Читать интересную книгу Биология. Общие закономерности. 9 класс - Сергей Мамонтов

На каналах шероховатой эндоплазматической сети расположены рибосомы, синтезирующие белок.

Таким образом, эндоплазматическая сеть – общая внутриклеточная циркуляционная система, по каналам которой осуществляется транспорт веществ, а в мембраны этих каналов встроены многочисленные ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность клетки.

Соседние растительные клетки сообщаются друг с другом посредством каналов эндоплазматической сети, которые переходят из клетки в клетку по цитоплазматическим тяжам через поры в клеточной стенке.

Рибосомы представляют собой тельца, состоящие из двух субъединиц (см. рис. 5, 6). В рибосомах примерно равное количество белка и РНК. Рибосомальная РНК (рРНК) синтезируется в ядре на молекуле ДНК в зоне ядрышка. Там же формируются рибосомы, которые затем покидают ядро.

В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или прикрепляться к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети. Рибосомы есть во всех клетках, как прокариотических, так и эукариотических.

Основной структурный элемент комплекса (аппарата) Гольджи – гладкая мембрана, которая образует пакеты уплощённых цистерн, крупные вакуоли или мелкие пузырьки (см. рис. 11). Синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки, полисахариды, жиры транспортируются к комплексу Гольджи, конденсируются внутри его структур и «упаковываются» в виде секрета, готового к выделению, либо используются в самой клетке в процессе её жизнедеятельности.

Рис. 13. Образование лизосом в аппарате Гольджи

Лизосомы (от греч. лизис – расщепление) – небольшие мембранные пузырьки, которые образуются в основном в комплексе Гольджи (рис. 13). Они заполнены пищеварительными ферментами, способными расщеплять различные вещества. Они приближаются к пиноцитозным или фагоцитозным вакуолям и сливаются с ними (см. рис. 12). Кроме того, лизосомы могут разрушать структуры самой клетки при их старении, в ходе эмбрионального развития, когда происходит замена зародышевых тканей на постоянные (см. ниже), и в ряде других случаев.

Митохондрии имеются во всех эукариотических клетках одноклеточных и многоклеточных организмов. Такое распространение митохондрий в животном и растительном мире указывает на важную роль, которую они играют в клетке.

Число митохондрий в разных тканях неодинаково и зависит от активности клетки: их больше там, где интенсивнее синтетические процессы (печень) или велики затраты энергии. Так, в грудной мышце у летающих птиц содержание митохондрий значительно выше, чем у нелетающих.

Стенка митохондрии состоит из двух мембран: наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя образует складки, или кристы. На мембранах крист располагаются многочисленные ферменты, участвующие в энергетическом обмене. Основная функция митохондрий – синтез универсального источника энергии – АТФ.

Пластиды – органоиды растительных клеток. В них происходит первичный синтез углеводов из неорганических веществ. Различают три вида пластид: 1) лейкопласты – бесцветные пластиды, в которых из моносахаридов и дисахаридов синтезируется крахмал (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры); 2) хлоропласты – зелёные пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, где осуществляется фотосинтез; 3) хромопласты, включающие различные пигменты из группы каротиноидов, обусловливающих яркую окраску цветков и плодов. Пластиды могут превращаться друг в друга. Пластиды содержат собственные ДНК и РНК, способные синтезировать белки, и размножаются делением надвое.

Вакуоли растительных клеток – это мембранные органоиды. Они образуются из цистерн эндоплазматической сети. Вакуоли содержат в растворённом виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое растворёнными в вакуолярном соке веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая обусловливает тургор – напряжённое состояние клеточной стенки. Это обеспечивает прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам.

Клеточный центр состоит из двух маленьких телец цилиндрической формы, расположенных под прямым углом друг к другу. Эти тельца называют центриолями (см. рис. 11). Клеточный центр играет важную роль в клеточном делении: перед началом деления центриоли расходятся к полюсам клетки и удваиваются. Затем от центриолей начинается рост веретена деления. В растительных клетках центриолей нет, и веретено деления образуется без их участия.

Цитоскелет. Одной из отличительных особенностей эукариотической клетки является наличие в её цитоплазме скелетных образований в виде микротрубочек и пучков белковых волокон. Опорные элементы цитоплазмы определяют форму клетки, обеспечивают движение внутриклеточных структур и перемещение всей клетки.

Вопросы для повторения и задания

1. Изобразите схематично строение эукариотической клетки. Обозначьте её основные части и органоиды.

2. Составьте и заполните таблицу «Органоиды эукариотической клетки и их функции».

3. Что такое включения? Чем включения отличаются от органоидов?

4. Сравните принципиальное строение растительной и животной клеток. В чём их сходство и отличия?

5. Выскажите предположение, какие органоиды эукариотической клетки называют полуавтономными. Почему они получили такое название?

6. Приведите доказательства, что клетка представляет собой целостную систему, т. е. такую систему, в которой строение и функции каждой её части зависят от других частей.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

• Найдите в Интернете сайты, материалы которых могут служить дополнительным источником информации, раскрывающим содержание ключевых понятий параграфа.

• Подготовьтесь к следующему уроку. Используя дополнительные источники информации (книги, статьи, ресурсы сети Интернет и др.), сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

7. Эукариотическая клетка. Ядро

Вспомните!

• Доядерные клетки • Генетическая информация

• Хромосома • ДНК • Ядрышко

Ядро – важнейшая составная часть клетки грибов, растений и животных. Клеточное ядро содержит ДНК, т. е. гены, и благодаря этому выполняет две главные функции: 1) хранение и воспроизведение генетической информации и 2) регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке.

Эукариотическая клетка без ядра обречена на гибель, и ядро тоже не способно к самостоятельному существованию, поэтому цитоплазма и ядро образуют взаимозависимую систему.

Как правило, клетки содержат одно ядро. Однако можно наблюдать и 2–3 ядра в одной клетке, например в клетках печени.

Известны и многоядерные клетки, причём число ядер может достигать нескольких десятков. Форма ядра зависит большей частью от формы клетки, она может быть и совершенно неправильной.

Ядро окружено оболочкой, которая состоит из двух мембран. Ядерная мембрана со стороны, обращённой в цитоплазму, покрыта рибосомами, внутренняя мембрана ядра гладкая. Ядерная оболочка – часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов. Между ядром и цитоплазмой осуществляется постоянный обмен веществами (рис. 14).

Рис. 14. Возможные пути обмена веществами между ядром и цитоплазмой: 1 – перемещение веществ через поры ядерной оболочки; 2 – впячивание цитоплазмы внутрь ядра; 3 – выпячивание ядерной оболочки в цитоплазму; 4 – продолжение мембран ядерной оболочки в каналы эндоплазматической сети; 5 – часть каналов открывается в окружающую (внеклеточную) среду

Несмотря на активный обмен между ядром и цитоплазмой, ядерная оболочка отграничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, обеспечивая тем самым различия в их химическом составе. Это необходимо для нормального функционирования ядерных структур.

В гелеобразном ядерном соке располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек.

В живой клетке ядерный сок выглядит бесструктурной массой, заполняющей промежутки между структурами ядра. В состав ядерного сока входят различные белки (в том числе большинство ферментов ядра), свободные нуклеотиды, аминокислоты, а также рибонуклеиновые кислоты (РНК), транспортируемые затем из ядра в цитоплазму.

Хроматином (от греч. хрома – окраска, цвет) называют комплекс ДНК и белков, интенсивно окрашивающийся некоторыми красителями и отличающийся по форме от ядрышка. В делящихся клетках молекулы ДНК сильно спирализуются, укорачиваются и приобретают компактные размеры и форму. Такое компактное состояние ДНК называют хромосомами.