КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА

КЛЕТКА

Клетка — это ограниченная активной мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

Клеточная теория – это обобщенное представление о строении клеток как единиц живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов.

В 1838 г. Шлейден создал теорию цитогенез, а Шванн, основываясь на его работах, создал клеточную теорию.

В современной интерпретации клеточная теория включает в себя следующие положения:

-клетка является универсальной элементарной единицей всего живого

-клетки всех организмов принципиально сходны по своему строению,функциям,хим.составу.

-клетки размножаются только путем деления исходной клетки.

-клетки хранят, перерабатывают, реализуют генетическую информацию.

-благодаря деятельности клеток в сложных организмах осуществляется рост, развитие, обмен веществ и энергии.

Тремя основными компонентами клетки являются: ядро, цитоплазма и окружающая их клеточная мембрана - плазмолемма.

Цитоплазма (cytoplasma) клетки включает в себя гиалоплазму, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты — органеллы, а также различные непостоянные структуры — включения.

Ядро (nucleus) клетки — система генетической детерминации и регуляции белкового синтеза.

Ядро обеспечивает две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением и передачей генетической информации, другую — с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.

Плазмолемма (plasmalemma), или внешняя клеточная мембрана, среди различных клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой, а следовательно, и со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку.

Клеточные функции можно подразделить на две основные группы: обязательные и необязательные (факультативные). Обязательные функции, направленные на поддержание жизнеспособности самих клеток, осуществляются постоянными внутриклеточными структурами — органеллами, или органоидами.

Различие клеток в многоклеточных организмах, обусловленное специализацией их функций, связано с развитием особых функциональных клеточных структур — органелл специального значения. Например, сократительных миофибрилл в мышечной клетке, обеспечивающих характерную для этой клетки функцию — движение.

Индивидуальное развитие, от одной клетки до многоклеточного зрелого организма — результат последовательного, избирательного выключения работы разных генов в различных клетках, называемого дифференцировкой.

Сходство в строении клеток определяется одинаковостью общеклеточных функций, направленных на поддержание жизни самих клеток и на их размножение. Разнообразие же в строении клеток — это результат их функциональной специализации

Неклеточные структуры . Кроме клеток многоклеточный организм построен из так называемых неклеточных структур, которые всегда являются вторичными относительно клеток, т.е. их производными. Среди неклеточных структур различают ядерные, содержащие ядра и возникают путем слияния клеток или вследствие незавершенного разделения их, и безъядерные - продукт деятельности определенных видов клеток. К ядерным неклеточных структур относятся симпласты и синцитий.

Симпласты - неклеточная структура, которая является массой нерасчлененный на клетки цитоплазмы с большим количеством ядер. Симпластичну строение имеют скелетные мышечные волокна, а также внешний слой зародышевой части плаценты.

Синцитий, или суклиттие (клеточная сетка, сетчатый симпласты) - это группа клеток, которые объединены в единое целое цитоплазматическими мостиками. Такая временная структура возникает при развитии мужских и женских половых клеток, когда разделение клеточного тела не заканчивается.

К безъядерным неклеточным структурам относятся волокна и основное (аморфное) вещество соединительной ткани, которые продуцируются одним из типов клеток - фибробластами. Аналогами основного вещества есть такие жидкие среды, как плазма крови и жидкая часть лимфы.

О значении неклеточных структур свидетельствует то, что они составляют большую часть массы организма. Например, около 40% массы тела взрослого человека составляют скелетные м мышцы, которые имеют строение симпластов. Скелет в основном построен из таких неклеточных образований, как коллагеновые волокна, которые являются прочными структурами организма

КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА

Снаружи от плазмолеммы располагается надмембранный слой — гликокаликс (glycocalyx). Толщина этого слоя около 3-4 нм, он обнаружен практически у всех животных клеток, но степень его выраженности различна. Гликокаликс представляет собой ассоциированный с плазмолеммой гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами, входящими в состав плазмолеммы. При использовании специальных методов выявления полисахаридов (краситель рутениевый красный) видно, что они образуют как бы чехол поверх плазматической мамбраны.В гликокаликсе могут располагаться белки, не связанные непосредственно с билипидным слоем. Как правило, это белки-ферменты, участвующие во внеклеточном расщеплении различных веществ, таких как углеводы, белки, жиры и др.

Плазмолемма (plasmalemma) или цитолемма, или внешняя клеточная мембрана, среди различных клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой, а следовательно, и со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку.

Химический состав плазмолеммы. Основу плазмолеммы составляет липопротеиновый комплекс. Она имеет толщину около 10 нм и, таким образом, является самой толстой из клеточных мембран.

Кортикальный слой цитоплазмы , толщиной 0,1-0,5 мкм, не содержит рибосом и мембранных структур, но богат актиновыми микрофиламентами. В кортикальном (прилегающем к плазматической мембране) слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий. При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются по необходимости

Функции клеточной оболочки:

-барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой.

-транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке оптимального pH и концентрации ионов, которые нужны для работы клеточных ферментов.

- матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие.

-механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях)

- энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;

-рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

- ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами.

- осуществление генерации и проведения биопотенциалов.

- маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку.