Краткое содержание: Параграф § 6. / Биология 9 класс

Клеточная мембрана и цитоплазма

Клетки, несмотря на свои небольшие размеры, обладают сложной организацией. Основным компонентом любой клетки является плазматическая мембрана, которая отделяет содержимое клетки от окружающей среды. Мембрана имеет толщину 8–12 нм и формируется из двойного слоя липидов с включенными в него молекулами мембранных белков. Цитоплазма — это внутреннее содержимое клетки, исключая ядерный аппарат. Она представляет собой густой бесцветный раствор, состоящий в основном из воды (70–90% от общей массы), в котором растворены липиды, различные неорганические соединения и находятся многочисленные биохимические реагенты. В цитоплазме также расположены различные органоиды. Отличительной особенностью цитоплазмы является ее постоянное перемещение, что обеспечивает движение органоидов внутри клетки.

Ядро и его функции

Ядро является важнейшей структурой клетки. Оно отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой и выполняет функцию центра управления и хранения наследственной информации. В ядре локализовано более 90% клеточной ДНК, которая формирует хромосомы и ядрышки, составляющие содержимое ядра, или кариоплазму. Ядро играет ключевую роль в регуляции всех процессов жизнедеятельности клетки, включая синтез белков, деление и рост.

Органоиды клетки и их функции

Среди основных органоидов клетки выделяют:

• Рибосомы — мельчайшие немембранные органоиды, ответственные за синтез белка. Они состоят из двух субъединиц и могут быть свободными в цитоплазме или прикрепленными к мембранам эндоплазматической сети.
• Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум, представляет собой систему канальцев и полостей, пронизывающих цитоплазму. Она образована мембраной, схожей по строению с плазматической. Различают гладкую ЭПС, где происходит синтез углеводов и липидов, и шероховатую (гранулярную) ЭПС, на поверхности которой расположены рибосомы, и где синтезируется большинство белков. ЭПС обеспечивает транспорт веществ внутри клетки.
• Комплекс (аппарат) Гольджи — это система цистерн, в которых накапливаются вещества, синтезированные клеткой, происходит их дальнейшее химическое преобразование и упаковка в мембранные пузырьки. Он участвует в формировании лизосом и сборке мембран клетки.
• Лизосомы — это мелкие мембранные пузырьки, содержащие около 50 видов пищеварительных ферментов, способных расщеплять белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты. Ферменты находятся в лизосомах в неактивном состоянии, что предотвращает разрушение мембран самой клетки. Основная функция лизосом — внутриклеточное пищеварение.
• Митохондрии (от греч. mitos — нить и chondrion — зернышко) — органоиды, участвующие в энергетических процессах клетки. Они запасают энергию в виде АТФ, поэтому их часто называют «силовыми станциями» клетки. Митохондрии имеют две мембраны: гладкую внешнюю и складчатую внутреннюю. Внутренняя мембрана образует кристы, на которых расположены ферменты, участвующие в преобразовании питательных веществ в энергию АТФ. Митохондрии содержат собственную ДНК и рибосомы и способны к самостоятельному размножению. Их количество в клетках разных тканей и организмов сильно варьируется, что связано с энергетическими потребностями.
• Пластиды — органоиды, характерные для растительных клеток и некоторых простейших (например, зеленой водоросли). Они также имеют две мембраны и собственный генетический аппарат. Пластиды подразделяются на хлоропласты, содержащие хлорофилл и осуществляющие фотосинтез, хромопласты, содержащие красные, оранжевые и фиолетовые пигменты (придают окраску листьям осенью и плодам) и лейкопласты — бесцветные, выполняющие функцию запасания веществ. Пластиды способны к взаимопревращению, например, хлоропласты могут превращаться в хромопласты, а лейкопласты — в хлоропласты.

Основные понятия и определения

• Клеточная мембрана (плазматическая мембрана): Отделяет содержимое клетки от внешней среды; состоит из двойного слоя липидов и белков.
• Цитоплазма: Внутреннее содержимое клетки (без ядра), густой раствор солей, липидов, неорганических и органических соединений; место нахождения органоидов и протекания биохимических реакций; постоянно перемещается.
• Ядро: Важнейшая структура клетки, хранилище наследственной информации (ДНК) и центр управления клеточными процессами; содержит хромосомы и ядрышки.
• Рибосомы: Немембранные органоиды, место синтеза белка.
• Эндоплазматическая сеть (ЭПС): Система мембранных канальцев; обеспечивает синтез липидов, углеводов (гладкая ЭПС) и белков (шероховатая ЭПС); транспорт веществ.
• Комплекс Гольджи: Система цистерн; накапливание, преобразование, упаковка веществ; участвует в формировании лизосом и мембран.
• Лизосомы: Мембранные пузырьки с пищеварительными ферментами; функция — внутриклеточное пищеварение.
• Митохондрии: Двумембранные органоиды, «силовые станции» клетки; функция — синтез АТФ (энергии) в процессе клеточного дыхания; внутренняя мембрана образует кристы.
• Пластиды: Органоиды растительных клеток; двумембранные, имеют собственную ДНК.
• Хлоропласты: Пластиды, содержащие хлорофилл; функция — фотосинтез.
• Хромопласты: Пластиды, содержащие пигменты красного, оранжевого и фиолетового цвета; придают окраску плодам и осенним листьям.
• Лейкопласты: Бесцветные пластиды; функция — запас питательных веществ.