Содержание
- Краткое резюме
- Оболочки клетки: мембрана и цитоплазма
- Клеточная стенка
- Мембранные и немембранные органоиды
- Типы клеток: прокариоты и эукариоты
- Итог
Краткое резюме
- Клетка состоит из двух основных оболочек: мембраны и цитоплазмы (жидкой среды внутри).
- Мембрана — двойной слой липидов с белками, обеспечивает защиту, транспорт веществ и приём сигналов.
- Растительные, грибные и бактериальные клетки имеют жёсткую клеточную стенку, состоящую из различных углеводов (целлюлоза, хитин, муреин).
- Органоиды делятся на мембранные (ядро, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, хлоропласты, лизосомы) и немембранные (цитоскелет, рибосомы, центриоли).
- Ядро — главный органоид, хранит ДНК и управляет синтезом белков.
- Эндоплазматическая сеть бывает гладкой и шероховатой, участвует в синтезе белков, жиров и углеводов.
- Аппарат Гольджи модифицирует и транспортирует вещества внутри клетки.
- Рибосомы синтезируют белки, могут быть свободными в цитоплазме или связанными с ЭПС.
- Цитоскелет — белковый каркас клетки, обеспечивает форму, движение и внутриклеточный транспорт.
- Митохондрии и хлоропласты — «энергетические станции» клетки, имеют двойную мембрану и собственную ДНК.
- Лизосомы — мембранные пузырьки с ферментами для разрушения веществ.
- Клетки бывают прокариотные (бактерии) и эукариотные (растения, животные, грибы), прокариоты не содержат мембранных органоидов и ядра.
Оболочки клетки: мембрана и цитоплазма
Клетка окружена двумя основными оболочками: мембраной и клеточной стенкой (у растений, грибов и бактерий). Мембрана состоит из двойного слоя липидов — фосфолипидов, где гидрофильные головки обращены наружу, а гидрофобные хвосты — внутрь. Такая структура обеспечивает избирательный барьер и способность мембраны взаимодействовать с водой.
В мембране присутствуют белки, которые могут работать как каналы для транспорта веществ или рецепторы для восприятия сигналов. Существуют также гликопротеины — белки с прикреплёнными углеводными цепочками, участвующими в клеточной коммуникации.
Цитоплазма — это внутренняя жидкая среда клетки, где протекают все химические реакции. Она обеспечивает необходимые условия для работы органоидов и обмена веществ. Часто цитоплазма на рисунках изображается рядом с мембраной, что не всегда чётко передаёт их интеграцию.
Клеточная стенка
Клеточная стенка — прочная оболочка, которая встречается у растений, грибов и бактерий, но отсутствует у животных. Она состоит из углеводных полимеров: у растений — целлюлоза, у грибов — хитин, у бактерий — муреин (пептидогликан).
Клеточная стенка выполняет функцию защиты, сохраняет форму клетки и регулирует транспорт веществ. Целлюлоза в пищевых волокнах не переваривается, а пектин (ещё один углевод) помогает поддерживать структуру растительных тканей и оказывает полезное влияние при пищеварении.
«Клеточная стенка — это жёсткий каркас, который формирует многогранник клетки растения, а не сферу.»
Мембранные и немембранные органоиды
Мембранные органоиды
Большинство органоидов клетки — это структуры из мембран, представляющие собой полость, окружённую одной или несколькими мембранами, придающими форму и удерживающими внутреннее содержимое. Это как «пузырьки» разного назначения.
-
Ядро — центр управления клеткой с двумя мембранами (двойная ядерная оболочка), содержит ДНК в виде комплекса с белками (гистонами) — хроматин. Через поры мембраны выходят молекулы РНК для синтеза белков.
Основные функции: хранение (защита) ДНК, считывание информации (транскрипция) и её удвоение (репликация). -
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — сложная сеть мембран двоякого типа:
- Шероховатая ЭПС покрыта рибосомами и участвует в синтезе белков.
- Гладкая ЭПС — без рибосом, синтезирует липиды и углеводы.
-
Аппарат Гольджи — мембранные цистерны, которые не производят, а модифицируют и сортируют синтезированные вещества, упаковывая их для доставки внутри или за пределы клетки.
-
Митохондрии — «энергетические станции» клетки с двойной мембраной (внутренняя образует складки). В них происходит аэробное дыхание с расщеплением сахаров и производством АТФ — энергии клетки. Митохондрии содержат собственную ДНК и рибосомы, способны самостоятельно делиться.
-
Хлоропласты (у растений) — также окружены двойной мембраной, используют солнечный свет для фотосинтеза, синтезируют сахар и АТФ, имеют собственную ДНК и рибосомы.
Теория эндосимбиоза объясняет, что митохондрии и хлоропласты — потомки поглощённых бактерий. -
Лизосомы — маленькие мембранные пузырьки с ферментами, разрушающими органические вещества. Участвуют в пищеварении внутриклеточных частиц и уничтожении бактерий.
Немембранные органоиды
-
Рибосомы — маленькие структуры без мембран, состоящие из рРНК и белков. Они синтезируют белки, совместно используя информацию с иРНК. Могут плавать в цитоплазме свободно или быть связаны с шероховатой ЭПС.
-
Цитоскелет — белковый каркас клетки, придающий форму, обеспечивающий движение и транспорт веществ. Включает три типа волокон по толщине:
- Микрофиламенты (тонкие нити),
- Промежуточные филаменты,
- Микротрубочки — толстые полые трубочки из тубулина, которые служат рельсами для перемещения пузырьков и участвуют в делении клетки.
-
Клеточный центр (центриоли) — структура из микротрубочек, откуда начинается образование цитоскелета, важна для организации деления клетки и удваивается перед митозом.
«Цитоскелет не просто поддерживает клетку, он обеспечивает транспортные пути для пузырьков, словно монорельсы внутри клетки.»
Типы клеток: прокариоты и эукариоты
-
Прокариоты (бактерии) — простые клетки без ядра и мембранных органоидов, с ДНК, располагающейся свободно в цитоплазме. У них есть клеточная стенка и наружные выросты (пили) для увеличения поверхности и органоиды движения. Рибосомы присутствуют, но других органоидов, окружённых мембранами, нет.
-
Эукариоты — клетки с ядром и множеством мембранных органоидов, встречаются у растений, животных и грибов. В животной клетке есть ядро, митохондрии, аппарат Гольджи, ЭПС, лизосомы, цитоскелет; у растений добавляется клеточная стенка, крупная вакуоль и хлоропласты.
Итог
Клетка — сложная структурная единица, которая состоит из оболочек (мембрана, клеточная стенка), жидкой цитоплазмы и множества органоидов, каждый из которых выполняет чёткие функции: от хранения и передачи наследственной информации до синтеза белков и получения энергии. Мембранные органоиды — ядро, митохондрии, ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы — контролируют биохимические процессы, а немембранные — цитоскелет и рибосомы — обеспечивают форму, движение и синтез белков. Отличие прокариот от эукариот заключается в отсутствии ядра и мембранных органоидов у первых, что определяет их простоту.
«Клетка — это миниатюрный город со своими производствами, складами, транспортом и строительством, где каждый органоид играет свою уникальную роль.» 🚀