Будова клітини різних організмів

Будова клітини різних організмів

Клітина - це основна структурна і функціональна одиниця всіх живих організмів, крім вірусів. Вона має специфічну будову, що включає безліч складових, які виконують певні функції.

Яка наука вивчає клітку?

Усім відомо, що наука про живі організми - біологія. Будова клітини вивчає її галузь - цитологія.

З чого складається клітина?

Ця структура складається з мембрани, цитоплазми, органоїдів, або органелл, і ядра (в прокаріотичних клітинах відсутня). Будова клітин організмів, що належать до різних класів, трохи розрізняється. Суттєві відмінності спостерігаються між структурою клітин еукаріотів і прокаріотів.

Плазматична мембрана

Мембрана відіграє дуже важливу роль - вона відділяє і захищає вміст клітини від зовнішнього середовища. Вона складається з трьох шарів: двох білкових і середнього фосфоліпідного.

Клітинна стінка

Ще одна структура, що захищає клітку від впливу зовнішніх факторів, розташована поверх плазматичної мембрани. У клітинах рослин, бактерій та грибів. У перших вона складається з целюлози, у других - з муреїну, у третіх - з хітина. У тварин клітинах поверх мембрани розташований глікокалікс, який складається з глікопротеїдів і полісахаридів.

Цитоплазма

Вона являє собою весь простір клітини, обмежений мембраною, за винятком ядра. Цитоплазма включає органоїди, які виконують основні функції, що відповідають за життєдіяльність клітини.

Органели та їх функції

Будова клітини живого організму передбачає ряд структур, кожна з яких виконує певну функцію. Вони називаються органелами, або органоїдами.

Мітохондрії

Їх можна назвати одними з найважливіших органел. Мітохондрії відповідають за синтез енергії, необхідної для життєдіяльності. Крім того, вони беруть участь у процесі синтезу деяких гормонів і амінокислот.

Енергія в мітохондріях виробляється внаслідок окислення молекул АТФ, яке відбувається за допомогою спеціального ферменту під назвою АТФ-синтазу. Мітохондрії - це округлі або палочковидні структури. Їх кількість у тваринній клітці, в середньому, становить 150-1500 штук (це залежить від її призначення). Вони складаються з двох мембран і матриксу - напівжидкої маси, що заповнює внутрішній простір органели. Основною складовою оболонок є білки, також в їх структурі присутні фосфоліпіди. Простір між мембранами заповнений рідиною. У матриксі мітохондрій знаходяться зерна, які накопичують певні речовини, такі як іони магнію і кальцію, необхідні для вироблення енергії, і полісахариди. Також ці органели мають власний апарат біосинтезу білка, схожий на такий у прокаріотів. Він складається з мітохондріальної ДНК, набору ферментів, рибосом і РНК. Будова клітини прокаріотів має свої особливості: мітохондрій у ній немає.

Рибосоми

Ці органели складаються з рибосомальної РНК (рРНК) і білків. Завдяки їм здійснюється трансляція - процес синтезу білків на матриці іРНК (інформаційної РНК). В одній клітині може міститися до десяти тисяч даних органоїдів. Рибосоми складаються з двох частин: маленької і великої, які об 'єднуються безпосередньо в присутності іРНК.

Рибосоми, які беруть участь у синтезі білків, необхідних для самої клітини, сконцентровані в цитоплазмі. А ті, за допомогою яких виробляються білки, що транспортуються за межі клітини, розташовуються на плазматичній мембрані.

Комплекс Гольджі

Він присутній тільки в клітинах еукаріотів. Дана органела складається з диктосом, кількість яких зазвичай становить приблизно 20, але може доходити і до декількох сотень. Апарат Гольджі входить у будову клітини тільки еукаріотичних організмів. Він розташований біля ядра і виконує функцію синтезу і зберігання певних речовин, наприклад, полісахаридів. У ньому утворюються лізосоми, про які піде мова нижче. Також ця органела є частиною виділеної системи клітини. Диктосоми представлені у вигляді стосів із сплющених цистерн дископодібної форми. На краях цих структур утворюються бульбашки, де знаходяться речовини, які необхідно вивести з клітини.

Лізосоми

Ці органоїди - це маленькі бульбашки з набором ферментів. Їхня структура має одну мембрану, покриту зверху шаром білка. Функція, яку виконують лізосоми, полягає у внутрішньоклітинному перетравленні речовин. Завдяки ферменту гідролазі за допомогою зазначених органоїдів розщеплюються жири, білки, вуглеводи, нуклеїнові кислоти.

Ендоплазматична мережа (ретикулум)

Будова клітини всіх еукаріотичних клітин передбачає і наявність ЕПС (ендоплазматичної мережі). Ендоплазматичний ретикулум складається з трубочок і сплющених порожнин, що мають мембрану. Цей органоїд буває двох видів: шорстка і гладка мережа. Перша відрізняється тим, що до її мембрани кріпляться рибосоми, друга такої особливості не має. Шорстка ендоплазматична мережа виконує функцію синтезу білків і ліпідів, які потрібні для формування клітинної мембрани або для інших цілей. Гладка бере участь у виробленні жирів, вуглеводів, гормонів та інших речовин, крім білків. Також ендоплазматичний ретикулум виконує функцію транспортування речовин по клітці.

Цитоскелет

Він складається з мікротрубочок і мікрофіламентів (актинових і проміжних). Складові цитоскелета являють собою полімери білків, в основному, актину, тубуліну або кератину. Мікротрубочки служать для підтримки форми клітини, вони формують органи руху у найпростіших організмів, таких як інфузорії, хламідомонади, евглени тощо. Актинові мікрофіламенти також відіграють роль каркаса. Крім того, вони беруть участь у процесі переміщення органелл. Проміжні в різних клітинах побудовані з різних білків. Вони підтримують форму клітини, а також закріплюють ядро та інші органели в постійному положенні.

Клітинний центр

Складається з центріолів, які мають форму порожнього циліндра. Його стінки утворені з мікротрубочок. Ця структура бере участь у процесі ділення, забезпечуючи розподіл хромосом між дочірніми клітинами.

Ядро

У клітинах еукаріотів це один з найважливіших органоїдів. У ньому зберігається ДНК, в якій зашифрована інформація про весь організм, про його властивості, про білки, які повинні синтезуватися клітиною, тощо. Воно складається з оболонки, яка захищає генетичний матеріал, ядерного соку (матриксу), хроматину і ядришку. Оболонка сформована з двох пористих мембран, розташованих на деякій відстані один від одного. Матрікс представлений білками, він утворює всередині ядра сприятливе середовище для зберігання спадкової інформації. У ядерному соку містяться нитчасті білки, що служать опорою, а також РНК. Також тут присутній хроматин - інтерфазна форма існування хромосом. Під час ділення клітини з глибок він перетворюється на паличкоглядні структури.

Ядришко

Це відокремлена частина ядра, що відповідає за формування рибосомальної РНК.

Органели, властиві лише рослинним клітинам

Клітини рослин мають деякі органоїди, які не властиві більше ні для яких організмів. До них належать вакуолі та пластиди.

Вакуоль

Це своєрідний резервуар, де зберігаються запасні поживні сліди, а також продукти життєдіяльності, які не можуть бути виведені назовні через щільну клітинну стінку. Вона відокремлюється від цитоплазми специфічною мембраною, яка називається тонопластом. У міру того як функціонує клітина, окремі невеликі вакуолі зливаються в одну велику - центральну.

Пластиди

Ці органоїди діляться на три групи: хлоропласти, лейкопласти та хромопласти.

Хлоропласти

Це найважливіші органоїди рослинної клітини. Завдяки їм здійснюється фотосинтез, в процесі якого клітина отримує потрібні їй поживні речовини. Хлоропласти мають дві мембрани: зовнішню і внутрішню; матрикс - речовина, якою заповнено внутрішній простір; власну ДНК та рибосоми; зерна крохмалю; грани. Останні складаються зі стопок тілакоїдів з хлорофіллом, оточених мембраною. Саме в них і відбувається процес фотосинтезу.

Лейкопласти

Ці структури складаються з двох мембран, матриксу, ДНК, рибосом і тілакоїдів, але останні не містять хлорофіл. Лейкопласти виконують запасну функцію, накопичуючи поживні речовини. У них містяться спеціальні ферменти, що дозволяють отримувати з глюкози крохмаль, який, власне, і служить запасною речовиною.

Хромопласти

Дані органоїди мають таку ж структуру, як і описані вище, проте в них немає тілакоїдів, але є каротиноїди, які мають специфічне забарвлення і розташовані безпосередньо біля мембрани. Саме завдяки цим структурам пелюстки квітів пофарбовані в певний колір, що дозволяє залучати комах-запилювачів.