Клеточная стенка

Клеточная стенка (оболочка) является компонентом клеток растений и грибов и представляет собой продукт их жизнедеятельности.

Функции клеточной стенки:

1. придает клеткам механическую прочность, поддерживает форму клеток и их размер;

2. защищает от повреждений и избыточной потери воды;

3. препятствует разрыву клеток в гипотонической среде.

В состав клеточной стенки входят структурные компоненты (целлюлоза у растений, хитин у грибов), компоненты матрикса (гемицеллюлозы, пектин, белки), инкрустирующие компоненты (лигнин, суберин) и вещества, откладывающиеся на поверхности оболочки (кутин и воск).

Целюлоза. Молекулы целлюлозы объединяются в пучки – микрофибриллы, которые составляют каркас клеточной оболочки. У большинства грибов микрофибриллы клеточной стенки состоят из хитина.

Микрофибриллы погружены в матрикс. Матрикс состоит из смеси веществ, среди которых преобладают полисахариды (гемицеллюлозы и пектиновые вещества).

Гемицеллюлозы – как и целлюлозы, имеют форму цепи, но их цепи короче, менее упорядочены и сильно разветвлены. Они легче растворяются и разрушаются ферментами.

Пектиновые вещества – молекулы могут быть линейными или разветвленными. Богаты оболочки клеток плодов. При их извлечении из оболочек и добавлении сахара образуются гели, пектины используют как желеобразующие вещества для изготовления мармелада и др.

Биологические мембраны

Мембраны отграничивают цитоплазму от окружающей среды, а также формируют оболочки ядер, митохондрий и пластид. Они образуют цистерны эндоплазматического ретикулума и комплекс Гольджи, лизосомы, крупные и мелкие вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли простейших.

Плазматическая мембрана, или плазмалемма

Ограничивает клетку снаружи. В настоящее время общепринятой считается жидкостно-мозаичная модель строения – бислой липидов с погруженными в него белками – белки "плавают" в "липидном озере".

Липиды представлены фосфолипидами и холестерином (в животных клетках). Молекулы фосфолипидов расположены в два ряда и разделены на две функционально различные части неполярные хвосты и полярные головки. Гидрофобные концы направлены внутрь бислоя, гидрофильные головки – наружу.

Белки. В отдельных местах бислой липидов насквозь пронизан белковыми молекулами (интегральные белки) – внутри них имеются каналы, через которые проходят водорастворимые вещества. Другие белковые молекулы погружены в бислой липидов наполовину – полуиитегральные белки. На поверхности мембран эукариотических клеток имеются периферические белки. Белки участвуют в обеспечении транспорта молекул или же служат в качестве рецепторов.

Углеводы. В состав плазматической мембраны эукариотических клеток входят также разветвленные или линейные полисахариды. Их молекулы связаны с белками, образуя гликопротеины, или с липидами – гликолипиды. Полисахаридный слой толщиной 10–20 нм, покрывающий сверху плазмалемму животных клеток, получил название гликокаликс. Гликокаликс играет важную роль при узнавании гормонов, других клеток, вирусов, при определении группы крови.

Клеточные контакты

1. Замыкающие (плотные) контакты – соединяют клетки – точечные соединения между трансмембранными белками разных клеток. Опоясывают апикальные части клеток, предотвращают передвижение веществ по межклетникам.

2. Прикрепительные (адгезионные и десмосомные, полудесмосомные) контакты – механически связывают клетки между собой. Адгезионные – точечные, линейные или в виде широких поясов. Десмосомы – точечные структуры – плотные белковые пластинки к которым прикрепляются филаменты.

3. Коммуникационные (щелевые) контакты – передают химические или электрические сигналы между клетками.