- Загальна характеристика клітин
- Структурна організація еукаріотичної клітини
- Біологічні (елементарні) мембрани
- Плазматична мембрана (плазмалемма)
- Клітинна стінка (оболонка)
- органели клітини
- включення
- Ядро і хромосоми
- Порівняльна характеристика клітин еукаріот
- Особливості будови прокариотической і еукаріотичної клітин
- транспорт речовин
зміст:
Загальна характеристика клітин
Клітина є найменшою і основною структурною одиницею живих організмів, здатної до самовідновлення, саморегуляції і самовідтворення.
Характерні розміри клітин: клітини бактерій - від 0,1 до 15 мкм, клітини інших організмів - від 1 до 100 мкм, іноді досягають 1-10 мм; яйцеклітини великих птахів - до 10-20 см, відростки нервових клітин - до 1 м.
Форма клітин досить різноманітна: існують кулясті клітини (коки), ланцюгові (стрептококи), витягнуті (палички, або бацили), вигнуті (вібріони), покручені (спірили), багатогранні, з руховими джгутиками і ін.
Види клітин: прокариотические (без'ядерні) і еукаріотичні (мають оформлене ядро).
Еукаріотичні клітини, в свою чергу, поділяються на клітини тварин, рослин і грибів.
Структурна організація еукаріотичної клітини
Протопласт - це все живе вміст клітини. Протопласт всіх еукаріотів складається з цитоплазми (з усіма органоидами) і ядра.
Цитоплазма - це внутрішній вміст клітини за винятком ядра, що складається з гіалоплазми, занурених в неї орга-іелл і (в деяких типах клітин) внутрішньоклітинних включень (запасних поживних речовин і / або кінцевих продуктів обміну).
Гіалоплазма - основна плазма, матрикс цитоплазми, основна речовина, що є внутрішнім середовищем клітини і представляє собою в'язкий безбарвний колоїдний розчин (вміст води до 85%) різних речовин: білків (10%), цукрів, органічних і неорганічних кислот, амінокислот, полісахаридів, РНК , ліпідів, мінеральних солей і т.п.
■ Гіалоплазма є середовищем для внутрішньоклітинних реакцій обміну і сполучною ланкою між органелами клітини; вона здатна до оборотних переходах з золю в гель, її склад визначає буферні та осмотичні властивості клітини. У цитоплазмі знаходиться цитоскелет, що складається з мікротрубочок і здатних скорочуватися білкових ниток.
■ Цитоскелет визначає форму клітини і бере участь у внутрішньоклітинному переміщенні органоїдів і окремих речовин. Ядро - найбільший органоид еукаріотичної клітини, що містить хромосоми, в яких зберігається вся спадкова інформація (докладніше див. Нижче).
Структурні компоненти еукаріотичної клітини:
■ плазмалемма (плазматична мембрана),
■ клітинна стінка (тільки у клітин рослин і грибів),
■ біологічні (елементарні) мембрани,
■ ядро,
■ ендоплазматична сітка (ендоплазматичнийретикулум),
■ мітохондрії,
■ комплекс Гольджі,
■ хлоропласти (тільки у клітин рослин),
■ лізосоми, s
■ рибосоми,
■ клітинний центр,
■ вакуолі (тільки у клітин рослин і грибів),
■ мікротрубочки,
■ вії, джгутики.
Схеми будови тваринної і рослинної клітин наведені нижче:
Біологічні (елементарні) мембрани
Біологічні (елементарні) мембрани - це активні молекулярні комплекси, що розділяють внутрішньоклітинні органели і клітини. Всі мембрани мають схожу будову.
Структура і склад мембран: товщина 6-10 нм; складаються в основному з молекул білків і фосфоліпідів.
■ Фосфоліпіди утворюють подвійний (бімолекулярний) шар, в якому їх молекули звернені своїми гідрофільними (водорозчинними) кінцями назовні, а гідрофобними (водонерастворімимі) кінцями - всередину мембрани.
■ Білкові молекули розташовуються на обох поверхнях подвійного ліпідного шару (периферичні білки), пронизують обидва шару молекул ліпідів (інтегральні білки, велика частина яких - ферменти) або тільки один їх шар (полуінтегральние білки).
Властивості мембран: пластичність, асиметрія (склад зовнішнього і внутрішнього шарів і ліпідів, і білків різний), полярність (зовнішній шар заряджений позитивно, внутрішній - негативно), здатність самозамикаться, виборча проникність (при цьому гідрофобні речовини проходять через подвійний ліпідний шар, а гідрофільні - через пори в інтегральних білках).
Функції мембран: бар'єрна (відокремлює вміст органоида або клітини від навколишнього середовища), структурна (обеспсчніло певну форму, розміри і стійкість органоида або клітини), транспортна (забезпечує транспорт речовин в органоид або клітку і з неї), каталітична (забезпечує прімембранной біохімічні процеси) , регулятивна (бере участь в регуляції обміну речовин і енергії між органоїдом або клітиною і зовнішнім середовищем), бере участь в перетворенні енергії і підтримці трансмембранного електричного потенціалу.
Плазматична мембрана (плазмалемма)
Плазматична мембрана, або плазмалемма, - це біологічна мембрана або комплекс щільно прилягають один до одного біологічних мембран, що покривають клітку з зовнішньої сторони.
Будова, властивості і функції плазмалемми в основному такі ж, як і у елементарних біологічних мембран.
❖ Особливості будови:
■ зовнішня поверхня плазмалемми містить гликокаликс - полісахаридних шар молекул гліколіпоідов і глікопротеїдів, службовців рецепторами для «впізнавання» певних хімічних речовин; у тварин клітин вона може бути покрита слизом або хітином, а у рослинних клітин - целюлозою або на пектинові речовини;
■ зазвичай плазмалемма утворює вирости, впячивания, складки, мікроворсинки і ін., Що збільшують поверхню клітини.
■ Додаткові функції: рецепторная (бере участь в «впізнавання» речовин і в сприйнятті сигналів з навколишнього середовища і передачі їх в клітку), забезпечення зв'язку між клітинами в тканинах багатоклітинного організму, участь в побудові спеціальних структур клітини (джгутиків, війок і ін.).
Клітинна стінка (оболонка)
Клітинна стінка - це жорстка структура, яка знаходиться зовні плазмалемми і представляє собою зовнішній покрив клітини. Присутній у прокаріотів клітин і клітин грибів і рослин.
❖ Склад клітинної стінки: целюлоза у клітин рослин і хітин у клітин грибів (структурні компоненти), білки, пектини (які беруть участь в утворенні пластинок, що скріплюють стінки двох сусідніх клітин), лігнін (скріплює целюлозні волокна в дуже міцний каркас), суберин (відкладається на оболонку зсередини і робить її практично непроникною для води і розчинів) і ін. Зовнішня поверхня клітинної стінки епідермальних клітин рослин містить велику кількість карбонату кальцію і кремнезему (мінералізація) і покрита гідрофобні ими речовинами воском і кутикулою (шаром речовини Кутіна, пронизаним целюлозою і пектинами).
❖ Функції клітинної стінки: служить зовнішнім каркасом, підтримує тургор клітин, виконує захисну і транспортну функції.
органели клітини
Органели (або органели) - це постійні високоспеціалізовані внутрішньоклітинні структури, що мають певну будову і виконують відповідні функції.
❖ За призначенням органели підрозділяються на:
■ органели загального призначення (мітохондрії, комплекс Гольджі, ендоплазматична мережа, рибосоми, центріолі, лізосоми, пластиди) і
■ органели спеціального призначення (міофібрили, джгутики, війки, вакуолі).
❖ За наявністю мембрани органели підрозділяються на:
■ двумембранние (мітохондрії, пластиди, клітинне ядро),
■ одномембранні (ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, лізосоми, вакуолі) і
■ немембранні (рибосоми, клітинний центр).
Внутрішній вміст мембранних органел завжди відрізняється Р.Т навколишнього їх гіалоплазми.
Мітохондрії - двумембранние органели еукаріотичних клітин, які здійснюють окислення органічних речовин до кінцевих продуктів із звільненням енергії, що запасається в молекулах АТФ.
■ Будова: паличкоподібна, куляста і ниткоподібна форми, товщина 0,5-1 мкм, довжина 2-7 мкм; двумембранние, зовнішня мембрана гладка і має високу проникність, внутрішня мембрана утворює складки - Крісті, на яких знаходяться тільця сферичної форми - АТФ-соми. У просторі між мембранами скупчуються іони водню 11, які беруть участь в кисневому диханні.
■ Внутрішній вміст (матрикс): рибосоми, кільцеві ДНК, РНК, амінокислоти, білки, ферменти циклу Кребса, ферменти тканинного дихання (знаходяться на кристах).
■ Функції: окислення речовин до СO2 і Н2О; синтез АТФ і специфічних білків; утворення нових мітохондрій в результаті розподілу надвоє.
Пластида (є тільки в клітин рослин і автотрофних протистов).
■ Види пластид: хлоропласти (зелені), лейкопласт (безбарвні округлої форми), хромопласти (жовті або помаранчеві); пластиди можуть перетворюватися з одного виду в інший.
■ Будова хлоропластів: вони двумембранние, мають округлу або овальну форму, довжина 4-12 мкм, товщина 1-4 мкм. Зовнішня мембрана гладка, на внутрішній є тилакоїди - складки, що утворюють замкнуті дисковидні впячивания, між якими знаходиться строма (див. Нижче). У вищих рослин тилакоїди зібрані в стопки (на кшталт стовпчика монет) грани, які з'єднані один з одним ламелами (одиночними мембранами).
■ Склад хлоропластів: в мембранах тилакоїдів і гран - зерна хлорофілу та інших пігментів; внутрішній вміст (строма): білки, ліпіди, рибосоми, кільцеві ДНК, РНК, ферменти, що беруть участь в фіксації СO2, запасні речовини.
■ Функції пластид: фотосинтез (хлоропласти, що містяться в зелених органах рослин), синтез специфічних білків і накопичення запасних поживних речовин: крохмалю, білків, жирів (лейкопласт), надання забарвлення тканин рослин з метою залучення комах-запилювачів і розповсюджувачів плодів і насіння (хромопласти ).
Ендоплазматична мережа (ЕРС), або ендоплазматичнийретикулум, є у всіх клітині.
■ Будова: являє собою систему з'єднаних між собою канальців, трубочок, цистерн і порожнин різної форми і розмірів, стінки яких утворені елементарними (одинарними) біологічними мембранами. Розрізняють два типи ЕПС: гранулярную (або шорстку), що містить рибосоми на поверхні каналів і порожнин, і гладкий (або гладку), що не містить рибосом.
■ Функції: поділ цитоплазми клітини на відсіки, що перешкоджають змішуванню відбуваються в них хімічних процесів; шорстка ЕРС накопичує, ізолює для дозрівання і транспортує, білки, синтезовані рибосомами на її поверхні, синтезує мембрани клітини; гладка ЕРС синтезує і транспортує ліпіди, складні вуглеводи і стероїдні гормони, виводить з клітки отруйні речовини.
Комплекс (або апарат) Гольджі - мембранна органела еукаріотичної клітини, розташована поблизу клітинного ядра, що представляє собою систему цистерн і пухирців і бере участь в накопиченні, зберіганні і транспортуванні речовин, побудові клітинної оболонки і освіті лізосом.
■ Будова: комплекс являє собою диктиосом - стопку обмежених мембраною плоских дископодібних мішечків {цистерн), від яких відокремлюються бульбашки, і систему мембранних трубочок, що зв'язують комплекс з каналами і порожнинами гладкою ЕРС.
■ Функції: освіта лізосом, вакуолей, плазмалемми і клітинної стінки рослинної клітини (після її ділення), секреція ряду комплексних органічних речовин (пектинових речовин, целюлози та ін. У рослин; гликопротеинов, гликолипидов, колагену, білків молока, жовчі, ряду гормонів і ін. у тварин); накопичення і зневоднення транспортованих по ЕРС ліпідів (з гладкою ЕРС), доробка і накопичення білків (з гранулярних ЕРС і вільних рибосом цитоплазми) і вуглеводів, виведення речовин з клітини.
Зрілі цистерни діктіосоми отшнуровиваться бульбашки (вакуолі Гольджи), заповнені секретом, який потім або використовується самою клітиною, або виводиться за її межі.
❖ Лізосоми - клітинні органели, що забезпечують розщеплення складних молекул органічних речовин; утворюються з бульбашок, що відділяються від комплексу Гольджі або гладкою ЕРС, і присутні у всіх клітині.
■ Будова і склад: лізосоми - це невеликі одномембранні бульбашки округлої форми діаметром 0,2-2 мкм; заповнені гидролитическими (травними) ферментами (~ 40), здатними розщеплювати білки (до амінокислот), ліпіди (до гліцерину і вищих карбонових кислот), полісахариди (до моносахаридів) і нуклеїнові кислоти (до нуклеотидів).
Зливаючись з ендоцітозного бульбашками, лізосоми утворюють травну вакуоль (або вторинну лизосому), де і відбувається розщеплення складних органічних речовин; отримані мономери через мембрану вторинної лізосоми надходять в цитоплазму клітини, а неперетравлені (негідролізуемого) речовини залишаються у вторинній лізосоми і потім, як правило, виводяться за межі клітини.
■ Функції: гетерофагії - розщеплення чужорідних речовин, що надійшли в клітину шляхом ендоцитозу, аутофагія - знищення непотрібних клітині структур; автолиз - саморуйнування клітини, що відбувається в результаті звільнення вмісту лізосом при загибелі або переродження клітини.
❖ Вакуолі - великі бульбашки або порожнини в цитоплазмі, які утворюються в клітинах рослин, грибів і багатьох протистов і обмежені елементарної мембраною -тонопластом.
■ Вакуолі протистов поділяють на травні і скоротливі (мають в мембранах пучки еластичних волокон і службовці для осмотичної регуляції водного балансу клітини).
■ Вакуолі рослинних клітин заповнені клітинним соком - водним розчином різних органічних і неорганічних речовин. У них також можуть перебувати отруйні і дубильні речовини і кінцеві продукти життєдіяльності клітин.
■ Вакуолі рослинних клітин можуть зливатися в центральну вакуоль, яка займає до 70-90% об'єму клітини і може бути пронизана тяжами цитоплазми.
Функції: накопичення і ізоляція запасних речовин і речовин, призначених для екскреції; підтримання тургор-ного тиску; забезпечення зростання клітини за рахунок розтягування; регуляція водного балансу клітини.
♦ Рибосоми - органели клітини, присутні у всіх клітинах (в кількості декількох десятків тисяч), розташовані на мембранах гранулярних ЕРС, в мітохондріях, хлоропластах, цитоплазмі і зовнішньої ядерної мембрани і здійснюють біосинтез білків; субодиниці рибосом утворюються в ядерцях.
■ Будова і склад: рибосоми -мельчайшіе (15-35 нм) немембранні гранули округлої і грибовидной форми; мають два активних центру (аміноацільний і пептідільний); складаються з двох нерівних субодиниць - великої (у вигляді півсфери з трьома виступами і каналом), яка містить три молекули РНК і білок, і малої (містить одну молекулу РНК і білок); субодиниці з'єднуються за допомогою іона Mg +.
■ Функція: синтез білків з амінокислот.
❖ Клітинний центр - органела більшості клітин тварин, деяких грибів, водоростей, мохів і папоротей, розташована (в інтерфазі) в центрі клітини поблизу ядра і служить центром ініціації збірки мікротрубочок.
■ Будова: клітинний центр складається з двох центріолей і центросфери. Кожна центриоль (рис. 1.12) має вигляд циліндра довжиною 0,3-0,5 мкм і діаметром 0,15 мкм, стінки якого утворені дев'ятьма триплетами микротрубочек, а середина заповнена однорідним речовиною. Центриоли розташовані перпендикулярно один одному і оточені щільним шаром цитоплазми з радіально розходяться мікротрубочками, що утворюють променисту центросфери. При розподілі клітини центріолі розходяться до полюсів.
■ Основні функції: освіта полюсів ділення клітин і ахроматинового ниток веретена поділу (або мітотичного веретена), що забезпечує рівноцінне розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами; в інтерфазі направляє пересування органел в цитоплазмі.
Цітоскслст клітини - це система микрофиламентов і мікротрубочок, які пронизують цитоплазму клітини, пов'язаних із зовнішньою цитоплазматичної мембраною та ядерної оболонкою і підтримують форму клітини.
■ Мікрофнламенти - тонкі, здатні скорочуватися нитки товщиною 5-10 нм і складаються з білків (актину, міозину і ін.). Знаходяться в цитоплазмі всіх клітин і ложноножки рухливих клітин.
Функції: мікрофнламенти забезпечують рухову активність гіалоплазми, безпосередньо беруть участь у зміні форми клітини при распластиваніе і амебоідному руху клітин протистов, беруть участь в утворенні перетяжки при діленні клітин тварин; одні з основних елементів цитоскелета клітини.
■ Микротрубочки - тонкі порожнисті циліндри (діаметром 25 нм), що складаються з молекул білка тубуліну, розташовані спіральними або прямолінійними рядами в цитоплазмі еукаріотичних клітин.
Функції: мікротрубочки утворюють нитки веретена поділу, входять до складу центріолей, війок, джгутиків, беруть участь у внутрішньоклітинному транспорті; одні з основних елементів цитоскелета клітини.
Органели руху - джгутики і війки, присутні в багатьох клітинах, але частіше зустрічаються у одноклітинних організмів.
■ Вії - численні цитоплазматичні короткі (довжиною 5-20 мкм) вирости на поверхні плазмалемми. Є на поверхні різних видів клітин тварин і деяких рослин.
■ Жгутики - поодінокі цітоплазматічні вирости на поверхні клітін багатьох протистов, зооспор и сперматозоїдів; в ~ 10 разів довше вій; служать для пересування.
■ Будова: вії і джгутики (рис. 1.14) складаються їх микротрубочек, розташованих по системі 9 × 2 + 2 (дев'ять подвійних мікротрубочок - дублетів утворюють стінку, в середині розташовані дві одиночні мікротрубочки). Дублети здатні ковзати одна відносно іншої, що призводить до згинання вії або джгутики. У підставі джгутиків і війок є базальні тільця, ідентичні ,, по структурі центріолі.
■ Функції: вії і джгутики забезпечують пересування самих клітин або навколишнього їх рідини і зважених в ній частинок.
включення
Включення - непостійні (існуючі тимчасово) компоненти цитоплазми клітини, вміст яких змінюється в залежності від функціонального стану клітини. Розрізняють трофічні, секреторні і екскреторні включення.
■ Трофічні включення - це запаси поживних речовин (жир, крохмальні і білкові зерна, глікоген).
■ Секреторні включення - це продукти життєдіяльності залоз внутрішньої і зовнішньої секреції (гормони, ферменти).
■ Екскреторні включення - це продукти обміну речовин в клітині, що підлягають виведенню з клітини.
Ядро і хромосоми
Ядро - самий велика органела; є обов'язковим компонентів всіх еукаріотичних клітин (за винятком клітин сітовідних трубок флоеми вищих рослин і зрілих еритроцитів ссавців). У більшості клітин є одне ядро, але існують дво- і багатоядерні клітини. Виділяють два стану ядра: інтерфазна і ділиться
Інтерфазна ядро складається з ядерної оболонки (яка відділяє внутрішній вміст ядра від цитоплазми), ядерного матриксу (каріоплазми), хроматину і ядерець. Форма і розміри ядра залежать від виду організму, типу, віку і функціонального стану клітини. Відрізняється високим вмістом ДНК (15-30%) і РНК (12%).
■ Функції ядра: зберігання і передача спадкової інформації у вигляді незмінної структури ДНК; регуляція (через систему білкового синтезу) всіх процесів життєдіяльності клітини.
❖ Ядерна оболонка (або каріолемми) складається з зовнішньої і внутрішньої біологічних мембран, між якими знаходиться перинуклеарное простір. На внутрішній мембрані є білкова пластинка, що надає форму ядру. Зовнішня мембрана з'єднана з ЕРС і несе на собі рибосоми. Оболонка пронизана ядерними порами, через які відбувається обмін речовин між ядром і цитоплазмою. Число пір не постійно і залежить від розмірів ядра і його функціональної активності.
■ Функції ядерної оболонки: вона відокремлює ядро від цитоплазми клітини, регулює транспорт речовин з ядра в цитоплазму (РНК, субодиниць рибосом) і з цитоплазми в ядро (білків, жирів, вуглеводів, АТФ, води, іонів).
❖ Хромосома - найважливіша органела ядра, що містить одну молекулу ДНК в комплексі зі специфічними білками гистонами і деякими іншими речовинами, велика частина яких знаходиться на поверхні хромосоми.
Залежно від фази життєвого циклу клітини хромосоми можуть бути в двох станах - деспіралізованном і спіраль.
»У деспіралізованном стані хромосоми знаходяться в період інтерфази клітинного циклу, утворюючи невидимі в оптичний мікроскоп нитки, що становлять основу хроматину.
■ Спирализация, сопровожается укорочуванням і ущільненням (в 100-500 разів) ниток ДНК, відбуваються в процесі поділу клітини; при цьому хромосоми набувають компактну форму і стають видимими в оптичний мікроскоп.
Хроматин - один з компонентів ядерного речовини в період інтерфази, основу якого складають деспіралізованние хромосоми у вигляді мережі довгих тонких ниток молекул ДНК в комплексі з гистонами і іншими речовинами (РНК, ДНК полімеразою, ліпідами, мінеральними речовинами і ін.); добре забарвлюється барвниками, застосовуваними в гістологічної практиці.
■ В хроматині ділянки молекули ДНК навиваются на гістони, утворюючи нуклеосоми (за виглядом нагадують намиста).
Хроматида - це структурний елемент хромосоми, що представляє собою нитку молекули ДНК в комплексі з білками гистонами і іншими речовинами, багаторазово складену як суперспіраль і упаковану в вигляді паличкоподібними тільця.
■ При спирализации і упаковці окремі ділянки ДНК укладаються закономірним чином так, що на хроматидами утворюються чергуються поперечні смуги.
❖ Будова хромосоми (рис. 1.16). У спирализованную стані хромосома являє собою паличкоподібну структуру розмірами близько 0,2-20 мкм, що складається з двох хроматид і розділену на два плеча первинної перетяжкою, званої центромерой. Хромосоми можуть мати вторинну перетяжку, яка відокремлює ділянку, званий супутником. У деяких хромосом є ділянка (ядерцевих організатор), на якому закодована структура Хвороби (р-РНК).
Типи хромосом в залежності від їх форми: равноплечіе, неравноплечіе (центромера зміщена від середини хромосоми), паличкоподібні (центромера знаходиться близько до кінця хромосоми).
Після анафази мітозу і анафази мейозу II хромосоми складаються з однієї хромітіди, а після реплікації (подвоєння) ДНК на синтетичної (S) стадії інтерфази - з двох сестринських хромітід, з'єднаних один з одним в області центромери. Під час поділу клітини до центромере прикріплюються мікротрубочки веретена поділу.
❖ Функції хромосом:
■ містять генетичний матеріал - молекули ДНК;
■ здійснюють синтез ДНК (при подвоєнні хромосом в S-іеріод клітинного циклу) і і-РНК;
■ регулюють синтез білків;
■ контролюють життєдіяльність клітини.
Гомологічні хромосоми - хромосоми, що відносяться до однієї парі, однакові за формою, розмірами, розташуванням центромер, що несуть однакові гени і визначають розвиток одних і тих же ознак. Гомологічні хромосоми можуть відрізнятися алелями містяться в них генів і обмінюватися ділянками в ході мейозу (кросинговер).
Аутосоми хромосоми в клітинах раздельнополих організмів, однакові у самців і самок одного виду (це все хромосоми клітини за винятком статевих).
Статеві хромосоми (або гетерохромосоми) - це хромосоми, що несуть гени, що визначають стать живого організму.
Диплоїдний набір (позначається 2п) - хромосомний набір соматичної клітини, в якому кожна хромосома має парну їй гомологичную хромосому. Одну з хромосом диплоїдного набору організм отримує від батька, іншу - від матері.
■ Диплоїдний набір людини становить 46 хромосом (з них 22 пари гомологічних хромосом і дві статеві хромосоми: у жінок дві Х-хромосоми, у чоловіків - по одній X- і Y- хромосомі).
Гаплоїдний набір (позначається 1 л) - одинарний хромосомний набір статевої клітини (гамети), в якому хромосоми не мають парних гомологічниххромосом. Гаплоїдний набір утворюється при формуванні гамет в результаті мейозу, коли з кожної нари гомологічниххромосом в гамет потрапляє лише одна.
Каріотип - це сукупність постійних кількісних і якісних морфологічних ознак, характерних для хромосом соматичних клітин організмів даного виду (їх кількість, розмір і форма), за якими можна однозначно ідентифікувати диплоїдний набір хромосом.
Ядро - округле, сильно ущільнене, необмежене
мембраною тільце розміром 1-2 мкм. В ядрі є одне або кілька ядерець. Ядро утворюється навколо притягивающихся один до одного ядерцевих організаторів кількох хромосом. Під час поділу ядра ядерця руйнуються і знову формуються в кінці ділення.
■ Склад: білок 70-80%, РНК 10-15%, ДНК 2-10%.
■ Функції: синтез р-РНК і т-РНК; збірка субодиниць рибосом.
Каріоплазма (або нуклеоплазма, каріолімфа, ядерний сік) - це бесструктурная маса, що заповнює простір між структурами ядра, в яку занурені хроматин, ядерця, а також різні внутріядерні гранули. Містить воду, нуклеотиди, амінокислоти, АТФ, РНК і білки-ферменти.
Функції: забезпечує взаємозв'язок ядерних структур; бере участь в транспорті речовин з ядра в цитоплазму і з цитоплазми в ядро; регулює синтез ДНК при реплікації, синтез і-РНК при транскрипції.
Порівняльна характеристика клітин еукаріот
Особливості будови прокариотической і еукаріотичної клітин
транспорт речовин
Транспорт речовин - це процес перенесення необхідних речовин по організму, до клітин, всередину клітини і всередині клітини, а також видалення відпрацьованих речовин з клітини і організму.
Внутрішньоклітинний транспорт речовин забезпечує гіалоплазма і (у клітин еукаріот) ендоплазматична сітка (ЕПС), комплекс Гольджі і мікротрубочки. Транспорт речовин буде описаний пізніше на цьому сайті.
Способи транспорту речовин через біологічні мембрани:
■ пасивний транспорт (осмос, дифузія, пасивна дифузія),
■ активний транспорт,
■ ендоцитоз,
■ екзоцитоз.
Пасивний транспорт не вимагає витрат енергії і відбувається за градієнтом концентрації, щільності або електрохімічного потенціалу.
Осмос - це проникнення води (або іншого розчинника) через напівпроникну мембрану з менш концентрованого розчину в більш концентрований.
Дифузія - проникнення речовини через мембрану по градієнту концентрації (з області з більшою концентрацією речовини в область з меншою концентрацією).
Дифузія води і іонів здійснюється за участю інтегральних білків мембрани, що мають пори (канали), дифузія жиророзчинних речовин відбувається за участю ліпідної фази мембрани.
Полегшена дифузія через мембрану відбувається за допомогою спеціальних мембранних білків-переносників, дивіться на картинці.
Активний транспорт вимагає витрат енергії, що виділяється при розщепленні АТФ, і служить для перенесення речовин (іонів, моносахаров, амінокислот, нуклеотидів) проти градієнта їх концентрації або електрохімічного потенціалу. Здійснюється спеціальними білками-переносниками перміазамі, що мають іонні канали та утворюють іонні насоси.
Ендоцитоз - захоплення і оточення клітинної мембраною макромолекул (білків, нуклеїнових кислот і т.д.) і мікроскопічних твердих харчових частинок (фагоцитоз) або крапельок рідини з розчиненими в ній речовинами (пиноцитоз) і висновок їх в мембранну вакуоль, яка втягується «всередину клітини . Вакуоль потім зливається з лизосомой, ферменти якої розщеплюють молекули захопленого речовини до мономерів.
Екзоцитоз - процес, зворотний ендоцитозу. За допомогою екзоцитозу клітина виводить внутрішньоклітинні продукти або неперетравлені залишки, укладені в вакуолі або бульбашки.
Мітки: гіалоплазма , клітина , мембрана , протопласт , цитоплазма , екзоцитоз , ядро
