ОСНОВНІ властивості цитоплазми
Фізико-хімічні властивості цитоплазми. Цитоплазма,представляє собою основну масу протопласта (за вирахуванням ядра, мітохондрії іпластид), має складну будову, деталі якого до цих пір ще не з'ясовані.Вона складається з великої кількості високомолекулярних речовин - біополімерів.Частина останніх формує особливі структурні утворення - мембрани, що додаютьцитоплазмі значну структурність. Цитоплазма проявляє властивості порівнянов'язкої рідини, але одночасно і деякі властивості твердого тіла(Еластичність). Подібне поєднання властивостей можливо завдяки тому, щомолекули біополімерів здатні утворювати тимчасові асоціації різнихрозмірів. Руйнування цих асоціацій сприяє прояву рідинних властивостей, їх відновленню - прояву властивостей твердоготіла.
Структурну основу всієї цитоплазми, так званийцитоскелет, становлять особливі білки, здатні перетворювати хімічнуенергію в механічну роботу. Це - скоротливі білки, подібні тим білкам,з яких побудовані м'язи тварин. Завдяки порожній мережі мембран всерединіцитоплазми утворюється безліч так званих відділів. Тим самим створюютьсяумови для просторового розмежування різних біохімічних процесів.Ці процеси можуть протікати одночасно в різних частинах цитоплазми однієї ітієї ж клітини, не заважаючи один одному.
Схема будови гелю
Молекули біополімерів - білків і ліпідів- В мембранах розташовані в строго певній послідовності.
Завдяки такій будові мембрана маєздатністю вибірково пропускати молекули одних речовин і не пропускатимолекули інших речовин, тобто вона має виборчої проникністю, івідіграє важливу роль у життєдіяльності.
Цитоплазма має дві прикордонні мембрани. Одна зцих мембран, звана плазма лемою, відмежовує цитоплазму від вакуолі.Тонопласт - найбільш стійка частина цитоплазми; при загибелі вмісту клітинивін відмирає останнім.
Значнуроль у процесах структуроутворення в цитоплазмі відіграють іони, а такожмолекули низькомолекулярних сполук, що володіють полярними групами.
Схематичне зображеннярізних форм плазмолізу: 1- Опукла; 2 -увігнута; 3, 4 - судорож
Надходження речовин у цитоплазму.Речовина,надійшло в цитоплазму, або зв'язується самої цитоплазмою, або поступає знеї в клітинний сік. Розчини солей або Сахаров високої концентрації зазвичай не проникаютьв цитоплазму, а відтягують з неї воду. При цьому цитоплазма відходить від стінокклітини. Це явище отримало назву плазмолізу. При відходженніцитоплазми від стінок клітини вона утворює увігнуту поверхню (увігнутийплазмоліз), яка потім через 15-30 хв переходить в опуклуформу (опуклий плазмоліз).
Своєріднуформу плазмолізу можна викликати дією розчину роданистого калію (KCNS) на кліткулуски цибулі. Аніони CNS проникають вклітку і викликають набухання мезоплазми, всередину вакуолі вони не проникають.Мезоплазма при цьому стає добре помітною у вигляді ковпачків на полюсахплазмолізірованного протопластів. Звідси даний тип плазмолізу отримав назвуколпачковую плазмолізу.
колпаковіплазмоліз виявляє перший тип проникності цитоплазми, коли проникшееречовина зв'язується самої цитоплазмою і не надходить у вакуоль.
Іншийтип проникності цитоплазми пов'язаний із проникненням речовини в вакуоль. Далеконе всі розчини викликають довго триває плазмоліз. Якщо плазмолізіроватьпротопласт клітини розчином сечовини або гліцерину, то спочатку спостерігаєтьсяплазмоліз. Потім плазмоліз порівняно швидко закінчується. Сечовина і гліцериншвидко проникають всередину вакуолі, збільшують концентрацію клітинного соку,який починає поглинати воду з навколишнього розчину. При цьому цитоплазмазнову підходить до стінок клітини. Це явище отримало назву деплазмолізу, ітакий плазмоліз називається тимчасовим.
колпачковую плазмоліз врозчині роданистого калію
Проникненняречовини в вакуолі клітини можна спостерігати на прикладі дії барвникаметиленового синього (водний розчин 1:5000) на яке-небудь водна рослина,наприклад Елоді. Барвник нагромаджується всередині вакуолей, і дуже часто в них навітьутворюється осад з барвника, зв'язаного з дубильними речовинами вакуолей.
Проникністьцитоплазми пов'язана з активною життєдіяльністю (диханням) рослини.Надходження речовин (солей або, вірніше, їх катіонів та аніонів) в цитоплазмуйде за рахунок обміну їх на іони, що виходять з клітини. Це відбувається такимчином, що утворені в процесі дихання Н + і НСОз (іонивугільної кислоти) виділяються в навколишній розчин, а на їх місце в цитоплазмунадходять іони калію і натрію замість іонів водню, а на місце іона НСОз-відповідні аніони.
Не завждиречовини проникають в цитоплазму за рахунок її активної життєдіяльності. Справа втому, що поверхневі шари цитоплазми багаті ліпідами, які не утворюютьсуцільної плівки на поверхні цитоплазми, а чергуються з молекулами білків абовкраплені в білковий остов поверхневих шарів, тобто на поверхні цитоплазмиутворюється своєрідна мозаїка з ділянок білків і ліпідів. Розчинні в ліпідахречовини (спирт, ефір, хлороформ та ін) дуже легко проникають в цитоплазму.
Вода і солі,нерозчинні у ліпідах, проникають в цитоплазму через білкові шари.
Проникністьцитоплазми не залишається постійною протягом життя рослини, а змінюється з віком,а також збільшується при підвищенні температури і інтенсивності освітлення.
Рухцитоплазми. Одним з характерних властивостей цитоплазми є її здатність дорухові. Рух цитоплазми і знаходяться в ній включень відбувається як впостінному шарі, так і в тяжах, що зв'язують ядро ​​з цитоплазмою.
Швидкістьпереміщення цитоплазми в епідермісі луски цибулі становить приблизно 5-7 м/с. Нашвидкість руху Цитоплазми впливають температура, світло та інші фактори. В одномуз дослідів рух цитоплазми в клітинах водного рослини валліснеріі починалосяпри температурі 1,25 В° С, йшло з найбільшою інтенсивністю при 38,5 В° С ізупинялося при 45 В° С.
Рухцитоплазми відіграє велику роль у життєдіяльності рослинного організму,сприяючи переміщенню речовин з однієї клітини в іншу.
В'язкість - одна з найважливіших властивостей цитоплазми. Вонадуже сильно коливається в залежності від виду рослини, а також від фаз йогорозвитку. У деяких рослин в'язкість цитоплазми трохи перевищує в'язкістьводи, а в інших сягає в'язкості гліцерину, переважаючого в цьому відношенніводу в 87 разів. В'язкість цитоплазми тісно пов'язана з обміном речовин: чим вищев'язкість, тим зазвичай менш інтенсивний обмін. У дозрілих насіння цитоплазмапереходить в драглисте стан - гель. Висока в'язкість цитоплазмисприяє збільшенню стійкості рослин до підвищеної температури.
Порівняльне визначення в'язкості цитоплазмивиробляють за часом переходу увігнутого плазмолізу в опуклий.
Наскільки тісно пов'язана в'язкість цитоплазми з температуроюкоагуляції білків, видно на прикладі озимого жита. В'язкість цитоплазми в різнихорганах жита неоднакова. У тих органах, де вона вище, білки цитоплазмизгортаються при більш високій температурі.
органели клітини
Крім цитоплазми, в світловому мікроскопі можнаспостерігати і інші складові частини, що отримали назву органоїдів клітини. Доних відносяться ядро, пластиди, мітохондрії.
Великі органоїди (ядро, пластиди) добре видно всвітловому мікроскопі, інші органоїди (мітохондрії, рибосоми) і структурніелементи цитоплазми (апарат Гольджі, ендоплазматичний мережу) тільки лише велектронному мікроскопі.
Ядро є обов'язковою складовою частиною будьрослинної і тваринної клітини. Воно має звичайно округлу або злегка витягнутуформу. Абсолютні розміри ядра не перевищують 7-8 мкм. Ядро складається з ядерноїплазми (каріоплазми), ядерця, ядерної оболонки, що відмежовує ядро ​​віднавколишнього цитоплазми. Каріоплазма містить тверду частину - хроматин і рідку -ядерний сік. Хроматин - це складне утворення, до складу якого входятьнуклеопротеїди, тобто сполуки білків з нуклеїновими кислотами. У ядрім...
