§ 8. Структура клетки

Вопрос внутри параграфа: каковы различия в строении животной и растительной клетки?

Какими свойствами обладают липиды?

Липиды (от греч. lipos – жир) – органические соединения, основным компонентом которых являются жирные кислоты. В отличие от белков, углеводов, нуклеиновых кислот, липиды не являются полимерными молекулами, их не относят к макромолекулам. Они мало растворимы в воде, но хорошо растворяются в эфирах, бензине, хлороформе и некоторых других растворителях. В состав липидов входят глицерин, а кислоты входящие в состав могут быть насыщенные жирные кислоты, или ненасыщенные. Выделяют простые и сложные липиды. Молекулы простых липидов состоят из остатков жирных кислот и спиртов. К этой группе относят жиры. Они запасаются в виде капелек в цитоплазме клеток и служат ценным источником энергии. При их расщеплении выделяется в 2 раза больше энергии, чем при расщеплении такого же количества глюкозы. Запасы жира в подкожно-жировой клетчатке млекопитающих позволяет переживать неблагоприятные условия, связанные с недостатком пищи и воды. Особенно данное свойство жиров, накапливаться в организме и при расщеплении выделять внутриклеточную воду, необходимую для процессов обмена веществ в клетке, необходимо для пустынных животных.

Вспомните, каков принцип работы препаративной центрифуги?

Это агрегат, внутрь которого помещают разрушенные клетки. Их подвергают вращению с огромной скоростью. При низких скоростях вращения крупные органоиды клетки, например, ядро, быстро оседает на дно центрифужной пробирки. При более высоких скоростях образуют осадок менее крупные органоиды – митохондрии. Таким образом выделяют самые мельчайшие компоненты клетки и по отдельности исследуют их строение и функции.

Стр. 45. Вопросы и задания после §

1. Раскройте роль клеточной оболочки в клетке. У каких клеток клеточная оболочка отсутствует?

Клетка – это целостная система, где каждый компонент взаимосвязан с другим. Такая взаимосвязь органоидов обеспечивает упорядоченность клетки как системы. Клеточная оболочка отделяет клетку от внешней среды, она прочная, в нее входят целлюлоза (у растений), хитин (у грибов). Клеточная оболочка придает форму, и служит не просто механическим каркасом. Оболочка участвует в поглощении и выведении веществ клетки, являясь противоинфекционным барьером. У животной клетки нет клеточной оболочки, она имеет цитоплазматическую мембрану.

2. По какому принципу органоиды клетки объединяют в две группы?

Все органоиду разделены на две группы по принципу строения мембраны: первая группа – это немембранные органоиды (рибосомы, клеточный центр, цитоскелет, включения, органоиды движения), вторая группа – мембранные органоиды. Последние разделяются на одномембранные (ЭПС, комплекс Гольджи, вакуоли, лизосомы, пероксисомы) и двумембранные органоиды (митохондрия, хлоропласт, ядро).

3. Какие особенности строение плазматической мембраны позволяют ей выполнять свои функции в клетке?

Мембрана это особый барьер для одних веществ и «систему ворот» для других. Мембрана обладает способностью пропускать внутрь ненужные вещества, закрывать путь другим и выводить продукты жизнедеятельности из клетки. Мембрана состоит из двойного фосфолипидного слоя и трех типов белков (поверхностных, погруженных, проницаемых). Билипидный слой – это барьер для большинства водорастворимых веществ, но органические веществ хорошо пропускает, этим объясняется быстрое всасывание, например, спирта и проникновение его в кровь. Белки мембраны выполняют разнообразные функции, например, один транспортирует молекулы веществ внутрь и из нее, другие, как рецепторы, получают сигналы извне и передают их в клетку. Белки образуют транспортные каналы. Большинство белков участвуют в процессах межклеточного узнавания, например, при образовании тканей и органов развивающегося зародыша.

4. Благодаря каким компонентам клетка получает вещества извне, синтезирует новые, обеспечивает себя энергией?

Клетка получает вещества извне благодаря мембране, которая является полупроницаемой, имеет специальные белковые транспортные каналы, осуществляя активный (с затратой энергии) и пассивный (без затрат энергии клетки, с помощью пор, канальных белков путем простой диффузии) транспорт веществ. Также клетка получает вещества извне с помощью процессов фагоцитоза и пиноцитоза.

5. В чем заключается роль лизосом, вакуолей, цитоскелета?

Лизосомы – (от греч. «лизис» распад, «сома» - тело) это мембранные органоиды в виде пузырьков, участвующие в расщеплении веществ, отшнуровывающиеся от комплекса Гольджи. Они заполнены ферментами, служащие для разрушения макромолекул ненужных клетке веществ, утилизируют стары отмершие части клеток. Вакуоли – это мембранные органоиды растений, грибов, простейших животных, в них запасаются растворенные в воде вещества (вакуолярный сок). Вакуоли образуются из ЭПС. Цитоскелет – это сложная сеть белков и микротрубочек, пронизывающих цитоплазму. Цитоскелет называют «клеточной мускулаторой». Цитоскелет участвует в активном передвижении органоидов клетки, а также из микротрубочек цитоскелета образован клеточный цент, который участвует в образовании веретена деления при делении клетки.

6. Объясните значение терминов «рибосома», «эндоплазматическая сеть», «аппарат Гольджи», «фагоцитоз», «пиноцитоз».

Рибосома – это немембранный органоид, самые мелкие частицы клетки, состоящие из двух субъединиц – большой и малой, и участвующие в синтезе белковых полимеров. Эндоплазматическая сеть – это мембранный органоид, образованный извилистой сетью каналов и полостей, пронизывающих всю цитоплазму и разделяя ее на отсеки, выполняет роль связующего звена между всеми органоидами, обеспечивая тарнспорт синтезированных белков, липидов, углеводов. Комплекс Гольджи – это мембранный органоид, названный по имени итальянского ученого К.Гольджи (1898 г.), представляет собой множество полостей собранных в стопки, выполняющий функцию накопления и превращения веществ клетки. Фагоцитоз – (от греч. «фагос» - пожирать, «цитос» - клетка) – это процесс захвата и переваривания твердых органических частиц поступающих в клетку. Пинозитоз – (от греч. «пино» - пить) – это процесс захвата и поглощения клеткой капелек жидкости.

7. Каковы особенности строения и функционирования растительных клеток?

Растительная клетка имеет ряд особенностей и уникальностей по сравнению с другими царствами организмов. У растений есть клеточная стенка из целлюлозы, обязательно наличие специальных структур, которые участвуют в фотосинтезе – пластиды трех видов (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты). Необходимо наличие вакуолей (с вакуолярным соком на 90% содержащим воду и растворенные минеральные соли). Спецструктуры осуществляющие межклеточный контакт – плазмодесмы – соединительные мости между соседними клетками. Есть клеточный центр только у низших растений, у высших растений его нет. Запасные питательные вещества – крахмальные зерна, капли жиров и масла. Главная особенность – это тип питания – автотрофный за счет основного пигмент – хлорофилла. Синтез АТФ – в хлоропластах и митохондриях.