Клетките, които образуват тъканите на представители на флората и фауната, имат значителни разлики по размер, форма и съставни елементи. Всички те обаче показват прилики в основните характеристики на растежа, метаболизма, жизнената активност, раздразнителността, способността за промяна и развитието. След това нека разгледаме по-отблизо структурата на растителната клетка (таблица с основните компоненти ще бъде дадена в края на статията).
Кратка историческа справка
С помощта на осмотичен шок през 1925 г. Грендел и Гортер получават празни еритроцитни черупки, техните така наречени „сенки“. Те бяха подредени на купчина, определяйки площта им. Липидите се изолират с помощта на ацетон. Определя се и техният брой на единица площ еритроцити. Въпреки грешките в изчисленията, произволно правилен резултат беше изведен и липидният бислой беше открит.
Обща информация
Биологията е изследване на развитието и растежа на тъканните елементи на представители на флората и фауната. Структурата на растителната клетка е сложнатри неразривно свързани компонента:
- Ядрото. Той е отделен от цитоплазмата с пореста мембрана. Съдържа ядро, ядрен сок и хроматин.
- Цитоплазма и комплекс от специализирани структури - органели. Последните, по-специално, включват пластиди, митохондрии, лизозоми и комплекса на Голджи, клетъчния център. Органелите винаги присъстват. В допълнение към тях има и временни образувания, наречени включвания.
- Структурата, която образува повърхността, е обвивката на растителната клетка.
Характеристики на повърхностния апарат
В левкоцитите и едноклетъчните организми клетъчната мембрана осигурява проникването на вода, йони, малки молекули от други съединения. Процесът, по време на който се осъществява проникването на твърди частици, се нарича фагоцитоза. Ако капки течни съединения падат, тогава те говорят за пиноцитоза.
Органоиди
Те присъстват в еукариотните клетки. Биологичните трансформации, които се случват в клетката, са свързани с органели. Те са покрити с двойна мембрана – пластиди и митохондрии. Те съдържат собствена ДНК, както и протеин-синтезиращ апарат. Размножаването става чрез делене. В митохондриите, освен АТФ, протеинът се синтезира в малко количество. Пластидите присъстват в растителните клетки. Възпроизвеждането им се извършва чрез разделяне.
Мембрана
Погрешно е да се приеме, че външният слой на клетката е цитоплазмата. Мембраната е молекулярна еластична структура. Външният слой на клетката се наричаповърхностен апарат, чрез който се извършва отделянето на съдържанието от външната среда. Има различни функции на клетъчната мембрана. Една от основните задачи е да се осигури целостта на целия елемент. Вътре има и структури, които разделят клетката на така наречените отделения. Тези затворени зони се наричат органели или отделения. В рамките на тях се поддържат определени условия. Функцията на клетъчната мембрана е да регулира обмена между околната среда и клетката.
Мембрана
Каква е структурата на клетъчната мембрана? Клетъчната мембрана е двуслоен (двоен) от молекули от клас липиди. Повечето от тях са липиди от сложен тип - фосфолипиди. Молекулите съдържат хидрофобни (опашка) и хидрофилни (глава) части. Когато се образува клетъчната стена, опашките се обръщат навътре, а главите се обръщат в обратна посока. Мембраните са неизменни структури. Черупката на животинска клетка има много прилики с елемент на представител на флората. Дебелината на мембраната е около 7-8 nm. Биологичният външен слой на клетката включва различни протеинови съединения: полуинтегрални (в единия край потопени във външния или вътрешния липиден слой), интегрални (проникващи през), повърхностни (в съседство с вътрешните страни или разположени от външната страна). Редица протеини са точките на свързване на мембраната и цитоскелета вътре в клетката и външната стена (ако има такава). Някои интегрални съединения действат като йонни канали, различни рецептори и транспортери.
Отбранителна задача
Структурата на клетъчната мембрана до голяма степен определя нейната активност. По-специално, мембраната има селективна пропускливост. Това означава, че степента на пропускливост на молекулите през мембраната зависи от техния размер, химични свойства и електрически заряд. Основната функция, която изпълнява външният слой на клетката, се нарича бариера. Благодарение на него се осигурява селективен, регулиран, активен и пасивен обмен на съединения с околната среда. Например, мембраната на пероксизомите предпазва цитоплазмата от опасни пероксиди.
Транспорт
През външния слой на клетката се осъществява преход на вещества. Благодарение на транспорта се осигурява доставката на хранителни компоненти, елиминирането на крайните продукти от метаболитния процес, отделянето на различни вещества и образуването на йонни съставки. Освен това в клетката се поддържа оптималното рН и концентрацията на йони, необходими за функционирането на ензимите. Ако по някаква причина необходимите частици не могат да преминат през фосфолипидния бислой, например поради хидрофилни свойства, тъй като мембраната е хидрофобна отвътре, или поради големия си размер, те могат да преминат през мембраната чрез специални транспортери (протеини носители), чрез ендоцитоза или чрез протеинови канали. В процеса на пасивен транспорт съединенията преминават през външния слой на клетката без енергийни разходи чрез дифузия по градиента на концентрация. Олекотената реализация се счита за една от опциите за този процес. В този случай специфична молекула помага на веществото да премине през външния слой на клетката. Тя можеима канал, който е в състояние да пропуска вещества само от тип 1. Активният транспорт изисква енергия. Това се дължи на факта, че движението в този случай се случва обратно на градиента на концентрация. В този случай мембраната съдържа специални помпени протеини, включително АТФаза, която доста активно изпомпва калиеви йони в клетката и изпомпва натриеви йони.
Други задачи
Външният слой на клетката изпълнява матрична функция. Това осигурява определено взаимно подреждане и ориентация на мембранните протеинови съединения, както и тяхното оптимално взаимодействие. Благодарение на механичната функция се осигурява автономността на клетката и вътрешните структури, както и връзката с други клетки. В този случай стените на конструкциите са от голямо значение при представителите на флората. При животните осигуряването на механична функция зависи от междуклетъчното вещество. Мембраните изпълняват и енергийни задачи. В процеса на фотосинтеза в хлоропластите и клетъчното дишане в митохондриите в стените им се активират системи за пренос на енергия. В тях, както и в много други случаи, участват протеини. Една от най-важните е рецепторната функция. Някои протеини, които се намират в мембраната, са рецептори. Благодарение на тези молекули клетката може да възприема определени сигнали. Например, стероидите, циркулиращи в кръвния поток, засягат само тези целеви клетки, които имат рецептори, съответстващи на определени хормони. Има и невротрансмитери. Тези химикаливръзките осигуряват предаване на импулси. Те също имат връзка със специфични целеви протеини. Компонентите на мембраната често са ензими. Оттук и ензимната функция на клетъчната мембрана. Храносмилателните съединения присъстват в плазмените мембрани на чревните епителни елементи. Биопотенциалите се генерират и провеждат във външния слой на клетката.
Концентрация на йони
С помощта на мембраната вътрешното съдържание на K+ йона се поддържа на по-високо ниво от външното. В същото време концентрацията на Na+ е значително по-ниска, отколкото отвън. Това е от особено значение, защото осигурява потенциална разлика през стената и генериране на нервен импулс.
Маркиране
На мембраната има антигени, които действат като някакъв вид "етикет". Маркировката позволява да се идентифицира клетката. Гликопротеините - протеини с олигозахаридни разклонени странични вериги, прикрепени към тях - играят ролята на "антени". Тъй като има безброй конфигурации на странични вериги, е възможно да се направи маркер за всяка група клетки. С тяхна помощ някои елементи се разпознават от други, което от своя страна им позволява да действат съгласувано. Това се случва например по време на образуването на тъкани и органи. По същия механизъм имунната система работи за разпознаване на чужди антигени.
Състав и структура
Както споменахме по-горе, клетъчните мембрани са съставени от фосфолипиди. Въпреки това, в допълнение към тях, структурата съдържахолестерол и гликолипиди. Последните са липиди с прикрепени въглехидрати. Глико- и фосфолипидите, които образуват основно клетъчни мембрани, се състоят от 2 дълги хидрофобни въглехидратни „опашки“. Те са свързани с хидрофилна, заредена "глава". Поради наличието на холестерол, мембраната има необходимото ниво на твърдост. Съединението заема свободното пространство между липидните хидрофобни опашки, като по този начин предотвратява тяхното огъване. В това отношение тези мембрани, в които има по-малко холестерол, са по-гъвкави и меки, а там, където има повече от него, напротив, има по-голяма твърдост и чупливост на стените. В допълнение, съединението действа като запушалка, която предотвратява движението на полярните молекули от клетка в клетка. От особено значение са протеините, които проникват през мембраната и са отговорни за различните й свойства. Една или друга обвивка на растителна клетка има протеини, дефинирани по състав и ориентация.
Пръстеновидни липиди
Тези съединения се намират до протеини. Въпреки това, пръстеновидните липиди са по-подредени и по-малко подвижни. Те съдържат мастни киселини с по-висока наситеност. Липидите напускат мембраните заедно с протеиновото съединение. Без пръстеновидни елементи мембранните протеини няма да работят. Често черупките са асиметрични. С други думи, това означава, че слоевете имат различен липиден състав. Външният съдържа главно гликолипиди, сфингомиелини, фосфатидилхолин, фосфатидил нозитол. Вътрешният слой съдържа фосфатидил нозитол,фосфатидилетаноламин и фосфатидилсерин. Преходът от едно ниво към друго специфична молекула е малко труден. Въпреки това, това може да се случи спонтанно. Това се случва около веднъж на всеки шест месеца. Преходът може да се осъществи и с помощта на протеини flippase и scramblase. Когато във външния слой се появи фосфатидилсерил, макрофагите заемат защитна позиция и насочват дейността си към унищожаване на клетката.
Органели
Тези зони могат да бъдат единични и затворени или свързани една с друга, разделени с мембрани от хиалоплазмата. Периксизомите, вакуоли, лизозоми, апаратът на Голджи и ендоплазменият ретикулум се считат за едномембранни органели. Двойните мембрани включват пластиди, митохондрии и ядро. Що се отнася до структурата на мембраните, стените на различните органели се различават по състава на протеини и липиди.
Селективна пропускливост
През клетъчните мембрани бавно дифундират мастни и аминокиселини, йони и глицерол, глюкоза. В същото време самите стени активно регулират този процес, пропускайки някои и задържайки други вещества. Има четири основни механизма за навлизане на съединение в клетката. Те включват ендо- или екзоцитоза, активен транспорт, осмоза и дифузия. Последните две са пасивни по природа и не изискват енергийни разходи. Но първите две са активни. Те имат нужда от енергия. При пасивния транспорт селективната пропускливост се определя от интегрални протеини - специални канали. Мембраната се прониква през тях. Тези канали образуват един вид проход. Има собствени протеини за елементитеCl, Na, K. Що се отнася до градиента на концентрация, от него молекулите на елементите се придвижват в клетката. На фона на дразнене се отварят натриеви йонни канали. Те от своя страна започват рязко да влизат в клетката. Това е придружено от дисбаланс в мембранния потенциал. След това обаче се възстановява. Калиевите канали винаги остават отворени. Йоните навлизат бавно в клетката през тях.
В заключение
Задачите и структурата на растителната клетка са представени накратко по-долу. Таблицата съдържа също информация за състава на биологичния елемент.
| Видове елементи | Състав и функции |
| Растителни клетки | Изработено от фибри. Осигурява скеле и защита. |
| Биоелементи | Много тънък и еластичен слой - гликокаликсът включва протеини и полизахариди. Осигурява защита. |
