Строение клетки.
Клетка, как правило, имеет три составные части:
Клеточную оболочку, отграничивающую ее от окружающей среды;
Цитоплазму, представляющую собой коллоидную систему, в которой расположены органоиды и включения;
Ядро (кроме клеток прокариот), в котором содержится наследственный материал.
Оболочка клетки выполняет защитную функцию, осуществляет обмен веществ с внешней средой и взаимодействие с соседними клетками (в многоклеточных организмах).
Оболочка клеток имеет сложное строение. Она состоит из наружного углеводного слоя и расположенной под ним плазматической мембраны (плазмалеммы). Животные и растительные клетки различаются по строению их наружного слоя. У растений, а также у бактерий, сине-зеленых водорослей и грибов на поверхности клеток расположена плотная клеточная стенка. У большинства растений она состоит из клетчатки, у грибов – из хитина, у бактерий – из муреина. Наружный слой поверхности клеток животных - гликокаликс - в отличие от клеточных стенок растений очень тонкий, эластичный, состоит из олигосахаридов, связанных с белками и липидами плазматической мембраны.
Плазматическая мембрана.
Мембрана образована двойным слоем фосфолипидов (гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов обращены внутрь, а гидрофильные головки - наружу) и погруженными в него на различную глубину белками(РИС 1). Некоторые белки пронизывают мембрану насквозь, контактируя при этом как с наружной, так и с внутренней средой клетки (трансмембранные белки).
Мембранные белки могут выполнять различные функции:
Транспорт веществ
Катализ реакций, ассоциированных с мембраной
Поддержание структуры мембран
Получение и преобразование сигналов из окружающей среды.
Наиболее важным свойством мембран является их избирательная проницаемость.
Рис 1.
|
http://zapartoj.my1.ru/ |
Существуют различные механизмы транспорта веществ через мембрану.
Простая диффузия: переход ионов и мелких молекул через мембрану по градиенту концентрации без затрат энергии. Гидрофильные молекулы могут диффундировать по ионным каналам, образованным трансмембранными белками, а гидрофильные – через билипидный слой мембраны.
Осмос: переход через мембрану растворителя (воды) по градиенту концентрации без затрат энергии.
Облегченная диффузия: происходит с участием белков-переносчиков по градиенту концентрации без затрат энергии. Белки соединяются с транспортируемыми молекулами и увеличивают скорость диффузии.
Активный транспорт: перемещение веществ против градиента концентрации с помощью транспортных белков с затратой энергии АТФ. Так, например, поступают в клетку ионы кальция, магния, аминокислоты, моносахариды и др.
Фагоцитоз: поступление в клетку крупных твердых частиц; идет с затратой энергии. Мембрана окружает частицу, края ее смыкаются и частица поступает в цитоплазму в мембранном пузырьке.
Пиноцитоз: поступление в клетку крупных капелек жидкости. Происходит аналогично фагоцитозу. И фагоцитоз, и пиноцитоз возможны только в животной клетке, не имеющей клеточной стенки.