Цитоплазма и основные клеточные органеллы
- 9-11-2021, 20:25
- 424
9 Клас , Биология 9 класс Соболь (новая программа)
§ 14. ЦИТОПЛАЗМА И ОСНОВНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ
Основные понятия и ключевые термины: ЦИТОПЛАЗМА. Органеллы.
Вспомните! Что такое клетка?
Подумайте!
Движение цитоплазмы присуще в определённой степени всем живым клеткам, однако наиболее заметно под световым микроскопом в клетках элодеи канадской (Elodea canadensis). Реальная скорость движения цитоплазмы в клетках её листьев составляет 0,1 мм/мин. Различают эти движения, наблюдая за перемещениями хлоропластов. Каково же значение имеет движения цитоплазмы для жизнедеятельности клеток?
СОДЕРЖАНИЕ
Почему цитоплазма является структурной системой?
Ил. 32. Цитоплазма - динамическая трёхмерная система со сложной молекулярной организацией
Под клеточной мембраной внутри живой клетки находится не просто раствор соединений и органеллы, а сложная динамическая структурная система, называемая цитоплазмой (ил. 32). Вспомним, что ядро к этой системе не относится. С цитоплазмой связаны все жизненные функции клетки - её опора, движение, питание, пищеварение, дыхание, выделение, транспортирование веществ, раздражительность и др.
Внутреннее содержимое клетки характеризуется относительным постоянством состава и свойств. Основным свойством цитоплазмы является способность к движению (циклоз). Благодаря ей цитоплазма создаёт оптимальные условия для биохимических реакций, связывает все части клетки в единое целое. Под контролем ядра цитоплазма регулирует реакции синтеза (ассимиляция) и распада (диссимиляция), обладает способностью к росту и самообновлению, участвует в самовоспроизведении клеток, распределении органелл и ресурсов материнской клетки.
Цитоплазма состоит из таких компонентов, как гиалоплазма, цитоскелет, включения и органеллы.
Цитоскелет - совокупность микронитей и микротрубочек, которые выполняют прежде всего двигательную и опорную функции. Микронити (микрофиламенты) образованы сократительными белками актином и миозином, микротрубочки - спирально упакованными единицами белка тубулина. Эта опорно-двигательная система про- и эукариотических клеток, как и цитоплазма в целом, постоянно изменяется, её функциями являются поддержка и адаптация формы клетки, обеспечение внешних и внутренних движений, рост и деление клеток.
Ил. 33. Капли масла в клетках семян подсолнечника
Гиалоплазма (от греч. гиалос - стекло), или цитозоль, - основа цитоплазмы, её матрикс, который является прозрачным раствором органических и неорганических веществ в воде. Физическое состояние гиалоплазмы в виде геля или золя влияет на скорость биохимических процессов: чем она гуще, тем медленнее происходят химические реакции.
Включения - непостоянные клеточные структуры, являющиеся запасающими соединениями или продуктами обмена веществ, и роль которых в клетке пассивна. Они имеют вид зёрен, кристалликов, капель и служат для жизнеобеспечения клетки или образуются в результате её функционирования (ил. 33).
По функциям их делят на секреторные, экскреторные, трофические, пигментные, а по химической природе - на белковые, углеводные, липидные, кристаллические и др.
Итак, ЦИТОПЛАЗМА (от греч. цитос - клетка и лат. plasma - вылепленное, созданное) - часть клетки, находящаяся между поверхностным аппаратом и ядром, имеет высокую степень структурной и функциональной организации.
Каково значение основных органелл эукариотической клетки?
По особенностям строения органеллы клеток делят на одномембранные (эндоплазматическая сетка, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли), двумембранные (митохондрии, пластиды) и немембранные (рибосомы, клеточный центр) (ил. 34).
Эндоплазматическая сетка (ЭПС) - одномембранная органелла в виде системы цистерн, трубочек, пузырьков, участвующих в клеточном обмене и транспортировании веществ. Выделяют гладкую (без рибосом) и шероховатую (с рибосомами) ЭПС. Основными функциями являются синтез белков, углеводов, жиров, транспортирование веществ по клетке и образование вакуолей. ЭПС - это органелла, которая делит цитоплазму на отдельные функциональные отсеки.
Комплекс Гольджи (КГ) - одномембранная органелла в виде системы цистерн, трубочек, пузырьков, осуществляющая клеточные процессы секреции и экскреции. Обеспечивает преобразование соединений, поступающих из ЭПС, в функциональные продукты (гормоны, ферменты и т. д.). Ещё одной важной функцией является образование лизосом.
Ил. 34. Органеллы клеток: 1 - эндоплазматическая сеть; 2 - комплекс Гольджи; 3 - лизосома; 4 - вакуоль; 5 - митохондрия; 6 - пластида; 7 - рибосома; 8 - клеточный центр
Лизосомы (от греч. лизис - расщепление, сома - тельце) - одномембранные органеллы в виде округлых пузырьков, содержащих ферменты для клеточного пищеварения. Эти органеллы кроме расщепления сложных органических веществ до простых уничтожают чужеродные соединения, отработанные органеллы, зараженные вирусами клетки и т. п. Ферментный состав лизосом разнообразен.
Вакуоли (от лат. vacuus - пустой) - одномембранные органеллы, участвующие в секреции, экскреции и запасании соединений. Располагаются в клетках животных (пищеварительные, секреторные и сократительные вакуоли), растений (осморегуляторные и секреторные вакуоли) и грибов (запасающие и секреторные вакуоли). Особенно хорошо развиты вакуоли в клетках растений.
Митохондрии (от греч. митос - нить и хондрион - зёрнышко) - двумембранные эукариотические полуавтономные органеллы клеточного дыхания. Наиболее характерной особенностью строения являются кристы (гребни), на которых обнаружены мелкие тельца - АТФ-сомы с ферментами для синтеза АТФ. Внутри расположены ДНК, иРНК, рибосомы для синтеза собственных белков. Энергетическая функция митохондрий состоит из таких процессов, как: а) окисление органических соединений, благодаря чему митохондрии называют дыхательным центром клеток; б) синтез АТФ, вследствии чего митохондрии называют энергетическими станциями клеток.
Пластиды (от греч. пластос - вылепленный) - это двумембранные полуавтономные органеллы растительных клеток, осуществляющие питание и запасание веществ. Этот вид органелл делят на хлоропласты (осуществляют фотосинтез и синтез АТФ), хромопласты (обусловливают окраску лепестков, плодов) и лейкопласты (запасают крахмал). Пластиды способны к взаимопревращениям. Например, в процессе позеленения клубней лейкопласты превращаются в хлоропласты, в кожуре апельсинов и корнеплодах моркови хлоропласты превращаются в хромопласты.
Рибосомы (от названий РНК и греч. сома - тельце) - немембранные универсальные органеллы, состоящие из рРНК и белков и обеспечивающие синтез белков. Свободно расположены в цитоплазме, прикреплены к мембранам зернистой ЭПС, на ядре, в пластидах и митохондриях. Состоят из двух субъединиц: большой и малой. Образуются субъединицы из РНК (синтезируется в ядрышке) и белков (поступают из цитозоля). В ядрышке субъединицы соединяются, покидают ядро и поступают в цитоплазму.
Клеточный центр (центросома) - немембранная органелла, состоящая из центриолей. Стенки центриолей формируют 9 триплетов микротрубочек, расположенных по кругу. Выполняет такие функции, как деление клетки и организация цитоскелета.
Итак, органеллы (от греч. органон - орудие), или органоиды, - это постоянные клеточные структуры, которые имеют специфическое строение и выполняют жизненно важные функции клетки.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Самостоятельная работа
Сопоставьте обозначенные структуры клетки с их названиями: А - комплекс Гольджи; Б - митохондрия; Г - цитоплазма; Е - лизосома; С - клеточная мембрана; С2 - выделительная вакуоль; Т - ЭПС; Р1 - ядро; Р2 - клеточный центр; Р3 - рибосома; В - элементы цитоскелета.
В случае правильного сопоставления в таблице ответов получите фамилию немецкого ботаника, который ввёл в науку понятие цитоплазма.
ОТНОШЕНИЕ
Задача на формирование убеждений о значении науки
• Благодаря методу окраски отдельных клеток с помощью нитрата серебра Камилло Гольджи (1843-1926) открыл в нейронах сетчатый аппарат, названный в его честь комплексом Гольджи.
• Нобелевская премия в области физиологии и медицины за 2016 г. присуждена японскому учёному, научному специалисту по клеточной биологии Йошинори Осуми за исследования механизмов аутофагии в клетке, которую осуществляют лизосомы.
• Учёные Киевского национального университета имени Тараса Шевченко под руководством профессора Т. Б. Желтоножской предложили вариант доставки лекарств в клинической онкологии, создав мицеллярные наноконтейнеры.
Оцените значение этих исследований для различных отраслей деятельности человека.
РЕЗУЛЬТАТ
Коментарі (0)