По благословению Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II Автор С. Ю. Вертьянов ( E - mail : SergijV@ yandex. ru ) Под общей научной редакцией д.б.н. М. Г.

Страница 8 из 16

в клетки кишечного эпителия и печени нарушает обмен ве­ществ в этих клетках и разрушает их. В результате живот­ные не могут нормально переваривать пищу и при отсутствии лечения погибают. Общность построения всех организмов из клеток, схожих по своему химическому составу, строению и функциям, свидетель­ствует о единстве происхождения всего живого – едином замысле Творца о создаваемом мире.

Удивительно слаженное фун­кционирование каждой из клеток в огромной их совокупности, составляющей организм, всегда поражало ученых и приводило Их к мысли о Создателе. Один из основателей клеточной теории немецкий ботаник Маттиас Шлейден известен высказыва­нием: «Именно истинный-то и точный натуралист и не может никогда сделаться материалистом и отрицать душу, свободу, Бога».

А шотландский ботаник Роберт Броун, обнаруживший в клетках ядро (и открывший известное «броуновское движе­ние»), писал: «Познание Бога в мире – это первое движение ума, пробуждающегося от житейской суеты». 1. Кем и когда создавалась клеточная теория? В чем суть открытий Р. Вирхова и К. Бэра? 2. Раскройте основные положения клеточной теории. 3.

Опишите три основных метода изучения состава и строения клеток. 4. Почему ученым важно знать строение и функционирование клеток ? § 8. Оболочка клетки Клетка взаимодействует с окружающей средой и соседни­ми клетками в многоклеточном организме через оболочку. Клеточная оболочка выполняет три основные функции: ба­рьерную, транспортную и рецепторную.

В ее строении раз­личают две части: внешний слой и наружную плазматичес­кую мембрану. Внешний слой. Эта часть оболочки у клеток растений, бактерий, синезеленых водорослей представляет собой очень плотную клеточную стенку. Она служит жестким каркасом для клетки, защищает ее, обеспечивает связь клеток в ткань. В клеточной стенке периодично расположены отверстия для обеспечения свободного проникновения воды, солей, различных питательных веществ.

Благодаря этим отверстиям растение оказывается не простой совокупностью отдельных клеток, а сложным и взаимосвязанным их сообществом. В отличие от клеточных стенок растений наружный слой клеток животных очень тонкий (менее 1 мкм), пластичный и не различим в световом микроскопе. Он называется гликокаликс (<греч. glykys сладкий + лат. callus оболочка)

и состоит из белков и присоединенных к ним молекул сложных угле­водов (эти комплексы называют гликопротеинами). Каждому типу клеток соответствуют свои белки и углево­ды гликокаликса, и по этим меткам клетки «узнают» друг друга в различных процессах жизнедеятельности. Если клет­ки печени смешать, к примеру, с клетками почек, то они са­мостоятельно рассортируются в две отдельные группы.

Из-за индивидуальных различий в структуре гликокаликса переса­женные ткани или органы, как правило, не приживаются. Животная клетка Растительная клетка Клеточная стенка Строение клеточных оболочек Гликокаликс слабо развит в клетках роговицы, хрящей и кос­тей – эти ткани приживаются успешнее. Гликокаликс имеет еще и функцию торможения роста.

Новая клетка растет только до тех пор, пока ее гликокаликс не коснется соседних клеток. Утратой контактных способно­стей характеризуется большинство клеток злокачественных опухолей: они продолжают расти и после того, как заполнят отведенное для них пространство. Часть белков гликокалик­са выполняет рецепторную функцию. Гликокаликс служит также для связи клеток в ткань. Наружная плазматическая мембрана (плазмалемма).

В ос­нове строения клетки лежит мембранный принцип: внутрикле­точное пространство пересекает множество мембран, связанных между собой, с мембранами органоидов и ядра. Все мембраны имеют сходное строение. Толщина их очень мала (около 0,01 мкм), поэтому их изучают с помощью электронного мик­роскопа. Мембраны состоят из липидов и белков. Липиды об­разуют двойной слой.

Белки погружены в слой липидов на раз­личную глубину или располагаются на его внутренней и внеш­ней поверхностях. К белкам, находящимся на внешней стороне наружной мембраны, прикреплены углеводы гликокаликса. Плазмалемма не только отделяет содержимое клетки от внеш­ней среды, но и осуществляет транспорт веществ. Через нее в межклеточное пространство в виде мелких капель выводятся син­тезированные для других клеток соединения: белки, углеводы, гормоны, а внутрь поступает вода, ионы солей, органические мо­лекулы.

Вода, ряд ионов и низкомолекулярных соединений могут проникать через мембрану сами по себе – как говорят, пассив­но. Перенос сквозь мембрану многих органических молекул — активный, его осуществляют белки-переносчики, встроенные в мембрану; на активный перенос затрачивается энергия АТФ. Обмен веществами между соседними клетками растений обес­печивается канальцами, покрытыми плазматической мембраной.

По этим канальцам из одной клетки в другую поступают раз­личные питательные вещества, углеводы, растворы солей и пр. На поверхности некоторых клеток животных расположены микроворсинки – тонкие выросты мембраны, заполненные ци­топлазмой. Большое количество микроворсинок имеют клет­ки кишечника. Это существенно увеличивает его площадь и облегчает процесс переваривания и всасывания пищи. Фагоцитоз (<греч. phagos пожирающий).

Пластичность на­ружной мембраны позволяет клетке захватывать внутрь твердые частицы пищи, крупные органические молекулы и бактерии. В результате этого явления, называемого фагоцитозом, формируется пищеварительная вакуоль, в которой захваченные вещества пе­рерабатываются посредством ферментов. Подобным образом амеба и другие простейшие поглощают мелких одноклеточных.

В ор­ганизмах человека и позвоночных животных лишь немногие клетки активно используют фагоцитоз. К примеру, лейкоциты защищают организм, захватывая болезнетворные бактерии. Яв­ление фагоцитоза открыто русским биологом И. И. Мечниковым и положено им в основу клеточной теории иммунитета. Растения, синезеленые водоросли и бактерии имеют слиш­ком жесткие клеточные стенки, неспособные охватывать пищу, поэтому фагоцитоз для них невозможен. Пиноцитоз (<греч. pino пить).

Так называют у раститель­ных и животных клеток поглощение капель жидкости, содер­жащих во взвешенном или растворенном состоянии различ­ные вещества. В процессе пиноцитоза плазматическая мемб­рана не охватывает каплю, а образует впячивание в виде тонкого канальца, через который втягивается жидкость. На фаго- и пиноцитоз клетка затрачивает энергию, получа­емую в других процессах.

Пиноцитоз более универсален, этим способом питаются клетки животных, растений и грибов. Фагоцитоз у амебы Макрофаг захватывает бактерию посредством фагоцитоза Фаго- и пиноцитоз иногда называют одним словом – эндоцшпоз, обратный процесс носит название экзоцитоза. 1. Чем различаются оболочки растительных и животных клеток? 2.

Каковы основные функции клеточной оболочки? 3. В чем предназначение гликокаликса? 4. Каким образом вещества поступают в клетку? § 9. Цитоплазма и ее органоиды: эндоплазматическая сеть, митохондрии и пластиды Цитоплазма – внутреннее содержимое клетки, за исклю­чением ядра.

В цитоплазме протекает основная часть обмен­ных процессов организма. В ее состав входят следующие ор­ганоиды (органеллы): мембранные – эндоплазматическая сеть, митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, лизосомы; немембранные – рибосомы и клеточный центр. Органоиды – жизненно важные, постоянные составные части цитоплазмы. В цитоплазме содержатся также и непостоянные структу­ры, которые то появляются, то исчезают в процессе жизнеде­ятельности. Их называют включениями.

Это могут быть ра­створы питательных веществ, капельки жира, пигментные гра­нулы или зерна крахмала. Пространство между органоидами заполнено цитозолем – вязким раствором солей и органических веществ, свободно пе­ремещающихся из одной части клетки в другую. Цитозоль обес­печивает взаимодействие составных частей клетки и содержит: воды 75-80% белков и аминокислот 10-12% углеводов 4-6% липидов 2-3% Цитоплазму пронизывают тонкие белковые трубочки и Нити, составляющие цитоскелет клетки.

Элементы цитоскелета связаны с наружной мембраной клетки, мембранами органоидов и ядра. Благодаря цитоскелету клетки имеют опре­деленную форму. Микротрубочки способны изменять свое положение, удлиняться и укорачиваться, придавая цитоскелету пластичность. Цитоскелет амеб и лейкоцитов крови на­столько мобилен, что позволяет им осуществлять фагоцитоз, образовывать ложноножки и пр. Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Претензии к содержанию