Външният слой на клетката. Биология: структурата на растителната клетка, схемата

Клетките, които образуват тъканите на представители на флората и фауната, имат значителни различия по размер, форма и съставни елементи. Въпреки това, всички те показват прилики в основните характеристики на растежа, метаболизма, жизнената активност, раздразнителността, способността за промяна, развитието. След това ще разгледаме по-подробно структурата на растителната клетка (таблицата на основните компоненти ще бъде дадена в края на статията).

Кратка историческа справка

С помощта на осмотично въздействие през 1925 г. Грендел и Гортър получават празни черупки от червени кръвни клетки, т.нар. "Сенки". Те бяха подредени, определяйки областта на повърхността им. С използването на ацетон липидите се изолират. Определя се и техният брой на единица площ на еритроцитите. Въпреки грешките в изчисленията, беше получен случайно правилен резултат и беше открит липиден двоен слой.

Обща информация

Изследването на развитието и растежа на тъканните елементи на представителите на флората и фауната се занимава с биология. Структурата на растителната клетка е комплекс от три неразривно свързани компонента:

• Ядрото. Тя се отделя от цитоплазмата посредством пореста мембрана. Той съдържа ядрото, ядрения сок и хроматина.
• Цитоплазма и комплекс от специализирани структури - органоиди. Последните включват, по-специално, пластиди, митохондрии, лизозоми и Golgi комплекс, клетъчния център. Органоидите присъстват през цялото време. Освен тях има и временни образувания, наречени включвания.
• Структурата, която формира повърхността, е обвивката на растителната клетка.

Характеристики на повърхностен апарат

В левкоцитите и едноклетъчните организми клетъчната мембрана осигурява проникването на вода, йони, малки молекули на други съединения. Процесът, по време на който настъпва проникването на твърди частици, се нарича фагоцитоза. Ако влязат капки течни съединения, те говорят за пиноцитоза.

органели

Те присъстват в еукариотни клетки. Органоидите са свързани с биологични трансформации, които се появяват в клетката. Те са покрити с двойна мембрана - пластиди и митохондрии. Те имат собствена ДНК, както и устройство, което синтезира протеини. Възпроизвеждането е по разделяне. В митохондриите, в допълнение към АТР, се синтезира протеин в малки количества. Пластидите присъстват в растителните клетки. Тяхното възпроизвеждане се извършва чрез разделяне.

мембрана

Една грешка е да се приеме, че външният слой на клетката е цитоплазмата. Мембраната е молекулярна еластична структура. Външният слой на клетката се нарича повърхностен уред, чрез който съдържанието е отделено от външната среда. Има различни функции на обвивката на клетките. Една от основните задачи е да се гарантира целостта на целия елемент. Вътре има и структури, които отделят клетката в така наречените отделения. Тези затворени зони се наричат ​​органели или отделения. В тях се поддържат определени условия. Функцията на клетъчната мембрана включва регулиране на обмена между средата и клетката.

мембрана

Каква е структурата на клетъчната мембрана? Клетъчната мембрана е двуслойна (двойна) молекули от липидния клас. Повечето от тях са липиди от комплексен тип - фосфолипиди. В молекулите има хидрофобни (опашка) и хидрофилни (глави) части. Когато се образува клетъчната мембрана, опашките са навътре и главите са в обратна посока. Мембраните са инвариантни структури. Обвивката на животинската клетка има много прилики с елемента на представителя на флората. Дебелината на мембраната е около 7-8 nm. Биологична външен слой от клетки включва различни протеинови съединения: poluintegralnye (единия край се потапя във външната липид или вътрешен слой), интегрални (прониква) на повърхността (съседни на вътрешните страни на или е от външната страна). Редица протеини са точките на съседство между мембраната и цитоскелета в клетката и външната стена (ако има такава). Някои интегрални съединения действат като йонни канали, различни рецептори и транспортери.

Защитна 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, електрически заряд. Основната функция, изпълнявана от външния слой на клетката, се нарича бариера. Той осигурява селективен, регулиран, активен и пасивен обмен на връзки с околната среда. Например, пероксизомната мембрана предпазва цитоплазмата от опасни пероксиди.

Транспортни услуги

Чрез външния слой на клетката има преход на вещества. Поради транспорт условие доставката на хранителни вещества, премахването на крайните продукти на процеса на обмен, секрецията на различни вещества, образуване на йонни съставки. В допълнение, клетката поддържа оптималното рН и концентрацията на йони, необходими за функционирането на ензимите. Ако е необходимо частичките за някакви причини не може да премине през двоен слой от фосфолипиди, например, поради хидрофилните свойства, тъй като мембраната е хидрофобен в, или поради големия си размер, те могат да преминават мембраната посредством специални транспортери (транспортери протеини) , чрез ендоцитоза или протеинови канали. В процеса на пасивен транспорт съединенията преминават външния слой на клетката без енергийни разходи чрез дифузия по градиента на концентрация. Една от възможностите за този процес е леката реализация. В този случай специфична молекула помага да се пресече външния слой на клетката. Тя може да има канал, който е в състояние да предава вещества от само един тип. Активният транспорт изисква енергия. Това се дължи на факта, че движението в този случай се дължи на концентрационния градиент. На мембраната в този случай има специални протеинови помпи, включващи АТРаза, които активно помагат в клетъчните калиеви йони и дефлацират натрий.

Други задачи

Външният слой на клетката изпълнява матричната функция. Поради това се осигурява известно взаимно съгласуване 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 от голямо значение в представителите на флората са стените на структурите. При животните зависи от осигуряването на механична функция междуклетъчно вещество. Мембраните изпълняват енергийни задачи. В процеса на фотосинтезата в хлоропласти и клетъчното дишане в митохондриите, в стените им се активират системи за трансфер на енергия. В тях, както и в много други случаи, се включват протеини. Една от най-важните е рецепторната функция. Някои протеини, които се намират в мембраната, са рецептори. Благодарение на тези молекули клетката може да възприеме тези или други сигнали. Например, стероидите, които циркулират с кръвния поток, засягат само онези целеви клетки, които имат рецептори, които съответстват на един или друг хормон. Има и невротрансмитери. Тези химични съединения осигуряват импулсивно предаване. Те също така имат връзка със специфични целеви протеини. Мембранните компоненти често са ензими. Оттук и ензимната функция на клетъчната мембрана. В плазмени мембрани епителните елементи на червата са налице храносмилателни съединения. Във външния слой на клетката се генерират и осъществяват биопротекти.

Концентрация на йони

Мембраната поддържа вътрешното съдържание на К + йон на по-високо ниво отвън. Концентрацията на Na + е значително по-ниска, отколкото отвън. Това е от особено значение, тъй като така се осигурява потенциалната разлика на стената и генерирането на нервен импулс.

маркиране

На мембраната има антигени, които действат като "етикети". Маркирането ви позволява да идентифицирате клетката. Гликопротеините - протеини с присъединени към тях олигозахаридни разклонени странични вериги - играят ролята на "антени". Тъй като конфигурациите на страничните вериги са безбройни, възможно е да се направи маркер за всяка група клетки. С помощта на тях някои елементи се разпознават от други, което на свой ред им позволява да действат съвместно. Това се случва например при образуването на тъкани и органи. Със същия механизъм имунната система работи за разпознаване на чужди антигени.

Състав и структура

Както бе споменато по-горе, клетъчните мембрани се състоят от фосфолипиди. Освен това, освен тях, в структурата присъстват холестерол и гликолипиди. Последните са липиди с въглехидрати, прикрепени към тях. Глико- и фосфолипидите, главно образуващи клетъчни мембрани, се състоят от 2 дълги въглехидратни хидрофобни "опашки". Те са свързани с хидрофилна, заредена "глава". Поради наличието на холестерол, мембраната има необходимото ниво на твърдост. Връзката заема свободно пространство между липидните хидрофобни опашки, като по този начин се предотвратява огъването им. В тази връзка, тези мембрани, в които е по-малък холестерол, са по-гъвкави и меки и където има повече, напротив, по-голяма скованост и крехкост по стените. В допълнение, връзката действа като запушалка, предотвратяваща движението клетки в клетка полярни молекули. От особено значение са протеините, които проникват в мембраната и са отговорни за различните й свойства. Тази или тази черупка на растителна клетка има протеини, които са специфични по отношение на състава и ориентацията.

Годишни липиди

Тези съединения са в съседство с протеините. Въпреки това, пръстеновидните липиди са по-подредени и по-малко подвижни. Те съдържат мастни киселини с по-висока наситеност. Липидите излизат от мембраните заедно с протеиновото съединение. Без пръстеновидни елементи, мембранните протеини няма да работят. Черупките често са асиметрични. С други думи, това означава, че слоевете имат различен състав от липиди. Във външния съдържа главно гликолипиди, сфингомиелини, фосфатидилхолин, фосфатидилинозитол. Във вътрешния слой присъстват фосфатидилинозитол, фосфатидилетаноламин и фосфатидилсерин. Преходът от едно ниво към друго на конкретна молекула е донякъде труден. Въпреки това, може да се случи спонтанно. Това се случва приблизително на всеки шест месеца. Преходът може да се извърши и с помощта на протеин-флиппаз и скрамбли. Когато във външния слой се появи фозатидилсерил, макрофагите заемат отбранителна позиция и насочват дейността си към унищожаването на клетката.

органели

Тези места могат да бъдат единични и затворени или свързани помежду си, разделени от мембрани от хиалоплазмата. Единични мембранни органели Периксизоми, вакуоли, лизозоми, Golgi апарат, ендоплазмения ретикулум. Към двойната мембрана се включват пластидите, митохондриите, ядрото. Що се отнася до структурата на мембраните, различните органели се различават в състава на протеините и липидите.

Селективна пропускливост

Чрез клетъчните мембрани бавно дифузират мастни киселини и аминокиселини, йони и глицерол, глюкоза. В същото време, самите стени доста активно регулират този процес, оставяйки сами и ограничавайки други вещества. Има четири основни механизма за присъединяване към клетка. Те включват ендо- или екзоцитоза, активен транспорт, осмоза и дифузия. Последните две имат пасивен характер и не изискват разходи за енергия. Първите две обаче са активни. Те се нуждаят от енергия. При пасивен транспорт, селективната пропускливост се определя от интегрални протеини - специални канали. Мембраната се прониква през тях. Тези канали формират по някакъв начин пасаж. Неговите протеини са за елементите Cl, Na, K. Що се отнася до концентрационния градиент, молекулите на елементите се придвижват в клетката от него. На фона на стимулацията каналите на натриевите йони се разгръщат. Те, от своя страна, започват драстично да влизат в клетката. Това е придружено от дисбаланс на мембранния потенциал. След това обаче се възстановява. Калиевите канали остават отворени по всяко време. Йоните влизат бавно в клетката.

В заключение

По-долу са представени накратко задачите и структурата на растителната клетка. Таблицата съдържа също информация за състава на биологичния елемент.