение жидкой среде и более медленное перемещение по поверхности твердых субстратов Скорость движения монотрихов и лофотрихов достигает 50 мкм с, амфитрихи и перитрихи движутся медленнее и обычно за 1 с проходят расстояние, равное размерам их клетки.

В процессе роста клетки цитоплазмзтическая мембрана образует многочисленные инвагинаты, формирующие внутрицитоплазматические мембраны структуры Локальные инвагинаты мембраны получили название мезосом Эти структуры хорошо выражены у грамположительных бактерий, хуже у грамотрицательных и плохо у риккетсий и микоплазм. Другой компонент клеточной стенки лигнин является самым распространенным после целлюлозы полимером растительных клеток Лигнин увеличивает жесткость стенки и обычно содержится клетках, выполняющих опорную или механическую, функцию. Вещества матрикса пектины, гемицеллюлозы и гликопротеины переносятся к оболочке пузырьках диктиосом При этом пектины более характерны для растущих клеток, а гемицеллюлозы преобладают не растущих клетках. Жгутик представляет собой жесткую спираль, обычно закрученную против часовой стрелки Имеет три основные части. Фибрилла длинная спиральная нить составляет основную часть жгутика У большинства прокариот нить состоит только из одного типа белка флагеллина Белковые субъединицы уложены виде спирали, внутри которой проходит полый канал Наращивание жгутика происходит с дистального конца, куда субъединицы поступают по внутреннему каналу У некоторых видов жгутик снаружи покрыт чехлом особого химического строения или же являющимся продолжением клеточной стенки и, вероятно, построенным из того же материала.

Включения серы накапливают аэробные тионовые бактерии, окисляющие сероводород, и анаэробные фотосинтезирующие бактерии, для которых сера является донором электронов Включения серы заметны без специального окрашивания, так как сильно преломляют свет Они растворяются при обработке абсолютным спиртом, сероуглеродом и ледяной уксусной кислотой. Спасибо от всех людей, желающих поглощать знания и заниматься научной деятельностью и, кроме того, от тех, кто желает получать плоды научной деятельности виде улучшающих жизнь инноваций Отправка Вами материалов позволит Вам скачивать электронные книги с нашего сайта Однако, следует заметить, что отпарвляемый Вами материал не должен быть представлен Интернете, иначе не будет смысла выкладывания на сайте материала, который и так без проблем найдут онлайн Проверить начличие такового Интернете не сложно заходите поисковик к примеру, яндекс, вводите цельный отрывок из текста материала слов 20 подряд без знаков препинания они будут только мешаться, желательно из середины работы, так как введения могут и присутствовать Интернете, а основной текст отсутствовать После осуществления поиска, смотрите, не нашёл ли поисковик точно такой же текст если он есть, то он обязательно будет входить первую десятку найденых сайтов Если текста не найдено то можно отправлять материал и исправить то, что люди, которые, возможно, желают воспользоваться материалом, не могут найти его Можно проверить наличие этого материала также и других поисковиках.

Вы можете отправить материал на наш почтовый ящик или заполнив форму ниже. Клеточная стенка клеточная оболочка характерный признак растительной клетки, отличающий ее от клетки животной Клеточная стенка придает клетке определенную форму Культивируемые на специальных питательных средах клетки растений, у которых ферментативным путем удаляется стенка, всегда принимают сферическую форму Клеточная стенка придает клетке прочность и защищает протопласт, она уравновешивает тургорное давление и препятствует, таким образом, разрыву плазмалеммы Совокупность клеточных стенок образует внутренний скелет, поддерживающий тело растения и придающий ему механическую прочность. Клеточные стенки растений часто подвергаются химическим видоизменениям Одревеснение или лигнификация происходит том случае, если матриксе откладывается лигнин полимерное соединение фенольной природы, нерастворимое воде Одревесневшая клеточная стенка теряет эластичность, резко повышается ее твердость и прочность на сжатие, снижается проницаемость для воды Реактивами на лигнин являются 1 флороглюцин и концентрированная хлористоводородная или серная кислота одревесневшие стенки приобретают вишневокрасную окраску и 2 сульфат анилина под действием которого одревесневшие стенки становятся лимонножелтыми Лигнификация характерна для стенок клеток проводящей ткани ксилемы древесины и механической ткани склеренхимы.

Выделяемая растительными клетками слизь выполняет различные функции Так, слизь корневого чехлика служит качестве смазки, облегчающей рост кончика корня почве Слизевые железки насекомоядных растений росянка выделяют ловчую слизь, к которой приклеиваются насекомые Слизь, выделяемая наружными клетками семенной кожуры лен, айва, подорожники, закрепляет семя на поверхности почвы и защищает проросток от высыхания Слизь окрашивается реактивом метиленовый синий голубой цвет. В многоклеточных организмах, том числе и растениях, отдельные клетки тесно и слаженно взаимодействуют одна с другой. Строение растительной клетки довольно сложное и высокодифференцированное, но, на первый взгляд, можно выделить три компартмента три отдельных пространства клеточная стенка, протоплазма и вакуоль. Клеточная стенка, как упоминалось, пронизана порами, сквозь которые проходят плазмодесмы Плазмодесма это не просто нить цитоплазмы, соединяющая протопласты соседних клеток, а органелла имеющая сложное строение Снаружи плазмодесма покрыта плазмалеммой, которая переходит из одной клетки другую Внутри плазмодесмы находится канал десмотубола, соединяющий эндоплазматическую сеть соседних клеток Пора, находящаяся клеточной стенке, средней части расширена, а на концах сужена, поэтому на концах плазмалемма почти вплотную подходит к десмотуболе На 1 мм 2 клеточной стенки приходится от 100 тыс до 50 млн плазмодесм.

Лизосомы это овальной формы органоиды клетки пузырьки диаметром 1 мкм, окруженные мембраной В них содержится набор ферментов, которые разрушают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды Ферменты лизосом гидролитические расщепляют принесенные пузырьками вещества. В митохондриях локализованы системы аэробного дыхания и окислительного фосфорилирования В результате дыхания расщепляются органические молекулы, и высвобождается энергия с передачей ее на молекулу. Тилакоиды собраны стопки граны, напоминающие столбики монет имеющие диаметре, как правило, 0, 4 0, 5 мкм рис 1 4 В одном хлоропласте имеется 10 50 таких гран. Хромопласты от греческого сhroma цвет пигментированные пластиды Многообразные по форме хромопласты не содержат хлорофилла, но синтезируют и накапливают каротиноиды, которые придают желтую, оранжевую и другую окраску Корнеплоды моркови, плоды томатов окрашены пигментами, которые находятся хромопластах. В отличие от пластид и митохондрий, которые ограничены двумя мембранами, микротельца представляют собой сферические органеллы, окруженные одной мембраной Их диаметр колеблется от 0, 5 до 1, 5 мкм Микротельца имеют гранулярное содержимое, иногда них встречаются и кристаллические белковые включения Микротельца обычно связаны с одним или двумя участками эндоплазматического ретикулума.

Вещества образующие клеточную стенку, обладая высокой химической стойкостью, большинстве своем, являются гидрофильными по отношению к воде, они самопроизвольно могут поглощать влагу из окружающей среды, причем, эта влага достаточно прочно удерживается этими веществами за счет химических водородных связей атом водорода с молекулой кислорода. Влага, которая проникает клеточную стенку, располагается между целлюлозными фибриллами, отодвигая их друг от друга В результате этого, уменьшается связь между фибриллами, и древесина становится менее прочной Эта влага называется связанной и ее максимальное количество, которое может поместиться клеточной стенке, составляет примерно 30 от массы абсолютно сухой древесины Это значение одинаково у всех древесных пород и называется пределом насыщения клеточных стенок. Основными, самыми общими компонентами, из которых построены клетки, являются ядро цитоплазма с многочисленными органоидами различного строения и функций, оболочка вакуоль Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, ней ядро и одна или несколько вакуолей Как строение, так и свойства клеток разных тканей связи с их разной специализацией резко различаются Перечисленные основные компоненты и органоиды, о которых речь пойдет дальше, развиты них различной степени, имеют неодинаковое строение, а иногда тот или иной компонент может вовсе отсутствовать.

Прозенхимные клетки это вытянутые длина во много раз превышает ширину и заострённые на концах отличие от паренхимы клетки, различные по происхождению и функциям Между прозенхимой тканью, образованной прозенхимными клетками и паренхимой имеются переходы, например, колленхима и лопастные ветвистые клетки мезофилла листьях канны и др растений. Клеточная стенка образуется из клеточной пластинки, причём сначала формируется первичная, а затем вторичная клеточная стенка Строение клеточной стенки двух этих типов напоминает устройство железобетонных блоков, которых присутствует металлический каркас и связующее вещество цемент В клеточной стенке каркасом являются пучки молекул целлюлозы, а связующим веществом служат гемицеллюлоза и пектины, которые образуют матрикс клеточной стенки Эти вещества транспортируются во время роста клеточной пластинки из комплекса Гольджи к плазматической мембране, где пузырьки сливаются с ней и посредством экзоцитоза выбрасывают содержимое наружу. Некоторые клетки, например, мезофилла листа, сохраняют первичную оболочку и по достижении нужных размеров перестают откладывать неё новые вещества Однако у большинства клеток этот процесс не прекращается, и между плазматической мембраной и первичной оболочкой у них откладывается вторичная клеточная стенка Она имеется принципиально схожее с первичной строение, но содержит значительно больше целлюлозы и меньше воды Во вторичной стенке обычно различают три слоя наружный, самый мощный средний и внутренний.

Внутреннее пространство растения, объединяющее все протопласты, связанные посредством плазмодесм, называют симпластом соответственно, транспорт через плазмодесмы называют симпастическим. Пластиды присущи исключительно растениям Различают три основных типа пластид. Гигантские хлоропласты водорослей присутствующие клетке единственном числе, называются хроматофорами Их форма может быть очень разнообразной. Жизнь клетки состоит непрерывной химической работе, которая своей совокупности называется обменом веществ По существу, клетка представляет собой химический завод, вырабатывающий большой ассортимент продукции и самостоятельно добывающий энергию, необходимую для ее производства Ее продукцией являются вещества, которые необходимы и ей самой для поддержания ее собственной жизни для построения своего тела при росте и развитии, для замены своих сносившихся частей, и для создания дочерних клеток при размножении, и для нужд других клеток организма. Эту работу выполняют диктиосомы Обычно растительной клетке имеется несколько диктиосом, и вся их совокупность называется аппаратом или комплексом Гольджи данной клетки Каждая диктиосома представляет собой систему мембран, сложенных стопкой.

Хлоропласты пластиды высших растений, которых идет процесс фотосинтеза, использование энергии световых лучей для образования из неорганических веществ углекислого газа и воды органических веществ с одновременным выделением атмосферу кислорода Хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы, размер их около 46 мкм Находятся они паренхимных клетках листьев и других зеленых частей высших растений Число их клетке варьирует пределах. У низших растений фотосинтез также осуществляется специализированными, хотя и не столь высокоразвитыми, как хлоропласте, мембранными структурами У фотосинтезирующих бактерий мембраны, содержащие хлорофилл, образуют сеть, которая пронизывает тело бактерии У синезеленых водорослей фотосинтезирующие мембраны слиты плоские пузырьки У зеленых и других водорослей система этих мембран отделена от остальной части клетки покрывающей мембраной и образует специальный органоид хроматофор. Число хроматофоров клетке невелико, часто клетка содержит всего лишь один хроматофор Форма их очень различна у водорослей разных видов У спирогиры хроматофор имеет вид ленты, спирально вьющейся вдоль стенок клетки у клостридиума это ребристые цилиндры у зигнемы звездчатые тела.

Ядро всегда лежит цитоплазме Форма ядра может быть различной округлой, овальной, сильно вытянутой, неправильномноголопастной В некоторых клетках контуры ядра меняются ходе его функционирования, причем на его поверхности образуются лопасти различной величины Размеры ядер неодинаковы и клетках разных растений, и разных клетках одного и того же растения Относительно крупные ядра бывают молодых, меристематических клетках, которых они могут занимать до 3 4 объема всей клетки Относительные, а иногда и абсолютные размеры ядер развитых клетках значительно меньше, чем молодых Снаружи ядро покрыто оболочкой, состоящей из двух мембран, между которыми имеется щель околоядерное пространство Оболочка прерывается порами Внешняя из двух мембран оболочки дает выросты, непосредственно переходящие стенки эндоплазматической сети цитоплазмы И поры и прямая связь эндоплазматической сети с околоядерным пространством обеспечивают тесный контакт между ядром и цитоплазмой. Содержимое ядра зернистое основное вещество ядерный сок, или нуклеоплазма, котором помещаются более плотные структуры хромосомы и ядрышко Ядрышко представляет собой аппарат синтеза материала рибосом и место их сборки из этого материала.

Рис Диплоидные наборы хромосом клетках скерды зеленой Crepis capillaris слева и сложноцветного Haplopappus gracilis справа во время деления клеток У Haplopappus легко опознать гомологичные хромосомы хромосомы одной из пар имеют вид дуг хромосомы другой пары несут на конце по каплевидному образованию, соединенному перемычкой с остальной частью хромосомы, это так называемый спутник. Строение и функции субклеточных структур растительной клетки клеточная стенка и цитоскелет микротрубочки и микрофиламенты. Клеточная стенка окружает клетку со всех сторон и служит связующим звеном между ней и соседними клетками, обеспечивая единство и целостность растительного организма В жестких оболочках растительных клеток образуются каналы, которых располагаются тонкие нити цитоплазмы плазмодесмы Благодаря этому осуществляются межклеточные контакты В ходе эволюции у растений возникли разнообразные по структуре и химическому составу типы клеточных стенок Во многом растительные клетки классифицируют именно по форме и природе клеточных стенок. Компоненты матрикса, основного вещества, наполнителя оболочки гемицеллюлозы, белки, липиды. Компоненты, инкрустирующие клеточную стенку, откладывающиеся и выстилающие ее изнутри лигнин и суберин. Компоненты, адкрустирующие стенку, откладывающиеся на ее поверхности, кутин, воск. Гемицеллюлозы представляют собой ветвящиеся полимерные цепи, состоящие из различных остатков гексоз Dглюкоза, Dгалактоза, манноза.

Именно поэтому гемицеллюлозы нередко называют полуклетчатками На их долю приходится около 3040 сухого веса клеточных стенок. Пектиновые вещества имеют довольно сложный химический состав и строение Это гетерогенная группа, которую входят разветвленные полимеры, несущие отрицательные заряды изза множества остатков галактуроновой кислоты Характерная особенность пектиновые вещества сильно набухают воде, а некоторые ней растворяются Легко они разрушаются и под действием щелочей и кислот. Эти вещества стойки даже по отношению к концентрированной серной кислоте. При ослизнении клеточных оболочек образуются слизи и камеди Те и другие представляют собой высокомолекулярные углеводы, состоящие большей частью из пентоз и их производных Они нерастворимы спирте, эфире, а воде сильно набухают. Широко распространено наличие кальция срединной пластинке клеточных стенок.

Новая оболочка формируется процессе деления клетки заключительной стадии митоза телофазе После расхождения хромосом экваториальной плоскости клеток появляется скопление мелких мембранных пузырьков, которые центральной части клеток начинают сливаться друг с другом Этот процесс слияния мелких вакуолей происходит от центра клетки к периферии и продолжается до тех пор, пока мембранные пузырьки не сольются между собой и с плазматической мембраной боковой поверхности клетки Так образуется клеточная пластинка, или фрагмопласт В центральной части ее располагается аморфное вещество матрикса, которое наполняло сливающиеся пузырьки Доказано, что эти первичные вакуоли происходят от мембран аппарата Гольджи В состав первичной клеточной стенки входит также небольшой количество белка около 10, богатого гидроксипролином и имеющего множество коротких олигосахаридных цепей, что определяет этот белок как гликопротеид. Вторичная оболочка не всегда располагается равномерно У некоторых специализированных водопроводящих клеток она имеет вид колец или спиральных лент Такие клетки сохраняют способность к продольному растяжению, и после отмирания. Структура клеточных стенок предохраняет клетки от избыточной потери воды покровная функция.

С возникновением автотрофного способа питания оболочках клеток качестве структурного компонента появилась целлюлоза Выход растений на сушу поставил клеточную стенку перед необходимостью выполнять функцию опоры тела воздухе Именно целлюлоза оказалась наиболее оптимальным материалом меру прочным и то же время эластичным динамичной и переменчивой среде, где подземным органам растений пришлось испытывать более сильные нагрузки. Выход на сушу, и увеличение размеров растительных организмов привели также к необходимости снабжения клеток водой Именно с развитием у наземных растений сосудов, проводящих воду, связывают появление клеточных стенках лигнина Лигнин не обнаружен у ископаемых океанских и современных водных растений. Микротрубочки являются очень динамичными структурами, которые могут достаточно быстро возникать и разбираться При использовании электронных систем усиления сигнала световом микроскопе можно видеть, что живой клетке микротрубочки растут, укорачиваются, исчезают, постоянно находятся динамической нестабильности Оказалось, что среднее время полужизни цитоплазматических микротрубочек составляет всего лишь 5 минут Так за 15 мин около 80 всей популяции микротрубочек обновляется В составе веретена деления микротрубоски имеют время жизни около 1520 с Однако 1020 микротрубочек остаются относительно стабильными достаточно долгое время до нескольких часов.

Микрофиламенты представляют собой очень тонкие и длинные нитевидные белковые структуры, встречающиеся во всей цитоплазме Под плазматической мембраной микрофиламенты образуют сплошное сплетение, формируя цитосклет Вся эта структура очень лабильна Под влиянием различных воздействий большое значение имеет концентрация кальция микрофиламенты распадаются на отдельные фрагменты и вновь собираются Так как микрофиламенты являются сократимыми элементами цитоскелета, то участвуют изменении формы клетки, во внутриклеточных перемещениях органелл, расхождении хромосом при делении клетки Кроме этого микрофиламиенты выполняют исследующие функции.

Обязательным структурным элементом каждой клетки является плазматическая мембрана По химическому составу и строению мембраны прокариот похожи на другие биологические мембраны У некоторых архебактерий мембранные липиды, состав которых входит С 40 спирт, формируют монослойную мембрану, по толщине равной бислойной Монослойные липидные мембраны обладают большой жесткостью сравнительно с бислойной При биологических температурах мембранные липиды находятся жидкоснокристаллическом состоянии, характеризующимся частичной упорядочностью При понижение температуры они переходят квазикристалическое состояние Жидкая структура мембран обеспечивает определенную свободу молекул белков, что является необходимым для осуществления процессов транспорта электронов и веществ через мембрану Это же свойство обуславливает высокую эластичность мембран они легко сливаются друг с другом, растягиваются и сжимаются. Зерна волютина полифосфатные, метахроматидные гранулы впервые были обнаружены у Spirillum volutans Эти гранулы накапливаются клетках коринебактерий и дрожжеподобных грибов страница. Структурные компоненты, представленные целлюлозой у большинства автотрофных растений.

Новая оболочка формируется процессе деления клетки заключительной стадии митоза телофазе После расхождения хромосом экваториальной плоскости клеток появляется скопление мелких мембранных пузырьков, которые центральной части клеток начинают сливаться друг с другом Этот процесс слияния мелких вакуолей происходит от центра клетки к периферии и продолжается до тех пор, пока мембранные пузырьки не сольются между собой и с плазматической мембраной боковой поверхности клетки Так образуется клеточная пластинка, или фрагмопласт В центральной части ее располагается аморфное вещество матрикса, которое наполняло сливающиеся пузырьки Доказано, что эти первичные вакуоли происходят от мембран аппарата Гольджи В состав первичной клеточной стенки входит также небольшой количество белка около 10, богатого гидроксипролином и имеющего множество коротких олигосахаридных цепей, что определяет этот белок как гликопротеид. Единый апопласт способствует перемещению веществ из клетки клетку внеклеточным путем проводящая функция. Цитоскелет определяет форму клетки и участвует во внутриклеточном перемещении органоидов и отдельных веществ Ядро самый крупный органоид эукариотической клетки, содержащий хромосомы, которых хранится вся наследственная информация подробнее см ниже. Биологические элементарные мембраны это активные молекулярные комплексы, разделяющие внутриклеточные органоиды и клетки Все мембраны имеют сходное строение.

Свойства мембран пластичность, асимметрия состав наружного и внутреннего слоев и липидов, и белков различен, полярность внешний слой заряжен положительно, внутренний отрицательно, способность самозамыкаться, избирательная проницаемость при этом гидрофобные вещества проходят через двойной липидный слой, а гидрофильные через поры интегральных белках. Дополнительные функции рецепторная участвует узнавании веществ и восприятии сигналов из окружающей среды и передаче их клетку, обеспечение связи между клетками тканях многоклеточного организма, участие построении специальных структур клетки жгутиков, ресничек. Клеточная стенка это жесткая структура, расположенная снаружи плазмалеммы и представляющая собой внешний покров клетки Присутствует у прокариотических клеток и клеток грибов и растений. Органеллы или органоиды это постоянные высокоспециализированные внутриклеточные структуры, имеющие определенное строение и выполняющие соответствующие функции. Митохондрии двумембранные органеллы эукариотических клеток, осуществляющие окисление органических веществ до конечных продуктов с освобождением энергии, запасаемой молекулах. Строение комплекс представляет собой диктиосому стопку ограниченных мембраной плоских дисковидных мешочков.

Строение клеточный центр состоит из двух центриолей и центросферы Каждая центриоль рис 1 12 имеет вид цилиндра длиной 0, 30, 5 мкм и диаметром 0, 15 мкм, стенки которого образованы девятью триплетами микротрубочек, а середина заполнена однородным веществом Центриоли расположены перпендикулярно друг другу и окружены плотным слоем цитоплазмы с радиально расходящимися микротрубочками, образующими лучистую центросферу При делении клетки центриоли расходятся к полюсам. Микрофнламенты тонкие, способные сокращаться нити толщиной 510 нм и состоящие из белков актина, миозина и др Находятся цитоплазме всех клеток и ложноножках подвижных клеток. Трофические включения это запасы питательных веществ жир, крахмальные и белковые зерна, гликоген. Экскреторные включения это продукты обмена веществ клетке, подлежащие выведению из клетки. Гаплоидный набор обозначается 1л одинарный хромосомный набор половой клетки гаметы, котором хромосомы не имеют парных гомологичных хромосом Гаплоидный набор образуется при формировании гамет результате мейоза, когда из каждой нары гомологичных хромосом гамету попадает только одна. Кариотип это совокупность постоянных количественных и качественных морфологических признаков, характерных для хромосом соматических клеток организмов данного вида их количество, размер и форма, по которым можно однозначно идентифицировать диплоидный набор хромосом.

Рис 2 3 Обобщенная схема строения клетки палочковидной бактерии Справа перечислены структуры, встречающиеся каждой клетке, слева встречающиеся не во всех клетках Жгутик бывает один, как у Rhizobium, или несколько, как у Azotobacter обычно он длиннее клетки Капсула может быть слизистой, как у Azotobacter если капсула рыхлая, то она называется слизистым слоем Трубчатые или мешковидные фотосинтетические мембраны содержащие пигменты, представляют собой впячивания плазматической мембраны у фотосинтезирующих бактерий, например у Chromatium, такие мембраны рассеяны по всей цитоплазме Число пилей или фимбрий может достигать от одной до нескольких сотен, как, например, у Escherichia coli, Salmonella Мезосома представляет собой многоскладчатое впячивание плазматической мембраны, как, например, у Bacillus subtilis Клеточная стенка жесткая и содержит муреин Рибосомы располагающиеся по всей цитоплазме, по размеру меньше, чем у эукариот Из запасных питательных веществ бактериальных клетках можно обнаружить липиды, гликоген, полифосфаты волютиновые гранулы Цитоплазма не содержит никаких органелл содержит ферменты и. Подвижные бактерии могут передвигаться ответ на определенные раздражители, они способны к таксису Так, например, аэробные бактерии обладают положительным аэротаксисом плывут туда, где среда богаче кислородом, а подвижные фотосинтезирующие бактерии положительным фототаксисом плывут к свету.

Некоторые бактерии основном принадлежащие к роду Clostridium или Bacillus образуют эндоспоры, споры, находящиеся внутри клетки Эндоспоры толстостенные долгоживущие образования, крайне устойчивые к нагреванию и коротковолновому излучению Они поразному располагаются внутри клетки, что служит очень важным признаком для идентификации и систематики таких бактерий рис 2 6 Если покоящаяся, устойчивая структура образуется из целой клетки, то она называется цистой Цисты образуют некоторые виды Azotobacter. К этому роду относятся елинственный вид Diplococcus pneumoniae пневмококк, возбудитель пневмонии. Находится на конце материнской клетки, придает ей характерную форму барабанной палочки, например у Clostridium tetani возбудителя столбняка. Контакт между содержимым клеток осуществляется через плазмодесмы, которые представляют собой тонкие цитоплазматические тяжи, проходящие через оболочки. Поверхность отдельных экземпляров овощей и плодов по крыта покровной тканью эпидермисом плоды, наземные овощи или перидермой картофель, свекла, репа. Поскольку свежих овощах содержится значительное коли чество воды, то все структурные элементы их паренхимной ткани той илиЧшой степени гидратированы Вода как растворитель оказывает важное влияние на механические свойства растительной ткани Гидратируя той или иной степени гидрофильные соединения, она пластифицирует структуру стенок и срединных пластин Это обеспечивает достаточно высокое тургорное дав ление тканях.

Тургорное давление может снижаться, например, при увядании или подсыхании овощей и плодов или возрастать, что наблюдается при погружении увядших овощей воду Это свойство овощей и плодов можно учитывать при их кулинарной переработке Так, картофель и корнеплоды с ослабленным тургором перед механической очисткой рекомендуют замачивать течение нескольких часов для сокращения времени обработки и снижения количества отходов. Основная масса Сахаров, содержащихся картофеле, овощах и плодах свободном состоянии, растворимого пектина, органи ческих кислот, водорастворимых витаминов и полифенольных соединений концентрируется вакуолях. Клеточные оболочки совокупности со срединны ми пластинками называют клеточными стенками В от личие от мембран они характеризуются полной проницаемостью. Экстенсии некоторых отношениях напоминает белок кол лаген, выполняющий аналогичные функции животных тканях Содержание экстенсина и оксипролина клеточных стенках раз личных овощей и картофеля неодинаково табл 9 1 Клеточные стенки картофеля состоят примерно на 1 5 из экстенсина В кле точных стенках корнеплодов его содержится 2 раза меньше, чем клеточных стенках картофеля клеточных стенках дыни содержание экстенсина не превышает. Содержание оксипролина клеточных стенках этих расти тельных продуктов колеблется зависимости от вида продукта от сотых долей процента до 1, 5 и более.

Первичная стенка клетки рассматривается как целая мешко образная макромолекула, компоненты которой тесно взаимо связаны Между мицеллами целлюлозы и ксилоглюканом суще ствуют многочисленные водородные связи В свою очередь, кси логлюкан ковалентно связан с боковыми галактановыми цепями пектиновых веществ, а пектиновые вещества через арабиногалактан ковалентно связаны со структурным белком. Вероятность образования солевых мостиков и степень этерификации полигалактуроновых кислот связаны обратной зависи мостью Солевые мостики способствуют упрочнению клеточных стенок и паренхимной ткани целом. Необходимо, однако, отметить, что эти данные следует рассматривать как приближенные, так как исходные препараты не были тщательно очищены.

Трудно определить расположение клеточной стенке полиуронидных гемицеллюлоз, потому что реагенты, используемые для их выявления, оказывают воздействие и на лигнин 54 Некоторые исследователи предполагают, что цементирующим веществом между фибриллами и различными слоями клеточной стенки являются гемицеллюлозы Коэн 55 считает даже, что лигнин вторичной стенки имеет одинаковую природу с гемицеллюлозами Основанием для такого предположения служит, повидимому, тот факт, что некоторые углеводы при обработке сильными кислотами могут давать нерастворимые остатки определенного рисунка Следует подчеркнуть, однако, что участки, как тщательно обработанные реагентами, растворяющими гемицеллюлозы, так и не обработанные ими, дают при воздействии 72 ной серной кислоты остатки очень похожей структуры. Многие различия между типами тканей обусловлены строением клеточной стенки, особенно вторичной Как мы уже говорили, образование первичной клеточной стенки происходит процессе растяжения клетки, и, следовательно, она должна обладать свойством растяжимости, тогда как вторичная стенка формируется уже после того, как удлинение прекратилось.

Детальное исследование распределения лигнина и полисахаридов одревесневших клеточных стенках древесины ели и березы измерением интенсивности абсорбции тонкого пучка ультрафиолетовых лучей при прохождении их через прозрачный срез подтвердило преимущественное расположение лигнина срединной пластинке и первичной стенке, а также частично наружных слоях вторичной стенки 42, 43 В срединной пластинке еловой древесины содержание лигнина достигает 73, а во вторичной стенке не более 16 Отсюда следует, что полисахариды сосредоточены основном во вторичном слое Была сделана попытка измерить этим методом взаимное расположение целлюлозы и гемицеллюлоз Для этого полисахариды вначале были превращены окрашенные соединения, абсорбирующие свет.

В большинстве клеток ясно различаются чередующиеся зоны большего или меньшего отложения лигнина, которые создают видимость концентрических колец При противоположном процессе, когда клеточная стенка обрабатывается делигнифицирующими реагентами, рисунок целлюлозы остается прежним Это свидетельствует о том, что существуют, повидимому, две взаимопроникающие системы, состоящие одна из целлюлозы и других полисахаридов, а другая из лигнина Бейли и Керр 4 показали, что размеры частиц доходят до 0, 1 и меньше Промежутки или полосы объясняют существование относительно больших фибрилл, замеченных некоторыми исследователями 49 Кроме преобладающих концентрических рисунков, волокнах некоторых видов древесины проявляется расположение радиальных линий или комбинация обоих типов Клетки сжатой древесины часто имеют жесткие, почти твердые полосы лигнина рядом с полостью клетки и радиальнорасположенные пластинки его, отделенные зонами полисахаридного вещества, средней части стенки клетки.

В состав лишайников входят многие элементы и вещества Все их можно разделить на две большие группы первичные и вторичные К первичным относятся те вещества, которые непосредственно принимают участие клеточном обмене веществ из них построено тело лишайников К вторичным относятся конечные продукты обмена веществ, располагающиеся обычно на стенках гиф Многие из этих вторичных лишайниковых веществ более старой литературе их называли лишайниковыми кислотами специфичны для лишайников и не встречаются организмах из других систематических групп. При оценке действия различных дереворазрушающих грибов на растительную ткань необходимо учитывать, что отдельные гифы их движутся толще клеточных стенок избирательно Так, грибы белой гнили предпочитают срединную пластинку и первичную оболочку, где сосредоточен главным образом лигнин Грибы красной или бурой гнили, наоборот, предпочитают проходить по вторичной оболочке, наиболее богатой углеводами Соответственно различается и окраска поврежденной ими древесины Более подробно эти вопросы будут рассмотрены дальнейшем. Снаружи от плазматической мембраны их клеток нет дополнительной плотной клеточной стенки или она состоит из хитина, редко из целлюлозы Запасные углеводы обычно форме гликогена животного крахмала. Общая схема строения бактериальной клетки показана на рисунке 2 Внутренняя организация бактериальной клетки сложна Каждая систематическая группа микроорганизмов имеет свои специфические особенности строения.

В теле хромосом выделяют первичную перетяжку называемую центромерой, к которой прикрепляются нити веретена деления Она делит хромосому на два плеча Хромосомы могут быть равноплечими, разноплечими и одноплечими. Клеточный сок играет чрезвычайно важную роль жизни растительных организмов К соком называют водянистую жидкость, включенную виде более или менее крупных капель внутрь протоплазмы клеточек В самых молодых растительных клеточках, напр клеточках точки роста корня илистебля, К сока нет Затем он появляется виде отдельных капелек, вакуолей клеточного сока, которыепостепенно растут, сливаются друг с другом и дают конце концов сплошную соковую полость, одетуюлишь тонким слоем протоплазмы, образующей род мешка или пузыря.

Строение и химический состав Клеточная стенка растительных клеток состоит, главным образом, из полисахаридов Все компоненты, входящие состав клеточной стенки, можно разделить на 4 группы Структурные компоненты, представленные целлюлозой у большинства автотрофных растений Компоненты матрикса, основного вещества, наполнителя оболочки гемицеллюлозы, белки, липиды Компоненты, инкрустирующие клеточную стенку, откладывающиеся и выстилающие ее изнутри лигнин и суберин Компоненты, адкрустирующие стенку, откладывающиеся на ее поверхности, кутин, воск Основной структурный компонент оболочки целлюлоза представлена неразветвленными полимерными молекулами, состоящими из 100011000 остатков D глюкозы, соединенных между собой гликозидными связями Наличие гликозидных связей создает возможность образования поперечных стивок Благодаря этому, длинные и тонкие молекулы целлюлозы объединяются элементарные фибриллы или мицеллы Микрофибриллы оболочки погружены аморфный пластичный гель матрикс Матрикс является наполнителем оболочки В состав матрикса оболочек растений входят гетерогенные группы полисахаридов, называемые гемицеллюлозами и пектиновыми веществами Гемицеллюлозы представляют собой ветвящиеся полимерные цепи, состоящие из различных остатков гексоз Dглюкоза, Dгалактоза, манноза, пентоз Lксилоза, Lарабиноза и уриновых кислот глюкуроновая и галактуроновая Эти компоненты гемицеллюлоз сочетаются между собой разных количественных отношениях и образуют разнообразные комбинации Гемицеллюлозы теле растений играют Механическую роль, участвуя наряду с целлюлозой и другими веществами построении клеточных стенок Роль запасных веществ, отлагающихся, а затем расходующихся При этом функцию запасного материала несут преимущественно гексозы а гемицеллюлозы с механической функцией обычно состоят из пентоз В качестве запасных питательных веществ гемицеллюлозы отлагаются также семенах многих растений Пектиновые вещества имеют довольно сложный химический состав и строение Это гетерогенная группа, которую входят разветвленные полимеры, несущие отрицательные заряды изза множества остатков галактуроновой кислоты Характерная особенность пектиновые вещества сильно набухают воде, а некоторые ней растворяются Легко они разрушаются и под действием щелочей и кислот.

Одревеснение клеточной оболочки происходит результате отложения лигнина неуглеводный компонент фибриллах, клетки теряет эластичность, но могут пропускать воду Эти клетки чаще мертвые, нежели живые Стенки некоторых клеток могут включать воск, кутину, суберин Функции придает клетке форму отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию. Ослизнение оболочек превращение целлюлозы и пектиновых веществ слизи и камеди Ослизнение хорошо наблюдается на семенах льна, находившихся воде Образование слизей способствует лучшему поглощению воды семенами и прикреплению их к почве. Протопласт состоит из цитоплазмы и ядра В цитоплазме находятся органеллы рибосомы, микротрубочки, пластиды, митохондрии и мембранные системы эндоплазматический ретикулум, диктиосомы Цитоплазма включает себя еще цитоплазматический матрикс основное вещество которое погружены органеллы и мембранные системы От клеточной стенки цитоплазма отделена плазматической мембраной которая представляет собой элементарную мембрану В отличие от большинства животных клеток растительные клетки содержат одну или несколько вакуолей Это пузырьки, заполненные жидкостью и окруженные элементарной мембраной тонопластом.

Хлоропласты, которых протекает фотосинтез, содержат хлорофиллы и каротиноиды Обычно имеют форму диска диаметром 4 5 мкм В одной клетке мезофилла середина листа может находиться 40 50 хлоропластов мм 2 листа около 500 000 цитоплазме хлоропласты обычно располагаются параллельно клеточной оболочке. На основании сходства бактерий с митохондриями и хлоропластами эукариотических клеток можно предположить, что митохондрии и хлоропласты произошли от бактерий, которые нашли убежище более крупных гетеротрофных клетках предшественниках эукариот. Вакуоли места накопления продуктов обмена веществ метаболизма Это могут быть белки, кислоты и даже ядовитые для человека вещества алкалоиды Часто откладываются пигменты Голубой, фиолетовый, пурпурный, темнокрасный, пунцовый придают растительным клеткам пигменты из группы антоцианов В отличие от других пигментов они хорошо растворяются воде и содержатся клеточном соке Они определяют красную и голубую окраску многих овощей редис, турнепс, капуста, фруктов виноград, сливы, вишни, цветов васильки, герани, дельфиниумы, розы, пионы Иногда эти пигменты маскируют листьях хлорофилл, например, у декоративного красного клена Антоцианы окрашивают осенние листья яркокрасный цвет Они образуются холодную солнечную погоду, когда листьях прекращается синтез хлорофилла В листьях, когда антоцианы не образуются, после разрушения хлорофилла заметными становятся желтооранжевые каротиноиды хлоропластов Наиболее ярко окрашены листья холодной ясной осенью.

Эндоплазматический ретикулум основное место синтеза клеточных мембран В некоторых растительных клетках здесь образуются мембраны вакуолей и микротелец, цистерны диктиосом. Аппарат Гольджи Этот термин используется для обозначения всех диктиосом или телец Гольджи клетке Диктиосомы это группы плоских, дисковидных пузырьков, или цистерн, которые по краям разветвляются сложную систему трубочек Диктиосомы у высших растений состоят из 4 8 цистерн, собранных вместе. Микрофиламенты, подобно микротрубочкам, найдены практически во всех эукариотических клетках Представляют собой длинные нити толщиной 5 7 нм, состоящие из сократительного белка актина Пучки микрофиламентов встречаются во многих клетках высших растений Повидимому, играют важную роль токах цитоплазмы Микрофиламенты вместе с микротрубочками образуют гибкую сеть, называемую цитоскелетом. Микротрабекулярная структура представляет собой решетку из белковых тяжей, пространство между которыми заполнено водой Вместе с водой решетка имеет консистенцию геля, гель имеет вид студенистых. Липидные капли, принимая за органеллы, называли их сферосомами и считали, что они окружены одно или двуслойной мембраной Однако последние данные показывают, что у липидных капель мембран нет, но они могут быть покрыты белком.

Жгутики и реснички это тонкие, похожие на волоски структуры, которые отходят от поверхности многих эукариотических клеток Имеют постоянный диаметр, но длина колеблется от 2 до 150 мкм Условно более длинные и немногочисленные из них называют жгутиками, а более короткие и многочисленные ресничками Четких различий между этими двумя типами структур не существует, поэтому для обозначения обоих используют термин жгутик. Компоненты клеточной стенки Наиболее типичным компонентом клеточной стенки является целлюлоза, которая значительной степени определяет её архитектуру молекулы целлюлозы состоят из повторяющихся молекул глюкозы, соединенных конец к концу Длинные тонкие молекулы целлюлозы объединены микрофибриллы толщиной 10 25 нм Микрофибриллы перевиваются и образуют тонкие нити, которые свою очередь могут обматываться одна вокруг другой, как пряди канате Каждый такой канат, или макрофибрилла, имеет толщину около 0, 5 мкм, достигая длину 4 мкм Макрофибриллы прочны, как равная по величине стальная проволока. В период G 2, который следует за S, формируются структуры, непосредственно участвующие митозе, например, компоненты веретена. Микротрубочки располагаются параллельно поверхности ядра вдоль оси веретена Это само раннее проявление сборки митотического веретена.

Телофаза В телофазе завершается обособление двух идентичных групп хромосом при этом вокруг каждой из них формируется ядерная мембрана В этом активное участие принимает шероховатый ретикулум Аппарат веретена исчезает В ходе телофазы хромосомы теряют чёткость очертаний, вытягиваются, превращаясь снова тонкие нити Ядрышки восстанавливаются Когда хромосомы становятся невидимыми, митоз завершается Два дочерние ядра вступают интерфазу Они генетически эквивалентны друг другу и материнскому ядру Это очень важно, так как генетическая программа, а вместе с ней и все признаки должны быть переданы дочерним организмам. Во многих эукариотических клетках центры организации микротрубочек, ответственные за формирование митотического веретена, связаны с центриолями. Рис 8 А Клеточная стенка грамотрицательных эубактерий 1 цитоплазматическая мембрана 2 пептидогликановый слой 3 периплазматическое пространство 4 молекулы белков заштрихована гидрофобная часть 5 фосфолипид 6 липополисахарид Б Строение молекулы липополисахарида 1 липид А 2 внутреннее полисахаридное ядро 3 наружное полисахаридное ядро 4 Оантиген. В некоторых бактериальных мембранах значительных количествах обнаружены углеводы Повидимому, они содержатся не свободном состоянии, а входят состав гликолипидов и гликопротеинов. Рис 13 Модель строения элементарной биологической мембраны 1 молекулы липидов а гидрофильная голова гидрофобный хвост 2 молекулы белков интегральная периферическая поверхностная.

В последнее время выявляется еще одна функциональная грань клеточных мембран их интегрирующая роль организме, вполне сочетающаяся с давно установленной разъединяющей барьерной функцией. Для одной группы одноклеточных цианобактерий описано размножение путем множественного деления Оно начинается с предварительной репликации хромосомы и увеличения размеров вегетативной клетки, которая затем претерпевает ряд быстрых последовательных бинарных делений, происходящих внутри дополнительного фибриллярного слоя материнской клеточной стенки Это приводит к образованию мелких клеток, получивших название баеоцитов 12, число которых у разных видов колеблется от 4 до 1000 Освобождение баеоцитов происходит путем разрыва материнской клеточной стенки рис 20, Г Таким образом, основе множественного деления лежит принцип равновеликого бинарного деления Отличие заключается том, что этом случае после бинарного деления не происходит роста образовавшихся дочерних клеток, а они снова подвергаются делению. Нарушить последовательность процессов репликации бактериальной хромосомы и клеточного деления также можно, выращивая бактерии при разной температуре.

В цитоплазме прокариот обнаруживаются различные включения Одни из них следует рассматривать как активно функционирующие структуры, другие как продукты клеточного метаболизма, не выделяющиеся наружу, но откладывающиеся внутри клетки Некоторые цитоплазматические включения имеют явно приспособительное значение И, наконец, многие из них являются запасными веществами, отложение которых клеткой происходит условиях избытка питательных веществ окружающей среде, а потребление наблюдается, когда организм попадает условия голодания. К числу внутрицитоплазматических включений, выполняющих определенную функцию фотосинтезе, относятся хлоросомы зеленых бактерий и фикобилисомы цианобактерий. Примером внутрицитоплазматических включений, имеющих приспособительное значение, служат магнитосомы и газовые вакуоли, или аэросомы, обнаруженные у водных прокариот Газовые вакуоли найдены у представителей, относящихся к 15 таксономическим группам Это сложно организованные структуры, напоминающие пчелиные соты см рис 2 Состоят из множества регулярно расположенных газовых пузырьков, имеющих форму вытянутого цилиндра с заостренными концами диаметр 65 115, длина 200 1200 нм Каждый пузырек окружен однослойной белковой мембраной толщиной 2 3 нм, построенной из одного или двух видов белковых молекул, и заполнен газом, состав которого идентичен таковому окружающей среды.

Несмотря на огромное разнообразие, клетки растений характеризуются общностью строения это клетки эукариотические имеющие оформленное ядро От клеток других эукариот животных и грибов их отличают следующие особенности 1 наличие пластид 2 наличие клеточной стенки, основным компонентом которой является целлюлоза 3 хорошо развитая система вакуолей 4 отсутствие центриолей при делении 5 рост путем растяжения. Рис 2 1 Строение растительной клетки по данным электронной микроскопии 1 ядро 2 ядерная оболочка 3 ядерная пора 4 ядрышко 5 хроматин 6 кариоплазма 7 клеточная стенка 8 плазмалемма 9 плазмодесмы 10 агранулярная эндоплазматическая сеть 11 гранулярная эндоплазматическая сеть 12 митохондрия 13 рибосомы 14 лизосома 15 хлоропласт 16 диктиосома 17 гиалоплазма 18 тонопласт 19 вакуоль. Гиалоплазма сложная бесцветная, оптически прозрачная коллоидная система, она связывает все погруженные нее органеллы, обеспечивая их взаимодействие Гиалоплазма содержит ферменты и активно участвует клеточном метаболизме, ней протекают такие биохимические процессы, как гликолиз, синтез аминокислот, синтез жирных кислот и масел и др Она способна к активному движению и участвует во внутриклеточном транспорте веществ.

Часть структурных белковых компонентов гиалоплазмы формирует надмолекулярные агрегаты со строго упорядоченным расположением молекул микротрубочки и микрофиламенты Микротрубочки это тонкие цилиндрические структуры диаметром около 24 нм и длиной до нескольких микрометров Их стенка состоит из спирально расположенных сферических субъединиц белка тубулина Микротрубочки участвуют ориентации образуемых плазмалеммой целлюлозных микрофибрилл клеточной стенки, во внутриклеточном транспорте, поддержании формы протопласта Из них образуются нити веретена деления во время митоза, жгутики и реснички Микрофиламенты представляют собой длинные нити толщиной 57 нм, состоящие из сократительного белка актина В гиалоплазме они образуют пучки цитоплазматические волокна, или принимают вид трехмерной сети, прикрепляясь к плазмалемме, пластидам, элементам эндоплазматической сети, рибосомам, микротрубочкам Считается, что, сокращаясь, микрофиламенты генерируют движение гиалоплазмы и направленное перемещение прикрепленных к ним органелл Совокупность микротрубочек и микрофиламентов составляет цитоскелет.

В основе структуры цитоплазмы лежат биологическиемембраны тончайшие 410 нм пленки, построенные основном из фосфолипидов и белков липопротеидов Молекулы липидов образуют структурную основу мембран Фосфолипиды располагаются двумя параллельными слоями таким образом, что их гидрофильные части направлены наружу, водную среду, а гидрофобные остатки жирных кислот внутрь Часть молекул белков располагается несплошным слоем на поверхности липидного каркаса с одной или обеих его сторон, часть их погружена этот каркас, а некоторые проходят через него насквозь, образуя мембране гидрофильные поры рис 2 2 Большинство мембранных белков представлено различными ферментами. Пограничными мембранами протопласта являются плазмалемма плазматическая мембрана и тонопласт вакуолярная мембрана Плазмалемма наружная, поверхностная мембрана цитоплазмы, обычно плотно прилегает к клеточной стенке Она регулирует обмен веществ клетки с окружающей средой, воспринимает раздражения и гормональные стимулы, координирует синтез и сборку целлюлозных микрофибрилл клеточной стенки Тонопласт регулирует обмен веществ между протопластом и клеточным соком. Пластиды органеллы, характерные только для растений Различают три типа пластид 1 хлоропласты пластиды зеленого цвета 2 хромопласты пластиды желтого, оранжевого или красного цвета и лейкопласты бесцветные пластиды Обычно клетке встречаются пластиды только одного типа.

Хлоропласты растений имеют форму двояковыпуклой линзы и размеры 47 мкм, они хорошо видны световой микроскоп Число хлоропластов фотосинтезирующих клетках может достигать 4050 У водорослей роль фотосинтетического аппарата выполняют хроматофоры Их форма разнообразна чашевидная хламидомонада, лентовидная спирогира, пластинчатая пиннулярия и др Хроматофоры значительно крупнее, число их клетке от 1. Лейкопласты это органеллы, связанные с синтезом и накоплением запасных питательных веществ, первую очередь крахмала, редко белков и липидов Лейкопласты, накапливающие крахмал, называются амилопластами Этот крахмал имеет вид зерен, отличие от ассимиляционного крахмала хлоропластов, он называется запасным или вторичным Запасной белок может откладываться форме кристаллов или аморфных включений так называемых протеинопластах жирные масла виде пластоглобул элайопластах. В эволюционном смысле первичным, исходным типом пластид являются хлоропласты, из которых произошли пластиды остальных двух типов В процессе индивидуального развития онтогенеза почти все типы пластид могут превращаться друг друга. Ядерная оболочка состоит из двух мембран Наружная мембрана, граничащая с гиалоплазмой, несет прикрепленные рибосомы Оболочка пронизана довольно крупными порами, благодаря которым обмен между цитоплазмой и ядром значительно облегчен через поры проходят макромолекулы белка, рибонуклеопротеиды, субъединицы рибосом и др Наружная ядерная мембрана некоторых местах объединяется с эндоплазматической сетью.

Число хромосом у разных организмов варьирует от двух до нескольких сотен Как правило, каждый вид имеет характерный и постоянный набор хромосом, закрепленный процессе эволюции данного вида Изменение хромосомного набора происходит только результате хромосомных и геномных мутаций Наследственное кратное увеличение числа наборов хромосом получило название полиплоидии некратное изменение хромосомного набора анеуплоидии Растения полиплоиды характеризуются более крупными размерами, большей продуктивностью, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды Они представляют большой интерес как исходный материал для селекции и создания высокопродуктивных сортов культурных растений Полиплоидия также играет большую роль видообразовании у растений. В профазе ядре начинают выявляться хромосомы Сначала они имеют вид клубка из перепутанных нитей Затем хромосомы укорачиваются, утолщаются и располагаются упорядоченно В конце профазы исчезает ядрышко, а ядерная оболочка фрагментируется на отдельные короткие цистерны, неотличимые от элементов эндоплазматической сети, кариоплазма смешивается с гиалоплазмой На двух полюсах ядра появляются скопления микротрубочек, из которых впоследствии образуются нити митотическоговеретена.

Мейоз редукционное деление ядра особый способ деления, при котором отличие от митоза происходит редукция уменьшение числа хромосом и переход клеток из диплоидного состояния гаплоидное У животных мейоз основное звено гаметогенеза процесса образования гамет, а у растений спорогенеза процесса образования спор Если бы не было мейоза, число хромосом при слиянии клеток во время полового процесса должно было бы удваиваться до бесконечности. Мейоз состоит из двух последовательных делений, каждом из которых можно выделить те же четыре стадии, что и обычном митозе рис. В профазе первого деления, как и профазе митоза, хроматин ядра переходит конденсированное состояние образуются типичные для данного вида растения хромосомы, ядерная оболочка и ядрышко исчезают Однако при мейозе гомологичные хромосомы располагаются не беспорядке, а попарно, контактируя друг с другом по всей их длине При этом спаренные хромосомы могут обмениваться между собой отдельными участками хроматид В метафазе первого деления гомологичные хромосомы образуют не однослойную, а двухслойную метафазную пластинку В анафазе первого деления гомологичные хромосомы каждой пары расходятся по полюсам веретена деления без продольного разъединения их на изолированные хроматиды В результате телофазе у каждого из полюсов деления оказывается уменьшенное вдвое, гаплоидное число хромосом, состоящих не из одной, а из двух хроматид Распределение гомологичных хромосом по дочерним ядрам носит случайный характер.

Некоторые исследователи видят суберине переходное вещество при переходе клетчатки целлюлозы воск В смеси с клетчаткой, лигнином, воскообразными веществами и церином суберин образует пробку, сообщая ей те свойства, благодаря которым она состоянии служить защитным средством против избыточного испарения, зимнего холода и поранений откладывается на оболочку изнутри и делает ее практически непроницаемой для воды и растворов В результате протопласт клетки отмирает и клетка заполняется воздухом Такой процесс называется опробковением Наблюдается опробковение оболочки клеток покровных тканях многолетних древесных растений перидерме, корке, а также эндодерме корня Поверхность эпидермальных клеток растений защищена гидрофобными веществами кутином и восками Предшественники этих соединений секретируются из цитоплазмы на поверхность, где и происходит их полимеризация Слой кутина обычно пронизан полисахаридными компонентами целлюлозой и пектином и образует кутикулу Воск часто откладывается кристаллической форме на поверхности частей растений листьев, плодов, образуя восковой налет Кутикула и восковой налет защищают клетки от повреждений и проникновения инфекции, уменьшают испарение воды с поверхности органов В оболочках эпидермальных клеток некоторых растений злаков, осок и др накапливается большое количество минеральных веществ минерализация, первую очередь карбоната кальция и кремнезема При минерализации листья и стебли растений становятся жесткими, твердыми и меньшей степени поедаются животными Таким образом, клеточная стенка играет важную роль жизни клеток растений и грибов и выполняет ряд специфических функций.

Клеточные стенки, как правило, бесцветны и легко пропускают солнечный свет По ним могут передвигаться вода и растворенные низкомолекулярные вещества Стенки соседних клеток скреплены пектиновой срединной пластинкой. При разрушении срединной пластинки стенки соседних клеток разъединяются Этот процесс называется мацерацией Естественная мацерация происходит перезрелых плодах груши, дыни, айвы и др Искусственно ее проводят, например, при мочке льна для освобождения прядильного сырья групп клеток лубяных волокон. По строению клеточные стенки напоминают железобетон фибриллы целлюлозы выполняют роль железной арматуры, а пектин заменяет бетон Такая двукомпонентная клеточная стенка обладает прочностью и эластичностью, способностью обратимо растягиваться. Образовавшаяся результате деления клетка вступает фазу растяжения за счет поглощения клеткой воды и роста центральной вакуоли Внутреннее давление растягивает стенку, которую внедряются мицеллы целлюлозы и вещества матрикса Такой способ роста поверхность носит название внедрения. Поровые каналы двух соседних клеток располагаются обычно друг против друга и разделяются замыкающей пленкой поры двумя первичными клеточными стенками с межклеточным веществом между ними. Замыкающие пленки пор пронизаны плазмодесменными каналами, через которые проходят плазмодесмы Таким образом, пора это два поровых канала и замыкающая пленка между ними.

Одревеснение клеточной стенки, или лигнификация, отложение межмицеллярные промежутки лигнина С 57 Н 60 О 10 При этом возрастают твердость и прочность стенки, но уменьшается ее пластичность Одревесневшие клеточные стенки не теряют способности пропускать воду и воздух Протопласт их может оставаться живым, хотя обычно отмирает. Опробковение или суберинизация, отложение клеточную стенку очень стойкого жироподобного аморфного вещества суберина Опробковевшие клеточные стенки становятся непроницаемыми для воды и газов К моменту завершения опробковения протопласт отмирает Клетки с опробковевшими клеточными стенками защищают растение от испарения. Минерализация отложение клеточных стенках солей кальция и кремнезема SiO 2 Эти вещества заполняют микрокапилляры стенки и придают ей твердость и хрупкость.

Прокариоты, лишенные клеточной стенки, можно создать опытным путем, воздействуя на клетки ферментами, лекарственными веществами и пр Например, если Грам микробы подвергнуть обработке ферментом, разрывающим гликозидные связи пептидогликана, можно получить протопласты овойдные клетки, лишенные клеточных стенок Если Грам микробы подвергнуть действию ферментов, то получаются сферопласты Они становятся сферической формы, как не имеющие пептидогликана Сферопласты чувствительны к внешнему осмотическому давлению Бактерии, которые не имеют клеточной стенки, но сохраняют способность к росту и делению, называют Lформы от института им Листера, где впервые обнаружили это явление Известны случаи, когда прокариоты при росте на неблагоприятной среде могли подвергаться Lтрансформации При этом они приобретали ряд общих свойств сходство морфологических и культуральных изменений свойств клетки потребность холестерине, сывороточном белке и пр, полиморфизм Микробы не содержащие клеточных стенок или Lформы формируют 2 типа колоний А и В, имеющие вид яичницыглазуньи Колонии типа В могут врастать агар центром, а типа А агар не врастают Колонии типа A более стабильные и ревертируются обычные формы гораздо труднее, чем типа. Позднее клеточную теорию добавлялись новые открытия В 1858 немецкий ученый Р Вирхов обосновал, что все клетки образуются из других клеток путем клеточного деления всякая клетка из клетки.

Цитоплазма Внутренняя среда клетки В состав цитоплазмы входят органические и неорганические вещества многих видов Основное вещество цитоплазмы вода Многие вещества например, минеральные соли, глюкоза, аминокислоты образуют истинный раствор, некоторые другие например, белки коллоидный В ней протекают почти все процессы клеточного метаболизма Среди прочего, цитоплазме есть нерастворимые отходы обменных процессов и запасные питательные вещества. Цитоплазма постоянно движется, перетекает внутри живой клетки, перемещая вместе с собой различные вещества, включения и органоиды Это движение называется циклозом. Цитоплазма способна к росту и воспроизведению и при частичном удалении может восстановиться Однако она нормально функционирует только присутствии ядра Без него долго существовать цитоплазма обычно не может, как и ядро без цитоплазмы. Реферат Строение и функции субклеточных структур растительной клетки клеточная стенка и цитоскелет микротрубочки и микрофиламенты. Строение и функции субклеточных структур растительной клетки клеточная стенка и цитоскелет микротрубочки и микрофиламенты.

Как и все живые организмы, растения имеют клеточное строение и соответствуют всем положениям описанной клеточной теории Все основные компоненты эукариотической клетки присутствуют и клетках растений Однако клетки растений обладают некоторыми характерными особенностями, которые принципиально отличают их от клеток животных Эти особенности непосредственно связаны с условиями функционирования растений. Из присущих животной клетке органелл у растительной отсутствуют только центриоли, которые могут иметь некоторые растения, имеющие монадную форму, зато имеется ряд характерных структур, из которых прежде всего следует выделить жесткую клеточную стенку, пластиды и вакуоли рис. На следующих этапах формируются сначала первичная, а затем вторичная клеточная стенка В клеточных стенках присутствуют каркас и связующее вещество Такая конструкция обладает немалой прочностью Нерастяжимые элементы каркаса пучки молекул целлюлозы, а связующй компонент гемицеллюлозы и пектины, которые образуют матрикс клеточной стенки Все эти вещества транспортируются пузырьках комплекса Гольджи к плазматической мембране, где пузырьки сливаются с ней и посредством экзоцитоза выбрасывают содержащиеся ней вещества наружу Эти вещества, попадая пространство между плазматической мембраной и срединной пластинкой, служат материалом для образования клеточной стенки.

Поры могут быть простыми рис 38 и окаймленными рис 39 Окаймленные поры хвойных благодаря наличию такой структуры, как торус, способны активно влиять на интенсивность транспорта Торус, смещаясь, может перекрывать поток воды который нормальном положении обтекает его по краям Сместившись, торус уже не способен больше вернуться первоначальное положение. Кроме лигнина, оболочке клеток некоторых неспециализированных тканей могут накапливаться вещества, обладающие гидрофобными свойствами растительные воска, кутин и суберин лат suber пробка Клеточная стенка выполняет множество функций, но наиболее важными являются две роль наружного скелета и обеспечение возможности тургора лат turgescere набухать. Наличие оболочки лишает клетку возможности изменять свою форму Жесткая оболочка фиксирует клетку Особенно четко роль клеточной стенки видна у высших наземных растений она поддержает тело над землей Значительная часть клеток живого растения мертва, а функционируют у них именно толстые оболочки ксилема тип проводящей ткани, по которой осуществляется транспорт воды с растворенными ней минеральными веществами по направлению от корня ко всем структурам побега, склеренхима тип механической ткани, образованной исключительно толстостенными мертвыми клетками.

Живая растительная клетка характеризуется тургором давлением, которое оказывает протопласт на клеточную стенку, и, если бы ее не было, клетка разорвалась бы Тургор выполняет функцию опоры у живых клеток, стенки которых не имеют сильно выраженного вторичного утолщения Это особенно характерно для травянистых растений В клеточных стенках запасаются питательные вещества. Прокариоты спиралевидной формы характеризуются разным числом витков у спирилл от одного до нескольких витков, вибрионы выглядят наподобие изогнутых палочек, так что их можно рассматривать как неполный виток спирали рис. Кроме пептидогликана состав клеточных стенок грамположительных эубактерий входит другой уникальный класс химических соединений тейхоевые кислоты, представляющие собой полимеры, построенные на основе рибита пятиатомного спирта или глицерина трехатомного спирта, остатки которых соединены между собой фосфодиэфирными связями рис 6 Некоторые свободные гидроксильные группы молекулах спиртов могут быть замещены остатками Dаланина, глюкозы, Nацетилглюкозамина и некоторых других сахаров.

Некоторые скользящие бактерии миксобактерии, флексибактерии способны процессе перемещения по твердому субстрату периодически менять форму клеток, например, путем изгибания, что говорит об эластичности их клеточной стенки, и первую очередь ее пептидогликанового слоя Электронномикроскопическое изучение, однако, обнаружило у них клеточную стенку, типичную для грамотрицательных эубактерий Наиболее вероятное объяснение гибкости клеточной стенки этих бактерий чрезвычайно низкая сшитость ее пептидогликанового компонента. Было обнаружено также, что многие бактерии способны больших количествах вырабатывать ферменты гликозидазы, протеазы, липазы и др, гидролизующие все типы полимерных молекул Последними могут быть как молекулы, синтезируемые самой клеткой, так и чужеродные, попавшие клетку извне Отрицательные последствия гидролиза собственных молекул самопереваривание очевидны В то же время прокариоты нуждаются гидролитических ферментах, так как это расширяет круг используемых ими веществ, включая него полимеры разного типа Становится понятна необходимость изолирования этих ферментов от цитоплазматического содержимого Грамположительные эубактерий выделяют гидролитические ферменты во внешнюю среду, у грамотрицательных они локализованы периплазматическом пространстве. Если жгутики находятся у полюсов или полярной области клетки, говорят об их полярном или субполярном расположении, если вдоль боковой поверхности, говорят о латеральном расположении.

В зависимости от числа жгутиков и их локализации на поверхности клетки различают монополярные монотрихи один жгутик прикреплен к одному полюсу клетки см рис 1 8, монополярные политрихи пучок жгутиков расположен на одном полюсе клетки, биполярные политрихи на каждом полюсе по пучку жгутиков см рис 1 17 и перитрихи многочисленные жгутики расположены по всей поверхности клетки или вдоль ее боковой поверхности см рис 1 18 В последнем случае число жгутиков может достигать 1000 на клетку. Главным липидным компонентом бактериальных мембран являются фосфолипиды производные 3фосфоглицерина Хотя у прокариот найдено множество различных фосфолипидов, набор их значительной степени родо и даже видоспецифичен. Рис 12 Структура основных фосфолипидов мембран эубактерий R 1 и R 2 остатки длинноцепочечных жирных кислот, образующих гидрофобный хвост молекулы R 3 может быть остатком глицерина, его производных, этаноламина, инозита и других соединений Эта часть составляет гидрофильную голову молекулы Простейшим фосфолипидом является фосфатидная кислота, не имеющая R 3 остатка, связанного с фосфорной кислотой сложноэфирной связью 1 общая структура фосфолипида 2 фосфатидилглицерин 3 дифосфатидилглицерин кардиолипин 4 фосфатидилинозит 5 фосфатидилэтаноламин 6 фосфатидилсерин.

Все липиды эубактерий производные глицерина содержат один или несколько остатков жирных кислот, состав которых весьма своеобразен рис 12 В основном это насыщенные или мононенасыщенные жирные кислоты с 16 18 углеродными атомами Полиненасыщенные жирные кислоты у эубактерий отсутствуют Исключение составляют цианобактерии, у разных видов которых найдены полиненасыщенные жирные кислоты типа C 16 2, C 18 2, C 18 3 Помимо обычных жирных кислот, обнаруживаемых и клетках эукариот, составе мембранных липидов эубактерий находят и кислоты, не встречающиеся, как правило, мембранах эукариот Это циклопропановые жирные кислоты, содержащие одно или больше трехчленных колец, присоединенных вдоль углеводородной цепи Другие, редко встречающиеся и обнаруженные практически только у эубактерий кислоты это разветвленные жирные кислоты с 15 17 углеродными атомами. Читать реферат по биологии Строение и функции субклеточных структур растительной клетки клеточная стенка и цитоскелет микротрубочки и микрофиламенты. Структурные компоненты, представленные целлюлозой у большинства автотрофных растений Компоненты матрикса, основного вещества, наполнителя оболочки гемицеллюлозы, белки, липиды Компоненты, инкрустирующие клеточную стенку, откладывающиеся и выстилающие ее изнутри лигнин и суберин Компоненты, адкрустирующие стенку, откладывающиеся на ее поверхности, кутин, воск.

Механическую роль, участвуя наряду с целлюлозой и другими веществами построении клеточных стенок Роль запасных веществ, отлагающихся, а затем расходующихся При этом функцию запасного материала несут преимущественно гексозы а гемицеллюлозы с механической функцией обычно состоят из пентоз В качестве запасных питательных веществ гемицеллюлозы отлагаются также семенах многих растений. В состав матрикса клеточных стенок помимо углеводных компонентов входит также структурный белок, называемый экстенсином Он является гликопротеином, углеводная часть которого представлена остатками сахара арабинозы Одревеснение, опробковение и кутинизация клеточных оболочек Сильному метаморфозу состава и структуры подвергается оболочка при одревеснении, опробковении и кутинизации Одревеснение состоит том, что часть целлюлозной толщи стенки пропитывается лигнином Ароматическое вещество лигнин является основным инкрустирующим. Список литературы 1 Андреева Т Ф Маевская С Н Воеводская С Ю Физиология растений 1998г 2 Головко Т К Добрых Е В Физиология растений 1993г 3 ФрейВиссменг А Мюлеталер К Ультраструктура растительной клетки 1968г 4 Ченцов Ю С Введение клеточную биологию, М Академкнига, 2005 5 Якушкина Н И Бахтенко Е Ю Физиология растений, М Владос 2005. Строение и функции субклеточных структур растительной клетки клеточная стенка и цитоскелет микротрубочки и микрофиламенты.

Основной структурный компонент оболочки целлюлоза представлена неразветвленными полимерными молекулами, состоящими из 100011000 остатков D глюкозы, соединенных между собой гликозидными связями Наличие гликозидных связей создает возможность образования поперечных стивок Благодаря этому, длинные и тонкие молекулы целлюлозы объединяются элементарные фибриллы или мицеллы Каждая мицелла состоит из 60100 параллельно расположенных цепей целлюлозы Мицеллы сотнями группируются мицеллярные ряды и составляют микрофибриллы диаметром 1015 нм Целлюлоза обладает кристаллическими свойствами благодаря упорядоченному расположению мицелл микрофибриллах Микрофибриллы, свою очередь перевиваются между собой как пряди канате и объединяются макрофибриллы Макрофибриллы имеют толщину около 0, 5 мкм и могут достигать длину 4мкм Целлюлоза не обладает ни кислыми, ни щелочными свойствами По отношению к повышенным температурам она достаточно стойка и может быть нагрета без разложения до температуры 200о С Многие из важных свойств целлюлозы обусловлены ее высокой стойкостью по отношению к ферментам и химическим реагентам Она не растворима воде, спирте, эфире и других нейтральных растворителях не растворяется кислотах и щелочах Целлюлоза, пожалуй, самый распространенный вид органических макромолекул на Земле.

После образования срединной пластинки протопласт соседних клеток откладывает на нее первичную оболочку Слой целлюлозы, который откладывается во время роста клетки, называется первичной клеточной оболочкой. Эукариотическая клетка имеет разнообразные постоянные внутриклеточные структуры органоиды органеллы, отсутствующие прокариотической клетке. Внутренняя полость канальцев заполнена продуктами жизнедеятельности клетки Внутриклеточные канальцы, образуя сложную ветвящуюся систему, регулируют перемещение и концентрацию веществ, разделяют различные молекулы органических веществ и этапы их, синтеза На внутренней и внешней поверхности мембран, богатых ферментами, осуществляется синтез белков, жиров и углеводов, которые либо используются обмене веществ, либо накапливаются цитоплазме качестве включений, либо выводятся наружу. Лейкопласты бесцветные пластиды, располагающиеся неокрашенных частях растений стеблях, корнях, луковицах и др В лейкопластах одних клеток накапливаются зерна крахмала, лейкопластах других клеток масла, белки. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов.

Еще 1930 Д Даниэлян предложил модель мембраны виде двойного липидного слоя или бислоя Развитием этих представлений является жидкостномозаичная модель, предложенная С Д Сингером и Г Николсоном 1972 согласно которой мембранные белки подразделяются на периферические слабо связанные с мембраной и интегральные локализованные липидном бислое Последние свободно плавают липидном море, перемещаясь латеральном направлении плоскости мембраны, но неспособны пронырнуть на противоположную ее сторону. Если сахарами являются глюкоза или галактоза, такие липиды называются цереброзидами особенно много их тканях мозга Если углеводной частью является олигосахарид, речь идет о ганглиозидах выделены из ганглий, мозга и ряда других тканей Ганглиозиды найдены также пилях некоторых бактерий Neisseria и определяют прилипание этих патогенов к поверхности клеток животного организма У прокариот основном у грамположительных бактерий и цианобактерий гликолипиды также содержат глюкозу, галактозу и маннозу.

Тем не менее состав жирных кислот фосфолипидов у бактерий при культивировании стандартных условиях достаточно постоянен, и его можно использовать как таксономический признак интересах классификации или при анализе состава микробных сообществ без изолирования чистых культурах отдельных представителей Для изучения структуры, состава и функции органелл необходимо, как правило, изолировать их из клетки чистом виде Обычно это достигается методом дифференциального центрифугирования после разрушения клеток механических или ультразвуковых гомогенизаторах Кратко охарактеризуем основные процессы и органеллы алфавитном порядке Аэросомы однослойные везикулы, мембрана которых построена только из белка. Для предотвращения неорганизованного действия этих ферментов они заключены органеллу, окруженную однослойной мембраной Некоторые наследственные болезни связаны с недостаточностью лизосомных ферментов. Микротрубочки и микрофиламенты, повидимому, исполняют роль цитоскелета и формируются из белка тубулина Они входят состав центриолей, играющих важную роль делении ядра, а также состав жгутиков и ресничек Митоз деление ядра, сопровождающееся удвоением числа хромосом мейоз деление ядра без удвоения числа хромосом, результате чего образуются гаплоидные клетки Митохондрии являются местом осуществления окислительных процессов, них локализованы ферменты цикла трикарбоновых кислот, дыхательная цепь, система окислительного фосфорилирования.

Основными буферами растительных клеток являются фосфатный и карбонатный, обнаруживающие буферные свойства при рН 5, 4 6, 2 В кислой области рН 3, 5 5, 5 проявляются буферные свойства органических кислот и их солей Часть буферной емкости клетки определяется амино и карбоксильными группами белков цитоплазмы изоэлектрическая точка при рН. Механизм поддержания рН с помощью биохимического рНстата состоит поддержании равновесия между реакциями карбоксилирования и декарбоксилирования цитоплазме, имеющие различные оптимумы рН, причем величины оптимальных рН могут различаться на 0, 1 0, 2 единицы рис. Таким образом, можно видеть тесную взаимосвязь функционирования отдельных органоидов как между собой, так и с цитоплазмой. Обязательными органоидами являются ядерный аппарат, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана. Необязательными второстепенными структурными элементами являются клеточная стенка, капсула, споры, пили, жгутики. Жгутики Подвижные бактерии могут быть скользящие передвигаются по твердой поверхности результате волнообразных сокращений или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых флагеллиновых по химическому составу образований жгутиков.

Способность к целенаправленному движению хемотаксис, аэротаксис, фототаксис у бактерий генетически детерминирована. У многих видов грамотрицательных бактерий, не образующих спор, существует особое приспособительное состояние некультивируемые формы Они обладают низкой метаболической активностью и активно не размножаются, не образуют колоний на плотных питательных средах, при посевах не выявляются Обладают высокой устойчивостью и могут сохранять жизнеспособность течение нескольких лет Не выявляются классическими бактериологическими методами, обнаруживаются только при помощи генетических методов полимеразной цепной реакции. Интегрированный урок по химии и биологии 9 классе по теме Клетка строение и химический состав. В общей системе мембран любых клеток наиболее подвижная и изменяющаяся органелла В цистернах накапливаются продукты синтеза, распада и вещества, поступившие клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки Упакованные пузырьки, они поступают цитоплазму одни используются, другие выводятся наружу В растительной клетке участвует построении клеточной стенки. Удаление частичек пыли реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей, передвижение одноклеточные организмы. Оценка проводится по вопросам биологии и химии раздельно следующим образом 0 ошибок из 15 вопросов биологии химии оценка.

Хлоропласты, которых протекает фотосинтез, содержат хлорофиллы и каротиноиды Обычно имеют форму диска диаметром 4 5 мкм В одной клетке мезофилла середина листа может находиться 40 50 хлоропластов мм 2 листа около 500 000 цитоплазме хлоропласты обычно располагаются параллельно клеточной оболочке. Митохондрии Как и хлоропласты, митохондрии окружены двумя элементарными мембранами Внутренняя мембрана образует множество складок и выступов крист, которые значительно увеличивают внутреннюю поверхность митохондрии Они значительно меньше, чем пластиды, имеют около 0, 5 мкм диаметре и разнообразны по длине и форме. Основной компонент сока вода, остальные варьируют зависимости от типа растения и его физиологического состояния Вакуоли содержат соли, сахара, реже белки Тонопласт играет активную роль транспорте и накоплении вакуоли некоторых ионов Концентрация ионов клеточном соке может значительно превышать ее концентрацию окружающей среде При высоком содержании некоторых веществ вакуолях образуются кристаллы Чаще всего встречаются кристаллы оксалата кальция, имеющие различную форму.

Основное вещество довольно долго считали гомогенным однородный богатым белком раствором с малым количеством структур или вообще бесструктурным Однако настоящее время, используя высоковольтный электронный микроскоп, было установлено, что основное вещество представляет трехмерную решетку, построенную из тонких диаметром 3 6 нм тяжей, заполняющих всю клетку Другие компоненты цитоплазмы, включая микротрубочки и микрофиламенты, подвешены к этой микротрабекулярной решетке. Липидные капли структуры сферической формы, придающие гранулярность цитоплазме растительной клетки под световым микроскопом На электронных микрофотографиях они выглядят аморфными Очень похожие, но более мелкие капли встречаются пластидах. Продолжительность митоза варьирует у различных организмов и она зависит от типа ткани Однако профаза самая длинная, а анафаза самая короткая В клетках кончика корня продолжительность профазы составляет 1 2 метафазы 5 15 мин анафазы 2 10 мин телофазы 10 30 мин Продолжительность интерфазы составляет от 12 до. По морфологии митотические фигуры делятся на астральный и анастральный. Они исполняют роль пограничного барьера, отделяя ниже лежащие ткани от окружающей среды Первичные покровы растения состоят только из живых клеток Вторичные и третичные покровы основном из мертвых с толстыми клеточными стенками.

Число и распределение устьиц, типы устьичных аппаратов широко варьирует у различных растений Устьица у современных мохообразных отсутствуют Фотосинтез у них осуществляет гаметофитное поколение, а спорофиты к самостоятельному существованию не способны. Третичная покровная ткань корка, так же характерна только для древесных форм растений. Не у всех растений одинаково хорошо выражены механические ткани Значительно меньшей степени во внутренней опоре нуждаются растения, живущие водной среде, чем наземные Причина том, что водные растения нуждаются во внутренней опоре меньшей степени Их тело значительной степени поддерживается окружающей водой Воздух на суше подобной поддержки не создает, так как по сравнению с водой имеет меньшую плотность Именно по этой причине становится актуальным наличие специализированных механических тканей. Колленхима Образована только живыми клетками, вытянутыми вдоль оси органа Этот вид механических тканей формируется очень рано, период первичного роста Поэтому важно, чтобы клетки оставались живыми и сохраняли способность растягиваться вместе с растягивающимися клетками, которые находятся рядом. В зависимости от расположения выделительные ткани могут быть наружные и внутренние.

Гидатоды это структуры, осуществляющие выделение избыточной воды условиях пониженной транспирации и высокой влажности гуттацию Эти структуры образованы группами бесцветных живых клеток с тонкими стенками эпитемой Эта ткань прилегает к проводящему пучку рис 20 Вода выделяется через особые водяные устьица, которые от обычных устьиц отличаются неподвижностью и постоянно открытой щелью Состав гуттационной жидкости широко варьирует от почти чистой воды до очень сложной смеси веществ. Схизогенные вместилища Это боле или менее обширные межклетники, заполненные выделяемыми веществами Например, смоляные ходы хвойных, аралиевых, зонтичных и других Считают, что смола обладает бактерицидными свойствами, отпугивает травоядных животных, делая растения для них несъедобными. Проводящую клетку не образующую сквозных перфораций своей стенке, называют трахеидой Передвижение воды по трахеидам идёт с меньшей скоростью, чем по сосудам Дело том, что у трахеидов нигде не прерывается первичная оболочка Между собой трахеиды сообщатся посредством пор Следует уточнить, что у растений пора представляет собой лишь углубление во вторичной оболочке до первичной оболочки и никаких сквозных перфораций между трахеидами не имеется.

Структура зрелых ситовидных клеток имеет некоторые особенности Отсутствует вакуоль, поэтому цитоплазма сильно разжижается Может отсутствовать у покрытосеменных растений или находиться сморщенном функционально малоактивном состоянии ядро Рибосомы и комплекс Гольджи также отсутствуют, но хорошо развит эндоплазматический ретикулум, который не только пронизывает цитоплазму, но и переходит соседние клетки через поры ситовидных полей Хорошо развитые митохондрии и пластиды встречаются изобилии. Срок деятельности ситовидных элементов флоэмы зависит от наличия латеральных меристем Если они имеются, то ситовидные элементы работают течение всей жизни растения. Кроме ситовидных элементов и клетокспутниц, во флоэме присутствуют лубяные волокна, склереиды и паренхима. Строение устьичного аппарата Перечислите известные вам типы устьичных аппаратов Как функционируют устьица. Организация проводящих элементов флоэмы у растений из различных систематических групп. Структурные компоненты, представленные целлюлозой у большинства автотрофных растений.

Клеточная стенка имеет различное строение у грамположительных и грамотрицательных бактерий Основой клеточной стенки является пептидогликан Пептидогликан состоит из параллельно расположенных цепочек полисахарида гликана, которые скрепляется пептидными связями Отсюда и название пептидогликан У грамположительных бактерий клеточная стенка состоит из многослойного пептидогликана Под пептидогликаном располагается цитоплазматическая мембрана У грамотрицательных бактерий над цитоплазматической мембраной располагается тонкий слой пептидогликана Средний слой состоит из липопротеидов, а наружный слой из липополисахаридов Липополисахариды играют важную роль жизни бактерий и участвуют развитии патологических процессов Также обладают антигенными свойствами и являются протектором иммунитета Поры клеточной стенке выстланы белками поринами Чтобы не пропустить новые интересные статьи подпишитесь на RSS или email Студент медик. Физическое состояние Цитоплазма представляет собой бесцветный, слизистый на ощупь, густой и прозрачный коллоидный раствор Любой коллоидный раствор состоит из двух фаз 1 из жидкой дисперсионной среды и 2 раздробленного твердого вещества, которое является дисперсной фазой Жидкой дисперсионной средой цитоплазме является вода с растворенными ней минеральными солями Дисперсной фазой являются крупные молекулы органических веществ, преимущественно белков.

При утолщении почти всей стенки клетки неутолщенными остаются лишь небольшие участки, которые называют порами Толщина клеточной стенки бывает различная Это зависит от специализации той или иной группы клеток Наиболее сильно утолщенные вторичные стенки имеются клетках, выполняющих механическую функцию. Для электронной микроскопии из залитых пластмассу клеток приготовляют тонкие срезы при помощи алмазных или стеклянных ножей Затем срезы обрабатывают такими реагентами, как четырехокись осмия эти реагенты избирательно присоединяются к различным клеточным структурам и делают их разной мере непрозрачными для электронов После этого на фотографической пластинке или на флуоресцентном экране изучают детали полученной картины Структуры на электронных микрофотографиях не окрашены они черные, белые или серые получать цветные изображения мы пока еще не научились.

Плазмалемма обращена одной своей стороной к клеточной стенке, а другой к цитоплазме обе эти оводненные структуры контактируют, как принято считать, с гидрофильными, заряженными участками мембран Поскольку белки содержат больше заряженных групп, чем липиды, первых моделях мембран предполагалось, что плазмалемма состоит из двух наружных белковых слоев две темные линии на 2 3 и одного липид ного слоя между ними Такая модель мембранной структуры оставалась общепризнанной до начала 1970х гг когда были получены некоторые новые данные и стало ясно, что модель нуждается пересмотре Несовместимыми с этой моделью сэндвича оказались, например, данные электронной микроскопии, полученные методом замораживания травления Исследуемую ткань сначала замораживают жидком азоте, а затем раскалывают тупым микротомным ножом, так что скол проходит плоскости, параллельной поверхности мембраны 2 6 После этого образец выдерживают под вакуумом для возгонки льда сублимации Эта процедура и называется травлением Затем образец напыляют углем или металлом, чтобы выявить детали строения обнажившейся поверхности Полученная таким образом реплика копия поверхности препарата и является объектом электронномикроскопического исследования 2 7 На таких репликах видны вкрапленные гладкую поверхность мембраны крупные частицы глобулярные белки Наличие особого рисунка поверхности мембраны удалось подтвердить и другим методом, а именно с помощью лек тинов особых белков их выделяют из семян, которые прикрепляются к дискретным и специфическим белковым рецепторам на мембранной поверхности и позволяют выявить эти рецепторы.

Результаты, полученные этими и некоторыми другими методами, дали возможность предположить, что мембраны имеют мозаичное строение и состоят из липидного матрикса, который разных местах вкраплены белки 2 8 Такая модель учитывает, что не все участки белковой молекулы гидрофильны, а липиды не полностью гидрофобны Согласно этой модели, заряженные полярные группы белковых и липидных молекул находятся на наружной поверхности мембраны, контакте с клеточной водой, а незаряженные неполярные группы образуют внутреннюю гидрофобную часть мембраны Предполагается также, что одни белки непрочно прикреплены к наружной поверхности мембраны, тогда как другие так называемые интегральные белки пронизывают вскктолщу мембраны К такому заключению приводят биохимические эксперименты они показывают, что часть белков легко отделяется от мембран, а отделение других оказывается возможным лишь после полного распада мембранной структуры.

В 1675 году итальянский врач Марчелло Мальпиги подтвердил клеточное строение растений, а 1681 году английский ботаник Неемия Грю О клетке стали говорить как о пузырьке, наполненном питательным соком В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук Anton van Leeuwenhoek, 1632 1723 с помощью микроскопа впервые увидел капле воды зверьков движущиеся живые организмы инфузории амёбы бактерии Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки эритроциты и сперматозоиды Таким образом, к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных В 1802 1808 годах французский исследователь ШарльФрансуа Мирбель установил, что растения состоят из тканей, образованных клетками Ж Б Ламарк 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы В 1825 году чешский учёный Я Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а 1839 ввёл термин протоплазма В 1831 году английский ботаник Р Броун впервые описал ядро растительной клетки, а 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения С тех пор главным организации клеток считается не мембрана, а содержимое. В 1878 году русским учёным И Д Чистяковым открыт митоз растительных клетках 1878 году В Флемминг и П И Перемежко обнаруживают митоз у животных В 1882 году В Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а 1888 году Э Страсбургер у растительных.

Клетки различных организмов похожи гомологичны по строению и основным свойствам и имеют общее происхождение. Многоклеточный организм система из большого количества клеток, объединённых системы тканей и органов, связанных между собой с помощью химических факторов гуморальных и нервных.

В оптическом микроскопе увеличение объекта достигается благодаря серии линз, через которые проходит свет Максимальное увеличение составляет более 1000 раз Также важной характеристикой является разрешение расстояние между двумя точками, которые ещё распознаются отдельно Разрешение характеризует чёткость изображения Эта величина ограничивается длиной световой волны, и даже при использовании самого коротковолнового света ультрафиолетового можно достичь разрешения только около 200 нм такое разрешение было получено ещё конце XIX века Малейшие структуры, которые можно наблюдать под оптическим микроскопом, это митохондрии и бактерии Их линейный размер составляет примерно 500 нм Однако объекты размером меньше 200 нм видны световом микроскопе, если они сами излучают свет Эта особенность используется флуоресцентной микроскопии когда клеточные структуры или отдельные белки связываются со специальными флуоресцентными белками или антителами с флуоресцентными метками На качество изображения, полученного с помощью оптического микроскопа, влияет также контрастность её можно увеличить, используя различные методы окраски клеток Для изучения живых клеток используют фазовоконтрастную дифференциальную интерференционноконтрастную и темнопольную микроскопию Конфокальные микроскопы позволяют улучшить качество флуоресцентных изображений. Клетки двух основных групп прокариот бактерий и архей похожи по структуре, характерными их признаками являются отсутствие ядра и мембранных органелл.

Капсула имеющаяся у некоторых бактерий слизистая оболочка, расположенная снаружи от клеточной стенки Состоит основном из разнообразных белков углеводов и уроновых кислот Капсулы защищают клетки от высыхания, могут помогать бактериям колониях удерживаться вместе, а индивидуальным бактериям прикрепляться к различным субстратам Кроме этого, капсулы предоставляют клетке дополнительную защиту например, капсулированные штаммы пневмококков свободно размножаются организме и вызывают воспаление лёгких тогда как некапсулированные быстро уничтожаются иммунной системой и являются абсолютно безвредными. Лизосома небольшое тельце, ограниченное от цитоплазмы одинарной мембраной В ней находятся литические ферменты способные расщепить все биополимеры Основная функция автолиз то есть расщепление отдельных органоидов, участков цитоплазмы клетки.

Мито́з от греч μιτος нить непрямое деление клетки наиболее распространённый способ репродукции эукариотических клеток, один из фундаментальных процессов онтогенеза Митотическое деление обеспечивает рост многоклеточных эукариот за счёт увеличения популяции тканевых клеток Биологическое значение митоза заключается строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность ряду клеточных поколений 9 Дробление оплодотворённого яйца и рост большинства тканей у животных также происходит путём митотических делений 10 На основании морфологических особенностей митоз условно подразделяется.

 
 

© Copyright 2017-2018 - the-institution