Эукариотическая клетка. Цитоплазма. Органоиды

Вопрос 1. Каковы отличия в строении эукариотической и прокариотической клеток?

У прокариот нет настоящего оформленного ядра . Их ДНК представляет собой одну кольцевую молекулу, свободно располагающуюся в цитоплазме и не окруженную мембраной. У прокариотических клеток отсутствуют пластиды, митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, Лизосомы. Рибосомы есть как у прокариот, так и у эукариот .

Жгутик прокариотической клетки тоньше и работает по иному принципу, чем жгутик эукариотов. Эукариотическими организмами являются грибы, растения, животные — одноклеточные и многоклеточные; прокариотами — бактерии и синезеленые водоросли .

Вопрос 2. Расскажите о пино — и фагоцитозе. Чем различаются эти процессы?

Мембрана клетки — подвижное образование, способное путем формирования впячиваний и выростов захватывать объекты внешней среды. Этот процесс называют эндоцитозом. Причина эндоцитоза — сложные биохимические реакции, происходящие в цитоплазме и связанные в первую очередь с изменением третичной структуры внутриклеточных белков. Если клетка захватывает каплю жидкости — это пиноцитоз, если твердую частицу — фагоцитоз. В результате образуются пиноцитарные или фагоцитарные вакуоли .

Процесс, обратный эндоцитозу , называют экзоцитозом.

Вопрос 3. Раскройте взаимосвязь строения и функций мембраны клеток.

Известно, что основой любой мембраны является бислой фосфолипидов, в котором гидрофильные «головки» молекул обращены наружу, а гидрофобные остатки жирных кислот — внутрь. С липидным бислоем связаны молекулы белков, которые могут примыкать к мембране с любой из сторон, погружаться в нее или даже пронизывать. Положение клеточной мембраны на границе клетки и окружающей среды определяет ее основные функции. Прочный, эластичный, легко восстанавливающийся бислой является барьером, обеспечивающим постоянство внутриклеточной среды и предохраняющим цитоплазму от проникновения чужеродных веществ. Транспортная функция мембраны имеет избирательный характер.

Мелкие незаряженные молекулы легко проникают непосредственно через бислой. Более крупные и/или заряженные частицы проходят через специальные белковые поры или транспортируются белками-переносчиками. Будучи подвижной структурой, клеточная мембрана может также осуществлять транспорт веществ путем эндо — и экзоцитоза.

Вопрос 4. Какие органоиды клетки находятся в цитоплазме?

Органоиды, расположенные в цитоплазме эукариотической клетки, можно разделить на три группы: одномембранные, двухмембранные и немембранные. К одномембранным органоидам относят эндоплазматическую сеть , аппарат Гольджи, Лизосомы и вакуоли. Двухмембранные органоиды — это пластиды и митохондрии; немембранные — рибосомы, цитоскелет и клеточный центр.

Вопрос 5. Охарактеризуйте органоиды цитоплазмы и их значение в жизнедеятельности клетки.

Эндоплазматическая сеть представляет собой совокупность вакуолей, каналов и трубочек. Она образует внутри цитоплазмы единую сеть, объединенную с наружной мембраной ядерной оболочки. Различают гладкую и шероховатую ЭПС.

Гладкая ЭПС участвует в синтезе липидов и углеводов, а также обезвреживает токсичные вещества. На поверхности мембран шероховатой ЭПС располагаются рибосомы.

Аппарат Гольджи — одномембранный органоид, входящий в состав единой мембранной сети клетки и представляющий собой стопку плоских цистерн. В нем происходит окончательная сортировка и упаковка продуктов жизнедеятельности клетки в мембранные пузырьки . В числе прочего аппарат Гольджи формирует Лизосомы и обеспечивает экзоцитоз.

Лизосомы — мелкие мембранные пузырьки, которые содержат ферменты для переваривания питательных веществ. Лизосомы сливаются с эндоцитозной вакуолью, формируя пищеварительную вакуоль. Если содержимое лизосом высвобождается внутри самой клетки, наступает ее автолиз .

Митохондрии относят к двухмембранным органоидам. Их внешняя мембрана гладкая, а внутренняя образует складки . Митохондрии — энергетические станции клетки, их основная функция — синтез АТФ.

Пластиды представляют собой двухмембранные органоиды растительных клеток. Существует три типа пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Бесцветные лейкопласты запасают крахмал; зеленые хлоропласты осуществляют фотосинтез; оранжевые, желтые и красные хромопласты обеспечивают окраску плодов и цветов . Считается установленным, что в далеком прошлом митохондрии и пластиды произошли от прокариот, «проглоченных» эукариотической клеткой и вступивших с нею в симбиоз.

Митохондрии и пластиды имеют кольцевую ДНК, самостоятельно синтезируют часть белков, а их рибосомы мельче эукариотических.

Рибосомы — мелкие многочисленные немембранные органоиды, образованные двумя субъединицами — большой и малой. Субъединицы состоят из белка и рибосомальной РНК. Функцией рибосом является синтез белка.

Часть рибосом находится непосредственно в цитоплазме, а часть — на мембранах шероховатой ЭПС.

Клеточный центр — органоид немембранного строения клеток животных, грибов и низших растений. Состоит из двух центриолей, по форме сходных с цилиндрами и состоящих из мельчайших белковых трубочек; участвует в образовании веретена деления.

Вакуоль представляет собой мембранный пузырек, заполненный клеточным соком. Она обязательно присутствует в растительной клетке. Функция вакуоли — накопление воды, солей, питательных веществ.

Здесь могут также содержаться пигменты и накапливаться отходы обмена веществ.

Цитоскелет — немембранный органоид, представляющий собой белковые тяжи-трубочки, расположенные как рядом с мембраной, так и в цитоплазме. Их функция — поддержание формы клетки, обеспечение внутриклеточного транспорта веществ, а также активного движения клетки . Мембранные пузырьки, содержащие какие — либо вещества, могут двигаться по трубочкам цитоскелета, как по рельсам.