Клітина

Термін клітина запропонував англійський дослідник у кінці 17 ст.

Назву протопласт запропонував Й. Ганштейн у 1880 р.

Залежно від складності будови та морфологічної організації організми поділяють на одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні. За виключенням деяких водоростей всі рослинні організми є багатоклітинними. Форма та розміри клітин надзвичайно різноманітні, але незважаючи на це вони розподіляються на дві категорії – паренхімні та прозенхімні. Паренхімні клітини мають приблизно однакові лінійні розміри у всіх напрямках, довжина їх не перевищує товщину більш ніж у три рази. Для них характерна різноманітність форм.

Паренхімні клітини як правило залишаються довгий час живимиі мають тонкі оболонки. Вони складають основну массу багатьох органів та частин рослинного організму (клітини листків, серцевина, кора стебла і кореня). Розміри паренхімних клітин варіюють від 10 до 500 мкм.

Прозенхімні клітини видовжені, їхня довжина перевищує товщину в десятки і сотні разів. Ці клітини мають загострені кінці та зачасту здерев`янілі товсті оболонки, з них формуюються переважно провідні та механічні тканини. Живі фізіологічно діяльні клітини прозенхімну форму мають рідко (флоемні елементи). Лінійні розміри прозенхімних клітин – трахеїди деревини хвойних - довжина ~ 1 мм, товщина 10 – 15 мкм, членики судин квіткових рослин – довжина від 0,2 до 100 мм, луб`яні волокна льону, коноплі, кроипви, волоски насіння бавовни – до 50 – 60 мм.

Жива диференційована рослинна клітина складається, як правило, з трьох основних частин: міцної полісахаридної оболонки, яка обмежує живий вміст клітини – протопласт, а також вакуоль – простір у центральній частині клітини, виповнений клітинним соком.

До складу протопласта входить цитоплазма (безбарвний біологічний колоїд), в якій розташовані різноманітні структурні компоненти (пластиди, мітохондрії, ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, лізосоми, мікротільця, сферосоми, рибосоми, мікротрубочки та мікрофіламенти, що мають спільну назву - органели). Протоплазматичним компонентом є і ядро – центр регулятивної діяльності клітини.

Як в протопласті так і в клітинному соці (зрідка в оболонці) можуть з`являтись включення – тимчасові елементи, що складаються з запасних речовин – крохмалю, білків, краплин олій, кристалів.

Структура компонентів клітини.

Поняття цитоплазма дав А. Келікер у 1862 р., хоча з часом уявлення про цитоплазму поступово змінюються. Цитоплазма – напіврідка, прозора і в`язка гомогенна маса розташована під клітинною оболонкою у вигляді відносно тонкого пристінного шару. Зрідка окремі її тяжі можуть пронизувати вакуолярний простір клітини. Хімічний склад цитоплазми – вода 80 – 90 %, білки 10 – 12 %, ліпіди 2 – 3 %, сахариди 1 – 2 %, мінеральні речовини 1 – 1,5 %, амінокислоти, нуклеотиди, розчинні гази тощо.

Цитоплазма пружна і еластична, з водою не змішується, має більшу питому масу і вищий коефіцієнт заломлення світла, ніж вода. Цитоплазма знаходиться в тісній взаємодії з органелами, які оточує.

Розчинна речовина цитоплазми, що заповнює простір між клітинними органелами називається гіалоплазмою (цитозолем, основною цитоплазмою, цитоплазматичним матриксом). В гіалоплазмі проходять такі важливі процеси метаболізму як гліколіз, синтез жирних кислот, нуклеотидів та деяких амінокислот. Гіалоплазма має досить складну диференційовану структуру, яка постійно перебудовується. Вона заповнена тонкими білковими нитками – мікрофіламентами, діаметр яких сягає 6 – 10 нм. Мікрофіламенти складаються з нем’язевого актину, що може перебувати в полімерній формі подвійної спіралі. Об’єднуючись між собою мікрофіламенти утворюють мікротрабекулярну решітку. Під впливом різних взаємодій (особливо концентрації іонів кальцію) мікрофіламенти постійно розпадаються на окремі фрагменти і знову збираються. Це, в свою чергу, обумовлює такі властивості гіалоплазми, як в`язкість, рухомість, перехід із стану гелю у стан золю і навпаки.

Гіалоплазма насамперед є матриксом для органел, забезпечуючи їх просторове розташування і взаємодію. Вона здатна до активного руху і бере участь у внутрішньоклітинному транспорті речовин. Рух цитоплазми в клітині називається циклоз. Досить часто мікрофіламенти формують плетиво безпосередньо під час циклозу на поверхні розділу між нерухомою та рухомою частинами цитоплазми.

Цитоплазма всіх еукаріотичних клітин пронизана мікрофіламентами та мікротрубочками, які формуюють її цитоскелет.

Цитоскелет – це динамічна, опірно-рушійна система клітини, що слугує як механізм стабілізації цитозолю. З ним пов’язані зміни форми клітини, переміщення внутрішньоклітинних структур, їх орієнтування, певна локалізація органел.

Мікротрубочки – це пустотні трубочки, які локалізуються в зовнішньому (кортикальному) шарі цитоплазми, діаметром до 25-30 нм (за різними авторами), кожна з яких складається з ланцюжків глобулярного білку тубуліну, що згорнуті спірально. Мікротрубочки – динамічні структури, які регулярно руйнуються і відновлюються заново. Збирання мікротрубочок потребує кислого рН, іонів магнію, АТФ, ГТФ. Іони кальцію в надлишку сприяють дисоціації мікротрубочок.

Функції мікротрубочок досить різноманітні. Вони приймають участь в утворенні клітинної оболонки, контролюють пакування целюлозних мікрофібрил, які відкладаються на клітинну стінку. При поділі клітин, мікротрубочки відіграють важливу роль у формуванні серединної пластинки.

Дата добавления: 2014-01-11