Учение о клетке

Наружная и внутренняя мембраны митохондрий имеют такое же трехслойное строение, как и наружная мембрана клетки. В их состав входят белки и жиры. На наружной и внутренней мембранах митохондрий и особенно на кристах располагается большое количество разнообразных ферментов. К числу ферментов митохондрий относятся, прежде всего те, с помощью которых осуществляется дыхание клеток, а также синтез осо

бого вещества, которое называется аденозинтрифосфорной кислотой или, сокращенно, АТФ. Это вещество обладает большими запасами энергии, которая освобождается при распаде АТФ, постоянно происходящем в митохондриях под влиянием ферментов. Энергия используется клетками при синтезе разнообразных веществ, при выработке тепла, нужного для поддержания температуры тела, при движении и других проявлениях жизнедеятельности.

АТФ синтезируется в митохондриях всех клеток, всех организмов и представляет собой универсальный источник энергии. Поэтому митохондрии образно называются силовыми или энергетическими станциями клетки; они обязательный органоид каждой растительной и животной клетки.

Пластиды. Пластиды – это органоиды растительных клеток, и наличие пластид отличает клетки растений от клеток животных. Пластиды располагаются в цитоплазме. Различается три основных типа пластид: 1) зеленые – хлоропласты; 2) окрашенные в красный, оранжевый и другие цвета – хромопласты и 3) бесцветные – лейкопласты.

Хлоропласты находятся в клетках листьев и других зеленых частях растений. Характерный для хлоропластов зеленый цвет зависит от особого находящегося в них зеленого пигмента хлорофилла. Благодаря хлорофиллу зеленые растения способны использовать световую энергию Солнца и за счет солнечной энергии синтезировать органические вещества из неорганических. Процесс созидания органических веществ из неорганических носит название фотосинтеза. Он происходит только в хлоропластах.

Хромопласты окрашивают венчики цветков, плоды, овощи и листья в разные цвета: от желтого и оранжевого до различных оттенков красного цвета.

Лейкопласты содержатся в клетках бесцветных частей растений: в стеблях, корнях, клубнях. Все эти типы пластид тесно связаны друг с другом возможностью взаимного перехода. Так, при созревании плодов или при изменении окраски листьев осенью хлоропласты превращаются в хромопласты, а лейкопласты могут свободно превращаться в хлоропласты, например при позеленении клубней картофеля.

Все три типа пластид хорошо видны под световым микроскопом, так как размеры их обычно равны нескольким микрометрам. Например, хлоропласты могут быть 4–6 мкм и больше.

Тонкое строение пластид было изучено с помощью электронного микроскопа. Мы рассмотрим подробно строение хлоропластов. У большинства растений хлоропласты имеют форму дисков, отграниченных от цитоплазмы двумя мембранами. Каждая из мембран хлоропласта, т.е. наружная и внутренняя, обладает таким же строением, как и наружная мембрана клетки, и в состав обеих мембран входит три слоя.

На микрофотографии видно, что внутри хлоропласта находится большое количество прямоугольных гран. Каждая грана представляет собой скопление, или группу, тончайших пластинок, сложенных друг с другом наподобие столбика монет. В поперечном сечении они выглядят округлыми, диаметр одной граны около 1 мкм. В состав одной граны входит около 10 пластинок, а в одном хлоропласте содержится несколько десятков гран, которые соединены между собой также тонкими пластинками. Зеленый пигмент хлорофилл находится только в гранах; в других частях хлоропласта его нет, и именно в гранах происходит фотосинтез.

Лизосомы. Лизосомы – небольшие округлые тельца, располагающиеся во всех частях клетки. Диаметр одной лизосомы около 1 мкм. От цитоплазмы лизосомы отграничены плотной мембраной. Внутри них сконцентрированы ферменты, которые способны расщеплять все пищевые вещества, поступающие в клетку. Расщепление пищевых веществ с помощью ферментов называется лизисом, откуда и происходит название самого органоида – лизосома. В одной клетке лизосом может быть много, например несколько десятков, и совокупность лизосом можно образно назвать пищеварительной системой клетки. Лизосомы обнаружены во многих клетках животных, и в последнее время они найдены также и в клетках растений.

Эндоплазматическая сеть. Этот органоид был открыт только при электронно-микроскопическом исследовании клеток. Эндоплазматическая сеть представляет собой сложную систему каналов и полостей размером до 500 А, которые соединяются между собой и образуют сложную ветвящуюся сеть, пронизывающую всю цитоплазму клетки.

Каналы и полости эндоплазматической сети ограничены мембранами, которые имеют такое же строение, как и наружная мембрана клетки, т.е. каждая из них состоит из трех слоев.

Различается два типа эндоплазматической сети: шероховатая и гладкая. На мембранах первого типа располагается множество мелких округлых телец – рибосом, которые и придают мембранам каналов и полостей шероховатый вид. Мембраны второго типа, т.е. гладкой эндоплазматической сети, не несут рибосом на своей поверхности.

О функциях этого органоида известно следующее: шероховатая эндоплазматическая сеть принимает активное участие в синтезе белков. На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез жиров и полисахаридов. Эти продукты синтеза накапливаются в каналах и полостях, а затем транспортируются к различным органоидам клетки, где они и потребляются. Кроме того, в многочисленные каналы и полости эндоплазматической сети постоянно поступают и транспортируются в различные участки клетки вещества из окружающей среды. Поступают в нее и вещества, выходящие из клетки.

Следовательно, эндоплазматическая сеть – это клеточный органоид, который принимает активное участие не только в синтезе белков, полисахаридов и жиров, но и в транспортировании и накоплении различных веществ в клетке.

Эндоплазматическая сеть обнаружена во всех клетках животных и растений, всеобщее распространение этого органоида еще раз свидетельствует о важности его функций, которые сейчас интенсивно изучаются.

Рибосомы. Так же как эндоплазматическая сеть, рибосомы были открыты с помощью электронного микроскопа, поскольку эти органоиды клетки обладают исключительно мелкими размерами. Рибосомы – это тельца округлой формы диаметром 150 – 200 А. На электронно-микроскопической фотографии видно, что в клетке очень много рибосом и что большинство из них располагается на мембранах эндоплазматической сети. Кроме того, много рибосом свободно располагается в цитоплазме, а также в ядре клетки. В состав рибосом входят белок и рибонуклеиновая кислота (РНК).

Рибосомы обнаружены во всех клетках многоклеточных животных и растений, а также в клетках одноклеточных организмов. Это показывает, что рибосомы – обязательный органоид каждой клетки, выполняющий важнейшую биологическую функцию: на рибосомах синтезируется белок. Рибосомы – именно тот органоид клетки, где происходит синтез белковых молекул, т.е. сборка их из молекул аминокислот, имеющихся в цитоплазме и ядре каждой клетки. Поскольку рибосомы выполняют важнейшую функцию синтеза белка, их можно называть «сборочными конвейерами» клетки.

 Скачать реферат