Онлайн учебник по биологии
9 класс

Предыдущая страница учебника по биологии Учебник по биологии. 9 класс Следующая страница учебника по биологии

§11. Типы клеток. Строение прокариотной клетки

Вспомните из разделов 6 и 7 классов, какое строение имеют растительная и животная клетки. Используя рисунок 44, выясните, чем бактериальная клетка по строению отличается от растительной и животной?

Существует гипотеза, по которой все ныне живущие организмы произошли от возникшей несколько миллиардов лет назад первой клетки. Благодаря ей в процессе исторического развития жизни появился на Земле зеленый покров, изменилась атмосфера, возникло все многообразие жизни, появился человек. Эта гипотеза объясняет удивительное сходство в клеточном строении растений, животных, грибов и микроорганизмов.

Типы клеток. Первыми на пути исторического развития жизни появились организмы, имеющие самые маленькие клетки с очень простой внутренней структурой — про-кариотные. Лишь позднее возникли более крупные и сложно устроенные клетки — эукариотные.

Прокариотные (от лат. про — перед, раньше, и греч. карион — ядро), или доядерные клетки — это клетки, не имеющие оформленного ядра. В них выделяется лишь ядерная зона, содержащая одну молекулу ДНК. Прокариотные клетки характерны для бактерий и сине-зеленых (цианобактерий).

Эукариотные (от греч. эу — хорошо, полностью и греч. карион — ядро) — этоядерные клетки, т. е. имеющие оформленное ядро. Из эукариотных клеток построены растения, грибы и животные.

Структура плазматической мембраны. Любая прокариотная и эукариотная клетка окружена снаружи плазма тической мембраной. Она ограничивает живое содержимое клеток от окружающей среды. Плазматическая мембрана состоит из липидов и белков (рис. 40). Молекулы фосфолипидов образуют двойной слой. В него вкраплены молекулы белков, которые могут пронизывать мембрану полностью, располагаться на поверхности или частично погружаться в нее. Такую структуру плазматической мембраны называют жидкостно-мозаичной.

Схема строения плазматической мембраны

Рис. 40. Схема строения плазматической мембраны: 1 — фосфолипиды; 2 — белки; 3 — углеводы

С наружной стороны с белками и липидами соединены углеводы. Предполагают, что их функция связана с распознаванием соседних клеток и соединением их друг с другом.

Плазматическая мембрана способна изменять свою форму, так как липидные слои могут свободно скользить относительно друг друга. Благодаря этому пищевые частицы захватываются мембраной целиком. При этом происходит ее впячивание и отшнуровывание пузырька с захваченными частицами внутрь клетки (рис. 41).

Захватывание с помощью ложноножек пищевых частиц у амебы

Рис. 41. Транспорт веществ через клеточную мембрану. Захватывание с помощью ложноножек пищевых частиц у амебы: 1 — клетка амебы; 2 — клетка инфузории

Другим важным свойством плазматической мембраны является ее избирательная проницаемость. Через нее свободно проходят молекулы лишь некоторых веществ. Например вода, мелкие ионы, кислород, углекислый газ проникают через плазматическую мембрану путем диффузии (от лат. диффузио — распространение, проникновение). Вещества при этом поступают из области с их высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Например, если поместить клетку в концентрированный раствор соли, то вода из нее станет поступать во внешнюю среду, так как концентрация внутриклеточного раствора ниже, чем раствора снаружи (рис. 42). Клетка сморщится. Если же поместить клетку в дистиллированную воду, то вода начнет поступать во внутрь, клетка набухнет и лопнет.

Кроме диффузии существует еще активный транспорт, который осуществляется специальными белками-переносчиками. Для этого процесса необходима энергия, которая выделяется при распаде АТФ.

Обладая избирательной проницаемостью, плазматическая мембрана препятствует утечке внутреннего содержимого клетки, защищает ее, регулирует поступление веществ и обмен с внешней средой.

Транспорт веществ через плазменную мембрану

Рис. 42. Транспорт веществ через плазменную мембрану - диффузия воды из клеток кожицы лука в концентрированном растворе поваренной соли (вода выходит из цитоплазмы, которая отстает от клеточной стенки, постепенно сморщивается и превращаетсяв маленький шарик)

Кроме плазматической мембраны клетки бактерий, растений и грибов снаружи имеют еще клеточную оболочку (рис. 43). Это неживая структура выполняет функции опоры и защиты. Она придает прочность клетке, ограничивает ее подвижность. В оболочке имеются поры, через которые идет поступление веществ извне. Растительная оболочка состоит из целлюлозы и является «скелетом» растений, а у грибов — из хитина.

Оболочки растительных клеток

Рис. 43. Оболочки растительных клеток

Строение прокариотной клетки. Клетки бактерий прокариотные, т. е. доядерные. Снаружи они покрыты оболочкой (рис. 44). Она плотная, жесткая и напоминает оболочку растительной клетки, но состоит из другого вещества, похожего на целлюлозу. Снаружи прокариотная клетка может иметь дополнительные слизистые слои и капсулу, выполняющие защитную роль.

Под оболочкой располагается плазматическая мембрана. Она образует внутри клетки впячивания в виде складок. С этими складками связаны процессы окисления и дыхания клетки. У цианобактерий на впячиваниях мембраны располагаются фотосинтетические пигменты. В них осуществляется процесс фотосинтеза.

Схема строения прокариотных клеток

Рис. 44. Схема строения прокариотных клеток (А — иефотосинтезирующая, Б — фотосинтезирующая): 1 — жгутик: 2— оболочка; 3 — плазматическая мембрана: 4 —мембранные впячивания; 5 — фотосннтезирующие мембраны; 6 — включения (запасные питательные вещества); 7 — молекула ДНК; 8 — рибосомы

Генетический аппарат прокариотной клетки представлен кольцевой молекулой ДНК, которая не отделена от внутреннего ее содержимого. Бактериальная ДНК во много раз меньше, чем ДНК у эукариотных клеток, а следовательно несет меньший объем информации. В клетке прокариот из всех органоидов имеются только рибосомы, которые обеспечивают процесс биосинтеза белка.

Упражнения по пройденному материалу

  1. Из каких двух типов клеток построены тела организмов? В чем основное различие этих клеток?
  2. Как устроена плазматическая мембрана? Перечислите ее основные функции.
  3. Для каких организмов ха рактерна клеточная оболочка? Из каких органических веществ она состоит?
  4. Чем по свойствам и функциям клеточная оболочка отличается от плазматической мембраны?
  5. Назовите основные структуры прокариотных клеток. Какие функции они выполняют?

Рейтинг@Mail.ru