Пространство между клетками заполнено, но чем?
Пространство между клетками - один из важнейших компонентов всех живых организмов. Оно выполняет множество функций, от газообмена до поддержания формы тканей. Однако до сих пор у ученых нет однозначного ответа на вопрос - чем именно заполнены эти межклеточные промежутки.
Основные типы межклеточного пространства
Существует несколько основных вариантов того, чем может быть заполнено пространство между клетками:
- Воздух. У растений межклеточные полости часто содержат воздух, который используется для газообмена при фотосинтезе.
- Цитоплазма. У некоторых простейших организмов все пространство тела заполнено сплошной массой цитоплазмы без четких границ отдельных клеток.
- Межклеточная жидкость. Это жидкость, заполняющая промежутки между клетками у многоклеточных животных. Она позволяет осуществлять обмен веществ между клетками.
Давайте подробнее разберем каждый из вариантов.
Пространство между клетками заполнено воздухом
У растений межклеточные полости играют важную роль в процессах жизнедеятельности. В частности, они используются для хранения и транспорта воздуха, участвующего в фотосинтезе и дыхании клеток. Рассмотрим более подробно это явление.
Пространство между клетками в тканях заполнено воздухом, который используется растением для фотосинтеза и дыхания. Это позволяет оптимизировать газообмен внутри листа или другого фотосинтезирующего органа.
Как видно из цитаты, наличие воздуха в межклеточных полостях крайне важно для нормальной жизнедеятельности растительного организма. Через специальные структуры на поверхности листьев и стеблей, такие как устьица, осуществляется газообмен между внешней средой и внутренними межклеточными пространствами. Основная цель этого - доставка СО2 для фотосинтеза и вывод кислорода как побочного продукта этого процесса.
Кроме непосредственного участия в метаболических процессах, присутствие воздуха в межклеточных полостях также важно для поддержания нужной формы и структуры тканей растения. Наличие газа в промежутках между клетками создает опору для мягких тканей растительного организма, не позволяя им осыпаться или разрушаться.
Функции межклеточного пространства
Итак, мы выяснили, как минимум один вариант ответа на вопрос о природе межклеточного пространства - у растений оно часто заполнено воздухом. А для чего нужно это пространство между клетками в принципе? Какие функции оно выполняет?
Основные функции межклеточного пространства:
- Обеспечение газообмена между клетками и окружающей средой
- Транспорт питательных веществ и продуктов жизнедеятельности
- Поддержание формы и структуры ткани
Эти функции реализуются как за счет непосредственного наличия воздуха или жидкости в межклеточных промежутках, так и благодаря специализированным структурам - плазмодесмам и капиллярам, пронизывающим это пространство.
Далее мы подробно разберем роль межклеточных полостей в жизни растительного организма.
Роль межклеточных полостей в жизни растений
В предыдущих разделах мы уже затронули важную роль, которую играют межклеточные пространства, заполненные воздухом, в растительном организме. Давайте рассмотрим этот аспект подробнее.
Участие в процессе фотосинтеза
Одна из основных функций межклеточных полостей заключается в обеспечении клеток углекислым газом, необходимым для фотосинтеза. СО2 поступает из атмосферы через устьица в листьях и диффундирует дальше уже по системе воздушных межклеточных каналов непосредственно к клеткам, где и происходит синтез органических веществ.
Газообмен и транспирация
Через ту же систему межклеточных полостей происходит отвод избыточной влаги из тканей растения наружу. Этот процесс называется транспирацией. Одновременно осуществляется и газообмен - выход кислорода, который образуется при фотосинтезе в побочных реакциях.
Запасание воздуха
Немаловажно и то, что наличие воздушных полостей позволяет растениям иметь запас этого газа для дыхания в ночное время, когда фотосинтез не происходит. Клеткам необходим постоянный доступ к кислороду, и межклеточные резервуары решают эту задачу.
Поддержание тургора
Наконец, присутствие воздуха в промежутках между клетками обеспечивает нужное гидравлическое давление внутри тканей. Это так называемый тургор, без которого клетки теряют упругость, растение теряет способность противостоять силе тяжести и в итоге завядает.
Защита от повреждений
Еще одна полезная функция межклеточных полостей заключается в том, что они играют роль амортизирующей прослойки при различных механических воздействиях - сжатии, ударе, растяжении тканей. Наличие воздуха снижает риск повреждений хрупких клеточных структур.
Как видим, роль воздушных межклеточных пространств для растений трудно переоценить.
Особенности межклеточного пространства животных
Мы подробно разобрали строение и функции межклеточных полостей у растений. А как устроено это пространство у животных?
Заполнение жидкостью
В отличие от растительных тканей, у животных межклеточное пространство заполнено не воздухом, а специальной жидкостью - тканевой или межклеточной. Она выполняет целый ряд важных функций.
Питание клеток
Межклеточная жидкость играет ключевую роль в питании клеток ткани. Она транспортирует питательные вещества и кислород от кровеносных сосудов непосредственно к клеткам, а также уносит продукты обмена в обратном направлении.
Защита от инфекций
Еще одна важная функция - участие иммунной системы. Межклеточная жидкость содержит клетки иммунитета, которые круглосуточно патрулируют ткани на предмет наличия инфекционных агентов.
Поддержание формы тела
Наличие жидкости, заполняющей все промежутки между клетками, позволяет сохранять характерную форму органов и тканей. Без межклеточной жидкости нарушился бы гомеостаз и структурная целостность организма.
Предотвращение повреждений
Подобно воздушным полостям у растений, межклеточная жидкость выполняет амортизирующие функции при механических воздействиях на ткани и органы, защищая их от разрушений.
Регуляция клеточных процессов
Наконец, важная роль межклеточной среды заключается в регуляции клеточного метаболизма и деления. Перенося сигнальные молекулы между клетками, она координирует их совместную работу в едином организме.