Лекція 7

Тема: БУДОВА КЛІТИНИ

1.Загальний план будови клітин

2.Будова клітин прокаріотів

3.Будова клітин еукаріотів

         1. Будь – яка клітина живих організмів складається з поверхневого апарату, цитоплазми та ядра. Лише клітини бактерій і ціанобактерій не мають ядра. Внутрішній вміст клітини оточує поверхневий апарат, який складається з плазматичної мембрани, надмембранних і підмембранних структур.

         2. Прокаріоти – це організми, які не мають ядра і багатьох органел (мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі, лізосом, клітинного центру). Це бактерії і ціанобактерії. Тобто їм характерна проста будова.

         До поверхневого апарату клітини входять: клітинна стінка, плазматична мембрана, іноді слизова капсула. Плазматична мембрана може утворювати впинання в цитоплазму. Вміст клітини становить цитоплазма, де знаходяться рибосоми, фотосинтезуючі пігменти (хроматофори), запасні поживні речовини. Замість ядра в клітинах прокаріотів є одна чи декілька ядерних зон з спадковим матеріалом, який представлений кільцевою молекулою ДНК. Деякі бактерії мають органи руху – один або декілька джгутиків.

         Розмноження – нестатеве. Поділ навпіл, при якому кожна з дочірніх клітин, яка утворилася з материнської отримує подібну спадкову інформацію. У прокаріотів спостерігається і статевий процес – кон’югація – процес, при якому дві клітини обмінюються спадковою інформацією через цитоплазматичний місток, який на певний час утворюється між ними.

За несприятливих умов утворюються спори, цисти, які захищають організм від високої температури, хімічних речовин, іонізуючого випромінювання.

3. Еукаріоти – організми, клітини яких мають ядро. Це рослини, гриби, тварини.

Клітини еукаріотів обмежені плазматичною мембраною, яка забезпечує:

• захищає внутрішнє середовище від несприятливих впливів (пошкодження, високої чи низької температури);
• бере участь у процесах обміну із навколишнім середовищем (забезпечує рух речовин через мембрану (с\в);
• містить мембранні білки – антитіла, які запобігають проникненню антигенів всередину клітини (захисна функція);
• в мембрані вбудовані сигнальні білки, які на подразнення передають сигнал до клітини і змінюють свою структуру (подразливість);
• забезпечує міжклітинні контакти утворюючи вирости в мембрані, які надають сполученню міцності;
• беруть участь у рості, поділі клітини.

Клітинна мембрана складається з двох шарів ліпідів, у яких розташовані білкові молекули. До зовнішнього боку мембран можуть прикріплюватися вуглеводні компоненти.

До поверхневого апарату клітини крім плазматичної мембрани ще належать надмембранні (розташовані над мембраною) і підмембранні комплекси.

До надмембранних комплексів у клітинах рослини належить клітинна стінка, яка складається із зібраних у пучки волокон целюлози (вуглевод, полісахарид). Клітинні стінки можуть дерев’яніти, завдяки заповненню проміжків між волокнами целюлози спеціальною речовиною – лігніном. У клітинах тварин є глікокалікс – тонкий шар, функції якого як і у мембрани.

До підмембранних комплексів належить мікронитки і мікротрубочки, які складають цитоскелет і виконують опорну функцію.

Внутрішній вміст клітини за винятком ядра називається цитоплазмою. Цитоплазма складається з гіалоплазми, цитоскелету, органел і включень.

Гіалоплазма – прозорий розчин органічних і неорганічних речовин у воді. Вона може перебувати у рідкому (золь) або драглистому (гель) стані. Золь – прозорий і щільний, знаходиться під плазматичною мембраною. Гель – меншої густини внутрішній шар клітини, де знаходяться органели і включення. Ці шари можуть переходити один в одного (амебоїдний рух).

Функції гіалоплазми:

• об’єднує в єдину систему всі клітинні структури і забезпечує їх взаємодію;
• в ній відбувається транспорт речовин і процеси обміну речовин.

Цитоскелет – це мікронитки і мікротрубочки.

Клітинні включення, на відміну від органел, - не постійні структури, які то виникають, то зникають в процесі життєдіяльності клітини. Це запасні речовини у вигляді кристалів, зерен, краплин.

Органели – постійні структури клітини. Вони поділяються на:

• одномембранні – органели, обмежені однією мембраною;
• двомембранні – обмежені двома мембранами;
• немембранні – органели, які не мають мембрани.

До одномембранних органел належить: ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, лізосоми, вакуолі.

Ендоплазматична сітка (ЕПС) – система порожнин у вигляді мікроскопічних канальців та їхніх розширень, обмежених мембраною, які сполучаються між собою.

Розрізняють два типи ЕПС:

• зерниста – на її мембранах знаходяться рибосоми, які забезпечують біосинтез білків, беруть участь у синтезі компонентів клітинних мембран;
• незерниста – не має рибосом, на ній синтезуються ліпіди та вуглеводи; у її порожнинах накопичуються і знешкоджуються отруйні речовини, які згодом виводяться назовні.

Комплекс Гольджі – сукупність цистерн (мішечків) з прилеглими до них пухирцями та канальцями, оточених мембраною.

Функції:

• накопичує певні речовини ( білки, які надійшли з зернистої ЕПС);
• синтезуються деякі полісахариди;
• беруть участь в утворенні лізосом.

Лізосоми  (у тваринній клітині) – пухирці оточені мембраною, які забезпечують внутрішньоклітинне травлення.

Типи лізосом:

• первинні – утворюються за рахунок комплексу Гольджі;
• вторинні – зливаються з фагоцитарними пухирцями і утворюють травні вакуолі;
• органели, які знищують певні компоненти клітини, або й цілі клітини (знищують дефектні органели, ушкоджені чи мертві клітини).

Вакуолі (у рослинній клітині) – порожнини в цитоплазмі, заповнені рідиною та оточені мембраною.

Типи вакуоль:

• травні вакуолі– забезпечують перетравлювання;
• вакуолі рослин – утворюються з пухирців, які відокремилися від ЕПС та заповнені клітинним соком. Дрібніші пухирці об’єднуються з більшими і можуть займати весь об’єм цитоплазми;
• скоротливі вакуолі (одноклітинні тварини та водорості) – регулюють внутрішньоклітинний тиск, виводять надлишок води з клітини та продукти обміну речовин.

До двомембранних органел належать: мітохондрії і пластиди.

Мітохондрії – двомембранні органели, які забезпечують синтез АТФ. Зовні мембрана органели гладенька і відмежовує органелу від гіалоплазми. Внутрішня мембрана має випинання – кристи. Внутрішній вміст мітохондрій заповнений напівпрозорою речовиною – матриксом, де знаходяться молекули ДНК, іРНК, тРНК, рибосоми.

Пластиди (у рослинних клітинах) – двомембранні органели.

Типи пластид:

• хлоропласти – зеленого кольору, завдяки наявності пігменту хлорофілу забезпечують фотосинтез. На внутрішній мембрані мають вирости – ламели (складки) і тилакоїди (мішечки). Між намелами знаходяться зібрані у пучки тилакоїди, які називаються гранами;
•  лейкопласти – безбарвні, не мають ламел, забезпечують синтез і розщеплення запасних речовин (крохмалю, білків);
• хромопласти – різного кольору (жовтого, зеленого, фіолетового), надають забарвлення квітам, плодам, листкам.

До немембранних органел належать: рибосоми, клітинний центр, органи руху.

Рибосоми – сферичні тільця, які беруть участь у синтезі білків в клітині. Вони складаються з двох субодиниць: великої і малої. Кожна містить рРНК і білки, які взаємодіють між собою.

Клітинний центр – немембранна органела, яка складається з двох центріолей, від яких радіально відходять мікронитки. Функція – бере участь в утворенні мікротрубочок, веретена поділу, джгутиків і війок.

Органи руху: псевдоподії, джгутики і війки.

Псевдоподії (псевдоніжки) – непостійні вирости цитоплазми клітин деяких одноклітинних (амеба) або багатоклітинних організмів (лейкоцити). Функція – рух та захоплення їжі.

Джгутики і війки – тоненькі вирости цитоплазми, які складаються з системи мікротрубочок. Мають одноклітинні (інфузорія, евглена зелена) та багатоклітинні організми (епітелій дихальних шляхів, сперматозоїди). Рух війок нагадує роботу роботу весел, а рух джгутиків – хвилеподібний. Функції – рух, направлення їжі, чутлива (війчасті черви), захисна (війки епітелія носової порожнини).