Цитоплазмата в клетката изпълнява функциите на вътрешната среда. Какво е цитоплазма? Структура, състав и свойства на цитоплазмата

клетка- елементарна единица от жива система. Различните структури на жива клетка, които отговарят за изпълнението на определена функция, се наричат органели, подобно на органите на целия организъм. Специфичните функции в клетката са разпределени между органели, вътреклетъчни структури, които имат определена форма, като клетъчно ядро, митохондрии и др.

Клетъчни структури:

Цитоплазма... Задължителната част от клетката, затворена между плазмената мембрана и ядрото. ЦитозолВискозна е воден разтворразлични соли и органични вещества, пронизани от система от протеинови нишки - цитоскелети. Повечето химически и физиологични процесиклетки преминават през цитоплазмата. Структура: цитозол, цитоскелет. Функции: включва различни органели, вътрешната среда на клетката
Плазмената мембрана... Всяка клетка на животните, растенията е ограничена от заобикаляща средаили други клетки от плазмената мембрана. Дебелината на тази мембрана е толкова малка (около 10 nm), че може да се види само с електронен микроскоп.

Липидиобразуват двоен слой в мембраната, а протеините проникват в цялата й дебелина, потопени са на различна дълбочина в липидния слой или са разположени на външната и вътрешната повърхност на мембраната. Структурата на мембраните на всички други органели е подобна на плазмената мембрана. Структура: двоен слой от липиди, протеини, въглехидрати. Функции: ограничаване, поддържане на формата на клетката, предпазване от увреждане, регулиране на приема и отстраняването на веществата.

лизозоми... Лизозомите са мембранни органели. Те имат овална форма и диаметър 0,5 микрона. Те съдържат набор от ензими, които разрушават органичната материя. Лизозомната мембрана е много здрава и предотвратява проникването на собствените си ензими в цитоплазмата на клетката, но ако лизозомата е увредена от външни влияния, тогава цялата клетка или част от нея се унищожава.
Лизозомите се намират във всички клетки на растения, животни и гъби.

Смилайки различни органични частици, лизозомите осигуряват допълнителна "суровина" за химични и енергийни процеси в клетката. По време на гладуване лизозомните клетки усвояват някои органели, без да убиват клетката. Това частично храносмилане осигурява клетката за известно време необходимия минимумхранителни вещества. Понякога лизозомите усвояват цели клетки и групи от клетки, което играе съществена роля в развитието на животните. Пример е загубата на опашка, когато попова лъжица се трансформира в жаба. Структура: везикули с овална форма, мембрана отвън, ензими отвътре. Функции: разделяне на органична материя, унищожаване на мъртвите органели, унищожаване на отработени клетки.

комплекс Голджи... Продуктите от биосинтеза, влизащи в лумена на кухините и тубулите на ендоплазмения ретикулум, се концентрират и транспортират в апарата на Голджи. Този органоид е с размери 5-10 µm.

структура: заобиколени от мембрана кухини (везикули). Функции: натрупване, опаковане, отделяне на органични вещества, образуване на лизозоми

Ендоплазмения ретикулум... Ендоплазменият ретикулум е система за синтез и транспорт на органични вещества в цитоплазмата на клетката, която представлява ажурна структура от свързани кухини.
Прикрепен към мембраните на ендоплазмения ретикулум голям бройрибозоми - най-малките органели на клетката, които имат формата на сфера с диаметър 20 nm. и се състои от РНК и протеин. Синтезът на протеин се осъществява върху рибозомите. След това новосинтезираните протеини влизат в системата от кухини и тубули, по които се движат вътре в клетката. Кухини, тубули, тубули от мембрани, на повърхността на рибозомните мембрани. Функции: синтез на органични вещества с помощта на рибозоми, транспорт на вещества.

Рибозоми... Рибозомите са прикрепени към мембраните на ендоплазмения ретикулум или са свободно разположени в цитоплазмата, разположени са на групи, върху тях се синтезират протеини. Протеинов състав, рибозомна РНК Функции: осигурява биосинтеза на протеин (сглобяване на протеинова молекула от).
митохондриите... Митохондриите са енергийни органели. Формата на митохондриите е различна, те могат да бъдат останалите, пръчковидни, нишковидни със среден диаметър 1 микрон. и дължина 7 микрона. Броят на митохондриите зависи от функционалната активност на клетката и може да достигне десетки хиляди в летящите мускули на насекомите. Митохондриите са ограничени отвън от външната мембрана, отдолу е вътрешната мембрана, която образува многобройни израстъци – кристи.

Вътре в митохондриите има РНК, ДНК и рибозоми. В нейните мембрани са вградени специфични ензими, с помощта на които енергията на хранителните вещества се превръща в енергията на АТФ, която е необходима за живота на клетката и тялото като цяло, в митохондриите.

Мембрана, матрица, израстъци - кристи. Функции: синтез на АТФ молекула, синтез на собствени протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, липиди, образуване на собствени рибозоми.

Пластиди... Само в растителна клетка: лекопласти, хлоропласти, хромопласти. Функции: натрупване на резервни органични вещества, привличане на насекоми-опрашители, синтез на АТФ и въглехидрати. Хлоропластите са оформени като диск или сфера с диаметър 4-6 µm. С двойна мембрана - външна и вътрешна. Вътре в хлоропласта има рибозомна ДНК и специални мембранни структури - зърна, свързани едно с друго и с вътрешната мембрана на хлоропласта. Всеки хлоропласт съдържа около 50 зърна, подредени за по-добро улавяне на светлината. Хлорофилът се намира в гран мембраните, благодарение на него енергията се преобразува слънчева светлинав химическата енергия на АТФ. АТФ енергията се използва в хлоропластите за синтеза на органични съединения, предимно въглехидрати.
Хромопласти... Пигменти червени и жълт цвятнамиращи се в хромопластите, дават на различни части на растението червени и жълти цветове. моркови, плодове от домати.

Левкопластите са място за натрупване на резервно хранително вещество – нишесте. Особено много левкопласти има в клетките на картофените клубени. На светлина левкопластите могат да се превърнат в хлоропласти (в резултат на което картофените клетки стават зелени). През есента хлоропластите се превръщат в хромопласти, а зелените листа и плодове стават жълти и червени.

Клетъчен център... Състои се от два цилиндъра, центриоли, разположени перпендикулярно един на друг. Функции: опора за резба за разделителни шпиндели

Клетъчните включвания се появяват в цитоплазмата, след което изчезват в процеса на клетъчния живот.

Плътните включвания под формата на гранули съдържат резервни хранителни вещества (нишесте, протеини, захари, мазнини) или отпадъчни продукти на клетката, които все още не могат да бъдат отстранени. Всички пластиди на растителните клетки имат способността да синтезират и натрупват резервни хранителни вещества. В растителните клетки натрупването на резервни хранителни вещества се случва във вакуолите.

Зърна, гранули, капкиФункции: непостоянни образувания, които съхраняват органична материя и енергия

Ядро... Ядрена мембрана от две мембрани, ядрен сок, нуклеол. Функции: съхранение на наследствена информация в клетката и нейното възпроизвеждане, синтез на РНК – информационна, транспортна, рибозомна. В ядрената мембрана има спори, чрез които се осъществява активен обмен на вещества между ядрото и цитоплазмата. Ядрото съхранява наследствена информация не само за всички признаци и свойства на дадена клетка, за процесите, които трябва да се случат с нея (например протеинов синтез), но и за характеристиките на организма като цяло. Информацията се записва в молекулите на ДНК, които са основната част от хромозомите. В ядрото има ядро. Ядрото, поради наличието в него на хромозоми, съдържащи наследствена информация, изпълнява функциите на център, който контролира цялата жизнена дейност и развитие на клетката.

1. Дайте примери за живи същества, чиито клетки са в състояние да поддържат постоянна форма.

Отговор. Клетките на растенията и гъбите, тоест тези с клетъчна стена, запазват постоянната си форма.

2. Какви са функциите на рибозомите?

Отговор. Рибозомата е най-важната немембранна органела на жива клетка, която служи за биосинтеза на протеин от аминокиселини според даден шаблон на базата на генетична информация, предоставена от информационната РНК (иРНК).

3. Какво е цитоплазма?

Отговор. Вътрешната среда на клетката - цитоплазмата - трудна организирана система, включително ядрото, мембранните и немембранните органели, включвания, които са суспендирани в хиалоплазмата. Последният е гел със степен на вискозитет, варираща в зависимост от функционалното състояние на клетката.

Въпроси след §15

1. Какви функции изпълнява цитоскелетът?

Отговор. Всички еукариоти в цитоплазмата имат сложна поддържаща система - цитоскелет. Състои се от три елемента: микротубули, междинни филаменти и микрофиламенти.

Микротубулите проникват в цялата цитоплазма и представляват кухи тръбички с диаметър 20-30 nm. Стените им са образувани от специално усукани нишки, изградени от тубулинов протеин. Сглобяването на микротубули от тубулин се извършва в клетъчния център. Микротубулите са здрави и формират поддържащата структура на цитоскелета. Те често са разположени така, че да се противопоставят на клетъчното разширяване и свиване. Освен механичната функция, микротубулите изпълняват и транспортна функция, като участват в пренасянето на различни вещества през цитоплазмата.

Междинните нишки са с дебелина около 10 nm и също са протеинови. Техните функции в момента не са добре разбрани.

Микрофиламентите са протеинови нишки с диаметър само 4 nm. Тяхната основа е актинов протеин. Понякога актиновите нишки са групирани в снопове. Микрофиламентите най-често се намират близо до плазмената мембрана и са в състояние да променят формата си, което е много важно, например, за процесите на фагоцитоза и пиноцитоза.

По този начин цитоплазмата е проникната със структури на цитоскелета, които поддържат формата на клетката и осигуряват вътреклетъчен транспорт. Цитоскелетът може бързо да се "разглоби" и "сглоби". Когато се сглоби, органелите могат да се движат през нейните структури с помощта на специални протеини, достигайки до онези места на клетката, където са необходими в момента.

2. От какво се състои клетъчният център?

Отговор. Клетъчен център (центрозома). Намира се в цитоплазмата близо до ядрото и се образува от две центриоли – цилиндри, разположени перпендикулярно един на друг. Диаметърът на всеки центриол е 150–250 nm, а дължината е 300–500 nm. Стената на всяка центриола се състои от девет комплекса от микротубули, а всеки комплекс (или триплет) от своя страна е изграден от три микротубули. Триплетите на центриола са свързани помежду си чрез поредица от връзки. Основният протеин, който образува центриоли, е тубулинът. Тубулинът се транспортира до областта на клетъчния център през цитоплазмата. Тук елементите на цитоскелета се сглобяват от този протеин. Вече сглобени, те се изпращат в различни части на цитоплазмата, където изпълняват своите функции.

Центриолите също са необходими за образуването на базалните телца на ресничките и флагелата. Преди разделянето центриолите се удвояват. В процеса на клетъчно делене те се разминават по двойки към противоположните полюси на клетката и участват в образуването на вретенови нишки.

В клетките на висшите растения клетъчният център е подреден по различен начин и не съдържа центриоли

3. Какъв процес се извършва в рибозомите?

Отговор. Органелите, от които клетката се нуждае за синтеза на протеини, са рибозоми. Размерът им е приблизително 20 x 30 nm; има няколко милиона от тях в една клетка. Рибозомите са съставени от две субединици - голяма и малка. Всяка субединица е комплекс от рРНК с протеини. Рибозомите се образуват в областта на нуклеолите на ядрото и след това през ядрените пори навлизат в цитоплазмата. Те осъществяват синтеза на протеини, а именно сглобяването на протеинови молекули от аминокиселини, доставени до рибозомата на tRNA. Между субединиците на рибозомата има пролука, в която се намира молекулата иРНК, а върху голямата субединица има жлеб, по който се плъзга синтезираната протеинова молекула. По този начин процесът на транслация на генетичната информация се извършва в рибозомите, тоест нейният превод от "езика на нуклеотидите" на "езика на аминокиселините".

Рибозомите могат да бъдат суспендирани в цитоплазмата, но по-често те са разположени на групи по повърхността на ендоплазмения ретикулум на клетката. Смята се, че свободните рибозоми синтезират протеини, необходими за нуждите на самата клетка, а рибозомите, прикрепени към EPS, произвеждат протеини "за износ", тоест протеини, които са предназначени за използване в извънклетъчното пространство или в други клетки на тялото .

Основата на химичния състав на цитоплазмата е вода - 60-90%, органични и неорганични съединения. Цитоплазмата е в алкална реакция. Характеристика на това вещество е постоянно движение или циклоза, която става необходимо условиеклетъчен живот. В хиалоплазмата протичат безцветни, плътни колоидни метаболитни процеси. Благодарение на хиалоплазмата се осъществява взаимното свързване на ядрото и органелите.

Хиалоплазмата включва ендоплазмения ретикулум или ретикулум, тя е разклонена система от тръби, канали и кухини, които са ограничени от една мембрана. Под формата на бобови растения, митохондриите, специалните електроцентрали на клетката, имат. Рибозомите са органели, които съдържат РНК. Друг органоид на цитоплазмата е комплексът Голджи, кръстен на италианския Голджи. Малките органели под формата на сфери са лизозоми. Те се съдържат в растителните клетки. Кухините с клетъчен сок се наричат вакуоли. Има много от тях в клетките на растителните плодове. Израстъци на цитоплазмата са множество органели на движение - въжета, реснички, псевдоподи.

Функции на съставните части на цитоплазмата

Ретикулумът осигурява създаването на "рамка" за механична здравина и оформяне на клетката, тоест има формообразуваща функция. По стените му има ензими и ензимно-субстратни комплекси, от които зависи осъществяването на биохимичната реакция. Трансферът се извършва по каналите на ретикулума химични съединенияпо този начин той изпълнява транспортна функция.

Митохондриите помагат за разграждането на сложни органични вещества. В този случай се освобождава енергия, необходима на клетката за поддържане на физиологичните процеси.

Рибозомите са отговорни за синтеза на протеинови молекули.

Комплексът или апаратът на Голджи изпълнява секреторна функция в животинските клетки, регулира метаболизма. В растенията комплексът играе ролята на център за синтеза на полизахариди, които се намират в клетъчните стени.

Пластидите могат да бъдат три вида. Хлоропластите или зелените пластиди участват във фотосинтезата. Една растителна клетка може да съдържа до 50 хлоропласта. Хромопластите съдържат пигменти - антоцианин, каротеноид. Тези пластиди са отговорни за цвета на растенията, за да привлекат животните и да ги защитят. Левкопластите осигуряват натрупването на хранителни вещества, те също могат да образуват хромопласти и хлоропласти.

Вакуолите са места, където се съхраняват хранителни вещества. Те също така осигуряват оформящата функция на клетката, създавайки вътрешно налягане.

Различни твърди и течни включвания са вещества за съхранение и отделяне.

Органелите за движение осигуряват движението на клетките в пространството. Те са израстъци на цитоплазмата, намират се в едноклетъчни организми, зародишни клетки и фагоцити.

Източници:

Основните положения на клетъчната теория
Функция на контрактилната вакуола на протозоите

Цитоплазма- много важен клетъчен компонент. В нейната полутечна вътрешна среда има органели, отговорни за жизнените функции на клетката. Подвижността на цитоплазмата допринася за взаимодействието на органелите един с друг. Това прави възможно протичането на процесите на вътреклетъчен метаболизъм.

Всяка цитоплазма в неговия състав. Тя е в полутечно състояние. Ядрото и всички органели на клетката се намират в цитоплазмата.Цитоплазмата получава името си от две гръцки думи- цито () и (изваяно) Вискозен воден разтвор на органични вещества и соли, който съставлява по-голямата част от цитоплазмата, се нарича хиалоплазма. Съдържа органели, които изпълняват различни функции. Хиалоплазмата е пронизана от система от протеинови нишки, наречена цитоскелет.Физикохимичният състав на цитоплазмата се характеризира с лабилност, тя е постоянно променяща се физическа система, характеризираща се с алкална реакция. Повечето от физиологичните процеси протичат. В това пространство се движат новосинтезирани, по които се отстраняват други вещества от клетката.В цитоплазмата живеят и функционират такива органели като комплекса на Голджи, митохондриите, пластидите, ендоплазмения ретикулум, лизозомите и др. Един от съвременните теории твърди, че цитоплазмата е вид клетъчен квантов компютър. Той регулира всички физиологични процеси, протичащи в него.Всички процеси на вътреклетъчния метаболизъм се осъществяват именно в цитоплазмата. Единственото изключение е синтезът на нуклеинови киселини, той се случва в ядрото. Под контрола на ядрото, цитоплазмата е способна на растеж и възпроизвеждане. Дори и част от него да бъде премахната, тя може да бъде възстановена. В цитоплазмата се разграничават два слоя. Външен - ектоплазма. Той е най-вискозен. Вътрешен - ендоплазма. Именно в него се намират основните органели. Едно от най-важните свойства на цитоплазмата е способността да се движи. Благодарение на него органелите се свързват помежду си и възниква тяхното вътреклетъчно взаимодействие.

Подобни видеа

Източници:

ЦИТОПЛАЗМА през 2019г

Протеините са най-важните органични съединения сред всички компоненти на живата клетка. Те имат различна структура и изпълняват различни функции. В различни клетки те могат да бъдат от 50% до 80% от масата.

Протеини: какви са те

Протеините са органични съединения с високо молекулно тегло. Те са изградени от въглеродни, кислородни, водородни и азотни атоми, но могат да включват и сяра, желязо и фосфор.

Протеиновите мономери са аминокиселини, свързани с пептидни връзки. Полипептидите могат да имат голям брой аминокиселини в състава си и да имат голямо молекулно тегло.

Молекулата на аминокиселина се състои от радикал, аминогрупа –NH2 и карбоксилна група –COOH. Първата група проявява основни свойства, втората - киселинни. Това обуславя двойната природа на химичното поведение на аминокиселината – нейната амфотерност и освен това висока реактивност. В различни краища аминокиселините се комбинират във вериги от протеинови молекули.

Радикалът (R) е частта от молекулата, която се различава за различните аминокиселини. Може да има същата молекулярна формула, но различна структура.

Функции на протеините в тялото

Протеините изпълняват редица важни функции както в отделните клетки, така и в цялото тяло като цяло.

На първо място, протеините имат структурна функция. От тези молекули са изградени клетъчни мембрани и органели. Колагенът е важен компонент на съединителната тъкан, кератинът е част от косата и ноктите (както и перата и рогата при животните), еластичният протеин еластин е необходим за връзките и стените на кръвоносните съдове.

Ензимната роля на протеините е не по-малко важна. Всички биологични ензими са от протеинова природа. Благодарение на тях е възможно биохимичните реакции в организма да протичат с темпове, които са приемливи за живота.

Ензимните молекули могат да се състоят само от протеини или да включват непротеиново съединение - коензим. Като коензими най-често се използват витамини или метални йони.

Транспортната функция на протеините е способността им да се комбинират с други вещества. И така, хемоглобинът се комбинира с кислород и го доставя от белите дробове до тъканите, миоглобинът транспортира кислород до мускулите. Серумният кръвен албумин транспортира липиди, мастни и други биологично активни вещества.

Протеините носители действат в областта на клетъчните мембрани и транспортират вещества през тях.

Защитни специфични протеини за тялото. Антителата, произведени от лимфоцитите, се борят с чужди протеини, интерфероните предпазват от вируси. Тромбинът и фибриногенът насърчават образуването и предпазват тялото от загуба на кръв.

Токсините, отделяни от живите същества за защитни цели, също са от протеинова природа. В целевите организми се произвеждат антитоксини, които потискат действието на тези отрови.

Регулаторната функция се осъществява от регулаторни протеини – хормони. Те контролират хода на физиологичните процеси в организма. И така, за нивото на инсулин в кръвта и при липсата му се появява захарен диабет.

Протеините понякога изпълняват и енергийна функция, но не са основни енергийни носители. Пълното разграждане на 1 грам протеин дава 17,6 kJ енергия (както при разграждането на глюкозата). Въпреки това, протеиновите съединения са твърде важни за тялото, за да изгради нови структури, и рядко се използват като източник на енергия.

Подобни видеа

Вакуолно-мембранни везикули в цитоплазмата на клетката, пълни с клетъчен сок. В растителните клетки вакуолите заемат до 90% от обема. Животинските клетки имат временни вакуоли, които заемат не повече от 5% от обема им. Функциите на вакуолите зависят от това в коя клетка се намират.

Основната функция на вакуолите е осъществяването на връзката между органелите, транспортирането на вещества през клетката.

Функции на вакуолите на растителните клетки

Вакуолата е един от най-важните органели на клетката и изпълнява много функции, включително: абсорбиране на вода, придаване на цвят на клетката, отстраняване на токсичните вещества от метаболизма, съхраняване на хранителни вещества. Освен това вакуолите на някои растения произвеждат млечен сок и помагат на „старите“ части на клетката.

Вакуола свири главната роляпри усвояването на вода от клетката. Чрез осмотично налягане водата навлиза във вакуолата. В резултат на това в клетката се появява тургорно налягане, което кара клетките да се разтягат по време на растеж. Осмотичното усвояване на вода също е важно за поддържане като цяло воден режимрастения, както и за процеса на фотосинтеза.

Вакуолата съдържа оцветители, наречени антоцианини. Цветът на цветята, плодовете, листата, пъпките, кореноплодите на растенията зависи от тях.

Вакуола се оттегля от размяната токсични веществаи някои вторични метаболити. Отпадъкът е кристали от калциев оксалат. Те се отлагат във вакуоли под формата на кристали. различни форми... Ролята на вторичните метаболити не е напълно разбрана. Възможно е алкалоидите, като страничен продукт от метаболизма, подобно на танините, със своя стипчив вкус да отблъскват тревопасните животни, което им пречи да ядат тези растения.

Вакуолите съхраняват хранителни вещества: минерални соли, захароза, различни (ябълка, оцет, лимон и др.), аминокиселини, протеини. Ако е необходимо, цитоплазмата на клетката може да използва тези вещества.

Във вакуолите на клетките на някои растения се произвежда млечен сок. И така, млечният сок от бразилска хевея съдържа ензими и вещества, необходими за синтеза на каучук.

Вакуолите понякога съдържат хидролитични ензими и тогава вакуолите действат като лизозоми. И така, те са в състояние да разграждат протеини, въглехидрати, мазнини, нуклеинови киселини, фитохормони, фитонциди, участват в разграждането на "старите" части на клетката.

Функции на вакуоли на животински клетки

Пулсиращи (контрактилни) вакуоли в сладководни протозои служат за осмотична регулация на клетката. Тъй като концентрацията на вещества в речната вода е по-ниска от концентрацията на вещества в клетките на протозоите, контрактилните вакуоли абсорбират вода и обратно, излишната вода се отстранява навън чрез

Гелообразното съдържание на клетката, ограничено от мембрана, се нарича цитоплазма на жива клетка. Концепцията е въведена през 1882 г. от немския ботаник Едуард Страсбургер.

структура

Цитоплазмата е вътрешната среда на всяка клетка и е характерна за клетките на бактерии, растения, гъби, животни.
Цитоплазмата се състои от следните компоненти:

хиалоплазма (цитозоли) - течно вещество;
клетъчни включвания - незадължителни компоненти на клетката;
органели - постоянни компоненти на клетката;
цитоскелетът - клетъчната рамка.

Химичен съставцитозолите включват следните вещества:

вода - 85%;
протеини - 10%
органични съединения - 5%.

ДА СЕ органични съединениясвързани:

минерални соли;
въглехидрати;
липиди;
азотсъдържащи съединения;
малко количество ДНК и РНК;
гликоген (характерен за животинските клетки).

Ориз. 1. Състав на цитоплазмата.

Цитоплазмата съдържа запас от хранителни вещества (капки мазнини, зърна от полизахариди), както и неразтворими отпадъчни продукти на клетката.

Цитоплазмата е безцветна и постоянно се движи, прелива. Той съдържа всички органели на клетката и осъществява тяхната взаимовръзка. При частично отстраняване цитоплазмата се възстановява. Когато цитоплазмата е напълно отстранена, клетката умира.

Структурата на цитоплазмата е хетерогенна. Условно разпределете два слоя цитоплазма:

ТОП-4 статиикойто чете заедно с това

ектоплазма (плазмагел) - външен плътен слой, който не съдържа органели;
ендоплазма (плазмазол) - вътрешен по-течен слой, съдържащ органели.

Разделението на ектоплазма и ендоплазма е изразено при протозоите. Ектоплазмата помага на клетката да се движи.

Отвън цитоплазмата е заобиколена от цитоплазмена мембрана или плазмалема. Той предпазва клетката от увреждане, осъществява селективен транспорт на вещества и осигурява клетъчна раздразнителност. Мембраната е съставена от липиди и протеини.

Жизнена дейност

Цитоплазмата е жизненоважно вещество, участващо в основните процеси на клетката:

метаболизъм;
растеж;
дивизия.

Движението на цитоплазмата се нарича циклоза или цитоплазмен поток. Осъществява се в клетките на еукариотите, включително хората. По време на циклозата цитоплазмата доставя вещества до всички органели на клетката, осъществявайки клетъчния метаболизъм. Цитоплазмата се движи през цитоскелета с консумацията на АТФ.

С увеличаване на обема на цитоплазмата, клетката расте. Процесът на делене на тялото на еукариотна клетка след ядрено делене (кариокинеза) се нарича цитокинеза. В резултат на деленето на тялото цитоплазмата, заедно с органелите, се разпределя между двете дъщерни клетки.

Ориз. 2. Цитокинеза.

Функции

Основните функции на цитоплазмата в клетката са описани в таблицата.

Отделянето на цитоплазмата от мембраната по време на осмоза на водата, излизаща отвън, се нарича плазмолиза. Обратен процес- деплазмолиза - възниква при навлизане в клетката достатъчновода. Процесите са характерни за всички клетки, с изключение на животните.

Среден рейтинг: 4.7. Общо получени оценки: 77.

Цитоплазма- задължителна част от клетката, затворена между плазмената мембрана и ядрото; се подразделят на хиалоплазма (основното вещество на цитоплазмата), органели (постоянни компоненти на цитоплазмата) и включвания (временни компоненти на цитоплазмата). Химичният състав на цитоплазмата: основата е вода (60-90% от общата маса на цитоплазмата), различни органични и неорганични съединения. Цитоплазмата е алкална. Отличителна чертацитоплазма на еукариотни клетки - постоянно движение ( циклоза). Открива се преди всичко чрез движението на клетъчните органели, например хлоропластите. Ако движението на цитоплазмата спре, клетката умира, тъй като само в постоянно движение тя може да изпълнява функциите си.

хиалоплазма ( цитозол) е безцветен, лигав, гъст и прозрачен колоиден разтвор. Именно в него протичат всички метаболитни процеси, той осигурява взаимовръзката на ядрото и всички органели. В зависимост от преобладаването на течната част или големите молекули в хиалоплазмата се разграничават две форми на хиалоплазма: сол- по-течна хиалоплазма и гел- по-дебела хиалоплазма. Възможни са взаимни преходи между тях: гелът се превръща в зол и обратно.

Цитоплазмени функции:

комбиниране на всички компоненти на клетката в една система,
среда за протичане на много биохимични и физиологични процеси,
среда за съществуване и функциониране на органели.

Клетъчни мембрани

Клетъчни мембраниограничават еукариотните клетки. Във всяка клетъчна мембрана могат да се разграничат поне два слоя. Вътрешният слой е в непосредствена близост до цитоплазмата и е представен плазмената мембрана(синоними - плазмалема, клетъчна мембрана, цитоплазмена мембрана), върху която се образува външният слой. В животинска клетка тя е тънка и се нарича гликокаликс(образувани от гликопротеини, гликолипиди, липопротеини), в растителна клетка - плътни, т.нар. клетъчна стена(образувани от целулоза).

Всички биологични мембрани имат общи структурни характеристики и свойства. Сега е общоприето флуидно-мозаичен модел на структурата на мембраната... Мембраната се основава на липиден бислой, образуван главно от фосфолипиди. Фосфолипиди - триглицериди, в които един остатък от мастна киселина е заменен с остатък фосфорна киселина; частта от молекулата, в която се намира остатъкът от фосфорна киселина, се нарича хидрофилна глава, областите, в които се намират остатъците от мастни киселини, се наричат хидрофобни опашки. В мембраната фосфолипидите са подредени по строго подреден начин: хидрофобните опашки на молекулите са обърнати една към друга, а хидрофилните глави са обърнати навън, към водата.

В допълнение към липидите, мембраната съдържа протеини (средно ≈ 60%). Те определят повечето от специфичните функции на мембраната (транспорт на определени молекули, катализа на реакциите, приемане и трансформиране на сигнали от околната среда и др.). Разграничаване: 1) периферни протеини(разположен на външната или вътрешната повърхност на липидния двуслой), 2) полуинтегрални протеини(потопен в липидния двуслой на различни дълбочини), 3) интегрални или трансмембранни протеини(те проникват през мембраната през и през, контактувайки както с външната, така и с вътрешната среда на клетката). Интегралните протеини в някои случаи се наричат образуващи канали или каналообразуващи, тъй като те могат да се разглеждат като хидрофилни канали, през които полярните молекули преминават в клетката (липидният компонент на мембраната не би ги пропуснал).

А - хидрофилна глава на фосфолипида; B - хидрофобни фосфолипидни опашки; 1 - хидрофобни области на протеини Е и F; 2 - хидрофилни области на протеин F; 3 - разклонена олигозахаридна верига, прикрепена към липид в гликолипидна молекула (гликолипидите са по-рядко срещани от гликопротеините); 4 - разклонена олигозахаридна верига, прикрепена към протеин в гликопротеинова молекула; 5 - хидрофилен канал (функционира като пора, през която могат да преминават йони и някои полярни молекули).

Мембраната може да съдържа въглехидрати (до 10%). Въглехидратният компонент на мембраните е представен от олигозахаридни или полизахаридни вериги, свързани с протеинови молекули (гликопротеини) или липиди (гликолипиди). По принцип въглехидратите са разположени на външната повърхност на мембраната. Въглехидратите осигуряват функциите на мембранните рецептори. В животинските клетки гликопротеините образуват надмембранен комплекс - гликокаликс, с дебелина няколко десетки нанометра. В него са разположени много клетъчни рецептори, с негова помощ се осъществява клетъчна адхезия.

Молекулите на протеините, въглехидратите и липидите са подвижни, способни да се движат в равнината на мембраната. Дебелината на плазмената мембрана е приблизително 7,5 nm.

Функции на мембраната

Мембраните изпълняват следните функции:

отделяне на клетъчното съдържание от външната среда,
регулиране на метаболизма между клетката и околната среда,
разделяне на клетката на отделения ("отделения"),
място на локализация на "ензимни конвейери",
осигуряване на комуникация между клетките в тъканите на многоклетъчни организми (адхезия),
разпознаване на сигнали.

Най-важните мембранно свойство- селективна пропускливост, т.е. мембраните са добре пропускливи за някои вещества или молекули и слабо пропускливи (или напълно непропускливи) за други. Това свойство е в основата на регулаторната функция на мембраните, която осигурява обмена на вещества между клетката и външната среда. Процесът на преминаване на веществата клетъчната мембранаса наречени транспорт на вещества... Разграничаване: 1) пасивен транспорт- процесът на преминаване на вещества, протичащ без консумация на енергия; 2) активен транспорт- процесът на преминаване на вещества, протичащ с цената на енергията.

В пасивен транспортвеществата се придвижват от зона с по-висока концентрация към зона с по-ниска концентрация, т.е. по градиента на концентрация. Всеки разтвор съдържа молекули на разтворител и разтворено вещество. Процесът на движение на молекулите на разтвореното вещество се нарича дифузия, движението на молекулите на разтворителя се нарича осмоза. Ако молекулата е заредена, тогава електрическият градиент също влияе върху нейния транспорт. Следователно често се говори за електрохимичен градиент, комбиниращ двата градиента заедно. Транспортната скорост зависи от големината на градиента.

Могат да се разграничат следните видове пасивен транспорт: 1) проста дифузия- транспортиране на вещества директно през липидния бислой (кислород, въглероден диоксид); 2) дифузия през мембранни канали- транспорт чрез каналообразуващи протеини (Na +, K +, Ca 2+, Cl -); 3) улеснена дифузия- транспорт на вещества с помощта на специални транспортни протеини, всеки от които е отговорен за движението на определени молекули или групи от свързани молекули (глюкоза, аминокиселини, нуклеотиди); 4) осмоза- транспорт на водни молекули (всички биологични системиводата е разтворителят).

Трябва активен транспортвъзниква, когато е необходимо да се осигури прехвърлянето на молекули през мембраната срещу електрохимичен градиент. Този транспорт се осъществява от специални протеини носители, чиято дейност изисква изразходване на енергия. Молекулите на АТФ служат като източник на енергия. Активният транспорт включва: 1) Na + / K + -помпа (натриево-калиева помпа), 2) ендоцитоза, 3) екзоцитоза.

Na + / K + работа на помпата... За нормално функциониране клетката трябва да поддържа определено съотношение на йони К + и Na + в цитоплазмата и във външната среда. Концентрацията на K + вътре в клетката трябва да бъде много по-висока, отколкото извън нея, а Na +, напротив. Трябва да се отбележи, че Na + и K + могат свободно да дифундират през мембранните пори. Помпата Na + / K + противодейства на изравняването на концентрациите на тези йони и активно изпомпва Na + от клетката и K + в клетката. Na + / K + -помпата е трансмембранен протеин, способен на конформационни промени, в резултат на което може да прикрепя както K +, така и Na +. Цикълът на работа на Na + / K + -помпата може да бъде разделен на следните фази: 1) свързване на Na + с вътремембрани, 2) фосфорилиране на помпения протеин, 3) освобождаване на Na + в извънклетъчното пространство, 4) прикрепване на K + към навънмембрани, 5) дефосфорилиране на помпения протеин, 6) освобождаване на К + във вътреклетъчното пространство. Почти една трета от цялата енергия, необходима за жизнената дейност на клетката, се изразходва за работата на натриево-калиевата помпа. В един цикъл на работа помпата изпомпва 3Na+ от клетката и изпомпва 2K+.

Ендоцитоза- процесът на усвояване на големи частици и макромолекули от клетката. Има два вида ендоцитоза: 1) фагоцитоза- улавяне и усвояване на големи частици (клетки, части от клетки, макромолекули) и 2) пиноцитоза- улавяне и усвояване течен материал(разтвор, колоиден разтвор, суспензия). Феноменът фагоцитоза е открит от I.I. Мечников през 1882 г. При ендоцитозата плазмената мембрана инвагинира, краищата й се сливат и структурите, отделени от цитоплазмата с една мембрана, се отделят в цитоплазмата. Много протозои, някои левкоцити, са способни на фагоцитоза. Пиноцитоза се наблюдава в чревните епителни клетки, в ендотела на кръвоносните капиляри.

Екзоцитоза- процес, противоположен на ендоцитозата: отстраняване на различни вещества от клетката. По време на екзоцитозата мембраната на везикулата се слива с външната цитоплазмена мембрана, съдържанието на везикула се отстранява от клетката и нейната мембрана се включва във външната цитоплазмена мембрана. По този начин се отстраняват хормоните от клетките на жлезите с вътрешна секреция, при протозоите - несмлени хранителни остатъци.

Отидете на лекции No5„Клетъчна теория. Видове клетъчна организация "

Отидете на лекции номер 7"Еукариотна клетка: структура и функция на органелите"