История изучения клетки

Открытие рибосом
А.Клод

Цитоплазма имеет щелочную реакцию. Одна из характерных особенностей — циклоз, движение цитоплазмы.
Гиалоплазма. Основное вещество цитоплазмы представляет собой бесцветный, слизистый, густой и прозрачный коллоидный раствор.
Цитоплазма
Различают две формы гиалоплазмы:
золь — более жидкая гиалоплазма;
гель — более густая гиалоплазма. Между ними возможны взаимопереходы: гель легко превращается в золь и наоборот.

Органоиды (органеллы) — постоянные клеточные структуры, обеспечивающие выполнение клеткой специфических функций. Каждый органоид имеет определенное строение и выполняет определенные функции.
В зависимости от особенностей строения, различают мембранные и немембранные органоиды.
Мембранные органоиды могут быть одномембранными и двумембранными.
Органоиды

Промежуточные филламенты

Оболочка растительных клеток
Растительная клетка, как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, поверх которой располагается, как правило, толстая клеточная стенка, отсутствующая у животных клеток.
Основным компонентом клеточной стенки является целлюлоза (клетчатка). Молекулы целлюлозы собраны в пучки — фибриллы, образующие каркас клеточной стенки.

Оболочка растительных клеток
Плазмодесмы — цитоплазматические тяжи, соединяющие содержимое соседних клеток. Они проходят через клеточную стенку. представляют собой узкие каналы, выстланные плазматической мембраной.

Оболочки клеток грибов и бактерий
Клеточная стенка бактерий в основном состоит из муреина.
Клеточная стенка грибов в основном состоит из хитина.

Жидкостно-мозаичная модель мембраны- 1972г. С.Дж.Сингер, Г.Л.Николсон
Свойства мембраны:
Текучесть
Асимметрия
Полярность
Избирательная проницаемость

Интегральные белки пронизывают мембрану насквозь;
полуинтегральные погружены в мембрану на различную глубину;
периферические белки находятся на внешней или внутренней поверхности липидного бислоя;
Оболочка животных клеток

Защитные и опорные функции;
Отделение клеточного содержимого от внешней среды (ограничительная)
Обеспечение связи между клетками (адгезивная).
Место прохождения биохимических реакций
Регуляция обмена веществ между клеткой и внешней средой (избирательная проницаемость).
Рецепторная.
Функции оболочки

Виды транспорта
Пассивный транспорт
Активный транспорт
Перемещение веществ, идущее без затрат энергии
Перемещение веществ, идущее с затратами энергии
Транспорт веществ через мембрану

Функции оболочки
Простая диффузия — транспорт веществ непосредственно через липидный бислой. Через него легко проходят газы, неполярные или малые незаряженные полярные молекулы. Чем меньше молекула и чем более она жирорастворима, тем быстрее она проникает через мембрану.
Интересно, что вода, несмотря на то, что она относительно нерастворима в жирах, очень быстро проникает через липидный бислой. Это объясняется тем, что ее молекула мала и электрически нейтральна. Существуют и аквапорины – белки, обеспечивающие быстрое прохождение воды через мембрану.
Диффузию воды через мембраны называют осмосом.

Классическим примером осмоса (движения воды через мембрану) являются явления плазмолиза и деплазмолиза. При добавлении 10% раствора поваренной соли к препарату кожицы лука наблюдается плазмолиз – ионы Na+ и Сl- вызывают выход воды из протопласта клетки и отставание протопласта.
При удалении раствора соли и добавлении воды идет обратный процесс – деплазмолиз.
Транспорт веществ через мембрану

Транспорт веществ через мембрану
Диффузия через мембранные каналы. Заряженные молекулы и ионы (Na+, K+, Ca2+, Cl-) не способны проходить через липидный бислой путем простой диффузии, тем не менее, они проникают через мембрану, благодаря наличию в ней особых каналообразующих белков, формирующих различные каналы.

Транспорт веществ через мембрану
Облегченная диффузия — транспорт веществ с помощью специальных транспортных белков, каждый из которых отвечает за транспорт определенных молекул или групп родственных молекул.
Они взаимодействуют с молекулой переносимого вещества и каким-либо способом перемещают ее сквозь мембрану.
Таким образом в клетку транспортируются сахара, аминокислоты, нуклеотиды и многие другие полярные молекулы.

Виды пассивного транспорта
Транспорт веществ через липидный бислой (простая диффузия)
Транспорт веществ через мембранные каналы
Транспорт веществ через специальные транспортные белки (облегченная диффузия)
Транспорт веществ через мембрану

Виды активного транспорта
Натрий-калиевый насос
Экзоцитоз
Эндоцитоз
Фагоцитоз
Пиноцитоз
Транспорт веществ через мембрану

Транспорт веществ через мембрану
С затратой энергии происходят процессы эндоцитоза и экзоцитоза.
Процесс поглощения макромолекул клеткой называется эндоцитозом.
Различают два типа эндоцитоза:
фагоцитоз — захват и поглощение крупных частиц (например, фагоцитоз лимфоцитов, простейших и др.);
пиноцитоз — процесс захвата и поглощения капелек жидкости с растворенными в ней веществами.
Экзоцитоз — процесс выведения различных веществ из клетки. Содержимое везикулы выводится за пределы летки, а ее мембрана включается в состав наружной цитоплазматической мембраны.

Транспорт веществ через мембрану
За один цикл работы насос выкачивает из клетки 3 иона Na+ и закачивает 2 иона К+ за счет энергии одной макроэргической связи молекулы АТФ.

Состав хроматина
По химическому строению хроматин состоит из:
• дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) 40 %;
• белков около 60 %;
• рибонуклеиновой кислоты (РНК) 1 %.
Ядерные белки представлены формами:
• щелочными или гистоновыми белками 80-85 %;
• кислыми белками 15-20 %.

гетерохроматин
эухроматин

1
2
3
4
5
6
7

хлорофилл
каротиноиды
нет
пигмент

Виды лейкопластов
Амилопласт – синтезируют и накапливают крахмал
Элайопласты – синтезируют и накапливают масла
Протеинопласты - синтезируют и накапливают белки
В одном и том же лейкопласте могут накапливать разные вещества