Состав эукариотической клетки
Плазмалемма
Снаружи любая клетка окружена тонкой эластичной плазматической мембраной, которая называется плазмалеммой. В состав плазмалеммы входят органические вещества, описанные в таблице.
Рис. 1. Строение плазмалеммы.
Над плазмалеммой клетки растений находится клеточная стенка, в состав которой входит целлюлоза. Она поддерживает форму и ограничивает подвижность клетки. Животная клетка покрыта гликокаликсом, состоящим из различных органических соединений. Главная функция дополнительных покрытий – защита.
Ядро
Эукариоты отличаются от прокариотов наличием ядра – мембранной структуры, состоящей из трёх компонентов:
- двух мембран, имеющих поры;
- нуклеоплазмы – жидкости, состоящей из хроматина (содержит РНК и ДНК), белка, нуклеиновых кислот, воды;
- ядрышка – уплотнённого участка нуклеоплазмы.
Рис. 2. Строение ядра.
Ядро контролирует все процессы клетки, а также осуществляет:
- хранение и передачу наследственной информации;
- образование рибосом;
- синтез нуклеиновых кислот.
Цитоплазма
В цитоплазме эукариот находятся различные органеллы, осуществляющие метаболизм за счёт постоянного движения цитоплазмы (циклоза). Их описание представлено в таблице строения эукариотической клетки.
Для растительной клетки характерны две особые органеллы, отсутствующие у животных:
- вакуоль – накапливает органические вещества, воду, поддерживает тургор;
- пластиды – в зависимости от вида выполняют фотосинтез (хлоропласты), накапливают вещества (лейкопласты), окрашивают цветки и плоды (хромопласты).
В клетках животных (отсутствуют у растений) находится центросома (клеточный центр), собирающая микротрубочки, из которых впоследствии образуются веретено деления, цитоскелет, жгутики и реснички.
Рис. 3. Растительная и животная клетки.
Источник: obrazovaka.ru
Все живые организмы в зависимости от наличия ядра можно условно подразделить на две большие категории: прокариоты и эукариоты. Оба эти термина ведут свое происхождение от греческого «karion» — ядро.
Те организмы, которые не имеют ядра, называют прокариотами — доядерными организмами с ядерным веществом в виде включений. Строение эукариотической клетки несколько иное. В отличие от прокариотов, эукариоты имеют оформленное ядро – это и есть их главное отличие. К прокариотам относят бактерии, цианобактерии, риккетсии и другие организмы. К эукариотам можно отнести представителей царств Грибы, Растения и Животные.
Строение эукариотической клетки различных ядерных организмов сходно. Главные их составляющие – ядро и цитоплазма, которые вместе составляют протопласт. Цитоплазма представляет собой полужидкое основное вещество, или, как ее еще называют, гиалоплазму, в которой находятся клеточные структуры – органеллы, выполняющие различные функции. С внешней стороны цитоплазма окружена плазматической мембраной. Растительные и грибные клетки имеют помимо плазматической мембраны жесткую клеточную оболочку. Цитоплазма клеток растений и грибов содержит вакуоли – пузырьки, которые заполнены водой с различными растворенными в ней веществами. Помимо этого, в клетке находятся включения в виде запасных питательных веществ или конечных продуктов обмена. Особенности строения эукариотической клетки обусловлены функциями включений, находящихся в клетке.
Строение и функции эукариотической клетки:
- плазматическая мембрана – это двойной липидный слой с погруженными в него белками. Основная функция плазматической мембраны – обмен веществ между самой клеткой и окружающей средой. За счет плазматической мембраны осуществляется и контакт между двумя соседними клетками.
- ядро – этот клеточный элемент имеет двумембранную оболочку. Основная функция ядра — сохранение наследственной информации – дезоксирибонуклеиновой кислоты. Благодаря ядру регулируется клеточная активность, передается генетический материал дочерним клеткам.
- митохондрии – эти органеллы присутствуют только в растительной и животной клетках. Митохондрии, как и ядро, имеют две мембраны, между которыми есть внутренние складки – кристы. В митохондриях содержится кольцевая ДНК, рибосомы, множество ферментов. Благодаря этим органеллам осуществляется кислородный этап дыхания клетки (синтезируется аденозинтрифосфорная кислота).
- пластиды – имеются лишь в растительной клетке, поскольку их основная функция – осуществление фотосинтеза.
- эндоплазматическая сеть (ретикулум) — это целая система уплощенных мешочков – цистерн, полостей и трубочек. На эндоплазматическом ретикулуме (шероховатом) располагаются важные органеллы – рибосомы. В цистернах сети изолируются и дозревают белки, которые также транспортируются самой сетью. На мембранах гладкого ретикулума осуществляется синтез стероидов и липидов.
- комплекс Гольджи – система плоских одномембранных цистерн и пузырьков, прикрепленных к расширенным концам цистерн. Функция комплекса Гольджи – накопление и преобразование белков и липидов. Здесь же образуются секреторные пузырьки, выводящие вещества за пределы клетки. Строение эукариотической клетки таково, что клетка имеет собственный механизм выделения отработанных веществ.
- лизосомы – одномембранные пузырьки, которые содержат гидролитические ферменты. Благодаря лизосомам клетка переваривает поврежденные органеллы, отмершие клетки органов.
- рибосомы – бывают двух типов, но основная их функция – сборка молекул белка.
- центриоли – это система микротрубочек, которые построены из белковых молекул. Благодаря центриолям образуется внутренний скелет клетки, она может поддерживать свою постоянную форму.
Строение эукариотической клетки сложнее, чем клетки прокариота. Благодаря наличию ядра, эукариоты имеют возможность передавать генетическую информацию, тем самым обеспечивая постоянство своего вида.
Источник: FB.ru
Эукариоты или ядерные, — это надцарство живых организмов, клетки в которых содержится ядро. Все организмы, кроме прокариот (бактерий и архей), являются ядерными. Вирусы и вироиды не относятся ни к прокариотам, ни эукариотам.
Эукариотические клетки в основном намного крупнее прокариотических, разница в объёме достигает тысяч раз. Клетки эукариот включают около десятка видов различных структур — органеллы, из которых многие отделены от цитоплазмы одной или несколькими мембранами. Ядро — часть клетки, окружённая у эукариот двойной мембраной (двумя элементарными мембранами) и содержащая генетический материал: молекулы ДНК, «упакованные» в хромосомы. Ядро обычно одно, но бывают и многоядерные клетки.
Таблица строение эукариотической клетки и функции
|
Органоиды |
Строение и свойства эукариотической клетки |
Функции клетки |
Органоиды, характерные для животной и растительной клеток |
||
|
Плазматическая мембрана |
Тонкая пленка 7-10мк, состоящая из двойного слоя фосфолипидов, с включением белков. Гидрофобные (отталкивающие воду) молекулы липидов погружены в толщу мембраны, а гидрофильные — обращены наружу в окружающую водную среду. К некоторым белкам на поверхности клеток прикреплены углеводы; такие белки называют гликопротеинами, они являются рецепторами. Снаружи углеводный слой — гликока-ликс. Белки, гликопротеины и липиды, находящиеся на поверхности разных клеток, очень специфичны и являются указателями типа клеток. С их помощью клетки «узнают» друг друга {например, сперматозоид «узнает» яйцеклетку). Сходное строение имеют внутриклеточные мембраны |
— Изолируетклетку от окружающей среды. — Обеспечивает обмен веществ и энергии между клеткой и внешней средой, движение клеток и сцепление их друг с другом. — Соединяет клетки в ткани. — Клеточная мембрана обладает избирательной проницаемостью, регулирует поступление веществ в клетку, водный баланс, выведение продуктов обмена. — Участвует в фагоцитозе и пиноцитозе. — Большинство мембранных белков служат катализаторами химических реакций, осуществляют транспорт веществ или являются рецепторами |
|
Цитоплазма |
Цитоплазма — коллоидный раствор различных солей и органических веществ — цитозоль. Вода составляет 60-90 % всей массы цитоплазмы. Белки — 10-20 %, а иногда до 70 % сухой массы. Система белковых нитей, пронизывающая цитоплазму называется цитоскелетом. Кроме белков в состав цитоплазмы могут входить липиды 23 %, различные органические 1,5 % и неорганические соединения 1,5 %. Цитоплазма находится в постоянном движении |
— Жидкая среда клетки для химических реакций. — Участвует в передвижении веществ. — Поддерживает тургор клетки. — Терморегуляция. — Механическая функция, за счет цитоскелета |
|
Ядро — важнейший органоид эукариотической клетки, в прокариотической клетке отсутствует |
Окружено двухслойной пористой мембраной, образующей комплекс с остальными мембранами клетки. Содержит хроматин — комплекс ДНК и белка, образует хромосомы в момент деления клетки. Ядрышко — состоит из белка и РНК, может быть несколько. Ядерный сок — кариолимфа — коллоидный раствор органических и неорганических веществ |
— Хранение наследственной информации в хромосомах. — Регуляция синтеза белка и процессов происходящих в клетке. — Транспорт веществ. — Синтез РНК (иРНК, тРНК, рРНК), а также сборка рибосом. — Руководит процессами самовоспроизведения и процессами развития организма |
|
Эндоплазматическая сеть (ретикулум) |
Шероховатый (гранулярный) ретикулум — представляет собой систему мембран, образующих канальцы, цистерны, трубочки, несущую рибосомы. Строение мембран сходно с наружной мембраной и образуете ней единую сеть |
— Синтез белка на рибосомах. — Транспорт веществ по цистернам и трубочкам. — Деление клетки на отдельные секции — компартменты |
|
Гладкий ретикулум — имеет такое же строение, как и шероховатый, но не несет рибосом |
— Участвует в синтезе липидов, белок не синтезируется. — Остальные функции, сходные с шероховатым ретикулум |
|
|
Рибосомы |
Мельчайшие органоиды клетки диаметром около 20нм. Рибосомы состоят из двух неравных субъединиц (частиц): большой и малой. В состав рибосомы входят рибосомальная РНК и белки. Синтезируются в ядрышке. Объединяются вдоль иРНК в цепочки, образуя полисому |
Биосинтез первичной структуры белка по принципу матричного синтеза |
|
Лизосомы |
Представляет собой окруженный одинарной мембраной пузырек диаметром 0,2-0,8мкм, имеет овальную форму. Содержит набор пищеварительных ферментов, синтезированных на рибосомах. Образуется в комплексеГольджи. Прочная мембрана лизосом препятствует проникновению ферментов в цитоплазму. Входит в состав единой мембранной системы клетки |
— Пищеварительная — обеспечивает переваривание органических веществ, попавших в клетку при фагоцитозе и линоцитозе — При голодании лизосомы могут участвовать в растворении органоидов, клеток и частей организма (утрата хвоста у головастика) — автолизе |
|
Митохондрии |
Двухмембранные органоиды. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя образует многочисленные складки и выросты -кристы. Внутри митохондрия заполнена бесструктурным матриксом. В матриксе содержатся молекулы ДНК, РНК, рибосомы. Митохондрии имеют разнообразную форму: округлые, овальные, цилиндрические и палочковидные тельца |
— Энергетический и дыхательный центр клеток. — Освобождение энергии в процессе дыхания. — «Запасание» энергии в виде молекул АТФ. Источником энергии являются органические вещества, окисляющиеся под действием ферментов до СO2 и Н2O |
|
Клеточный центр — характерен для клеток животных и низших растении |
Органоид немембранного строения, состоящий из двух центриолей — цилиндрической формы, расположенных перпендикулярно друг другу. Каждая центриоль имеет вид полого цилиндра, стенка которого образована из 9пар микротрубочек. |
Участвуют в делении клеток животных и низших растений, образуя веретено деления |
|
Аппарат (комплекс) Гольджи |
Система уплощенных цистерн (трубочек, полостей), ограниченных двойными мембранами, образующих по краям пузырьки (диктиосомы). В растительных клетках цистерны способны расширяться и превращаться в крупные вакуоли. Входит в единую мембранную систему клетки |
— Участвует в транспорте продуктов биосинтеза к поверхности клетки и в выведении их из клетки. — Вещества упаковываются в пузырьки. — В растениях — участвуют в построении клеточной стенки. — Формирует лизосомы |
|
Органоиды движения |
Микротрубочки — длинные тонкие полые цилиндры, диаметром 25нм. Стенки микротрубочек состоят из белков |
— Опорная — образуют внутренний каркас, помогающий клеткам сохранять форму. — Двигательная — входят в состав ресничек и жгутиков |
|
Микронити — тонкие структуры, состоящие из тысяч молекул белка, соединенных друг с другом |
— Образуют опорно-двигательную систему, называемую цитоскелетом. — Способствуют току цитоплазмы в клетках |
|
|
Реснички — многочисленные цитоплазматические выросты на поверхности мембраны — образованы микротрубочками, покрытыми мембраной |
Обеспечивают передвижение некоторых одноклеточных организмов и ток жидкости в организмах, удаление частичек пыли (дыхательный реснитчатый эпителий) |
|
|
Жгутики — единичные выросты на поверхности клетки. Реснички и жгутики имеют общую основную структуру: девять пар микротрубочек, расположенных кольцом, две одиночные микротрубочки в центре и базальное тельце в основании |
Служат для движения одноклеточным организмам, сперматозоидам,зооспорам |
|
|
Клеточные включения |
Непостоянные структуры цитоплазмы. Плотные включения в виде гранул |
Содержат запасные питательные вещества (крахмал, жиры, белки, сахар) |
Органоиды, характерные только для растительных клеток |
||
|
Пластиды — хлоропласты |
Содержимое пластид называют стромой. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует пластинчатые апячивания — тилакоиды. Большая часть их укладывается в виде стопки монет и образует граны. |
В мембранах гран находится хлорофилл, придающий зеленую окраску и обеспечивающий протекание световой фазы светосинтеза |
|
Пластиды — лейкопласты |
Округлые, бесцветные органоиды, внутренняя мембрана образует 2-3 выроста. На свету преобразовываются в хлоропласты |
Служат местом отложения запасных питательных веществ, чаще всего крахмала |
|
Пластиды — хромопласты |
Двухмембранные шарообразные органоиды, шаровидной формы. Содержат пигменты — каротиноиды, окраска желтая, красная, оранжевая |
Придают лепесткам цветков, плодам и прицветным листьям окраску, привлекают насекомых-опылителей |
|
Клеточная оболочка (стенка) |
Состоит из целлюлозы, имеет поры. Имеется в клетках грибов, состоит из хитина |
Защищает клетку от внешних воздействий, придает прочность, является скелетом растения |
|
Вакуоль, характерна только для растительных клеток |
Мембранная полость, заполненная клеточным соком. Вакуоль является производной эндоплазматической сети. Клеточный сок является водным раствором органических веществ: органических кислот, сахара, солей, белков, дубильных веществ, алкалоидов, пигментов и так далее. |
— регуляция водно-солевого обмена; — поддержание тургорного давления; — накопление продуктов обмена веществ и запасных веществ; — выведение из обмена токсичных веществ |
_______________
Источник информации:
1. Биология в таблицах и схемах / Спб. — 2004.
2. Биология: Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы/ Т.Л.Богданова —М.: 2012.
Источник: infotables.ru