Цитология

Митохондрии называют <силовыми станциями> клеток> так  как их основная функция синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) . Эта кислота синтезируется  в митохондриях клеток всех организмов и представляет собой универсальный  источник энергии, необходимый для  осуществления процессов жизнедеятельности  клетки и целого организма.  

Новые митохондрии  образуются делением уже существующих в клетке митохондрий.  

Пластиды. В цитоплазме клеток всех растений находятся пластиды. В клетках животных пластиды отсутствуют. Различают три основных типа пластид: зеленые - хлоропласты; красные, оранжевые  и желтые - хромопласты; бесцветные - лейкопласты.  

Хлоропласт. Эти органоиды  содержатся в клетках листьев  и других зеленых органов растений, а также у разнообразных водорослей. Размеры хлоропластов 4-6 мкм, наиболее часто они имеют овальную форму. У высших растений в одной клетке обычно бывает несколько десятков хлоропластов. Зеленый цвет хлоропластов зависит  от содержания в них пигмента хлорофилла. Xлоропласт - основной органоид клеток растений, в котором происходит фотосинтез, т.е. образование органических веществ (углеводов) из неорганических (СО2 и  Н2О) при использовании энергии  солнечного света.  

По строению хлоропласты  сходны с митохондриями. От цитоплазмы хлоропласт отграничен двумя мембранами - наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, без складок и выростов, а внутренняя образует много складчатых выростов, направленных внутрь хлоропласта. Поэтому внутри хлоропласта сосредоточено  большое количество мембран, образующих особые структуры - граны. Они сложены  наподобие стопки монет.  

В мембранах гран располагаются молекулы хлорофилла, потому именно здесь происходит фотосинтез. В хлоропластах синтезируется и  АТФ. Между внутренними мембранами хлоропласта содержатся ДНК, РНК  и рибосомы. Следовательно, в хлоропластах, так же как и в митохондриях, происходит синтез белка, необходимого для деятельности этих органоидов. Хлоропласты размножаются делением.  

Хромопласты находятся  в цитоплазме клеток разных частей растений: в цветках, плодах, стеблях, листьях. Присутствием хромопластов объясняется  желтая, оранжевая и красная окраска  венчиков цветков, плодов, осенних листьев.  

Лейкопласты. находятся  в цитоплазме клеток неокрашенных частей растений, например в стеблях, корнях, клубнях. Форма лейкопластов разнообразна.  

Хлоропласты, хромопласты  и лейкопласты способны клетка взаимному  переходу. Так при созревании плодов или изменении окраски листьев  осенью хлоропласты превращаются в  хромопласты, а лейкопласты могут  превращаться в хлоропласты, например, при позеленении клубней картофеля.  

Аппарат Гольджи. Во многих клетках животных, например, в нервных, он имеет форму сложной  сети, расположенной вокруг ядра. В  клетках растений и простейших аппарат  Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной  формы. Строение этого органоида  сходно в клетках растительных и  животных организмов, несмотря на разнообразие его формы.  

В состав аппарата Гольджи  входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10) ; крупные и мелкие пузырьки, расположенные  на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс.  

Аппарат Гольджи  выполняет много важных функций. По каналам эндоплазматической сети к нему транспортируются продукты синтетической  деятельности клетки - белки, углеводы и жиры. Все эти вещества сначала  накапливаются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают  в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме. Например, в клетках  поджелудочной железы млекопитающих  синтезируются пищеварительные  ферменты, которые накапливаются  в полостях органоида. Затем образуются пузырьки, наполненные ферментами. Они выводятся из клеток в проток поджелудочной железы, откуда перетекают в полость кишечника. Еще одна важная функция этого органоида  заключается в том, что на его  мембранах происходит синтез жиров  и углеводов (полисахаридов) , которые  используются в клетке и которые  входят в состав мембран. Благодаря  деятельности аппарата Гольджи происходят обновление и рост плазматической мембраны.  

Лизосомы. Представляют собой небольшие округлые тельца. От Цитоплазмы каждая лизосома отграничена  мембраной. Внутри лизосомы находятся  ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.  

К пищевой частице, поступившей в цитоплазму, подходят лизосомы, сливаются с ней, и образуется одна пищеварительная вакуоль, внутри которой находится пищевая частица, окруженная ферментами лизосом. Вещества, образовавшиеся в результате переваривания  пищевой частицы, поступают в  цитоплазму и используются клеткой.  

Обладая способностью к активному перевариванию пищевых  веществ, лизосомы участвуют в удалении отмирающих в процессе жизнедеятельности  частей клеток, целых клеток и органов. Образование новых лизосом происходит в клетке постоянно. Ферменты, содержащиеся в лизосомах, как и всякие другие белки синтезируются на рибосомах  цитоплазмы. Затем эти ферменты поступают  по каналам эндоплазматической сети к аппарату Гольджи, в полостях которого формируются лизосомы. В таком  виде лизосомы поступают в цитоплазму.  

Клеточный центр. В  клетках животных вблизи ядра находится  органоид, который называют клеточным  центром. Основную часть клеточного центра составляют два маленьких  тельца - центриоли, расположенные в  небольшом участке уплотненной  цитоплазмы. Каждая центриоль имеет  форму цилиндра длиной до 1 мкм. Центриоли  играют важную роль при делении клетки; они участвуют в образовании  веретена деления.  

Клеточные включения. К клеточным включениям относятся  углеводы, жиры и белки. Все эти  вещества накапливаются в цитоплазме клетки в виде капель и зерен различной  величины и формы. Они периодически синтезируются в клетке и используются в процессе обмена веществ.  

Ядро. Каждая клетка одноклеточных и многоклеточных животных, а также растений содержит ядро. Форма и размеры ядра зависят  от формы и размера клеток. В  большинстве клеток имеется одно ядро, и такие клетки называют одноядерными. Существуют также клетки с двумя, тремя, с несколькими десятками  и даже сотнями ядер. Это многоядерные клетки.  

Ядерный сок - полужидкое вещество, которое находится под  ядерной оболочкой и представляет внутреннюю среду ядра.  

Химический состав клетки. Неорганические вещества Атомный  и молекулярный состав клетки. В  микроскопической клетке содержится несколько  тысяч веществ, которые участвуют  в разнообразных химических реакциях. Химические процессы, протекающие в  клетке, - одно из основных условий ее жизни, развития и функционирования.  

Все клетки животных и растительных организмов, а также  микроорганизмов сходны по химическому  составу, что свидетельствует о  единстве органического мира.  

Содержание химических элементов в клетке  

Элементы Количество (в %)  

 Кислород 65-75  

Кальций 0,04-2,00  

Углерод 15-16  

Магний 0,02-0,03  

Водород 8-10  

Натрий 0,02-0,03  

Азот 1,5-3,0  

Железо 0,01-0,015  

Фосфор 0,2-1,0  

Цинк 0,0003  

Калий 0,15-0,4  

Медь 0,0002  

Сера 0,15-0,2  

Йод 0,0001  

Хлор 0,05-0,1  

Фтор 0,0001  

 В таблице приведены  данные об атомном составе  клеток. Из 109 элементов периодической  системы Менделеева в клетках  обнаружено значительное их большинство.  Особенно велико содержание в  клетке четырех элементов - кислорода,  углерода, азота и водорода. В  сумме они составляют почти  98% всего содержимого клетки. Следующую  группу составляют восемь элементов,  содержание которых в клетке  исчисляется десятыми и сотыми  долями процента. Это сера, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций,  железо. В сумме они составляют 1.9%. Все остальные элементы содержатся  в клетке в исключительно малых  количествах (меньше 0,01%) Таким образом,  в клетке нет каких-нибудь особенных  элементов, характерных только  для живой природы. Это указывает  на связь и единство живой  и неживой природы. На атомном  уровне различий между химическим  составом органического и не  органического мира нет. Различия  обнаруживаются на более высоком  уровне организации - молекулярном.