Компоненты клетки: строение и функции

I. Клеточная оболочка (Рис.2.), плазмолемма,

 

покрывает клетку и отделяет ее от окружающей среды. Через нее осуществляется транспорт веществ внутрь клетки и из нее. По своему составу представляет собой сложный липопротеиновый комплекс.

 

II. Цитоплазма состоит из гиалоплазмы,органелл ивключений.

 

1. Гиалоплазма – основное вещество цитоплазмы,участвует вобменных процессах клетки.

2. Органеллы – постоянные части клетки:эндоплазматическая сеть,митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр (центросома), лизосомы.

 

Эндоплазматическая сеть

(рис.3.) – каналы, образованные мембранами и связанные с клеточной мембраной; представлена

 

в виде агранулярной(гладкой) и гранулярной

 

(зернистой) сетей;гладкая сеть участвует вобмене липидов и полисахаридов, гранулярная –

в синтезе белка, к ее стенкам прилегают

 

рибосомы (место синтеза клеточного белка) – плотные частицы, содержащие белок и РНК;

Митохондрии (рис.4.)

 

расположены возле ядра; имеют форму палочек, зерен; состоят из двух мембран: внешней и внутренней, которая образует складки (крипты) с расположенными в них ферментами; являются энергетическими органами клетки, участвуют в процессах окисления, фосфорилирования;

 

Комплекс Гольджи (Рис. 5.) –

внутриклеточный сетчатый аппарат в виде сетки и пузырьков вокруг ядра; участвует в транспорте и химической обработке веществ, в выведении за пределы клетки продуктов ее жизнедеятельности;

Клеточный центр (Рис. 6.)

 

располагается обычно возле ядра или комплекса Гольджи и содержит два плотных образования – центриоли; участвует в процессе деления клеток и в образовании подвижных органов – жгутиков, ресничек;

Лизосомы (Рис.7.) – пузырьки заполненныеферментами, «санитары» клетки: растворяют ее отжившие элементы.

 

3. Включения – временные образования,которыепоявляются и исчезают в процессе обмена веществ. Они могут быть белковыми, жировыми, пигментными и другими,

а также физиологическими или патологическими.

 

4. Специализированные органоиды –структуры,которыевыполняют специфические функции и находятся в некоторых

типах клеток:

Миофибриллы – длинные нити,проходящие внутри

мышечного волокна; Нейрофибриллы выявляются в цитоплазме тела и всех

отростков нервных клеток. Это тонкие нити, которые

проводят возбуждение (нервные импульсы); Реснички – это плазматические выросты,располагаются на

свободной поверхности клеток, их движение перемещает

частички пыли, жидкость.

Жгутики – это плазматические выросты,длиннее ресничек,

имеются у сперматозоидов.

Ворсинки – микровыросты оболочки клетки.

 

III. Ядро (Рис. 8.)располагаетсявнутри клетки, хранит генетическую информацию, участвует в синтезе белка. Ядро покрыто ядерной оболочкой. Заполнено ядро нуклеоплазмой, в котором содержится одно или два ядрышка (синтезирует белок, является носителем генов в

виде ДНК, содержит РНК) и хроматин в виде плотных зернышек или лентовидных структур, богатых белком и хорошо окрашивающихся.

Химический состав клетки

 

Химические элементы, имеющиеся в клетке, делят на три большие группы: макроэлементы (углерод, кислород, водород и азот) ,мезоэлементы (сера,фосфор,калий,кальций,натрий,железо,магний,хлор)и

 

микроэлементы (цинк,йод,медь,марганец,фтор,кобальт и др.).
Вещества	клетки	делят	на	неорганические	и	органические.
К неорганическим веществам относятся вода и	минеральныесоли.

 

Вода в клетке является растворителем, средой для протекания реакций. Минеральные соли в клетке могут находиться в растворенном или не

 

растворенном состояниях. Растворимые соли диссоциируют на ионы. Наиболее важными катионами являются калий и натрий, облегчающие перенос веществ через мембрану и участвующие в возникновении и проведении нервного импульса; кальций, который принимает участие в процессах сокращения мышечных волокон и свертывании крови, магний, входящий в состав хлорофилла, и железо, входящее в состав ряда белков, в том числе гемоглобина. Цинк входит в состав молекулы гормона поджелудочной железы — инсулина, медь требуется для процессов фотосинтеза и дыхания. Важнейшими анионами являются фосфат-анион, входящий в состав АТФ и нуклеиновых кислот, и остаток угольной кислоты, смягчающий колебания рН среды. Недостатоккальция

 

и фосфора приводит к рахиту, нехватка железа — к анемии.
Органическиевеществаклетки	представленыуглеводами,	липидами,
белками, нуклеиновымикислотами,	АТФ, витаминами и	гормонами.

 

Жизненный цикл клеткиКлеточный цикл —это период существования клетки от момента еѐобразования путем деления материнской клетки до собственного деления.

 

Жизнь клетки между делениями называется интерфазой. Интерфаза состоит из 3-х периодов: пресинтетический, синтетический и постсинтетический. Пресинтетический период следует сразу за делением. В это время клетка интенсивно растет, увеличивая количество митохондрий и рибосом. В ядре

клетки набор генетического материала = 2п2с. В синтетический период происходит репликация (удвоение) количества ДНК, а также синтез РНК и белков. Набор генетического материала (хроматина) становится 2п4с. В постсинаптический период клетка запасается энергией, синтезируются белки ахроматинов ого веретена, идет подготовка к митозу.

 

Существуют различные типы деления клеток:

I. Амитоз(прямое) (Рис.9.) – клетка делится на две равные или неравные части.Встречаетсяредко.

II. Митоз	(непрямое)
(Рис.10.)–		наиболее
распространено.	Митоз
состоитиз 4-ч фаз:
	1.	Профаза	-
начальнаяфазамитоза. В
это	время	начинается
спирализация	ДНК	и
укорочение		хромосом.

 

Ядрышко и ядерная оболочка исчезает, и ядро распадается, центриоли клеточного центра расходятся по полюсам клетки, между ними растягиваются нити веретена деления (2n4с).

 

2. Метафаза - хромосомы движутся к центру, к ним прикрепляются нити веретена. Хромосомы располагаются в плоскости экватора, состоят из 2-х хроматид. Число хромосом в клетке (2n4с).

 

3. Анафаза - сестринские хроматиды (появившиеся в синтетическом периоде при удвоении ДНК) расходятся к полюсам. Набор хромосом остается 2n, но хроматид 2.

 

4. Телофаза (telos греч. - конец) обратна профазе: хромосомы становятся тонкими длинными, формируются ядерная оболочка и ядрышко. Заканчиваетсятелофазаразделениемцитоплазмы с образованиемдвухдочерних

клеток (2n2c).

 

III. Мейоз (Рис.11.) – репродуктивное деление, при котором количество хромосом уменьшается вдвое (гаплоидный, единичный набор хромосом). Так размножаются половые клетки.

 

Возбудимость клетки

 

Некоторые клетки и ткани (нервная, мышечная и железистая) специально приспособлены к осуществлению быстрых реакций на раздражение. Такие клетки и ткани называют возбудимыми, а их способность отвечать на раздражение возбуждением называют возбудимостью.

 

В ответ на действие раздражителей в возбудимых клетках возникает возбуждение –совокупность сложных физических,физико-химических,химических процессов и функциональных изменений. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Клетки при возбуждении переходят от состояния физиологического покоя к состоянию свойственной данной клетке физиологической деятельности: мышечное волокно сокращается, железистая клетка выделяет секрет.

 

Обратное возбуждению явление – торможение– нервный процесс, приводящий к угнетению или предупреждению возбуждения.

 

Обмен веществ в клетке

 

Клетка усваивает поступающие вещества, расщепляет их с образованием энергии, необходимой для теплопродукции, выделения секретов, движений и нервной деятельности; синтезирует сложные вещества. Из клетки выводятся конечные продукты обмена веществ.