Интернет-ссылка: http://sbio.info/page.php?id=6&raings=1 (Химический состав клетки).
Наиболее распространенные элементы в живых организмах – кислород, углерод, азот, водород. В состав живых организмов входят органические вещества (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты) и неорганические вещества (вода, минеральные соли).
3. Строение растительной и животной клеток
Жизнь на нашей планете необычайно разнообразна. Суша, океан, почва, даже воздух населены многочисленными организмами. Ученые считают, что в настоящее время на Земле их более 2,5 млн видов. Но как ни велико это многообразие жизни, в основе ее лежит клетка. Вне клетки жизнь на нашей планете не обнаружена. Единственное исключение – вирусы. Они имеют неклеточное строение, но способны размножаться только внутри клеток других организмов.
По строению клетки все живые существа делят на две большие группы – доядерные (безъядерные) и ядерные. Наиболее просто устроены клетки доядерных (безъядерных) организмов – бактерий, синезеленых водорослей (цианобактерий). Клетки ядерных организмов – грибов, растений и животных – имеют ядро и по сравнению с доядерными организмами обладают более сложным разнообразным строением.
Остановимся на строении клетки более подробно. Любая клетка имеет плазматическую мембрану (от латинского «мембрана» – кожица, пленка). Она защищает внутреннее содержимое клетки от воздействий внешней среды. Выросты и складки на поверхности мембраны способствуют прочному соединению клеток между собой. Мембрана пронизана тончайшими канальцами. По канальцам мембраны осуществляется перенос питательных веществ и продуктов жизнедеятельности клетки.
Морская водоросль, чей размер достигает 8 см, – одна гигантская клетка
Печеночный мох – одно из наиболее просто организованных растений
Цветущая иван-да-марья
Растительная клетка
У растений плазматическая мембрана внешней стороной примыкает к плотной оболочке, состоящей из целлюлозы (клетчатки). Оболочка служит внешним каркасом клетки, придавая ей определенную форму и размеры, выполняет защитную и опорную функции и участвует в транспорте веществ в клетку.
Внутренней средой клетки является цитоплазма, в ней располагаются ядро и многочисленные органоиды. Она состоит из вязкого полужидкого вещества. Цитоплазма связывает между собой органоиды, обеспечивает перемещение различных веществ и является средой, в которой идут многочисленные химические реакции.
Цитоплазма пронизана сетью многочисленных мелких канальцев и полостей, соединенных между собой. Это эндоплазматическая сеть. Она составляет 30–50 % объема клетки. Эндоплазматическая сеть связывает все части клетки между собой, участвует в образовании и транспортировке различных органических веществ. Важные функции в клетке выполняет аппарат Гольджи. Он представляет собой стопку уплощенных мембранных мешочков – полостей, в которых накапливаются и сортируются различные вещества. От аппарата Гольджи отделяются мелкие мембранные пузырьки, в которых вещества могут переноситься в любую часть клетки и даже выделяться из клетки.
Лизосомы – одни из самых маленьких органоидов клетки – тоже образуются в аппарате Гольджи. Эти маленькие пузырьки содержат вещества, которые внутри клетки переваривают пищевые частицы, уничтожают отслужившие органоиды и даже целые клетки. Вспомните, что происходит с хвостом головастика: со временем он как бы растворяется и исчезает – это «работа» лизосом.
Во всех клетках находятся небольшие округлые тельца – рибосомы. Они обеспечивают сборку сложных молекул белков.
В результате расщепления питательных веществ, поступивших в клетку, высвобождается энергия. Эта энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности, накапливается в митохондриях.
Одноклеточное животное – амеба
Животная клетка
Взрослая нематода (червь) состоит всего из 959 клеток
Ящерица
В клетках растений есть особые, характерные только для них органоиды – пластиды. Различают три типа пластид. В бесцветных накапливаются запасные питательные вещества, например крахмал в клубнях картофеля. Красно-желтые содержат соединения, которые обеспечивают многообразие окрасок цветков и плодов растений. Зеленые пластиды, или хлоропласты, содержат пигмент хлорофилл, придающий листьям и молодым стеблям растений зеленый цвет. В хлоропластах при помощи энергии солнечного света образуются органические вещества – углеводы.
Обязательной частью растительной клетки является вакуоль. Это крупный пузырек, заполненный клеточным соком, состав которого отличается от окружающей его цитоплазмы.
В цитоплазме клеток около ядра находится клеточный центр. В клетках животных и низших растений в его состав входят центриоли. Клеточный центр принимает участие в делении клетки.
Важнейшая часть клетки – ядро. Обычно оно находится в центре клетки. Однако в клетках растений внутренняя часть обычно занята крупной вакуолью, поэтому ядро располагается около клеточной мембраны. Ядро содержит одно или несколько ядрышек. В ядре хранится наследственная информация о данной клетке и об организме в целом. «Записана» эта информация в молекулах нуклеиновой кислоты, которая входит в состав хромосом (от греческого «хрома» – цвет, «сома» – тело). Хромосомы становятся хорошо заметными во время деления клетки.
Установлено, что все клетки тела животных и высших растений имеют двойной набор хромосом, его принято обозначать 2n. Исключение составляют только половые клетки, в которых набор хромосом одинарный, поэтому его обозначают одной буквой n. Число хромосом для каждого вида организмов постоянно и не зависит от уровня его организации. Так, у человека 46 хромосом, у курицы – 78, у овцы – 54, у шимпанзе – 48, у ржи – 14, у дуба – 24. В клетках хромосомы одинакового строения и размера образуют пары. Хромосомы одной пары называют гомологичными (от греческого «гомология» – соответствие, согласие).
Вирус – неклеточная форма жизни. Вирусы (от латинского «вирус» – яд), как уже сказано ранее, могут существовать только в клетках других организмов – это опасные внутриклеточные паразиты. Они вызывают такие заболевания, как корь, оспа, полиомиелит, грипп, СПИД. Страдают от вирусов не только люди, но и животные, и растения. Вирусы очень просто устроены: это молекула нуклеиновой кислоты, заключенная в защитную белковую оболочку. Некоторые из них имеют специальные приспособления, облегчающие проникновение в клетку-хозяина.
Вне клетки-хозяина вирусы не проявляют признаков жизни и ведут себя как обычные химические соединения.
Фагоцитоз (от греческого «фагео» – пожирать, «цитоз» – клетка) – поглощение клеткой крупных молекул органических веществ и даже целых клеток. В этом процессе непосредственное участие принимает плазматическая мембрана. Путем фагоцитоза питаются многие простейшие. У позвоночных животных способность к фагоцитозу сохранили лишь некоторые клетки. Например, у человека это белые клетки крови – лейкоциты. Захватывая и «пожирая» болезнетворные микроорганизмы, они предохраняют нас от опасных инфекций.
Пиноцитоз (от греческого «пино» – пить) – захват и поглощение клеткой жидкости и растворенных в ней веществ.
Фагоцитоз
Вирус табачной мозаики
Лист, пораженный вирусом табачной мозаики
Бактериофаг – вирус бактерий
Аденовирус человека вызывает простуду и грипп
Вирус табачной мозаики используют для создания яркой окраски некоторых новых сортов тюльпанов
Пиноцитоз
Проверьте свои знания
1. Какие части обязательны для клеток всех живых организмов?
2. Вспомните, какая наука изучает строение и функции клеток.
3. Что такое плазматическая мембрана, каково ее значение?
4. В чем сущность фагоцитоза?
5. Каково строение и значение цитоплазмы?
6. В чем состоит роль рибосом в организме?
7. Каково строение и функции эндоплазматической сети?
8. Назовите функции лизосом.
9. Что представляет собой аппарат Гольджи, каковы его функции?
10. Расскажите о значении клеточного ядра.
11. Где расположено ядрышко?
12. Что такое хромосомы, какова их роль в клетке?
