Клетка растения состоит из протопласта — внутреннего содержимого клетки и клеточной стенки — наружной части. Клеточная стенка не сплошная пластинка, окружающая протопласт. Наглядное представление о сложности строения клеточной стенки, ее неоднородности дали результаты исследования клетки при помощи современных методов световой и электронной микроскопии.
Непрерывному взаимодействию клеток между собой помогают плазмодесмы — поры, сквозь которые протопласт одной клетки соединен с протопластом другой. Такое соединение протопластов в многоклеточном организме получило название симпласта. Как любой живой организм, клетки не могут существовать без информации о состоянии окружающей среды. Данную информацию, возможно, несут внутрь клетки эктодесмы, пронизывающие наружную клеточную стенку эпидермальной (покровной) ткани и представляющие собой подвижные выросты протопласта. Играя роль рецепторов, они воспринимают сигналы об изменениях в окружающей среде и передают их затем по симпласту.
Клеточная стенка, как показали исследования ее на электронном микроскопе, состоит из нитей фибрилл, между которыми находятся межфибриллярные полости. Макрофибриллы составляют основную массу клеточной стенки. Они состоят из микрофибрилл, которые, в свою очередь, образованы из мицелл (элементарных фибрилл), представляющих совокупность линейных полимеров, связанных между собой за счет межмолекулярных связей. Таким образом, состав клеточной оболочки можно схематично представить в следующем виде: простые линейные полимеры мицеллы микрофибриллы -> макрофибриллы. Линейные полимеры состоят из молекул целлюлозы — самого распространенного органического вещества на Земле.
Клеточная стенка выполняет ряд очень важных функций. Одна из них — выполнение роли скелета. Следующая немаловажная роль клеточной стенки состоит в защите клетки от проникновения крупных частиц, в том числе микробных клеток, и в то же время в пропускании вследствие свободной диффузии веществ, необходимых клетке.
Защитная роль клеточной стенки не ограничивается предохранением от механического воздействия внешней среды. Кроме того, она поддерживает относительное постоянство содержания воды в протопласте. Вода в клеточной стенке служит для поддержания водного гомеостаза (относительно постоянства) протопласта и его отдельных органелл. В процессе старения клеточная стенка претерпевает ряд изменений, отражающихся на ее функциях: снижается проницаемость в результате заполнения межфибриллярного пространства лигнином, суберином, у наружных эпидермальных клеток кутином.
Внутреннее содержимое клетки — протопласт, также неоднороден. Он включает ядро и цитоплазму. Цитоплазма — часть протопласта, в которой локализованы органеллы — структурные единицы, выполняющие определенные функции жизнеобеспечения клетки. Все пространство, в которое погружены органеллы, называется матриксом клетки, или гиалоплазмой. Цитоплазма окружена ци-топлазматической мембраной — плазмалеммой, расположенной непосредственно под клеточной стенкой. Плазмалемма имеет толщину 7—8 мкм, состоит из трех слоев, хорошо различимых при исследовании клетки под электронным микроскопом. Средний слой ци-топлазматической мембраны имеет липидную природу, внешний и внутренний — белковую. Кроме специфичных липидов и структурных белков, мембрана содержит углеводы, РНК, воду, двухвалентные катионы.
Клетка представляет собой довольно высокоорганизованную систему, в которой любой компонент выполняет только ему одному присущую функцию. Большая суммарная поверхность мембран клетки определяется их функциями: транспортом веществ, способностью избирательно проводить молекулы и ионы, поглощать и преобразовывать кванты света, создавать запас энергии в виде химических фосфатных связей, за счет изменения проницаемости поддерживать ферментный баланс в клетке. К мембранной системе клетки относятся мембраны хлоропластов, митохондрий, аппарата Гольджи, эндоплазматического ретикулума и других органелл.
Гиалоплазму по физическому состоянию можно рассматривать как коллоид, который может менять свое состояние в зависимости от степени оводненности клетки. Гиалоплазма имеет довольно вязкую консистенцию, которую обеспечивают закрученные в спирали фибриллы толщиной 3—4 мкм, прочно соединенные с рибосомами. Матрикс клетки служит для обеспечения взаимосвязи между отдельными органеллами и является составной частью клетки, в которой протекают важные процессы жизнедеятельности.
Неотъемлемая часть любой клетки — ядро. Оно тесно связано с остальными органеллами посредством ответвлений двухслойной мембраны эндоплазматической сети через поры в его оболочке. Ядро обычно имеет округлую или слегка продолговатую форму, диаметр 7—8 мкм. Оно не занимает большего объема в клетке и располагается преимущественно в центре. В состав ядра входит ядерная плазма — кариоплазма, ядрышко, ядерная оболочка. Кариоплазма представлена жидкой частью — ядерным соком и твердой— хроматином.
Хроматин — сложное образование, состоящие из нуклеопротеи-дов (70—96% сухого вещества ядра) —соединений белков с нуклеиновыми кислотами. Давно известно, что ядро в клетке играет роль носителя информации, которая закодирована в хромосомах. Последние образованы хроматином и одной двойной нитью ДНК. Любой вид животных или растений характеризуется строго определенным набором и количеством хромосом, что позволяет в результате хромосомного анализа судить о принадлежности растения или животного к тому или иному виду.
Ядро может иметь одно, реже — несколько ядрышек. Это места синтеза рибосомной рибонуклеиновой кислоты — рРНК. Применение методов микрорурши для отделения ядра от цитоплазмы позволяет наглядно продемонстрировать взаимовлияние ядра и цитоплазмы — ни одна изолированная составная часть клетки не может существовать самостоятельно. Жизнеспособность сохраняют только клетки, содержащие и ядро, и цитоплазму.
Ядро, как и любая другая органелла клетки, имеет свои функции. Как носитель информации, закодированной в хромосомах, ядро играет и роль регулятора протекающих в клетке процессов, участвует в образовании органоидов, ускорении или замедлении химических реакций. Самая важная функция ядра проявляется в момент деления, когда из одной клетки образуются две с идентичным набором хромосом, т. е. ядро обеспечивает сохранение генотипа данного организма. На рисунке 2 показано, каким образом происходит сохранение генотипа. Перед началом деления клетка интенсивно синтезирует ДНК и удваивает хромосомы, затем содержимое ядра расходится на разные полюса, где и образуются дочерние ядра с уже полным набором хромосом, как у материнской клетки. После образования оболочек каждая из клеток начинает функционировать самостоятельно.
Непрерывному взаимодействию клеток между собой помогают плазмодесмы — поры, сквозь которые протопласт одной клетки соединен с протопластом другой. Такое соединение протопластов в многоклеточном организме получило название симпласта. Как любой живой организм, клетки не могут существовать без информации о состоянии окружающей среды. Данную информацию, возможно, несут внутрь клетки эктодесмы, пронизывающие наружную клеточную стенку эпидермальной (покровной) ткани и представляющие собой подвижные выросты протопласта. Играя роль рецепторов, они воспринимают сигналы об изменениях в окружающей среде и передают их затем по симпласту.
Клеточная стенка, как показали исследования ее на электронном микроскопе, состоит из нитей фибрилл, между которыми находятся межфибриллярные полости. Макрофибриллы составляют основную массу клеточной стенки. Они состоят из микрофибрилл, которые, в свою очередь, образованы из мицелл (элементарных фибрилл), представляющих совокупность линейных полимеров, связанных между собой за счет межмолекулярных связей. Таким образом, состав клеточной оболочки можно схематично представить в следующем виде: простые линейные полимеры мицеллы микрофибриллы -> макрофибриллы. Линейные полимеры состоят из молекул целлюлозы — самого распространенного органического вещества на Земле.
Клеточная стенка выполняет ряд очень важных функций. Одна из них — выполнение роли скелета. Следующая немаловажная роль клеточной стенки состоит в защите клетки от проникновения крупных частиц, в том числе микробных клеток, и в то же время в пропускании вследствие свободной диффузии веществ, необходимых клетке.
Защитная роль клеточной стенки не ограничивается предохранением от механического воздействия внешней среды. Кроме того, она поддерживает относительное постоянство содержания воды в протопласте. Вода в клеточной стенке служит для поддержания водного гомеостаза (относительно постоянства) протопласта и его отдельных органелл. В процессе старения клеточная стенка претерпевает ряд изменений, отражающихся на ее функциях: снижается проницаемость в результате заполнения межфибриллярного пространства лигнином, суберином, у наружных эпидермальных клеток кутином.
Внутреннее содержимое клетки — протопласт, также неоднороден. Он включает ядро и цитоплазму. Цитоплазма — часть протопласта, в которой локализованы органеллы — структурные единицы, выполняющие определенные функции жизнеобеспечения клетки. Все пространство, в которое погружены органеллы, называется матриксом клетки, или гиалоплазмой. Цитоплазма окружена ци-топлазматической мембраной — плазмалеммой, расположенной непосредственно под клеточной стенкой. Плазмалемма имеет толщину 7—8 мкм, состоит из трех слоев, хорошо различимых при исследовании клетки под электронным микроскопом. Средний слой ци-топлазматической мембраны имеет липидную природу, внешний и внутренний — белковую. Кроме специфичных липидов и структурных белков, мембрана содержит углеводы, РНК, воду, двухвалентные катионы.
Клетка представляет собой довольно высокоорганизованную систему, в которой любой компонент выполняет только ему одному присущую функцию. Большая суммарная поверхность мембран клетки определяется их функциями: транспортом веществ, способностью избирательно проводить молекулы и ионы, поглощать и преобразовывать кванты света, создавать запас энергии в виде химических фосфатных связей, за счет изменения проницаемости поддерживать ферментный баланс в клетке. К мембранной системе клетки относятся мембраны хлоропластов, митохондрий, аппарата Гольджи, эндоплазматического ретикулума и других органелл.
Гиалоплазму по физическому состоянию можно рассматривать как коллоид, который может менять свое состояние в зависимости от степени оводненности клетки. Гиалоплазма имеет довольно вязкую консистенцию, которую обеспечивают закрученные в спирали фибриллы толщиной 3—4 мкм, прочно соединенные с рибосомами. Матрикс клетки служит для обеспечения взаимосвязи между отдельными органеллами и является составной частью клетки, в которой протекают важные процессы жизнедеятельности.
Неотъемлемая часть любой клетки — ядро. Оно тесно связано с остальными органеллами посредством ответвлений двухслойной мембраны эндоплазматической сети через поры в его оболочке. Ядро обычно имеет округлую или слегка продолговатую форму, диаметр 7—8 мкм. Оно не занимает большего объема в клетке и располагается преимущественно в центре. В состав ядра входит ядерная плазма — кариоплазма, ядрышко, ядерная оболочка. Кариоплазма представлена жидкой частью — ядерным соком и твердой— хроматином.
Хроматин — сложное образование, состоящие из нуклеопротеи-дов (70—96% сухого вещества ядра) —соединений белков с нуклеиновыми кислотами. Давно известно, что ядро в клетке играет роль носителя информации, которая закодирована в хромосомах. Последние образованы хроматином и одной двойной нитью ДНК. Любой вид животных или растений характеризуется строго определенным набором и количеством хромосом, что позволяет в результате хромосомного анализа судить о принадлежности растения или животного к тому или иному виду.
Ядро может иметь одно, реже — несколько ядрышек. Это места синтеза рибосомной рибонуклеиновой кислоты — рРНК. Применение методов микрорурши для отделения ядра от цитоплазмы позволяет наглядно продемонстрировать взаимовлияние ядра и цитоплазмы — ни одна изолированная составная часть клетки не может существовать самостоятельно. Жизнеспособность сохраняют только клетки, содержащие и ядро, и цитоплазму.
Ядро, как и любая другая органелла клетки, имеет свои функции. Как носитель информации, закодированной в хромосомах, ядро играет и роль регулятора протекающих в клетке процессов, участвует в образовании органоидов, ускорении или замедлении химических реакций. Самая важная функция ядра проявляется в момент деления, когда из одной клетки образуются две с идентичным набором хромосом, т. е. ядро обеспечивает сохранение генотипа данного организма. На рисунке 2 показано, каким образом происходит сохранение генотипа. Перед началом деления клетка интенсивно синтезирует ДНК и удваивает хромосомы, затем содержимое ядра расходится на разные полюса, где и образуются дочерние ядра с уже полным набором хромосом, как у материнской клетки. После образования оболочек каждая из клеток начинает функционировать самостоятельно.
