Структура и функция на клетките - абстрактен, страница 4

Материалът вътре plazmati кал мембрана, но извън ядрото, наречена цитоплазмата. В конвенционален микроскоп това Въглен ди-подобен полутвърд основен материал, ко-тор претегля сортовете капчици VA-Kuol, гранули или прът целия nitevid структура. Електронната микроскопия е изглеждаше, че цитоплазмата е изключително сложен лабиринт от мембрани (фиг. 26) и затворена в пространствата на мембраната. Когато тънък резен проучване ки-валци в електронен микроскоп, тези мембрани имат формата на червей като маса на кухи нишки, които образуват така наречената ендоплазмения ретикулум. В три измерения, е система от плоча МЕМ-брани, пълнене повечето tsitoplaz-ни. Останалата част от него е пълна с други СПЕ-tsializirovannymi структури, извършващи специфични функции; е митохондриите, Golgi апарата, центриола и пластиди.

Всички живи клетки, растителен, така и животински съдържат митохондрии - телешки количество 0.2-5 микрона, които образуват ruet променлив сферична да прът-и-Nita изпъкнали. Броят на митохондриите в клетката може да бъде много по-различна от няколко парчета на повече от хиляда. В проучването на живите клетки може да се види, че митохондриите задвижвани Xia, променят своя размер и форма, сливане с друг в дълга образование, или да се разделят на сравнително къси структури обиколки. Обикновено, те са концентрирани в една част на клетката, където метаболизъм е най-интензивните-вени.

По-големите митохондриите може да се види в един обикновен микроскоп, но детайлите на своята вътрешна структура могат да бъдат открити само с електронен микроскоп тата. Всеки митохондрия ограничения за двойна мембрана; външен слой Obra zuet-гладка външна повърхност и вътрешен слой множество гънки се простират паралелно към центъра на митохондриите на издатъците, които могат да възникнат, и понякога се сливат с кратно-E, простираща се от противоположната страна (фиг. 4). Всеки от тези слоеве е елементарна мембрана и се състои от своя страна на двоен слой от фосфолипидни молекули, покрити от двете страни със слой от протеинови молекули. Вътрешни гънки, наречени cristae съдържат ензими, които участват в

Фиг. 4. Диаграма на митохондриите, показва местоположението на външните и вътрешните мембрани.

Вътрешната повърхност на вътрешната мембрана покрити редовни но разположени частици, многостен форма убождания свързани към мембраната и тънък стъблото. Смята се, че тези образувания, наречени "непълно submitochondrial Tsami" (1) съдържат ензими, участващи в окислително фосфорилиране.

система за трансфер на електрони, който играе важна роля в превръщането на потенциала солна хранителни вещества биологично полезна енергия в необходимото за osuschest-откриване на клетъчни функции енергия. Полутечни вътрешните митохондрии съдържание - матрични - съдържа ензими цикъл на лимонена киселина, или цикъл на Кребс. Митохондриите, основната функция на което - превръщане на енергия в биологично полезна форма, Inog га по-долу "електроцентрали" на клетката.

Биохимиците научени да се хомогенизира клетките, и след това да се разделят на митохондриите от вътреклетъчните органели на Дрю-GIH чрез диференциално центрофугиране при високи скорости. Тези пречистени митохондрии в тяхната инкубация ин витро усвоява въглехидрати и мастни киселини до въглероден диоксид и в отвора с помощта на кислород и освобождаване на богати на енергия фосфати. По време на тези protses-сови митохондриите се подуват и се свиват.

Биолозите са изтъкнали различни хипотези за еволюционния произход на митохондриите. Бактериалните клетки на митохондриите не е налице, но те имат мембрана, която ензими са включени като образуване електронен транспорт система-Tron. В някои бактерии, тези мембрани ле плъх под плазмената мембрана. Други бактерии, като някои морски форми имат сложна система от пара-тънки успоредни плочи, пресичат централната част на клетката. В тези ламеларни мембрани са също ензими LAN-Операторът срещащи се в системата за електронен транспорт. WMS-но трябва да се приеме, че, като клетките стават по-големи и по-сложни-ми, тези мембрани се образуват гънки и евентуално се разделят, преминавайки около опаковки предназначени органели - предшественици колани сови митохондриите. Някои изследвания дори-Teli изразени идеята, че цели бактериални клетки заедно с техния контакт на мембранно-ензимни носители електрони проникват в по-големи клетки и се премества в симбиоза съществуване техните митохондриите.

Клетките на повечето растения са пластиди - малък теле, в които синтезата или натрупването на органични вещества-Ing. Най-важните пластиди - хлоропластите - зеленият пигмент съдържат хлорит rofill, което дава на растението зелен цвят и играе важна роля в фотосинтеза-TESE, улавяне на енергията на слънчевата светлина. Примерни хлоропластен - на дисковиден образуване на около 5 мм диаметър и дебелина 1 mm солна. В проучването на електронна микро-ROSCOP това показва, че хлоропласта мембрани изработени от плътно опаковани паралелно една на друга. Всяка клетка съдържа 20 до 100 хлоропласти, които могат да растат и да се делят за да се образува нов дъщеря хлоропласти-кочина. Във всеки от хлоропластите е много малки клетки, наречени лице; тези телца съдържат хлорофил.

Хлоропластите, - не е просто една торба, он-пространство, изпълнено с хлорофил. Е способността на пигмента да улови светлината на енергийната зависимост екрани, върху неговата опаковка лица. Layer хлорофил молекули и слой от фосфолипидни молекули лежат тук между протеинови слоеве. Поради това хлорофил молекула-Гранични състезания над голяма площ; В допълнение, слоеста структура може да улесни NE-трансфер на енергия от една молекула на друг - следващият й - по време на фотосинтеза. Ма Therians, които потопени гранит нар ОЗНАЧАВА строма. Многобройни Grana на хлоропласти са свързани помежду си мембранни листа, преминаващи през съединителната тъкан.

Друг тип пластиди - безцветно Ley koplasty, които служат като центрове на Accu - ЛИЗАЦИЯ на нишесте и други вещества. Пластиди трети тип - хромопласти - съдържат време личен пигменти, които допринасят за цвета на цветя и плодове.

На рибозоми И ДРУГИ ORGANELLYTSITOPLAZMY.

Клетки с особено активен синтез на секретирани протеини (така наречените "изнесени синтез"), като панкреасни клетки lezy напълнена мембрани на ендоплазмения ретикулум, образуващи комплекс лабиринт; в други клетки такива мембрани п-Jette бъде достатъчно. Ендоплазмения ретикулум до Vaeth два вида: agranular или гладки, състояща се от само една мембрана, и гранит-полярен, или грапави, с мембраните прикрепени кото рояк използва множество рибозоми. Рибозом - ние сме малки частици нуклеопротеин, където се появява протеинова синтеза; Те могат да бъдат прикрепени към мембраните на ендоплазмения ретикулум, или свободно суспендира в цитоплазмата на основното вещество. От един и същи щанд-ка може да съдържа едновременно гранулиран и гладък ендоплазмен ретикулум. Гладка функция мрежа е ясно; това е възможно, че той съществува в участието на секреторните клетки на дейност. Рафт опаковани но ендоплазмения ретикулум мембрана понякога образуват тубули около 50-100 пМ в диаметър. В други части на празнините между клетъчни мембрани може да се разшири, така че плоска торбички, наречени cisternae. Всички тези мембрани са разделени на множество относително цитоплазмени различни отделения, които могат да имат различни химични реакции се провеждат. Ендоплазмения ретикулум служи за прехвърляне на субстратите на тези реакции и техните продукти през цитоплазмата към външната повърхност на клетката и към ядрото.

След отлагане на митохондриите-визия цели Хомогенна клетки сто от допълнително rifugirovaniya може да се утаи хетерогенна група от малки частици, така наречената микрозомите; това изисква центробежни си-ла, на около 100,000 пъти силата на тежестта. От тази микрозомалната фракция от до мощност специални методи (лечение сажди лзвани детергенти) може да се изолира рибозом. Изолирани рибозоми да синтезират протеини ин витро, ако им се предоставят "инструкции" под формата на РНК, набор от необходимите аминокиселини, източници на енергия-ком, някои ензими и по желание разходка трансфер РНК. Ri-Bos са повсеместни: те могат да бъдат намерени в bacta-'an, растителни и животински клетки от всички видове. Те съдържат РНК и протеин, и съ-субединиците на две стоят почти сферична форма, със съединение, което се образува активна структура, която може да синтезира протеини. Сами рибозомите се синтезират в ядрото и се движат в цитоплазмата, където можете-изпълва неговата функция.

Един от структурни субединици на рибозомата има молекулна маса от около 1.3 милиона, а другите - 600 000. Компонентите на протеин на рибозома-ти от различни клетки забележително подобни в амино състав киселина; Обаче, нуклеотидната състава на рибозомна РНК от време различни организми варира значително.

Добавянето на рибозоми, участващи в синтеза на полипептидни вериги, микрозом фракция съдържа редица други, по-малко специфични частици, които са ензими, свързани с метаболизма на цялата друга химична Съед-neny.

Golgi апарат - друг компонент цитоплазма, срещащи се в почти всички валци-кортежи изключение на зрели еритроцити и сперматозоиди-позиция, - представлява нарушен мрежа на тубули облицовани с мембрани. Обичайна, но Golgi Комплексът се намира в близост до ядрото и обгражда центриола. Функцията й все още не е напълно ясно, но тя отдавна е кредитирана с важна роля в секрецията на някои клетъчни продукти. Съдейки по някои доклади, протеини, синтезирани в ендоплазмения ретикулум кладенците, като опаковани в малък PA-приятел на своите мембрани и се насочва към комплекса Golgi; тук ги пакетират в по-големи мехурчета, образувани от мембрани на комплекса. Тези нови "па ketah" те се транспортират към плазмената мембрана, която след това се слива с мембраната на балона, така че, когато отваряне на флакона, съдържанието на това излиза от клетката навън. електронен микроскоп показва, че Golgi комплекс се състои от паралелни групи Raspaud-фалшиви мембрани лишени гранули; В отдел-нето могат да се разтягат сайтове празнини между мембраните, образувайки малък Пу-zyrki или вакуоли изпълнен с някакъв материал. Според някои цитология, комплекс Golgi се използва за временно съхраняване на вещества, произведени в ендоплазмения ретикулум, и неговите канали, свързани с плазмената мембрана, което улеснява отделянето на клетъчни продукти.

Възможно е, че в растителните клетки секретират Golgi комплекс вратата метилцелулоза на клетъчните стени. Той обикновено е под формата на изолирани, разпръснати по-изчакване KE клетки, всяка от които се състои от пакети от сплескани мехурчета, леко опъната в краищата.

Лизозоми - група от вътреклетъчните органели намерени в животински клетки - подобни по размер на митохондриите, но не-много по-малка плътност; те са ограничени мембранни клетки, които притежават различни ко-ензими, способни да хидролизират макромолекулни компоненти на клетката, може - протеини и полизахариди на нуклеинова киселина-нова. В интактни клетки, тези ензими са в лизозомите, е изолирана от останалата Вана-клетките, очевидно за да се предотврати разлагане на съдържанието на клетка. При скъсване на лизозомни мембрани, те се освобождават; това може поне отчасти да обясни лизиса на мъртви или умиращи клетки и повторно резорбция (поглъщане) на клетки срещащи-проводящ, например, в опашката на поповата лъжичка през метаморфоза. Тъй като лизозоми, скъсани, освободени затворници в техните ензими, способни да разцепват големите химически COM-nents клетки, де Duve ги наричат ​​"самоубийство пътни чанти."

Освен тези живи клетки, цитоплазмата може да съдържа вакуоли - на кухината, Napoli nennye-водна течност и се отделя от останалата част от цитоплазмата вакуоларна мембрана. Вакуоли не са рядкост в клетките на растенията и по-ниски животни, но рядко намират в клетките на висшите животни. Най-про-простият (протозои) има pischevaritelnyevakuoli които съдържат храна, която намира Ся по време на храносмилането и sokratitel мащаб вакуоли "изпуска" колиба от клетъчния точен водата. Накрая, цитоплазмата може да бъде ко-гръб, за да гранулите от нишесте или бяло-ка и маслени капчици.

Има три основни структурни времеви разлики между животни и растителна стенд-ками: 1) животински клетки в сравнение с клетки от висши растения са центриола; 2) расте-Ing клетки за разлика от животински клетки съдържат в техните пластиди и цитоплазма 3). растителни клетки притежават труден клетъчна стена на целулоза предотвратяване измеримо neniyu тяхната позиция или форма, докато прежда votnye клетки обикновено имат само тънък плазмена мембрана нематичен и по този начин SPO, които са в състояние да се движи и променя формата си.

И двата растителни и животински клетки в повечето случаи са твърде малки, за да могат да се виждат с невъоръжено око. диаметър им варира от около 1 до 100 микрона, и диаметър място от 100 микрона вече е на границата на видимост. Някои видове амеби са 1-2 мм в диаметър; Някои растения odnokle-точни, например Acetabularia, п-чревната обхвата дължини на или повече от 1 cm. За най-големите единични клетки са яйцеклетките на риби и птици. Яйце големи птици могат да достигнат до няколко сантиметра в perechnike. самата клетка пилешко яйце е само жълтък; протеин - не-клетъчен материал, отделян от пиле яйце vodom.

Съществуването на ограничаване размера на клетката се дължи на факта, че с отнет cheniem размер на топка своите увеличения обем както на куба на радиус, и увеличенията на земната повърхност с квадрата на радиуса. Що се отнася до клетка-MA метаболизира необходимо кислород и хранителни вещества vesche-TION, които могат да проникнат в клетката до покривен чрез нейната повърхност, е ясно, че стойността на клетката трябва да бъде известна граница, при която повърхността не е достатъчна, за да гарантира, метаболитната активност на протоплазма. Всяка бетон двумерен случай тази гранична стойност зависи от формата на клетката и интензивността на своята Metabo-ISM. При достигане на тази стойност, клетката е, трябва да спре на всяка

растеж на, или отделно.

Препратки.

2. К. Wille, W. Дете, биология, издателство "Мир", Москва 1974.