Для чого потрібна цитоплазма у рослинній клітині. Основні функції та роль цитоплазми у клітинах

Що таке цитоплазма

Що таке цитоплазма

Поруч із саме цитоплазма є однією з головних частин клітини, цього будівельного матеріалу будь-якої органічної матерії. Цитоплазма грає у житті клітини дуже важливу роль, вона поєднує всі клітинні структури, сприяє їх взаємодії друг з одним. Також у цитоплазмі розташовується ядро ​​клітини і все. Якщо говорити простими словами, то цитоплазма є такою речовиною, в якій знаходяться всі інші складові клітини.

Будова цитоплазми

До складу цитоплазми входять різні хімічні сполуки, які є не однорідною хімічною речовиною, а складною фізико-хімічною системою, вона до того ж постійно змінюється і розвивається і має великий вміст води. Важливим компонентом цитоплазми є білкова суміш у колоїдному стані у поєднанні з нуклеїновими кислотами, жирами та вуглеводами.

Також цитоплазма поділяється на дві складові:

• ендоплазму,
• екзоплазму.

Ендоплазма знаходиться в центрі клітини і має більш плинну структуру. Саме в ній знаходяться всі найважливіші органоїди клітини. Екзоплазма розташовується по периметру клітини, де межує з її мембраною, вона більш в'язка та щільна за консистенцією. Вона грає сполучну роль клітини з довкіллям.

Малюнок цитоплазми.

Функції цитоплазми

Яку функцію виконує цитоплазма? Дуже важливу – у цитоплазмі проходять усі процеси клітинного метаболізму, крім синтезу нуклеїнових кислот (він здійснюється у ядрі клітини). Крім цієї, найважливішої функції, цитоплазма відіграє такі корисні ролі:

• заповнює клітинну порожнину,
• є сполучною ланкою для клітинних компонентів,
• визначає положення органоїдів,
• є провідником для фізичних та хімічних процесів на внутрішньоклітинному та міжклітинному рівнях,
• підтримує внутрішнє клітини, її об'єм, пружність тощо.

Рух цитоплазми

Здатність цитоплазми до руху є її важливою властивістю, завдяки цьому забезпечується зв'язок органоїдів клітини. У біології рух цитоплазми називається циклозом, є постійним процесом. Рух цитоплазми в клітині може мати струминчастий, коливальний або круговий характер.

Поділ цитоплазми

Ще однією властивістю цитоплазми є її поділ, без якого було б просто неможливим саме поділ клітини. Розподіл цитоплазми здійснюється за допомогою , про що ви можете почитати більше у статті за посиланням.

Цитоплазма, відео

І на завершення освітнє відео про суть цитоплазми

клітинні включення;

вакуолі (у рослин та грибів);

клітинний центр;

пластиди (у рослин);

вії та джгутики;

мікрофіламенти;

мікротрубочки.

Ядро, відокремлене каріолемою, з ядерцями та молекулами ДНК, також містить цитоплазма клітини. У центрі воно у тварин, ближче до стінки – у рослин.

Таким чином, особливості будови цитоплазми багато в чому залежатимуть від типу клітини, від самого організму, його приналежності до царства живих істот. В цілому ж вона займає весь вільний простір усередині та виконує низку важливих функцій.

Матрікс, або гіалоплазма

Будова цитоплазми клітини складається насамперед із її поділу на частини:

• гіалоплазма – постійна рідка частина;
• органоїди;
• включення – змінні структури.

Матрікс, або гіалоплазма, - це головна внутрішня складова, яка може перебувати у двох станах - золі та гелі.

Цитозоль - така цитоплазма клітини, яка має більш рідкий агрегатний характер. Цитогель - те саме, але в густішому, багатому великими молекулами органічних речовин, стані. Загальний хімічний склад та Фізичні властивостігіалоплазми виражаються так:

• безбарвна, в'язка колоїдна речовина, досить густа і слизова;
• має чітку диференціацію щодо структурної організації, проте внаслідок рухливості легко може її змінювати;
• зсередини представлена ​​цитоскелетом або мікротрабекулярною решіткою, що утворюється за рахунок білкових ниток (мікротрубочок та мікрофіламентів);
• на частинах цієї решітки і розташовуються всі структурні частини клітини в цілому, а за рахунок мікротрубочок, апарату Гольджі та ЕПС між ними через гіалоплазму відбувається повідомлення.

Таким чином, гіалоплазма - важлива частина, що забезпечує багато функцій цитоплазми в клітині.

Склад цитоплазми

Якщо говорити про хімічний склад, то частку води в цитоплазмі припадає близько 70 %. Це усереднене значення, адже деякі рослини мають клітини, в яких до 90-95% води. Суха речовина представлена:

• білками;
• вуглеводами;
• фосфоліпідами;
• холестерином та іншими азотовмісними органічними сполуками;
• електролітами (мінеральними солями);
• включеннями у вигляді крапель глікогену (у тварин клітин) та іншими речовинами.

  

  Загальна хімічна реакція середовища - лужна чи слаболужна. Якщо розглянути, як міститься цитоплазма клітини, слід відзначити таку особливість. Частина зібрана біля краю, у районі плазмалеми, і називається ектоплазмою. Інша частина орієнтована ближче до каріолеми, носить ім'я ендоплазми.

  Будова цитоплазми клітини визначається спеціальними структурами – мікротрубочками та мікрофіламентами, тому їх розглянемо докладніше.

  Мікротрубочки

  Порожні подовжені невеликі частинки розміром до декількох мікрометрів. Діаметр – від 6 до 25 нм. Через занадто мізерні показники повне і ємне вивчення даних структур поки що неможливо, проте припускають, що стінки їх складаються з білкової речовини тубуліна. Ця сполука має ланцюжкову спірально закручену молекулу.

  Деякі функції цитоплазми у клітині виконуються саме завдяки наявності мікротрубочок. Так, наприклад, вони беруть участь у вибудовуванні клітинних стінок грибів та рослин, деяких бактерій. У клітинах тварин їх набагато менше. Також саме ці структури здійснюють рух органоїдів у цитоплазмі.

  Самі собою мікротрубочки нестабільні, здатні швидко розпадатися і формуватися знову, іноді оновлюючись.

  Мікрофіламенти

  Досить важливими є елементи цитоплазми. Є довгими нитками з актину (глобулярний білок), які, переплітаючись один з одним, формують загальну мережу - цитоскелет. Інша назва - мікротрабекулярні грати. Це свого роду особливості будови цитоплазми. Адже саме завдяки такому цитоскелету утримуються разом усі органоїди, вони можуть сміливо повідомлятись між собою, через них проходять речовини та молекули, здійснюється метаболізм.

  

  Однак відомо, що цитоплазма - внутрішнє середовище клітини, яке часто здатне змінювати свої фізичні дані: ставати більш рідкою або в'язкою, змінювати структуру (перехід із золю в гель і назад). У зв'язку з цим мікрофіламенти - динамічна, лабільна частина, здатна швидко перебудовуватися, видозмінюватися, розпадатися та формуватися знову.

  Плазматичні мембрани

  Важливе значення для клітини має наявність добре розвинених та нормально функціонуючих численних мембранних структур, що також становить свого роду особливості будови цитоплазми. Адже саме через плазматичні мембранні перешкоди відбувається транспорт молекул, поживних речовин та продуктів метаболізму, газів для процесів дихання тощо. Саме тому більшість органоїдів мають ці структури.

  Вони, подібно до мережі, розташовуються в цитоплазмі і відмежовують внутрішній вміст своїх господарів один від одного, від довкілля. Захищають та оберігають від небажаних речовин та бактерій, що становлять загрозу.

  Будова більшості з них подібно - рідинно-мозаїчна модель, що розглядає кожну плазмалему як біошар із ліпідів, пронизаний різними білковими молекулами.

  Так як функції цитоплазми в клітині - це насамперед транспортне сполучення між усіма її частинами, наявність мембран у більшості органоїдів є однією зі структурних частин гіалоплазми. Комплексно, всі разом, вони виконують спільні завдання щодо забезпечення життєдіяльності клітини.

  Рибосоми

  Невеликі (до 20 нм) округлі структури, що складаються із двох половинок - субодиниць. Ці половинки можуть існувати як разом, так і роз'єднуватися на якийсь час. Основа складу: рРНК (рибосомальна рибонуклеїнова кислота) та білок. Основні місця локалізації рибосом у клітці:

  
  

  Функції цих структур полягають у синтезі та складання білкових макромолекул, які витрачаються на життєдіяльність клітини.

  Ендоплазматична мережа та апарат Гольджі

  Численна мережа канальців, трубочок і бульбашок, що утворює провідну систему всередині клітини і розташована по всьому об'єму цитоплазми, зветься ендоплазматичної мережі, або ретикулума. Її функція відповідає будові - забезпечення взаємозв'язку органоїдів між собою та транспортування поживних молекул до органел.

  Комплекс Гольджі, або апарат, виконує функцію накопичення необхідних речовин (вуглеводів, жирів, білків) у системі спеціальних порожнин. Вони обмежені від цитоплазми мембранами. Також саме цей органоїд є місцем синтезу жирів та вуглеводів.

  Пероксисоми та лізосоми

  Лізосоми – невеликі округлі структури, що нагадують бульбашки, заповнені рідиною. Вони дуже численні та розподілені в цитоплазмі, де вільно переміщуються усередині клітини. Головне завдання їх - розчинення чужорідних частинок, тобто усунення "ворогів" як відмерлих ділянок клітинних структур, бактерій та інших молекул.

  Рідкий вміст насичений ферментами, тому лізосоми беруть участь у розщепленні макромолекул до мономерних ланок.

  Пероксисоми – невеликі овальні або круглі органели, що мають одинарну мембрану. Заповнені рідким вмістом, що включає велику кількість різних ферментів. Є одними з основних споживачів кисню. Свої функції виконують залежно від типу клітини, де знаходяться. Можливий синтез мієліну для оболонки нервових волокон, а також можуть здійснювати окислення та знешкодження токсичних речовин та різних молекул.

  Мітохондрії

  Ці структури зовсім недаремно називають силовими (енергетичними) станціями клітини. Адже саме у них відбувається утворення головних енергоносіїв – молекул аденозинтрифосфорної кислоти, або АТФ. На вигляд нагадують квасолину. Мембрана, що обмежує мітохондрію від цитоплазми, подвійна. Внутрішня структура сильно складчаста збільшення поверхні синтезу АТФ. Складки мають назву кристи, що містять велику кількість різних ферментів для каталізування процесів синтезу.

  

  Найбільше мітохондрій мають м'язові клітини в організмах тварин і людини, тому що саме вони вимагають підвищеного вмісту та витрати енергії.

  Явище циклозу

  Рух цитоплазми у клітині має назву циклозу. Воно складається з кількох типів:

  • коливальне;
  • ротаційне, або кругове;
  • струйчасте.

  Будь-який рух необхідний забезпечення низки важливих функцій цитоплазми: повноцінного переміщення органоїдів всередині гіалоплазми, рівномірного обміну поживними речовинами, газами, енергією, виведення метаболітів.

  Циклоз відбувається як у рослинних, так і в тваринних клітинах, без винятків. Якщо він припиняється, організм гине. Тому цей процес – це ще й показник життєдіяльності істот.

  Таким чином, можна зробити висновок про те, що цитоплазма тваринної клітини, рослинної, будь-якої еукаріотичної – дуже динамічна, жива структура.

  Відмінність цитоплазми тваринної та рослинної клітини

  Насправді відмінностей небагато. Загальний план будівлі, виконувані функції цілком схожі. Проте деякі розбіжності все ж таки є. Так наприклад:

  
  

  В інших відносинах обидві структури ідентичні за складом та будовою цитоплазми. Може змінюватись кількість тих чи інших елементних ланок, але наявність їх обов'язково. Тому значення цитоплазми у клітині як рослин, і тварин однаково велике.

  Роль цитоплазми у клітині

  Значення цитоплазми у клітині велике, а то й сказати, що його визначальне. Адже це основа, в якій розташовуються всі життєво важливі структури, тому переоцінити її складно. Можна сформулювати кілька основних пунктів, які розкривають це значення.

  1. Саме вона поєднує всі складові частини клітини в одну комплексну єдину систему, що здійснює процеси життєдіяльності злагоджено та сукупно.
  2. Завдяки воді, що входить до складу, цитоплазма в клітині виконує функції середовища для численних складних біохімічних взаємодій і фізіологічних перетворень речовин (гліколіз, харчування, газообмін).
  3. Це основна "ємність" існування всіх органоїдів клітини.
  4. За рахунок мікрофіламентів та трубочок формує цитоскелет, пов'язуючи органоїди та дозволяючи їм пересуватися.
  5. Саме в цитоплазмі зосереджено низку біологічних каталізаторів - ферментів, без яких не відбувається жодна біохімічна реакція.

  Підсумовуючи, слід сказати таке. Роль цитоплазми у клітині практично ключова, оскільки вона - основа всіх процесів, середовище життя та субстрат для реакцій.

Що таке цитоплазма? Яка її будова та склад? Які функції вона виконує? У цій статті ми докладно відповімо на ці запитання. Крім того, ми розглянемо структурні особливості цитоплазми та її властивості, а також поговоримо про поділ будову клітинних мембран і найважливіші клітинні органоїди.

Структурні одиниці всіх тканин та органів клітини. Два типи їх структурної організації

Відомо, що клітини утворюють тканини всіх рослин та тварин. Ці структурні одиниці всього живого можуть відрізнятися за формою, розмірами і навіть за внутрішньою будовою. Але в той же час вони мають схожі принципи в процесах життєдіяльності, у тому числі в обміні речовин, зростанні та розвитку, дратівливості та мінливості. Найпростіші форми життя складаються з єдиної клітини і розмножуються поділом.
Вченими було виділено два типи організації клітинної структури:

• прокаріотичний;
• еукаріотичний.

Вони мають безліч відмінностей у своїй будові. У структурно оформлене ядро ​​відсутнє. Її єдина хромосома знаходиться у цитоплазмі, тобто ніяк не відділяється з інших елементів. Така будова властива бактеріям. Їхня цитоплазма бідна за складом структур, але в ній є дрібні рибосоми. Еукаріотична влаштована набагато складніше прокаріотичної клітини. Її ДНК, пов'язана з білком, знаходиться в хромосомах, що знаходяться в відокремленому клітинному органоїді - ядрі. Воно відокремлюється від інших органоїдів клітини пористою мембраною та складається з таких елементів як: хроматин, ядерний сік та ядерце. Проте є щось спільне у двох типів клітинної організації. І прокаріоти, і еукаріоти мають оболонку. А їхній внутрішній вміст представлений особливим колоїдним розчином, в якому знаходяться різні органоїди та тимчасові включення.

цитоплазма. Її склад та функції

Отже, переходимо до суті нашого дослідження. Що таке цитоплазма? Давайте розглянемо докладніше цю клітинну освіту. Цитоплазма є архіважною складовою клітини, що розташовується між ядром і плазматичною мембраною. Напіврідка, вона пронизана канальцями, мікротрубочками, мікрофіламентами та філаментами. Також під цитоплазмою можна розуміти колоїдний розчин, що характеризується рухом колоїдних частинок та інших компонентів. У цьому рідкому середовищі, що складається з води, різних органічних і неорганічних сполук, розташовуються клітинні структури-органоїди, а також тимчасові включення. Найважливіші функції цитоплазми є такими. Вона здійснює оформлення всіх клітинних компонентів у єдину систему. Завдяки наявності канальців та мікротрубочок цитоплазма виконує функцію клітинного скелета та надає середовище для здійснення фізіологічних та біохімічних процесів. Крім цього, вона дає можливість для функціонування всіх клітинних органоїдів та забезпечує пересування. Ці функції клітини цитоплазми надзвичайно важливі, оскільки дозволяють структурній одиниці всього живого здійснювати свою нормальну життєдіяльність. Тепер ви знаєте що таке цитоплазма. А також обізнані про те, яке становище у клітині вона займає та яку "роботу" виконує. Далі ми розглянемо склад та структуру колоїдного розчину докладніше.

Чи є відмінності у цитоплазмі рослинної та тваринної клітин?

Мембранними органоїдами, що знаходяться в колоїдному розчині, вважаються ендоплазматична мережа, мітохондрії, лізосоми, пластиди та зовнішня цитоплазматична мембрана. У клітинах тварин та рослин склад напіврідкого середовища відрізняється. Цитоплазма має спеціальні органоїди - пластиди. Вони є специфічними білковими тільцями, які розрізняються за функціями, формою і забарвлюються пігментами в різні кольори. Пластиди розташовуються в цитоплазмі та здатні пересуватися разом із нею. Вони ростуть, розмножуються та виробляють органічні сполуки, що містять ферменти. Цитоплазма у рослинній клітині має три види пластид. Жовті або оранжеві називаються хромопластами, зелені – хлоропластами, а безбарвні – лейкопластами. Є ще одна характерна особливість - комплекс Гольджі представлений диктіосомами, розсіяними по цитоплазмі. У клітинах тварин, на відміну рослинних, є два шари цитоплазми. Зовнішній називається ектоплазма, а внутрішній – ендоплазма. Перший шар прилягає до клітинної мембрани, а другий знаходиться між ним і пористою ядерною мембраною. Ектоплазма має у своєму складі велику кількість мікрофіламенту – ниток із молекул глобулярного білка актину. Ендоплазма містить різні органоїди, гранули та характеризується меншою в'язкістю.

Гіалоплазма в еукаріотичній клітині

Основу цитоплазми еукаріотів становить так звана гіалоплазма. Вона є слизовим, безбарвним, неоднорідним розчином, у якому постійно протікають процеси обміну речовин. Гіалоплазма (тобто матрикс) це зі складною будовою. До її складу включаються розчинні РНК та білки, ліпіди та полісахариди. Ще в гіалоплазмі міститься значна кількість нуклеотидів, амінокислот, а також іонів неорганічних сполук типу Na- або Са2+.

Матрикс немає гомогенної структури. Він представлений у двох формах, які називаються гель (тверда) та золь (рідка). Поміж ними відбуваються взаємопереходи. У рідкій фазі є система найтонших білкових ниток, які називаються мікротрабекулами. Вони пов'язують усі структури усередині клітини. А в місцях їхнього перетину знаходяться групи рибосом. Мікротрабекули разом із мікротрубочками та мікрофіламентами формують цитоплазматичний скелет. Він визначає та впорядковує місце розташування всіх клітинних органел.

Органічні та неорганічні речовини у колоїдному розчині клітини

Розгляньмо, який же хімічний склад цитоплазми? Речовини, що містяться в клітині, можна класифікувати на дві групи – органічні та неорганічні. Перша представлена ​​білками, вуглеводами, жирами та нуклеїновими кислотами. Вуглеводи в цитоплазмі представлені моно-, ді-і полісахаридами. До моносахаридів, безбарвних кристалічних речовин, зазвичай солодкуватим на смак, відносять фруктозу, глюкозу, рибозу і т. д. Великі молекули полісахаридів складаються з моносахаридів. У клітині вони представлені крохмалем, глікогеном та целюлозою. Ліпіди, тобто молекули жирів, утворюються залишками гліцерину та жирних кислот. Структура цитоплазми: неорганічні речовини представлені насамперед водою, яка, зазвичай, становить до 90% маси. Вона виконує у цитоплазмі важливі функції.

Вода є універсальним розчинником, надає пружність, бере безпосередню участь у переміщенні речовин як усередині, і між клітинами. Що стосується макроелементів, що формують основу біополімерів, то понад 98% всього складу цитоплазми займають кисень, водень, вуглець та азот. Крім них у клітині містяться натрій, кальцій, сірка, магній, хлор та ін. Мінеральні солі знаходяться у вигляді аніонів та катіонів, при цьому їх співвідношення визначає кислотність середовища.

Властивості колоїдного розчину в клітці

Розглянемо далі, які є основні властивості цитоплазми. По-перше, це незмінний циклоз. Він є внутрішньоклітинним рухом цитоплазми. Вперше воно було зафіксовано та описано у 18-му столітті італійським ученим Корті. Циклоз здійснюється у всій протоплазмі, у тому числі й у тяжах, що пов'язують цитоплазму із ядром. Якщо рух з якихось причин припиняється – гине еукаріотична клітина. Цитоплазма обов'язково перебуває у постійному циклозі, який можна знайти по переміщенню органоїдів. Швидкість руху матриксу залежить від різних факторів, у тому числі від світла та температури. Наприклад, в епідермісі луски цибулі швидкість циклозу становить близько 6 м/с. Рух цитоплазми в рослинному організмі має величезний вплив на його зростання та розвиток, сприяючи транспорту речовин між клітинами. Другою важливою властивістю є в'язкість колоїдного розчину. Вона сильно варіюється залежно від виду організму. У деяких живих істот в'язкість цитоплазми може трохи перевищувати в інших, навпаки, досягати в'язкості гліцерину. Вважається, що залежить від обміну речовин. Чим інтенсивнішим відбувається обмін, тим нижче стає в'язкість колоїдного розчину.

Ще однією важливою властивістю є напівпроникність. Цитоплазма у складі має прикордонні мембрани. Вони, завдяки особливій своїй будові, мають змогу вибірково пропускати молекули одних речовин і не пропускати інших. цитоплазми грає найважливішу роль процесі життєдіяльності. Вона не стала протягом життя, змінюється з віком і збільшується у рослинних організмів при підвищенні інтенсивності освітлення і температури. Важко переоцінити значення цитоплазми. Вона бере участь у енергетичному обміні, транспорті поживних речовин, виведенні екзотоксинів. Також матрикс вважається осмотичним бар'єром і бере участь у регуляції процесів розвитку, зростання та клітинного поділу. У тому числі цитоплазма відіграє велику роль при реплікації ДНК.

Особливості клітинного розмноження

Всі рослинні та тваринні клітини розмножуються поділом. Відомо три види - непряме, пряме та редукційне. Перший інакше називається амітоз. Непряме розмноження відбувається в такий спосіб. Спочатку "перешнуровується" ядро, а потім відбувається розподіл цитоплазми. Через війну формуються дві клітини, які поступово виростають до розмірів материнської. Такий вид розподілу у тварин зустрічається дуже рідко. Як правило, у них відбувається непрямий поділ, тобто мітоз. Воно значно складніше амітозу і характеризується тим, що відбувається посилення синтезу в ядрі та подвоєння кількості ДНК. Мітоз має чотири фази, які називаються - профаза, метафаза, анафаза та телофаза.

• Перша фаза характеризується формуванням клубка хроматинових ниток дома ядра, а згодом хромосом як «шпильок». У цей період відбувається розбіжність центріолей до полюсів та формування ахроматинового веретена поділу.
• Другий етап мітозу відрізняється тим, що хромосоми, досягаючи максимальної спіралізації, починають розташовуватися на екваторі клітини впорядковано.
• У третій фазі відбувається розщеплення хромосоми на дві хроматиди. При цьому нитки веретена скорочуються та відтягують дочірні хромосоми до протилежних полюсів.
• У четвертій фазі мітозу відбувається диспіралізація хромосом, і навіть формування навколо них ядерної оболонки. Одночасно відбувається розподіл цитоплазми. У дочірніх клітин є диплоїдний набір хромосом.

Редукційне поділ властиве виключно статевим клітинам. За такого типу клітинного розмноження відбувається формування з хромосом парних утворень. Виняток становить одна непарна хромосома. В результаті редукційного поділу у двох дочірніх клітинах виходить половинний набір хромосомний. Непарна знаходиться лише в одній дочірній клітці. Статеві клітини, що мають половинний набір хромосом, дозрілі та здатні до запліднення, називаються жіночою та чоловічою гаметами.

Поняття цитоплазматичної мембрани

У всіх клітин тварин, рослин і навіть найпростіших бактерій є особливий поверхневий апарат, який обмежує і захищає матрикс від зовнішнього середовища. Цитоплазматична мембрана (плазмалема, клітинна мембрана, плазматична мембрана) є вибірково проникним шаром молекул (протеїни, фосфоліпіди), який охоплює цитоплазму. Він включає три підсистеми:

• плазматичну мембрану;
• надмембранний комплекс;
• субмембранний опорно-скоротливий апарат гіалоплазми

Будова мембрани цитоплазми така: вона містить два шари молекул ліпідів (бішар), при цьому кожна така молекула має хвіст та голівку. Хвости звернені один до одного. Вони гідрофобні. Головки гідрофільні та звернені всередину та назовні клітини. У бішар включені молекули білка. Причому він асиметричний, а в моношарах розташовуються різні ліпіди. Наприклад, в еукаріотичній клітині молекули холестерину знаходяться у внутрішній половині мембрани, що прилягає до цитоплазми. Гліколіпіди розташовуються виключно у зовнішньому шарі, причому їх вуглеводні ланцюги завжди спрямовані назовні. Цитоплазматична мембрана виконує найважливіші функції, у тому числі обмежує внутрішній вміст клітини від зовнішнього середовища, дозволяє проникати певним речовинам (глюкозі, амінокислотам) усередину клітини. Плазмалемма здійснює перенесення речовин внутрішньо клітини, і навіть їх виведення назовні, тобто виділення. Через пори проникають вода, іони та дрібні молекули речовин, а великі тверді частинки транспортуються у клітину за допомогою фагоцитозу. На поверхні мембрана утворює мікроворсинки, вп'ячування та випинання, що дозволяє не тільки ефективно всмоктувати та виділяти речовини, а й з'єднуватися з іншими клітинами. Мембрана надає можливість прикріплення «одиниці всього живого» до різних поверхонь та сприяє руху.

Органоїди у складі цитоплазми. Ендоплазматична мережа та рибосоми

Крім гіалоплазми, цитоплазма містить у собі безліч мікроскопічних органоїдів, які різняться за будовою. Їх присутність у рослинних та тваринних клітинах свідчить про те, що всі вони виконують найважливіші функції та життєво необхідні. Якоюсь мірою ці морфологічні утворення можна порівняти з органами тіла людини або тварин, що й дало змогу називати їх органоїдами. У цитоплазмі розрізняють видимі у світловий мікроскоп органели -пластинчастий комплекс, мітохондрії та центросому. За допомогою електронного мікроскопа в матриксі виявляються мікротрубочки, лізосоми, рибосоми та плазматична мережа. Цитоплазма клітинна пронизана різними каналами, які отримали назву «ендполазматическая мережу». Їхні мембранні стінки контактують з усіма іншими органелами і становлять єдину систему, що здійснює енергетичний обмін, а також переміщення всередині клітини речовин. У стінках цих каналів знаходяться рибосоми, які виглядають як найдрібніші гранули. Вони можуть розташовуватися поодиноко або групами. Рибосоми складаються з практично рівної кількості рибонуклеїнової кислоти та білків. Також до їх складу включено магній. Рибосоми можуть перебувати у каналах ЭПС, а й вільно лежати у цитоплазмі, і навіть зустрічатися у ядрі, де вони й утворюються. Сукупність каналів, що мають рибосоми, називаються гранулярною ендоплазматичною мережею. Там, крім рибосом, розташовуються ферменти, сприяють синтезу вуглеводів і жирів. У внутрішніх порожнинах каналів є продукти життєдіяльності клітини. Іноді у розширеннях ЕПС формуються вакуолі – та обмежені мембраною. Ці органоїди підтримують тургорний тиск. Лізосоми є дрібними утвореннями овальної форми. Вони розпорошені по цитоплазмі. Формуються лізосоми в ЕПС або комплекс Гольджі, де наповнюються гідролітичними ферментами. Лізосоми призначені для травлення частинок, що потрапили всередину клітини внаслідок фагоцитозу.

Цитоплазма: будова та функції її органоїдів. Пластинчастий комплекс Гольджі, мітохондрії та центросома

Комплекс Гольджі представлений у рослинних клітинах окремими тільцями, оформленими мембранами, а тварин - канальцями, бульбашками і цистернами. Цей органоїд призначений для хімічної зміни, ущільнення та подальшого виведення в цитоплазму продуктів клітинної секреції. Також у ньому здійснюється синтез полісахаридів та утворення глікопротеїдів. Мітохондрії - це тільця паличкоподібної, ниткоподібної або зернистої форми. Вони обмежуються двома мембранами, які складаються з подвійних шарів фосфоліпідів та білків. Від внутрішніх мембран цих органел відходять крист, на стінках яких знаходяться ферменти. З їхньою допомогою відбувається синтез аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). Мітохондрії іноді називають «клітинними електростанціями», оскільки вони постачають значну частину аденозинового трифосфату. Він використається клітиною як джерело хімічної енергії. Крім того, мітохондрії виконують інші функції, в тому числі: передачу сигналів, некроз клітин, клітинне диференціювання. Центросома (клітинний центр) складається із двох центріолей, які розташовуються під кутом один до одного. Цей органоїд є у всіх тварин та рослин (крім найпростіших та нижчих грибів) та відповідає за визначення полюсів при мітозі. У клітині, що ділиться, спочатку розділяється центросома. При цьому утворюється ахроматинове веретено, яке задає орієнтири хромосом, що розходяться до полюсів. Крім зазначених органоїдів у клітині можуть бути і органели спеціального призначення, наприклад, вії та джгутики. Також на певних етапах життєдіяльності в ній можуть бути включення, тобто тимчасові елементи. Наприклад, такі поживні речовини як: крапельки жиру, білки, крохмаль, глікоген тощо.

Лімфоцити – найважливіші клітини імунної системи

Лімфоцити - це важливі клітини, що відносяться до групи лейкоцитів крові людини та тварин та беруть участь у імунологічних реакціях. Вони поділяються за розміром та структурними особливостями на три підгрупи:

• малі – діаметром менше 8 мкм;
• середні – діаметром від 8 до 11 мкм;
• великі – діаметром понад 11 мкм.

Малі лімфоцити переважають у крові тварин. Вони мають велике ядро ​​округлої форми, що переважає обсяг цитоплазми. Цитоплазма лімфоцитів цієї підгрупи виглядає як ядерний обідок або серп, який належить до будь-якої сторони ядра. Часто в матриксі міститься кілька азурофільних гранул дрібного розміру. Мітохондрії, елементи пластинчастого комплексу та канальці ЕПС нечисленні та знаходяться біля ядерного поглиблення. Середні та великі лімфоцити влаштовані дещо інакше. Їхні ядра мають бобоподібну форму, містять меншу кількість конденсованого хроматину. Вони легко розрізнити ядерце. Цитоплазма лімфоцитів другої та третьої груп має більш широкий обідок. Відомо два класи лімфоцитів, так звані В- та T-лімфоцити. Перші утворюються у тварин у мієловидній тканині кісткового мозку. Ці клітини мають здатність утворювати імуноглобуліни. З їх допомогою В-лімфоцити взаємодіють із антигенами, розпізнаючи останніх. Т-лімфоцити утворюються з кістковомозкових клітин у тимусі (у його кірковій частині часточок). В їх цитоплазматичній мембрані знаходяться поверхневі антигени гістосумісності, а також численні рецептори, за допомогою яких здійснюється розпізнавання чужорідних частинок. Малі лімфоцити переважно представлені T-лімфоцитами (більше 70%), серед яких є велика кількість довгоживучих клітин. Переважна більшість B-лімфоцитів живе недовго - від одного тижня до місяця.

Сподіваємося, наша стаття виявилася корисною, і тепер ви знаєте, що таке цитоплазма, гіалоплазма та плазмелема. А також обізнані, які функції, будова та значення для життєдіяльності організму цих клітинних утворень.

Сьогодні ви зможете дізнатись, що таке цитоплазма в біології. Крім цього, пропонуємо звернути увагу на безліч цікавих питань:

1. Організація клітини.
2. Гіалоплазма.
3. Властивості та функції цитоплазми.
4. Органоїди і таке інше.

Спочатку пропонуємо ввести для невідомого терміна визначення. Цитоплазма - це частина клітини, що знаходиться поза ядра і обмежується мембраною. Весь вміст клітини, включаючи ядро ​​– це протоплазма.

Важливо звернути увагу, що саме тут відбуваються важливі метаболічні процеси. У цитоплазмі відбувається:

• поглинання іонів та інших метаболітів;
• транспортування;
• освіту енергії;
• синтез білкових та небілкових продуктів;
• клітинне травлення тощо.

Всі перераховані вище процеси підтримують життєздатність клітини.

Типи структурної організації клітини

Ні для кого не секрет, що всі тканини та органи утворені з найдрібніших частинок – клітин.

Вчені змогли виділити лише два їхні види:

• прокаріотичні;
• еукаріотичні.

Найпростіші форми життя містять одну-єдину клітину і розмножуються за допомогою її поділу. Наведені дві форми клітин мають деякі відмінності та подібності. У прокаріотичних клітинах відсутнє ядро, а хромосома знаходиться у цитоплазмі (що таке цитоплазма в біології було сказано раніше). Ця будова є у бактерій. Інша справа – еукаріотична клітина. Про неї ми поговоримо у наступному розділі.

Еукаріотична клітина

Цей вид має більш складну будову. ДНК пов'язана з білком і знаходиться в хромосомах, які, у свою чергу, знаходяться в ядрі. Цей органоїд відокремлений мембраною. Незважаючи на велику кількість відмінностей, клітини мають щось спільне - внутрішній вміст наповнений колоїдним розчином.

Цитоплазма клітини (або колоїдний розчин) є важливою складовою. Вона має напіврідкий стан. Там же ми можемо виявити:

• канальці;
• мікротрубочки;
• мікрофіламенти;
• філаменти.

Цитоплазма – це колоїдний розчин, у якому відбувається рух колоїдних частинок та інших компонентів. Сам розчин складається з води та інших сполук (як органічних, так і неорганічних). Саме в цитоплазмі розташовуються органоїди та тимчасові включення.

Відмінності між цитоплазмою рослинної та тваринної клітини

Визначення цитоплазми ми вже запровадили, тепер виявимо відмінності колоїдного розчину у тварин та рослинних клітин.

1. Цитоплазма рослинної клітки. У її складі ми можемо виявити пластиди, яких налічується три види: хлоропласти, хромопласти і лейкопласти.
2. Цитоплазма тваринної клітки. В даному випадку ми можемо спостерігати два шари цитоплазми – ектоплазму та ендоплазму. Зовнішній шар (ектоплазма) містить безліч мікрофіламенту, а внутрішній шар - органоїди та гранули. При цьому ендоплазма менш в'язка.

Гіалоплазма

Основа цитоплазми клітини – гіалоплазма. Що це таке? Гіалоплазма – це розчин, який неоднорідний за своїм складом, слизовий та безбарвний. Саме у цьому середовищі протікає обмін речовин. Часто застосовується щодо гіалоплазми термін "матрікс".

До складу входять:

• білки;
• ліпіди;
• полісахариди;
• нуклеотиди;
• амінокислоти;
• іони неорганічних сполук.

Гіалоплазма представлена ​​двома формами:

• гель;
• золь.

Між двома даними фазами є взаємопереходи.

Речовини колоїдного розчину клітини

Що таке цитоплазма в біології, ми пояснили, тепер пропонуємо переходити до розгляду хімічного складу колоїдного розчину. Усі речовини, що входять до складу клітини, можна розділити на дві великі групи:

• органічні;
• неорганічні.

У першій групі перебувають:

• білки;
• вуглеводи (моносахариди, дисахариди та полісахариди);
• жири;
• нуклеїнові кислоти.

Трохи докладніше про вуглеводи. Моносахариди - фруктоза, глюкоза, рибоза та інші. Великі полісахариди складаються з моносахаридів - крохмалю, глікогену та целюлози.

• вода (дев'яносто відсотків);
• кисень;
• водень;
• вуглець;
• азот;
• натрій;
• кальцій;
• сірка;
• хлор і таке інше.

Властивості цитоплазми

Говорячи про те, що таке цитоплазма в біології, не можна оминути питання про властивості колоїдного розчину.

Перша і дуже важлива особливість- Циклоз. Іншими словами, це рух, який відбувається усередині клітини. Якщо цей рух зупиняється, то клітина відразу ж гине. Швидкість циклозу безпосередньо залежить від деяких факторів, таких як:

• світло;
• температура і таке інше.

Друга властивість – в'язкість. Цей показник змінюється залежно від організму. В'язкість цитоплазми залежить від обміну речовин.

Третя особливість – напівпроникність. Наявність прикордонних мембран у цитоплазмі дозволяє деякі молекули пропускати, інші затримувати. Ця виборча проникність грає значної ролі у життєдіяльності клітини.

Органоїди цитоплазми

Усі органоїди, що входять до складу клітини, можна поділити на дві групи.

1. Мембранні. Це замкнені порожнини (вакуоля, мішечок, цистерна). Цю назву вони отримали, тому що вміст органоїду відокремлений від цитоплазми за допомогою мембрани. У цьому все мембранні органоїди можна розділити ще дві групи: одномембранные і двумембранные. До перших відносять ендоплазматичний ретикулум, комплекс Гольджі, лізосоми, пероксисоми. Важливо помітити, що це одномембранные органоїди взаємопов'язані між собою створюють єдину систему. До двомембранних органоїдів відносять мітохондрії та пластиди. Вони мають складну структуру, а від цитоплазми їх відокремлюють дві мембрани.
2. Немембранні. Сюди відносяться фібрилярні структури та рибосоми. До перших відносять мікрофіламенти, мікрофібрили та мікротрубочки.

Крім органоїдів, до складу цитоплазми входять включення.

Функції цитоплазми

До функцій цитоплазми відносяться:

• заповнення ділянки клітини;
• зв'язування клітинних компонентів;
• об'єднання компонентів клітини у єдине ціле;
• визначення положення органел;
• провідник для хімічних та фізичних процесів;
• підтримання внутрішнього тиску в клітині, об'єму, пружності.

Як бачите, значення цитоплазми дуже велике для всіх клітин як еукаріотичних, так і прокаріотичних.

Цитоплазмаобов'язкова частина клітини, укладена між плазматичною мембраною і ядром і являє собою гіалоплазму -основна речовина цитоплазми, органоїди- постійні компоненти цитоплазми та включення- тимчасові компоненти цитоплазми. Хімічний складцитоплазми різноманітний. Її основу становить вода (60-90% усієї маси цитоплазми). Цитоплазма багата білками, до складу її можуть входити жири та жироподібні речовини, різні органічні та неорганічні сполуки. Цитоплазма має лужну реакцію. Одна з характерних рис цитоплазми - постійний рух (Циклоз).Воно виявляється, перш за все, переміщення органел клітини, наприклад хлоропластів. Якщо рух цитоплазми припиняється, клітина гине, оскільки тільки перебуваючи у постійному русі, вона може виконувати свої функції.

Основна речовина цитоплазми гіалоплазма (цитозоль)- є безбарвним, слизовим, густим і прозорим колоїдним розчином. Саме в ній протікають усі процеси обміну речовин, вона забезпечує взаємозв'язок ядра та всіх органоїдів. Залежно від переважання в гіалоплазмі рідкої частини або великих молекул розрізняють дві форми гіалоплазми: золь -більш рідка гіалоплазма та гель- густіша гіалоплазма. Між ними можливі взаємопереходи: гель легко перетворюється на золь і навпаки.

Клітинні оболонкиЕукаріотичні організми мають різну будову, але завжди до цитоплазми прилягає плазматична мембрана, на її поверхні утворюється зовнішній шар. У тварин він називається глікокаліксом(утворений глікопротеїнами, гліколіпідами, ліпопротеїнами), у рослин - клітинною стінкоюіз потужного шару волокон клітковини.

Будова мембран. Усі біологічні мембрани мають загальні структурні особливості та властивості. В даний час загальноприйнята рідинно-мозаїчна модельбудови мембрани (модель сендвіча). Основу мембрани становить ліпідний бішар, утворений в основному фосфоліпідами.У бислое хвости молекул у мембрані звернені друг до друга, а полярні головки - назовні, до води. Крім ліпідів до складу мембрани входять білки (загалом 60%). Вони визначають більшість специфічних функцій мембрани. Молекули білків не утворюють суцільного шару, розрізняють периферичні білки- білки, що розташовуються на зовнішній або внутрішній поверхні ліпідного бісла, напівінтегральні білки- білки, занурені в ліпідний бішар на різну глибину, інтегральні,або трансмембранні білки- білки, що пронизують мембрану наскрізь, контактуючи при цьому із зовнішньою, і з внутрішнім середовищем клітини.

Мембранні білки можуть виконувати різні функції: транспорт певних молекул, каталіз реакцій, що відбуваються на мембранах, підтримка структури мембран, отримання та перетворення сигналів з навколишнього середовища.

До складу мембран може входити від 2 до 10% вуглеводів. Вуглеводний компонент мембран зазвичай представлений олігосахаридними або полісахаридними ланцюгами, пов'язаними з молекулами білків (глікопротеїни) або ліпідів (гліколіпіди). В основному вуглеводи розміщуються на зовнішній поверхні мембрани. Вуглеводи забезпечують рецепторні функції мембрани. У тварин клітинах глікопротеїни утворюють надмембранний комплекс. глікокалікс,має товщину кілька десятків нанометрів. У ньому відбувається позаклітинне травлення, розташовуються багато рецепторів клітини, з його допомогою, мабуть, відбувається адгезія клітин.

Молекули білків і ліпідів рухливі, здатні переміщатися головним чином площині мембрани. Товщина плазматичної мембрани загалом 7,5 нм.

Функції мембран.

1. Вони відокремлюють клітинний вміст від зовнішнього середовища.

2. Регулюють обмін речовин між клітиною та середовищем.

3. Поділяють клітини на компартаменти, призначені для перебігу різних реакцій.

4. Багато хімічних реакцій протікають на ферментативних конвеєрах, що розташовуються на самих мембранах.

5. Забезпечують зв'язок між клітинами у тканинах багатоклітинних організмів.

6. На мембранах розташовуються рецепторні ділянки для розпізнавання зовнішніх стимулів.

Одна з основних функцій мембрани - транспортна, що забезпечує обмін речовин між клітиною та зовнішнім середовищем. Мембрани мають властивість виборчої проникності, тобто добре проникні для одних речовин або молекул і погано проникні (або зовсім непроникні) для інших. Існують різні механізми транспортування речовин через мембрану. Залежно від необхідності використання енергії для транспортування речовин розрізняють : пасивний транспорт- Транспорт речовин, що йде без витрат енергії; активний транспорт -транспорт, що йде із витратами енергії.

В основі пасивного транспорту лежить різниця концентрацій та зарядів. При пасивному транспорті речовини завжди переміщуються з області з більш високою концентрацією в область з нижчою, тобто градієнт концентрації.

Розрізняють три основних механізми пасивного транспорту:проста дифузія- транспорт речовин безпосередньо через ліпідний бислой. Через нього легко проходять гази, неполярні чи малі незаряджені полярні молекули. Чим менше молекула і чим більше вона жиророзчинна, тим швидше вона проникає через мембрану. Цікаво, що полярні молекули води дуже швидко проникають через ліпідний бішар. Це тим, що її молекули малі й електрично нейтральні. Дифузію води через мембрани називають осмосом.

Дифузія через мембранні канали.Заряджені молекули та іони (Na + , К + , Са 2+ , С1~) не здатні проходити через ліпідний бислой шляхом простої дифузії, проте вони проникають через мембрану, завдяки наявності в ній особливих каналоутворюючих білків, що формують пори. Більшість води проходить мембрану через канали, утворені білками-аквапоринами.

Полегшена дифузія- транспорт речовин з допомогою спеціальних транспортних білків, кожен із яких відповідає за транспорт певних молекул чи груп родинних молекул. Вони взаємодіють з молекулою речовини, що переноситься, і яким-небудь способом переміщують її крізь мембрану. Так у клітину транспортуються цукру, амінокислоти, нуклеотиди та багато інших полярних молекул.

Необхідність активного транспортувиникає тоді, коли необхідно забезпечити перенесення через мембрану молекул проти електрохімічного градієнта. Цей транспорт здійснюється білками-переносниками, діяльність яких потребує витрат енергії. Джерелом енергії є молекули АТФ. Однією з найбільш вивчених систем активного транспорту є натрій-калієвий насос. Концентрація К+ усередині клітини значно вища, ніж за її межами, a Na+ – навпаки. Тому К+ через водяні пори мембрани пасивно дифундує з клітини, a Na+ – у клітину. Разом з тим для нормального функціонування клітини важливо підтримувати певне співвідношення іонів К+ та Na+ у цитоплазмі та у зовнішньому середовищі. Це виявляється можливим тому, що мембрана завдяки наявності натрій-калієвого насоса активно перекачує Na + з клітини, а К + в клітину. На роботу натрій-калієвого насоса витрачається майже третина всієї енергії, необхідної для життєдіяльності клітини. За один цикл роботи насос викачує з клітини 3 іони Na ​​+ і закачує 2 іони К+. До + швидше пасивно дифундує з клітини, ніж Na + у клітину.

Клітина має механізми, завдяки яким може здійснювати транспорт через мембрану великих частинок та макромолекул. Процес поглинання макромолекул клітиною називається ендоцитозом. При ендоцитозі плазматична мембрана утворює вп'ячування, краї її зливаються, і відбувається відшнурівування в цитоплазму структур, відмежованих від цитоплазми одиночною мембраною, що є частиною зовнішньої цитоплазматичної мембрани. Розрізняють два типи ендоцитозу: фагоцитоз- захоплення та поглинання великих частинок (наприклад, фагоцитоз лімфоцитів, найпростіших та ін.) та піноцитоз -процес захоплення та поглинання крапель рідини з розчиненими в ній речовинами.

Екзоцитоз- процес виведення різних речовин із клітини. При екзоцитозі мембрана пляшечки зливається із зовнішньою цитоплазматичною мембраною, вміст везикули виводиться за межі клітини, а її мембрана включається до складу зовнішньої цитоплазматичної мембрани.

Органоїди клітини

Органоїди (органели)- постійні клітинні структури, щоб забезпечити виконання клітиною специфічних функций. Кожен органоїд має певну будову та виконує певні функції.

Розрізняють: мембранні органоїди - мають мембранну будову, причому вони можуть бути одномембранними (ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, лізосоми, вакуолі рослинних клітин) та двомембранними (мітохондрії, пластиди, ядро).

Крім мембранних можуть бути і немембранні органоїди - не мають мембранної будови (хромосоми, рибосоми, клітинний центр і центріолі, вії та джгутики з базальними тільцями, мікротрубочки, мікрофіламенти).

Одномембранні органоїди:

1. Ендоплазматичний ретикулум (ЕПР).Є системою мембран, що формують цистерни і канали, з'єднаних один з одним і обмежують єдиний внутрішній простір - порожнини ЕПР.Мембрани з одного боку пов'язані із зовнішньою цитоплазматичною мембраною, з іншого - із зовнішньою оболонкою ядерної мембрани. Розрізняють два види ЕПР: шорсткий (гранулярний),містить на своїй поверхні рибосоми і являє собою сукупність сплощених мішечків, і гладкий (агранулярний),мембрани якого рибосом не несуть.

Функції: розділяє цитоплазму клітини на ізольовані відсіки, забезпечуючи тим самим просторове відмежування один від одного безлічі паралельно йдуть різних реакцій, Здійснює синтез і розщеплення вуглеводів і ліпідів (гладкий ЕПР) і забезпечує синтез білка (шорсткий ЕПР), а накопичує потім транспортує до органоїдів клітини продукти біосинтезу.

2. Апарат Гольджі.Органоїд, зазвичай, розташований біля клітинного ядра (у тваринних клітинах часто поблизу клітинного центру). Є стопкою сплощених цистерн з розширеними краями, з якою пов'язана система дрібних одномембранних бульбашок (бульбашки Гольджі). Кожна стопка зазвичай складається з 4-6 цистерн. Число стосів Гольджі в клітці коливається від однієї до кількох сотень.

Найважливіша функція комплексу Гольджі – виведення з клітини різних секретів (ферментів, гормонів), тому він добре розвинений у секреторних клітинах. Тут відбувається синтез складних вуглеводів із простих цукрів, дозрівання білків, утворення лізосом.

3. Лізосоми.Найдрібніші одномембранні органоїди клітини, що є бульбашками діаметром 0,2-0,8 мкм, що містять до 60 гідролітичних ферментів, активних у слабокислому середовищі.

Утворення лізосом відбувається в апараті Гольджі, куди з ЕПР надходять синтезовані у ньому ферменти. Розщеплення речовин за допомогою ферментів називають лізисом, звідси і назва органоїду.

Розрізняють: первинні лізосоми - лізосоми, що відшнурувалися від апарату Гольджі та містять ферменти в неактивній формі, та вторинні лізосоми - лізосоми, що утворилися в результаті злиття первинних лізосом з піноцитозними або фагоцитозними вакуолями; у них відбувається перетравлення та лізис, що надійшли в клітину речовин (тому часто їх називають травними вакуолями).

Продукти перетравлення засвоюються цитоплазмою клітини, але частина матеріалу так і залишається неперетравленою. Вторинна лізосома, що містить цей неперетравлений матеріал, називається залишковим тільцем. Шляхом екзоцитозу неперетравлені частки видаляються із клітини.

Іноді за участю лізосом відбувається саморуйнування клітини. Цей процес називають автолізом. Зазвичай це відбувається при деяких процесах диференціювання (наприклад, заміна хрящової кісткової тканини, зникнення хвоста у пуголовка жаб).

4. Вії та джгутики.Утворені дев'ятьма здвоєними мікротрубочками, що утворюють стінку циліндра, покритого мембраною; у його центрі знаходяться дві одиночні мікротрубочки. Така структура типу 9+2 характерна для вій і джгутиків майже всіх еукаріотичних організмів, від найпростіших до людини.

Вії та джгутики укріплені в цитоплазмі базальними тільцями, що лежать на основі цих органоїдів. Кожне базальне тільце складається з дев'яти трійок мікротрубочок, у його центрі мікротрубочок немає.

5. До одномембранних органоїдів відносяться також і вакуолі, оточені мембраною – тонопластом. У рослинних клітинах можуть займати до 90% обсягу клітини та забезпечують надходження води в клітину за рахунок високого осмотичного потенціалу та тургор (внутрішньоклітинний тиск). У тваринних клітинах вакуолі невеликі, утворюються за рахунок ендоцитозу (фагоцитозні та піноцитозні), після злиття з первинними лізосомами називаються травними вакуолями.

Двомембранні органоїди:

1. Мітохондрії. Двомембранні органоїди еукаріотичної клітини, які забезпечують організм енергією. Кількість мітохондрій у клітині коливається у межах, від 1 до 100 тис., і від її метаболічної активності. Число мітохондрій може збільшуватися шляхом розподілу, оскільки ці органоїди мають власну ДНК.

Зовнішня мембрана мітохондрій гладка, внутрішня мембрана утворює численні вп'ячування або трубчасті вирости. кристи. Число христ може коливатися від кількох десятків до кількох сотень і навіть тисяч, залежно від функцій клітини. Вони збільшують поверхню внутрішньої мембрани, де розміщуються ферментні системи, що у синтез молекул АТФ.

Внутрішній простір мітохондрій заповнений матриксом. У матриксі містяться кільцева молекула мітохондріальної ДНК специфічні іРНК, тРНК і рибосоми (прокаріотичного типу) здійснюють автономний біосинтез частини білків, що входять до складу внутрішньої мембрани. Ці факти свідчать на користь походження мітохондрій від бактерій-окислювачів (згідно з гіпотезою симбіогенезу). Але більшість генів мітохондрії перейшла в ядро, і синтез багатьох мітохондріальних білків відбувається в цитоплазмі. Крім того, містяться ферменти, що утворюють молекули АТФ. Мітохондрії здатні розмножуватися шляхом розподілу.

Функції мітохондрій – кисневе розщеплення вуглеводів амінокислот, гліцерину та жирних кислот з утворенням АТФ, синтез мітохондріальних білків.

2. Пластиди. Розрізняють три основні типи пластид: лейкопласти- безбарвні пластиди у клітинах незабарвлених частин рослин, хромопласти- пофарбовані пластиди, зазвичай жовтого, червоного та оранжевого кольору, хлоропласти- Зелені пластиди. Пластиди утворюються з пропластиду - двомембранних бульбашок розміром до 1 мкм.

Оскільки пластиди мають загальне походження, між ними можливі взаємоперетворення. Найчастіше відбувається перетворення лейкопластів в хлоропласти (позеленіння бульб картоплі на світлі), зворотний процес відбувається в темряві. При пожовтінні листя та почервонінні плодів хлоропласти перетворюються на хромопласти. Вважають неможливим лише перетворення хромопластів на лейкопласти або хлоропласти.

Хлоропласти. Основна функція – фотосинтез, тобто. у хлоропластах на світлі здійснюється синтез органічних речовин з неорганічних за рахунок перетворення сонячної енергії на енергію молекул АТФ. Хлоропласти вищих рослин формою нагадують двоопуклу лінзу. Зовнішня мембрана гладка, а внутрішня має складчасту структуру. В результаті утворення випнувань внутрішньої мембрани виникає система ламелл і тілакоїдів. Внутрішнє середовищехлоропластів - стромамістить кільцеву ДНК та рибосоми прокаріотичного типу. Пластиди здатні до автономного поділу, як і мітохондрії. Факти, згідно з гіпотезою симбіогенезу, також свідчать на користь походження пластид від ціанобактерій.

Рис. Сучасна (узагальнена) схема будови рослинної клітини, Складена за даними електронно-мікроскопічного дослідження різних рослинних клітин: 1 - апарат Гольджі; 2 - вільно розташовані рибосоми; 3 – хлоропласти; 4 – міжклітинні простори; 5 - полірибосоми (кілька пов'язаних між собою рибосом); 6 - мітохондрії; 7 – лізосоми; 8 - гранульована ендоплазматична мережа; 9 – гладка ендоплазматична мережа; 10 - мікротрубочки; 11 – пластиди; 12 - плазмодесми, що проходять крізь оболонку; 13 – клітинна оболонка; 14 - ядерце; 15, 18 – ядерна оболонка; 16 – пори в ядерній оболонці; 17 - плазмалема; 19 – гіалоплазма; 20 – тонопласт; 21 - вакуолі; 22 – ядро.

Рис. Будова мембрани

Рис. Будова мітохондрії. Вгорі і в середині – вид поздовжнього зрізу через мітохондрію (угорі – мітохондрія з ембріональної клітини кінчика кореня; у середині – з клітини дорослого листа елодеї). Внизу - тривимірна схема, де частина мітохондрії зрізана, що дозволяє бачити її внутрішню будову. 1 – зовнішня мембрана; 2 – внутрішня мембрана; 3 – кристи; 4 – матрикс.

Рис. Будова хлоропласту. Ліворуч - поздовжній розріз через хлоропласт: 1 - грани, утворені ламелами, складеними стопками; 2 – оболонка; 3 – строма (матрікс); 4 – ламели; 5 - краплі жиру, що утворився у хлоропласті. Справа - тривимірна схема розташування та взаємозв'язку ламелл і гран усередині хлоропласту: 1 - грани; 2 – ламели.