Какие части клетки самые главные? Клетка под микроскопом
Существуют миллионы разных видов организмов. Из них к неклеточным формам жизни относятся лишь вирусы. Все остальные своей самой маленькой, но главной структурной единицей имеют клетку. Поэтому она - важный показатель индивидуальности существа, принадлежности к тому или иному царству живой природы. Части и органоиды клетки могут объяснить, как живет и растет организм, какие процессы внутри него происходят. Знание строения данной структурной единицы важно для понимания всей живой природы в целом.
Общий план строения клетки
Клетка под микроскопом - зрелище достаточно интересное. Просто удивительно, сколько всего скрыто от человеческого глаза и существует на уровне микромира! С изобретением этого уникального оптического прибора стало возможным стать частью этого уровня, изучить и понять его механизмы жизни, научиться вмешиваться в них и использовать на благо людей.
Так, было выяснено, что не все организмы имеют одинаковые единицы строения. Различия присутствуют практически у каждого представителя царства. Например, основные части клетки растения отличны от таковых у животных. Свои особенности имеют структуры бактерий и грибов. Однако все же можно выделить общие принципы строения клетки.
- Генетический материал в виде молекул ДНК (для эукариотических организмов - растений, грибов, животных - сосредоточен в ядре, прокариоты (бактерии) оформленного ядра не имеют).
- Цитоплазматическая мембрана, отграничивающая внутреннее содержание от наружного пространства и воздействия.
- Цитоплазма с органоидами и включениями.
Многие органоиды также являются одинаковыми для всех клеток, что еще раз подтверждает единство происхождения всего живого на нашей планете. Структурных частей в каждой единице живого достаточно много. Речь идет, например, о:
- митохондриях;
- лизосомах;
- аппарате Гольджи;
- ЭПС (эндоплазматической сети или ретикулуме);
- рибосомах;
- включениях белковой и углеводной природы и прочих.
Есть и узкоспецифичные органоиды, характерные только для представителей какого-либо отдельного царства живой природы. Например, главная часть клетки растений - не только ядро, но и клеточная стенка, а также вакуоль. Немаловажны пластиды, однако этих структур нет в животных единицах.
Какие части клетки самые главные?
Ответ на данный вопрос достаточно сложен. Ведь без любой своей структурной части клетка не сможет нормально жить и развиваться. Но все же можно выделить несколько наиболее значимых по выполняемым функциям органоидов и частей.
- Ядро с ядрышками и генетическим материалом, сосредоточенным в хромосомах.
- Клеточная стенка (для растений), цитоплазматическая мембрана (все клетки), оболочка слизевая (для бактерий).
- Цитоплазма со структурными компонентами.
Перечисленные компоненты - это основа любой клетки, независимо от принадлежности организма к тому или иному виду. Среди органоидов цитоплазмы также можно обозначить, какие части клетки самые главные.
- Митохондрии.
- Рибосомы.
- ЭПС.
- Лизосомы.
- Аппарат (комплекс) Гольджи.
Очевидно, что главными можно назвать большую часть всех структурных звеньев единицы строения организмов.
Ядро и его строение
Исторически сложилось мнение, что главная часть клетки - ядро. Однако не все из них его имеют. Так, ядер нет в:
- созревших эритроцитах;
- клетках проводящих тканей растений;
- бактериях.
Существуют и такие виды, в которых, наоборот, несколько ядер. Например:
- поперчнополосатые мышцы;
- грибы;
- водоросли;
- млечные растительные сосуды.
В целом же общий план строения рассматриваемой структуры един. Есть несколько основных частей, из которых состоит любое ядро.
- Кариолемма (ядерная оболочка) - представляет собой двойную мембранную структуру, выполняющую роль преграды между цитоплазмой и внутренней частью ядра. К ней с внешней стороны крепятся рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи.
- Кариоплазма - внутренний гелеобразный матрикс, заполняющий ядро. Другое название - нуклеоплазма. Содержит разные белки, рибосомные РНК.
- Хроматин, способный в период деления спирализоваться в плотно упакованные хромосомы. Состав его большей частью обеспечивается нитями ДНК. Также присутствуют ионы кальция и магния, белки, РНК, липиды.
- Ядрышки, локализованные вокруг участков хромосом. Состоят из РНК, ДНК, белков. Служат для сборки субъединиц рибосом, синтеза р-РНК (рибосомальной РНК).
Это общий план строения ядра, из которого уже очевидно, что значение данной структуры в каждой клетке - решающее для размножения, хранения и передачи наследственной информации, комбинирования генетических признаков.
Цитоплазма и ее значение
Важное значение данной структуры было открыто только с изобретением особенно мощного по увеличению оборудования. До этого предполагалось, что она - просто питательная среда для органоидов. Однако теперь выяснено, что цитоплазма имеет следующее строение.
- Цитоскелет - комплекс микрофиламентов и белковых трубочек, формирующих опорную сеть. Внутри нее и перемещаются органоиды клетки.
- Цитозоль или гиалоплазма - коллоидное внутреннее содержимое цитоскелета, в котором растворены минеральные вещества, вода, находятся липиды, белки, углеводы. Именно здесь осуществляются процессы метаболизма клетки, сообщаются структуры между собой.
- Эктоплазма - часть цитоплазмы, прилегающая непосредственно к мембране. Эндоплазма - все пространство, расположенное между кариолеммой и эктоплазмой.
В цитоплазме происходят процессы внутриклеточного транспорта, что позволяет находиться в тесном контакте всем составным частям. Именно благодаря постоянному динамическому движению рассматриваемой структуры органоиды внутри клетки передвигаются.
Цитоплазматическая мембрана
Представляет собой билипидный эластичный слой, пронизанный белковыми молекулами. Самая распространенная теория строения данного органоида - жидкостно-мозаичная модель. Она служит для отделения внешней и внутренней среды клетки. Обладает избирательной проницаемостью, поэтому предохраняет и защищает от попадания инородных частиц. Во многом именно она поддерживает форму клетки.
Если отвечать на вопрос: "Какие части клетки самые главные?", то первой будет стоять именно мембрана, ведь она есть у каждой из них. Отличия в составе проявляются у разных видов организмов. Для бактерий характерен включенный в состав хитин, для животных - его отсутствие.
Митохондрии
Данные структуры не зря называют энергетическими, или "силовыми станциями" клеток. Ведь именно в них происходят процессы окислительного фосфорилирования, в результате которых высвобождается энергия из молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). В дальнейшем эта энергия является источником всех жизненных процессов, как внутренних, так и наружных.
Названия частей клетки не всегда были приняты сразу. В случае с митохондриями изначально в 1894 году эти структуры были описаны под именем биобластов.
Сама по себе структура данной органеллы достаточно интересная. Наружная мембрана двухслойная. Внутренний слой имеет складчатое строение, формирует кристы, на которых располагаются многочисленные рибосомы.
Митохондрии имеют собственную ДНК и два вида РНК (транспортную и матриксную). Также присутствует комплекс белков. Количество рассматриваемых структур в клетке может колебаться, то есть зависит от активности органа. Наибольшее количество митохондрий содержат мышечные клетки.
Рибосомы
Мелкие округлые темные структуры, которые видны при рассмотрении клетки в электронный микроскоп, называются рибосомами. Это также основные части клетки, ведь именно они принимают непосредственное активное участие в сборке белковых молекул.
Сами по себе они представлены рибонуклеопротеином и составляют четвертую часть от всей массы клетки. Состоят из двух неодинаковых субъединиц, объединенных в одну округлую форму. Прикрепляются к комплексу Гольджи, ЭПС, митохондриям, ядру. Располагаются внутри некоторых частей.
Именно в рибосомах синтезируются белковые молекулы, необходимые для всех процессов пластического и энергетического обмена.
Эндоплазматический ретикулум
Клетка под микроскопом напоминает сильно исчерченный лабиринт. Это происходит благодаря такой структуре, как ЭПС или эндоплазматическая сеть, ретикулум. Она представляет собой целую сеть разветвленных каналов и трубочек, пузырьков, которые опутывают все органеллы и особенно тесно концентрируются вокруг ядра.
Именно по этим трубочкам и каналам происходит движение (транспорт) разнообразных частиц от одной части клетки к другой. Поэтому ЭПС - также одна из основных ее структур.
Клеточная стенка и вакуоль - части растительной клетки
Если же отвечать на вопрос: "Какие части клетки самые главные у растений?", то, помимо перечисленных, следует добавить еще несколько. В первую очередь это клеточная стенка. Это плотная оболочка, следующая за цитоплазматической мембраной. Она состоит из целлюлозы и других углеводов и обеспечивает особую прочность клеткам. У деревьев она пропитывается особым веществом - лигнином. Именно поэтому стволы их такие прочные. Также именно клеточная стенка является структурой, формирующей форму клетки в целом.
Вакуоль - это самая большая часть растительных единиц строения. Она занимает практически весь объем внутреннего пространства клетки. Заполнена изнутри жидкостью, представляющей собой клеточный сок. Это смесь из воды, витаминов, минеральных веществ, гормонов, углеводов.
Пластиды
Еще одни составные части клетки растений - пластиды. Представлены тремя разновидностями:
- лейкопласты - бесцветные;
- хромопласты - красные, оранжевые, желтые пигменты;
- хлоропласты - содержат зеленый пигмент хлорофилл.
Самыми важными являются последние, так как именно они принимают непосредственное участие в процессах фотосинтеза.