6.Происхождение, строение и функции клеточной оболочки. Клеточная оболочка растений содержит

6.Происхождение, строение и функции клеточной оболочки.

История открытия клетки, клеточная теория. Клетка - основная структурная единица живого. Открытие ее (Гук,1665; Мальпиги; Грю, 1671) связано с изобретением светового микроскопа. Дальнейшие исследования Р. Вирхова, К. Бэра показали, что организмы начинают свое развитие из одной клетки, каждая клетка образуется путем деления материнской. Это нашло свое выражение в клеточной теории, основные положения которой сформулированы французским ботаником Дютроше (1824), русским ботаником Горяниновым П.Ф.(1834) и немецкими исследователями Шлейденом и Шванном (1838-1839).

Современная клеточная теория включает следующие основные положения:

1 .Клетка - основная единица строения, развития и жизнедеятельности живых организмов.

2. Клетки растений и животных сходны по строению.

3. Клетки образуются в результате деления материнских клеток.

4. Клетки специализированы по функциям и образуют ткани.

5. Ткани формируют органы.

Более глубокие представления о строении клетки связаны с появлением фазово-контрастного, электронного, трансмиссионного и сканирующего микроскопов, которые обеспечивают увеличение в сотни тысяч раз.

Строение клетки. Основными структурными частями клетки являются: оболочка, цитоплазма, ядро, вакуоль. Живая часть клетки (цитоплазма, ядро) называется протопластом.

Клеточная оболочка. Клетки растений окружены плотной оболочкой. Наличием ее они отличаются от клеток животных, хотя установлено, что и клетки животных покрыты оболочкой гликопротеидного вещества муцина (сахар и белок) - яйца морских ежей, амфибий, клетки, выстилающие желудочно-кишечный тракт, эпителий и др.

Клеточная оболочка защищает протопласт от неблагоприятных внешних воздействий и придает клетке определенную форму и прочность.

Клеточная оболочка состоит главным образом из полисахаридов - целлюлозы 50%, гемицеллюлозы 30% и пектиновых веществ 20%.

Целлюлоза имеет фибриллярное строение. Глюкозные остатки в молекуле целлюлозы образуют цепи - мицеллы, которые объединяются в пучки. Мелкие пучки в крупные и т.д.

Чистая целлюлоза бесцветна, прочна и стойка против различного рода механических и физических воздействий. Промежутки между пучками мицелл заполнены пектиновыми веществами, способными при намачивании набухать. Пектиновые вещества заполняют и межклеточные пространства, склеивая клетки между собой. Часто на стенках клеток откладывается не целлюлоза, а гемицеллюлоза, вещество, стоящее ближе к крахмалу.

Утолщение клеточных оболочек происходит в основном за счет пропитывания их особыми веществами, обеспечивающими дополнительную прочность и стойкость. Это лигнин, суберин, кутин. Лигнин - вещество, близкое к целлюлозе, но углерода в нем относительно больше. Такое видоизменение - одревеснение.

Суберин и кутин по своей природе близки к жирам. Клеточные оболочки, пропитанные ими, не смачиваются водой и почти непроницаемы для воды и газов. Это уменьшает испарение с поверхности клеток. Кутикулой покрывается только наружная поверхность клеточных оболочек (поверхность листа), поэтому клетки сохраняют свою жизнеспособность. Сквозное пропитывание этими веществами клеточной оболочки приводит к опробковению, что вызывает отмирание протопласта клетки.

Минерализация оболочек отмечена в небольшой степени у всех клеток. Обычно это бывают соли кальция или кремниевой кислоты. Кальций встречается в виде углекислой или щавелевокислой извести. Углекислая известь может откладываться не только в оболочках, но на поверхности эпидермы, осаждаясь из выделений водных устьиц (в жгучих волосках крапивы вместе с кремнеземом).

Формирование и рост клеточной оболочки. Образовавшаяся в процессе деления клеток общая для них перегородка представляет собой тончайшую пленку из целлюлозы. В нее даже проникают частицы цитоплазмы протопластов соседних клеток. Эта тонкая целлюлозная пленка называется первичной оболочкой, содержит около 5% целлюлозы. Вначале первичная оболочка общая для двух соседних клеток. Затем она утолщается и разделяется, и каждая клетка получает свою первичную оболочку. Между ними возникает тончайший слой аморфного вещества - межклеточная или срединная пластинка. По физическим и химическим свойствам она имеет пектиновую природу. Она может разрушаться, и соседние клетки разъединяются. По мере роста молодых клеток увеличивается и первичная оболочка, становится толще.

Вначале, у очень молодых клеток мицеллярные тяжи образуют трехмерную сетку. Она легко растягивается. По мере роста клетки, оболочка растягивается, к уже имеющимся пучкам мицелл присоединяются новые. Сетка становится более плотной и тесной. Общая толщина ее растет. Пластичность оболочки снижается, и закрепляется определенный размер и форма клетки. Последующее утолщение клеточной оболочки называется вторичным, а наслаивающаяся оболочка называется вторичной оболочкой. Такова схематично сложная морфологическая структура клеточной оболочки. Сложность эта усугубляется еще тем, что вторичное утолщение никогда не бывает сплошным, равномерным, а бывает самым разнообразным: кольчатым, спиральным, лесничным, сетчатым, точечным.

Кольчатые и спиральные утолщения представляют собой кольца или спирали круглого сечения, расположенные внутри клетки, имеющей форму цилиндрической трубки. Они соединены с внутренней поверхностью первичной оболочки лишь узкой спайкой, не препятствуют удлинению клеток, росту их в длину.

Утолщения могут быть в виде сетки на внутренней поверхности клеточной оболочки, и в виде ступенек, вдающихся внутрь клетки, и почти сплошное. В последнем случае остаются не утолщенными лишь узкие пространства округлой или щелевидной формы.

В первичной оболочке имеются не утолщенные места - поры. В связи с различным характером утолщений, форма и конструкция пор может быть самой разнообразной:

Простые поры - у них стенки канала, образуемого вторичной оболочкой, опускаются к первичной оболочке ровно, отвесно.

Полуокаймленные - вторичная оболочка с одной стороны.

Окаймленные поры - вторичная оболочка как бы нависает над не утолщенным местом так, что канал во вторичной оболочке приобретает форму воронки, приставленной раструбом к первичной оболочке. Пленка первичной оболочки, разгораживающая в поре два встречных канала, может иметь утолщение в виде диска или линзы, которое называется торусом.

Очертания как простой, так и окаймленной поры не всегда округлое, оно может быть вытянутым, эллиптическим. Первичная оболочка в области пор пронизана тончайшими отверстиями-перфорациями, через которые проходят тяжи цитоплазмы-плазмодесмы, соединяющие клетки и обеспечивающие жизнедеятельность растения как целостного организма.

Видоизменения клеточной оболочки:

одревеснение – инкрустация лигнином;
опробковение – инкрустация суберином;
кутинизация – образование слоя кутина на внешней поверхности оболочки;
минерализация – пропитывание солями кальция или кремния.

Ослизнение клеточных оболочек. Может быть нормальное (биологическое), полезное для растений и патологическое (болезненное), вызываемое бактериями.

Нормальное ослизнение целлюлозных оболочек поверхностного слоя клеток семян льна, айвы, тыквы, некоторых видов ромашки способствует закреплению семян в почве, создается лучший контакт с ней и лучшие условия произрастания.

В патологических случаях могут ослизняться стенки не только поверхностных, но и глубинных клеток. Этот процесс вызывается специальными бактериями, является болезнью растений и называется гуммозом. Часто поражает плодовые деревья, особенно вишни, сливы. Из коры дерева вытекает слизь, вишневый клей. Гуммоз развивается медленно и в конечном счете приводит к гибели дерева.

studfiles.net

Клеточная оболочка отсутствует у кого? Строение и функции клеточной оболочки

Образование 30 мая 2016

К надмембранным комплексам клеток растений, грибов и некоторых бактерий относится такая структура, как их стенка. В данной статье будет изучено строение клеточной оболочки у различных групп организмов, а также выяснены функции, которые она выполняет. Как известно, этот компонент впервые был обнаружен английским ученым Робертом Гуком в 17-м столетии. Отметим также, что клеточная оболочка отсутствует у одноклеточных животных и многоклеточных организмов, начиная от кишечнополостных и заканчивая позвоночными: рыбами, амфибиями, пресмыкающимися, птицами и млекопитающими.

Зачем она нужна

Несмотря на то что структура и химический состав стенки грибов, растений и дробянок неодинаков, функции клеточной оболочки у них очень похожи. Прежде всего, это защита цитоплазмы и её органелл от повреждающего влияния факторов внешней среды.

клеточная оболочка отсутствует у

Далее: надмембранный комплекс служит надёжной опорой и обеспечивает прочность контактов в тканях растений и грибов. Ниже мы более подробно рассмотрим, как строение оболочки взаимосвязано с функциями, которые она выполняет.

Особенности клеточной оболочки растений

Данная структура у растительных организмов состоит в основном из полимера, относящегося к классу полисахаридов – целлюлозы. Её молекулярная формула такая же, как и у растительного крахмала (C6h20O5)n. Макромолекулы этого полисахарида содержат остатки бета-глюкозы и имеют только линейное строение, поэтому они могут образовывать волокна, собранные в пучки. Они формируют прочный каркас клеточной стенки, углублённый в коллоидный матрикс, который также состоит в основном из углеводов – пектина и гемицеллюлозы. Также целлюлоза часто встречается и в других частях растений, например, волокна хлопка на 99% состоят из чистой целлюлозы, лён и конопля содержат её в количестве 75-80%, в древесине - до 55%. Как было уже сказано ранее, функции клеточной оболочки обусловлены тем, в ткани каких организмов она входит.

функции клеточной оболочки

Кроме целлюлозы стенка содержит белки, липиды и неорганические вещества. Например, в состав клеточных оболочек высших споровых растений – хвощей – входит диоксид кремния, поэтому само растение очень жёсткое и прочное и является несъедобным для животных. Один из слоёв, образующих стебель многолетних растений и называемый пробкой, накапливает в оболочках жироподобное вещество – суберин. Вследствие этого цитоплазма и её органоиды разрушаются, а сами клетки могут выполнять только опорную функцию (опробковевание стебля).

Если между волокнами целлюлозы накапливается лигнин, он вместе с гемицеллюлозой усиливает механическую прочность стеблей и стволов древесных пород растений, а пигменты, содержащиеся в лигнине, обуславливают окраску древесины. Стенка также содержит поры, выстланные мембраной, которые обеспечивают транспорт веществ.

Видео по теме

Строение и функции клеточной оболочки грибов

У представителей различных групп грибов основу стенки составляет хитин – полисахарид, встречающийся также во внешнем скелете членистоногих и у некоторых бактерий. Надмембранные комплексы грибов содержат также целлюлозу и животный крахмал – гликоген. Например, химическое строение клеточной оболочки дрожжей представлено в основном углеводами – глюканом и маннаном. Сама стенка у них достаточно прочная и плохо переваривается в желудочно-кишечном тракте животных, поэтому питательные вещества дрожжей малодоступны и не всасываются эпителием тонкого кишечника.

Особенности бактерий

Если клеточная оболочка отсутствует у протист, то у прокариотов она имеет очень сложное строение, включая в себя муреин, липопротеиды и липополисахариды, а также тейхоевые кислоты. Липополисахариды стенки способствуют прилипанию бактерий к различным субстратам: например, к эмали зубов или к мембранам эукариот. Поэтому клеточная оболочка бактерий обладает ещё и антигенными свойствами.

строение клеточной оболочки

Часто стенка бактерий сверху покрыта слизистой капсулой (капсидой), над которой может располагаться ещё один защитный слой – пеплос. В зависимости от её строения, в микробиологии все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные.

Дифференцировка бактерий по биохимическому составу

Метод, позволивший различать прокариотов по особенностям химического строения их оболочки, был предложен датским учёным Г. Грамом ещё в конце XIX века. Он установил, что одни виды бактерий хорошо окрашиваются анилиновыми красителями и образуют стойкие соединения фиолетового цвета, входящие в состав клеточной оболочки.

клеточная оболочка бактерий

Такие прокариоты были названы грамположительными: например, стафилококки и стрептококки. Все они являются чувствительными к антибиотикам ряда пенициллина и актиномицина. Другие бактерии, названные грамотрицательными, не окрашиваются метиловым фиолетовым. Они резистентны к пенициллину, так как имеют прочную капсулу и малопроницаемую клеточную стенку. К ним относятся сальмонелла, шигелла, хеликобактер. Клеточная оболочка бактерий, имеющая различный химический состав, служит важной микробиологической характеристикой, которую учитывают в фармакологии и медицине.

Особенности микоплазм

Остановимся на группе очень мелких бактерий – микоплазм. Микроскопическими исследованиями было доказано, что клеточная оболочка отсутствует у них, поэтому микоплазмы чувствительны к некоторым антибиотикам, например, к тетрациклину. Микоплазмы широко распространены в природе, являются возбудителями многих заболеваний, в том числе мочеполовой системы человека.

клеточная оболочка отсутствует у инфузории

Большинство микоплазм в своём обмене веществ обязательно используют кислород и являются строгими аэробами. Являясь паразитами человека и млекопитающих, они быстро размножаются, так как в составе клеточных мембран присутствует холестерин, являющийся благоприятным субстратом для роста и размножения микоплазм.

Адаптации у простейших

Ранее мы отмечали тот факт, что клеточная оболочка отсутствует у инфузории и других одноклеточных животных, например, у корненожек. Зоологи установили, что протисты представляют собой полноценный животный организм, которому присущи все функции: роста, размножения, питания, дыхания, выделения. Более того, обитая в водной среде или увлажнённой почве, протисты через тонкую мембрану осуществляют транспорт воды и минеральных солей, находящихся во внешней среде, а выделяют через плазматические мембранные поры продукты собственного метаболизма. Поэтому у одноклеточных животных нет сложных надмембранных комплексов, что является идиоадаптацией к особенностям условий внешней среды.

состав клеточной оболочки

Для защиты и сохранения целостности оболочки простейшие имеют пеликулу – наружный более плотный слой эктоплазмы. Благодаря пеликуле, обладающей эластичностью и прочностью, сохраняется постоянная форма тела животного.

В данной статье было изучено строение и химический состав клеточной оболочки, характерной для клеток растительных организмов, а также бактерий и грибов.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Клеточная оболочка Википедия

Растительная клетка. Зелёная оболочка — клеточная стенка.

Клеточная стенка — оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции. Обнаруживается у большинства бактерий, архей, грибов и растений. Животные и многие простейшие не имеют клеточной стенки.

Клеточные стенки прокариот

Клеточные стенки бактерий состоят из пептидогликана (муреина) и бывают двух типов: грамположительного и грамотрицательного. Клеточная стенка грамположительного типа состоит исключительно из толстого слоя пептидогликана, плотно прилегающего к клеточной мембране и пронизанного тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами. При грамотрицательном типе слой пептидогликана существенно тоньше, между ним и плазматической мембраной находится периплазматическое пространство, а снаружи клетка окружена ещё одной мембраной, представленной т. н. липополисахаридом и являющаяся пирогенным эндотоксином грамотрицательных бактерий.

Клеточные стенки грибов

Клеточные стенки грибов состоят из хитина и глюканов.

Клеточные стенки водорослей

Большинство водорослей имеют клеточную стенку из целлюлозы и различных гликопротеинов. Включения дополнительных полисахаридов имеют большое таксономическое значение.

Диатомовые водоросли синтезируют свою клеточную стенку из кремнезёма.

Клеточные стенки высших растений

Важнейшей отличительной особенностью растительной клетки является наличие прочной клеточной стенки, основным компонентом которой является целлюлоза. Клеточная стенка высших растений представляет собой сложноорганизованный, преимущественно полимерный, внеклеточный матрикс, окружающий каждую клетку. Растительная клетка, лишённая клеточной стенки, обозначается термином протопласт. В клеточных стенках растений существуют углубления — поры, через которые проходят цитоплазматические канальца — плазмодесмы, осуществляющие контакт соседних клеток и обмен веществами между ними.

Химический состав и пространственная организация полимеров клеточной стенки отличаются у разных видов, клеток разных тканей одного растения и иногда у разных частей стенки вокруг одного протопласта.

Кроме того, строение клеточной стенки изменяется в онтогенезе растительного организма. Первичная клеточная стенка формируется при делении и сохраняется во время роста клетки. Формирование вторичной клеточной стенки происходит с внутренней стороны от первичной стенки и связано с окончанием роста и специализацией (дифференцировкой) клеток растения. Снаружи от первичной клеточной стенки, между первичными стенками двух соседних клеток, располагается срединная пластинка (состоит преимущественно из кальциевых и магниевых солей пектиновых веществ).

Строение первичной клеточной стенки растений.

Первичная клеточная стенка высших растений состоит из трёх взаимодействующих, но структурно независимых трехмерных сетей полимеров. Основная сеть состоит из фибрилл целлюлозы и связывающих их гемицеллюлоз (или сшивочных гликанов). Вторая сеть состоит из пектиновых веществ. Третья сеть представлена, как правило, структурными белками клеточной стенки. Также следует отметить, что у растений клады commelinids (группа в системах APG) и у представителей семейства Маревые первичная клеточная стенка содержит значительное количество ароматических веществ (гидроксикоричные кислоты, главным образом феруловая и п-кумаровая). При этом у представителей клады commelinids гидроксикоричные кислоты присоединяются к сшивочным гликанам (к глюкуроноарабиноксиланам), а у семейства Маревые к пектиновым веществам (к рамногалактуронанам I).

Растительные клеточные стенки выполняют целый ряд функций: они обеспечивают жёсткость клетки для структурной и механической поддержки, придают форму клетке, направление её роста и в конечном счете морфологию всему растению. Клеточная стенка также противодействует тургору, то есть осмотическому давлению, когда дополнительное количество воды поступает в растения. Клеточные стенки защищают от патогенов, проникающих из окружающей среды, и запасают углеводы для растения.

См. также

wikiredia.ru

ОБОЛОЧКА КЛЕТКИ — Большая Медицинская Энциклопедия

ОБОЛОЧКА КЛЕТКИ (син.: плазматическая мембрана, плазмолемма) — липопротеидная мембрана, отделяющая цитоплазму клетки от окружающей среды.

У человека и животных О.к. является элементарной мембраной, состоящей из двойного липидного слоя, покрытого белковыми молекулами (см. Мембраны биологические). У большинства клеток оболочки имеют ширину ок. 6— 10 нм. Белковый компонент О. к. (составляет ок. 60% сухой массы) представлен высокомолекулярным фибриллярным белком (структурный белок). Липидный компонент, составляющий в среднем ок. 40% сухой массы, представлен гл. обр. фосфолипидами (лецитин, холестерин). Кроме того, в состав О. к. входит ряд ферментов (5'-нуклеотидаза, фосфомоноэстераза, кислая РНК-аза, щелочная фосфатаза и Mg-зависимая АТФ-аза), играющих важную роль в осуществлении активного транспорта ионов через О. к. На поверхности животных клеток располагаются различные специализированные структуры. Свободная поверхность О. к. покрыта микроворсинками, из к-рых могут образовываться кутикула (эпителий кишечника) и щелочная каемка (эпителий канальцев почки). Связи смежных поверхностей клетки осуществляются путем образования разного типа контактов: посредством формирования заходящих друг в друга складок (интер-дигитация), путем слияния наружных слоев О. к. (замыкающая зона, плотные контакты — zonula occludens) и промежуточных контактов (zonula adhaerens). В наиболее сложных случаях контакты смежных поверхностей осуществляются специализированными метаплазматическими структурами — десмосомами (см.). У беспозвоночных животных может происходить слияние наружных слоев О. к. При этом образуются истинные мостики (септированные десмосомы). В эпителиальных клетках на базальной поверхности возникают многочисленные складки, вдающиеся в цитоплазму (базальный лабиринт).

С клеточной оболочкой связана одна из основных функций клетки — проницаемость (см.), за счет к-рой осуществляется обмен веществ с окружающей средой и поддержание в клетке физиол, гомеостаза (см.). Транспорт веществ через О. к. при этом осуществляется путем пассивного переноса (диффузии) и переноса против градиента концентрации — активного транспорта, требующего затрат энергии (см. Транспорт ионов). Наряду с этим существуют и другие механизмы поглощения клеткой как плотных (см. Фагоцитоз), так и жидких (см. Пиноцитоз) веществ.

О. к. обладает особой системой рецепторов (см.), способных улавливать изменения окружающей среды и воздействия нек-рых физиологически активных молекул (гормонов, медиаторов и др.), вызывающих ответную реакцию клетки. Эффект ряда гормонов осуществляется путем изменения активности фермента, связанного с клеточными рецепторами, — аденилатциклазы. Аденилатциклаза катализирует синтез циклической аденозинмонофосфорной к-ты (цАМФ), служащей непосредственным передатчиком действия гормона на внутриклеточные процессы. Механизм действия на клетку нейромедиаторов аналогичен. С клеточной оболочкой связаны способность клеток к двигательной активности, образование псевдоподий и ундулирующих мембран (пластинчатых выростов цитоплазмы, производящих колебательные движения) и др. Процессы деструкции и синтеза О. к.— обычное явление при поглощении (эндоцитозе) и выделении (экзоцитозе) чужеродных веществ и при физиол, секреции и экскреции.

Оболочка растительной клетки обладает рядом специфических особенностей, отличающих ее от животной клетки. Цитоплазма растительной клетки окружена плазматической мембраной, аналогичной плазмолемме животной клетки. Однако снаружи расположена еще система оболочек — первичной, вторичной и третичной, формирующая плотную клеточную стенку. Межклеточное вещество, соединяя оболочки соседних клеток, придает тканям высокую устойчивость. В период роста растительная клетка окружена первичной оболочкой, не препятствующей увеличению ее размеров. Эта оболочка имеет небольшую толщину и содержит преимущественно полисахариды — целлюлозу, гемицеллюлозу и пектин. В клетках, прекративших рост, в результате отложения различных веществ (лигнина, суберина, кутинов, различных минеральных солей) возникает вторичная оболочка. Она имеет значительную толщину и может подвергаться одеревенению или опробковению. Ее внутренний слой, прилежащий к плазмолемме, иногда выделяют как третичную оболочку. Через клеточную стенку проходят плазмодесменные канальцы, с помощью к-рых осуществляется связь цитоплазмы соседних клеток, передача раздражений и движение пластических веществ между клетками.

См. также Клетка.

Библиография: Васильев Ю. М. и Маленков А. Г. Клеточная поверхность и реакции клетки, Л., 1968, библиогр.; JI енинджер А. Биохимия, пер. с англ., М., 1976; T р и н к а у с Дж. От клеток к органам, пер. с англ., М., 1972; Трошин А. С. Проблема клеточной проницаемости, М.— JI., 1956, библиогр.; Финеан Дж., Колмэн Р. и Ми-чел л P. Мембраны и их функции в клетке, пер. с англ., М., 1977; Q u inn P. J. Molecular biology of cell membranes, L., 1976; Robertson J. D. The ultrastructure of cell membranes and their derivatives, в кн.: The structure and function of subcellular components, ed. byE. M. Crook, p. 3, Cambridge, 1959.

И. А. Алов.

xn--90aw5c.xn--c1avg

Клеточная оболочка.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 7Следующая ⇒

Общее понятие о клеточной оболочке.

У высших растений лишь немногие клетки лишены клеточной оболочки, например, генеративная клетка и спермин в пыльцевом зерне. Все прочие клетки непосредственно после их образования покрываются оболочкой. Полисахаридная клеточная оболочка с плазмодесмами - неотъемлемый специфический компонент растительной клетки.

Она играет большую роль в жизни клетки:

1 - обеспечивает прочность и защищает протопласт от повреждений; своим противодавлением поддерживает клетку в тургорном (напряженном) состоянии. Благодаря наличию оболочки, растяжение протопласта осмотически активной вакуолью ограничено, а размер и форма клетки, достигшей зрелости, перестают изменяться.

2 - тип клеточных оболочек определяет анатомические особенности тканей. В периферических тканях органов клеточные оболочки содержат вещества, которые защищают лежащие глубже клетки от высыхания. Оболочки обеспечивают такие важные стороны деятельности растительных тканей, как поглощение воды и ионов солей, а также некрупных молекул, транспирацию, транспорт и секрецию веществ.

3 - совокупность всех клеточных оболочек представляет собой механический остов, который придает растению, не имеющему внутреннего скелета, прочность.

4 - система оболочек и межклетников между клетками обеспечивает передвижение веществ от клетки к клетке и называется апопластом (греч. аро — из, от, без и plastos — оформленный).

Клеточные оболочки соседних клеток как бы сцементированы между собой межклеточной, или срединной, пластинкой.

Она образуется из клеточной пластинки, которая со временем пропитывается особыми веществами, например, лигнином. Срединная пластинка очень тонкая и неразличима под световым микроскопом.

Протопласты соседних клеток разделены между собой клеточной стенкой, состоящей из двух клеточных оболочек и срединной пластинкой между ними.

Оболочка, как правило, бесцветна, прозрачна, пропускает солнечный свет. По химическому составу и строению оболочки можно судить о происхождении и функциях клеток разных типов и определить, к каким тканям данные клетки относятся. Именно поэтому внутреннее строение ископаемых растений изучают, в основном, путем исследования оболочек их клеток.

Клеточная оболочка строится непосредственно протопластом и растет, только находясь в контакте с ним. Очень часто клеточная оболочка сохраняется дольше протопласта.

Однако гибель протопласта не прекращает существования клетки как структурной единицы организма, поскольку форма клетки благодаря прочной оболочке сохраняется. Поэтому некоторые растительные клетки и после отмирания протопласта выполняют свои функции, особенно проведения растворов и механической опоры. Волокна, трахеиды, членики сосудов, клетки пробки во взрослом состоянии представляют собой одни клеточные оболочки. В основном из оболочек отмерших клеток состоит древесина.

Химический состав и молекулярная организация оболочки.

Клеточная оболочка построена в основном из полисахаридов. По своей роли и нахождению в составе оболочки они подразделяются на скелетные вещества и вещества матрикса.

Скелетным веществом оболочки высших растений является целлюлоза (клетчатка) — Р-1,4-О-глюкан.

Это наиболее распространенное вещество биосферы (более половины органического углерода планеты сосредоточено в целлюлозе). Молекулы целлюлозы, представляющие полимерные цепи из многочисленных мономеров: глюкозы, ксилозы, маннозы, могут достигать в длину несколько микрометров.

Целлюлоза нерастворима в воде и органических растворителях, не набухает, не растворяется в разбавленных кислотах и даже в концентрированных щелочах.

Обычно молекулы целлюлозы особыми связями собраны по несколько десятков в группы. В результате этого образуются тончайшие (1,5-4 нм), видимые только в электронный микроскоп волоконца неопределенной длины — микрофибриллы.

В определенных частях микрофибриллы молекулы целлюлозы располагаются упорядоченно на близком расстоянии параллельно друг другу, образуя мицеллы.

Между мицеллами находятся менее упорядоченно расположенные цепи из мономеров, образующие паракристаллические образования. Поэтому целлюлоза обладает свойствами кристаллов.

Микрофибриллы создают структурный каркас оболочки, ее «арматуру» и обеспечивают прочность. Они объединяются в более сложные структуры, называемые макрофибриллами, которые различимы уже в световом микроскопе.

Микрофибриллы эластичны и очень прочны на разрыв (сходны со сталью). На основании этих свойств целлюлоза и ее продукты широко используются для производства хлопкового волокна, ацетатного шелка, бумаги, вискозы, бездымного пороха.

Макрофибриллы целлюлозы погружены в обладающий свойствами коллоида матрикс.

По физическим свойствам матрикс представляет собой насыщенный водой пластичный гель. Он является сложной смесью полимеров, среди которых также преобладают полисахариды, но с более короткими, чем у целлюлозы, и часто разветвленными молекулами.

Цепи матричных полисахаридов заполняют пространство между макрофибриллами целлюлозы и образуют как с ними, так и между собой, многочисленные поперечные (ковалентные и водородные) связи.

Это настолько увеличивает прочность клеточной оболочки, что ее иногда сопоставляют с железобетоном или стекловолокном.

Матричные полисахариды гидрофильны (греч. гидро — влага и филю - люблю), способны сильно набухать и поглощать много воды. Они обладают высокой проницаемостью растворенных в воде молекул и ионов. По клеточным оболочкам может происходить передвижение веществ от клетки к клетке путем диффузии по градиенту концентрации (пассивный транспорт).

mykonspekts.ru

Клеточная оболочка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Клеточная оболочка

Cтраница 1

Клеточная оболочка ( мембрана) - окружающая клетку защитная оболочка, состоящая из белков и липи-дов. Регулирует проникновение веществ в клетку и выведение их наружу. [1]

Клеточные оболочки у гопатозиговых, как правило, сплошные. Поэтому у них нет заранее заложенного, определенного места клеточного деления, что сближает гонатозиговых с мезо-тениевыми и зигнемовыми. Так выглядят взрослые, вполне сформировавшиеся клетки. Такие участки напоминают пояски ( сегменты) некоторых видов рода пениум ( Penium) из де-смидиевых. Подобного рода сегмептирован-ность наблюдается только у клеток с не вполне развитым наружным слоем оболочки. Приросте клетки сегменты смыкаются и распознавание пояска становится совершенно невозможным. [2]

Клеточные оболочки у гонатозиговых обычно окружены слизистым слоем пектозы, который при действии метиленовои синьки и индиго обнаруживает явно волокнистую структуру. Волокна располагаются перпендикулярно поверхности клеточных стенок что указывает на присутствие пор в оболочке, через которые и выделяется слизь. [3]

Клеточная оболочка состоит из клетчатки, пектина, лигнина, фосфолипидов и гемицеллю-лозы. Пектин, содержащий уроновые кислоты, обладает благодаря находящимся в них карбоксильным группам способностью обменивать Н - ионы ( отдиссоциируемые этими группами) на другие катионы. [5]

Клеточная оболочка играет еще одну очень важную роль. Поскольку у растений в отличие от животных нет лейкоцитов и лимфатической системы, они вынуждены бороться с инфекцией другими способами. Один такой способ - и притом исключительно важный - это физическое сопротивление проникновению патогенного начала. Сама клеточная стенка служит первичным барьером против инфекции. Напрашивается предположение, что степень сопротивляемости заболеванию может быть различной в зависимости от химического состава растительной клеточной стенки. [6]

Клеточные оболочки не являются препятствием для гербицидов, через них хорошо проникают как липофильные, так и гидрофильные вещества. При этом гербициды лучше проникают при попадании на молодые листья с более тонкими покровными тканями и открытыми устьицами при благоприятных погодных условиях. [7]

Клеточная оболочка ( мембрана) - окружающая клетку защитная оболочка, состоящая из белков и липидов. Регулирует проникновение веществ в клетку и выведение их наружу. [8]

Клеточная оболочка состоит в основном из протеино-липидных комплексов, называемых липопротеинами. Цитоплазма - прозрачная среда, которая имеет консистенцию, изменяющуюся от подвижной жидкости до вязкого геля, и содержит видимые в микроскоп частицы. Митохондрии богаты белками и фосфолипидами. Аппарат Гольджи содержит главным образом липиды. Углеводные включения часто состоят из гликогена, а протеиновые включения - из рибонуклеопротеидов. Протоплазма обычно содержит не менее 75 % воды, хлор -, фосфат - и сульфат-ионы, ионы калия, натрия, магния, кальция, связанную серу, следы меди, железа, марганца и иода, а также белки, углеводы и липиды. Большое количество белковых молекул придает протоплазме коллоидные свойства. [9]

Клеточная оболочка обеспечивает существование клетки как автономной единицы. Она представляет собой полупроницаемую мембрану, называемую плазматической мембраной. Главная функция плазматической мембраны состоит в регулировании обмена веществ между клеткой и внешней средой. Через эту мембрану осуществляется обмен веществ с внешней средой и поддерживается разность концентраций отдельных веществ внутри и снаружи клетки. [10]

Клеточные оболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и по химическому составу. Толщина оболочки варьирует не только от вида к виду, но даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки, ее функционального состояния и условий окружающей среды. Оболочки значительно утолщаются при дефиците влаги. [11]

Внутри клеточной оболочки находится цитоплазма, в которой взвешены многочисленные включения. Самое крупное из них - ядро, расположенное ближе или дальше от центра; ядро окружено двойной мембраной, пронизанной большим числом пор. [12]

Поскольку клеточная оболочка содержит большое число полимерных молекул, располагающихся приблизительно параллельно и сшитых поперечными связями, разрыв некоторых связей увеличит эластичность стенки, но еще не приведет к необратимой деформации. Полимерные молекулы после снятия напряжения в конечном счете займут свое прежнее положение, если не возникнут новые связи. [13]

Строение клеточных оболочек у конъюгат тоже очень разнообразно. Они могут быть цельными, состоящими из одного куска, или сегментированными, состоящими из двух и более частей. Внешний слой оболочки может быть лишен норового аппарата, а может иметь ясно выступающие поры, бывает гладким или с очень богатой орнаментацией, не встречающейся у других представителей отдела зеленых водорослей. [14]

Поверхность клеточных оболочек несет отрицательный заряд, что показано на примере эритроцитов, сперматозоидов, многих бактерий; но в то же время на отдельных участках заряд может меняться. Ионы ( катионы), достигнув поверхности клетки, либо фиксируются на ней, либо отталкиваются в силу одноименности заряда. Юз, селеновая кислота) накапливаются в эритроцитах очень медленно. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Сведения об образовательной организации

Полезные ссылки

Безопасность

Противодействие коррупции

Доступная среда

Карта сайта

НСОКО

6.Происхождение, строение и функции клеточной оболочки. Клеточная оболочка растений содержит