О.Д. Лопіна
Забудовою клітини живі організми ділять на прокаріотів і еукаріотів. Клітини і тих і іншихоточені плазматичною мембраною, зовні від якої у багатьох випадках єклітинна стінка. Усередині клітини знаходиться напіврідка цитоплазма. Однак клітинипрокариот влаштовані значно простіше, ніж клітини еукаріотів.
Рис.1. Будова клітини прокаріотів
Основнийгенетичний матеріал прокаріотів (від грец. про - до і каріон - ядро) знаходиться вцитоплазмі у вигляді кільцевої молекули ДНК. Ця молекула (нуклеоїд) не оточенаядерною оболонкою, характерної для еукаріот, і прикріплюється до плазматичноїмембрані (рис.1). Таким чином, прокаріоти не мають оформленого ядра. Крімнуклеоида в прокариотической клітці часто зустрічається невелика кільцевамолекула ДНК, так звані плазміди. Плазміди можуть переміщатися з однієї клітинив іншу і вбудовуватися в основну молекулу ДНК.
Деякіпрокаріоти мають вирости плазматичної мембрани: Мезосома, ламеллярниетилакоїди, хроматофори. У них зосереджені ферменти, що беруть участь у фотосинтезіі в процесах дихання. Крім того, Мезосома асоційовані з синтезом ДНК ісекрецією білка.
Клітинипрокариот мають невеликі розміри, їх діаметр становить 0, 3-5 мкм. Із зовнішньогосторони плазматичної мембрани всіх прокаріотів (за винятком мікоплазм)знаходиться клітинна стінка. Вона складається з комплексів білків і олігосахаридів, покладенихшарами, захищає клітину і підтримує її форму. Від плазматичної мембрани вонавідділена невеликим міжмембранну простору.
Вцитоплазмі прокаріотів виявляються тільки немембранние органоїди рибосоми. Заструктурі рибосоми прокаріотів і еукаріотів подібні, проте рибосоми прокаріотів маютьменші розміри і не прикріплюються до мембрани, а розташовуються прямо вцитоплазмі.
Рис.2. Будова клітин еукаріотів
Багатопрокаріоти рухливі і можуть плавати або ковзати за допомогою джгутиків.
Розмножуютьсяпрокаріоти зазвичай шляхом розподілу надвоє (бінарним). Діленню передує дужекоротка стадія подвоєння, або реплікації, хромосом. Так що прокаріоти - гаплоїдніорганізми.
Допрокаріотів відносяться бактерії і синьозелені водорості, або ціанобактерії.Прокаріоти з'явилися на Землі близько 3, 5 млрд років тому і були, ймовірно, першоюклітинною формою життя, давши початок сучасним прокаріотів і еукаріотів.
Еукаріоти(Від грец. Еу - істинний, каріон - ядро) на відміну від прокаріотів, маютьоформлене ядро, оточене ядерною оболонкою - двуслойной мембраною. МолекулиДНК, які виявляються в ядрі, незамкнуті (лінійні молекули). Крім ядра частинагенетичної інформації міститься в ДНК мітохондрій і хлоропластів. Еукаріотиз'явилися на Землі приблизно 1, 5 млрд років тому.
Ввідміну від прокаріотів, представлених поодинокими організмами і колоніальнимиформами, еукаріоти можуть бути одноклітинними (наприклад, амеба), колоніальними(Вольвокс) і багатоклітинними організмами. Їх ділять на три великі царства:Тварини, Рослини та Гриби.
Діаметрклітин еукаріотів становить 5-80 мкм. Як і прокариотические клітини, клітиниеукаріот оточені плазматичною мембраною, що складається з білків і ліпідів. Цямембрана працює як селективний бар'єр, проникний для одних сполук інепроникний для інших. Зовні від плазматичної мембрани розташованаміцна клітинна стінка, яка у рослин складається головним чином з волоконцелюлози, а у грибів - з хітину. Основна функція клітинної стінки -забезпечення постійної форми клітин. Оскільки плазматична мембранапроникна для води, а клітини рослин і грибів зазвичай стикаються зрозчинами меншою іонної сили, ніж іонна сила розчину всередині клітини, водабуде надходити всередину клітин. За рахунок цього обсяг клітин буде збільшуватися, плазматичнамембрана почне розтягуватися і може розірватися. Клітинна стінкаперешкоджає збільшенню обсягу і руйнування клітини.
Утварин клітинна стінка відсутня, але зовнішній шар плазматичної мембранизбагачений вуглеводними компонентами. Цей зовнішній шар плазматичної мембраниклітин тварин називають гликокаликсом. Клітини багатоклітинних тварин непотребують міцної клітинній стінці, оскільки є інші механізми, що забезпечуютьрегуляцію клітинного об'єму. Так як клітини багатоклітинних тварин іодноклітинні організми, що живуть у морі, знаходяться в середовищі, в якому сумарнаконцентрація іонів близька до внутрішньоклітинної концентрації іонів, клітини ненабухають і не лопаються. Одноклітинні тварини, що живуть в прісній воді (амеба, інфузоріятуфелька), мають скоротливі вакуолі, які постійно виводять назовнінадходить всередину клітини воду.
Структурні компоненти еукаріотичної клітини
Усерединіклітини під плазматичною мембраною знаходяться цитоплазма. Основна речовинацитоплазми (гіалоплазма) являє собою концентрований розчиннеорганічних і органічних сполук, головними компонентами якогоє білки. Це колоїдна система, яка може переходити з рідкого вгелевидний стан і назад. Значна частина білків цитоплазми єферментами, що здійснюють різні хімічні реакції. У гіалоплазмерозташовуються органели, які виконують в клітці різні функції. Органоїдиможуть бути мембранними (ядро, апарат Гольджі, ендоплазматичний ретикулум, лізосоми,мітохондрії, хлоропласти) і немембраннимі (клітинний центр, рибосоми, цитоскелет).
Мембранніорганоїди
Основнимкомпонентом мембранних органоїдів є мембрана. Біологічні мембранипобудовані по загальному принципу, але хімічний склад мембран різних органоїдіврізний. Усі клітинні мембрани - це тонкі плівки (товщиною 7-10 нм), основуяких становить подвійний шар ліпідів (бішар), розташованих так, щозаряджені гідрофільні частини молекул стикаються із середовищем, а гідрофобнізалишки жирних кислот кожного моношару направлені всередину мембрани істикаються один з одним (рис. 3). У бішар ліпідів вмонтовані молекули білків(Інтегральні білки мембрани) таким чином, що гідрофобні частини молекулибілка стикаються з жирнокислотного залишків молекул ліпідів, а гідрофільнічастини експоновані в навколишнє середовище. Крім цього частина розчинних(Немембранних білків) з'єднується з мембраною в основному за рахунок іоннихвзаємодій (периферичні білки мембрани). До багатьох білків і ліпідів ускладі мембран приєднані також вуглеводні фрагменти. Таким чином, біологічнімембрани - це ліпідні плівки, в які вбудовані інтегральні білки.
Рис.3. Структура біологічних мембран
Одназ основних функцій мембран - створення границі між клітиною і навколишнімсередовищем і різними відсіками клітини. Ліпідний бішар проникний в основному дляжиророзчинних з'єднань і газів, гідрофільні речовини переносяться черезмембрани за допомогою спеціальних механізмів: низькомолекулярні - за допомогоюрізноманітних переносників (каналів, насосів та ін), а високомолекулярні - здопомогою процесів екзо-і ендоцитозу (рис. 4).
Рис.4. Схема переносу речовин через мембрану
Приендоцитозі певні речовини сорбуються на поверхні мембрани (за рахуноквзаємодії з білками мембрани). У цьому місці утворюється впячивание мембранивсередину цитоплазми. Потім від мембрани відокремлюється пухирець, усередині якогоміститься переносиме з'єднання. Таким чином, ендоцитоз - це перенесення вклітку високомолекулярних сполук зовнішнього середовища, оточених ділянкою мембрани.Зворотний процес, тобто екзоцитоз - це перенесення речовин з клітини назовні. Вінвідбувається шляхом злиття з плазматичною мембраною бульбашки, заповненоготранспортуються високомолекулярними сполуками. Мембрана бульбашки зливаєтьсяз плазматичною мембраною, а його вміст виливається назовні.
Канали,насоси та інші переносники - це молекули інтегральних білків мембрани, зазвичайутворюють в мембрані пору.
Крімфункцій розділення простору і забезпечення виборчої проникностімембрани здатні сприймати сигнали. Цю функцію здійснюютьбілки-рецептори, що зв'язують сигнальні молекули. Окремі білки мембраниє ферментами, здійснюють певні хімічні реакції.
Ядро- Великий органо...
