Лекарственные растения и травы

Меню сайта

Клеточная оболочка отсутствует у кого? Строение и функции клеточной оболочки. Клеточная оболочка растений содержит


6.Происхождение, строение и функции клеточной оболочки.

История открытия клетки, клеточная теория. Клетка - основная структурная единица живого. Открытие ее (Гук,1665; Мальпиги; Грю, 1671) связано с изобретением светового микроскопа. Дальнейшие исследования Р. Вирхова, К. Бэра показали, что организмы начинают свое развитие из одной клетки, каждая клетка образуется путем деления материнской. Это нашло свое выражение в клеточной теории, основные поло­жения которой сформулированы французским ботаником Дютроше (1824), русским ботаником Горяниновым П.Ф.(1834) и немецкими исследователями Шлейденом и Шванном (1838-1839).

Современная клеточная теория включает следующие основные положения:

1 .Клетка - основная единица строения, развития и жизнедеятельности живых организмов.

2. Клетки растений и животных сходны по строению.

3. Клетки образуются в результате деления материнских кле­ток.

4. Клетки специализированы по функциям и образуют ткани.

5. Ткани формируют органы.

Более глубокие представления о строении клетки связаны с появлением фазово-контрастного, электронного, трансмиссионного и сканирующего микро­скопов, которые обеспечивают увеличение в сотни тысяч раз.

Строение клетки. Основными структурными частями клетки являются: оболочка, цитоплазма, ядро, вакуоль. Живая часть клетки (цитоплазма, ядро) называется протопла­стом.

Клеточная оболочка. Клетки растений окружены плотной оболочкой. На­личием ее они отличаются от клеток животных, хотя установлено, что и клетки животных покрыты оболочкой гликопротеидного вещества муцина (сахар и белок) - яйца морских ежей, амфибий, клетки, выстилающие желудочно-кишечный тракт, эпителий и др.

Клеточная оболочка защищает протопласт от неблагоприятных внешних воздействий и придает клетке определенную форму и прочность.

Клеточная оболочка состоит главным образом из полисахаридов - целлюло­зы 50%, гемицеллюлозы 30% и пектиновых веществ 20%.

Целлюлоза имеет фибриллярное строение. Глюкозные остатки в молекуле целлюлозы образуют цепи - мицеллы, которые объединяются в пучки. Мелкие пучки в крупные и т.д.

Чистая целлюлоза бесцветна, прочна и стойка против различного рода ме­ханических и физических воздействий. Промежутки между пучками мицелл заполнены пектиновыми веществами, способными при намачивании набухать. Пектиновые вещества заполняют и межклеточные пространства, склеивая клетки между со­бой. Часто на стенках клеток откладывается не целлюлоза, а гемицеллюлоза, вещество, стоящее ближе к крахмалу.

Утолщение клеточных оболочек происходит в основном за счет пропитыва­ния их особыми веществами, обеспечивающими дополнительную прочность и стойкость. Это лигнин, суберин, кутин. Лигнин - вещество, близкое к целлю­лозе, но углерода в нем относительно больше. Такое видоизменение - одревеснение.

Суберин и кутин по своей природе близки к жирам. Клеточные оболочки, пропитанные ими, не смачиваются водой и почти непроницаемы для воды и газов. Это уменьшает испарение с поверхности клеток. Кутикулой покрыва­ется только наружная поверхность клеточных оболочек (поверхность листа), поэтому клетки сохраняют свою жизнеспособность. Сквозное пропитывание этими веществами клеточной оболочки приводит к опробковению, что вызы­вает отмирание протопласта клетки.

Минерализация оболочек отмечена в небольшой степени у всех клеток. Обычно это бывают соли кальция или кремниевой кислоты. Кальций встреча­ется в виде углекислой или щавелевокислой извести. Углекислая известь мо­жет откладываться не только в оболочках, но на поверхности эпидермы, осаждаясь из выделений водных устьиц (в жгучих во­лосках крапивы вместе с кремнеземом).

Формирование и рост клеточной оболочки. Образовавшаяся в процессе деления клеток общая для них перегородка представляет собой тончайшую пленку из целлюлозы. В нее даже проникают части­цы цитоплазмы протопластов соседних клеток. Эта тонкая целлюлозная пленка называется первичной оболочкой, содержит около 5% целлюло­зы. Вначале первичная оболочка общая для двух соседних клеток. Затем она утолщается и разделяется, и каждая клетка получает свою первичную оболочку. Между ними возникает тончайший слой аморфного вещества - межклеточная или срединная пластинка. По физическим и химическим свойствам она имеет пектиновую природу. Она может разрушаться, и соседние клетки разъединяют­ся. По мере роста молодых клеток увеличивается и первичная оболочка, стано­вится толще.

Вначале, у очень молодых клеток мицеллярные тяжи образуют трехмерную сетку. Она легко растягивается. По мере роста клетки, оболочка растягивается, к уже имеющимся пучкам мицелл присоединяются новые. Сетка становится более плотной и тесной. Общая толщина ее растет. Пластичность оболочки снижается, и закрепляется определенный размер и форма клетки. После­дующее утолщение клеточной оболочки называется вторичным, а наслаи­вающаяся оболочка называется вторичной оболочкой. Такова схематично сложная морфологическая структура клеточной оболочки. Сложность эта усу­губляется еще тем, что вторичное утолщение никогда не бывает сплошным, равномерным, а бывает самым разнообразным: кольчатым, спиральным, лесничным, сетчатым, точечным.

Кольчатые и спиральные утолщения представляют собой кольца или спира­ли круглого сечения, расположенные внутри клетки, имеющей форму цилин­дрической трубки. Они соединены с внутренней поверхностью первичной оболочки лишь узкой спайкой, не препятствуют удлинению клеток, росту их в длину.

Утолщения могут быть в виде сетки на внутренней поверхности клеточной оболочки, и в виде ступенек, вдающихся внутрь клетки, и почти сплошное. В последнем случае остаются не утолщенными лишь узкие пространства округ­лой или щелевидной формы.

В первичной оболочке имеются не утолщенные места - поры. В связи с раз­личным характером утолщений, форма и конструкция пор может быть самой разнообразной:

Простые поры - у них стенки канала, образуемого вторичной оболочкой, опускаются к первичной оболочке ровно, отвесно.

Полуокаймленные - вторичная оболочка с одной стороны.

Окаймленные поры - вторичная оболочка как бы нависает над не утолщен­ным местом так, что канал во вторичной оболочке приобретает форму воронки, приставленной раструбом к первичной оболочке. Пленка первичной оболочки, разгораживающая в поре два встречных канала, может иметь утол­щение в виде диска или линзы, которое называется торусом.

Очертания как простой, так и окаймленной поры не всегда округлое, оно может быть вытянутым, эллиптическим. Первичная оболочка в области пор пронизана тончайшими отверстиями-перфорациями, через которые проходят тяжи цитоплазмы-плазмодесмы, соединяющие клетки и обеспечивающие жизнедеятельность растения как целостного организма.

Видоизменения клеточной оболочки:

  • одревеснение – инкрустация лигнином;

  • опробковение – инкрустация суберином;

  • кутинизация – образование слоя кутина на внешней поверхности оболочки;

  • минерализация – пропитывание солями кальция или кремния.

Ослизнение клеточных оболочек. Может быть нормальное (биологическое), полезное для растений и патологическое (болезненное), вызываемое бактерия­ми.

Нормальное ослизнение целлюлозных оболочек поверхностного слоя клеток семян льна, айвы, тыквы, некоторых видов ромашки способствует закрепле­нию семян в почве, создается лучший контакт с ней и лучшие условия произрастания.

В патологических случаях могут ослизняться стенки не только поверхност­ных, но и глубинных клеток. Этот процесс вызывается специальными бакте­риями, является болезнью растений и называется гуммозом. Часто поражает плодовые деревья, особенно вишни, сливы. Из коры дерева вытекает слизь, вишневый клей. Гуммоз развивается медленно и в конечном счете приводит к гибели дерева.

studfiles.net

Клеточная оболочка.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 7Следующая ⇒

Общее понятие о клеточной оболочке.

У высших растений лишь немногие клетки лишены клеточной оболочки, например, генеративная клетка и спермин в пыльцевом зерне. Все прочие клетки непосредственно после их образования покры­ваются оболочкой. Полисахаридная клеточная оболочка с плазмодесмами - неотъ­емлемый специфический компонент растительной клетки.

Она играет большую роль в жизни клетки:

1 - обеспечивает прочность и защищает протопласт от повреждений; своим противодавлением поддерживает клетку в тургорном (напряженном) состоянии. Благодаря наличию оболочки, растяжение протопласта осмотически активной вакуолью ограничено, а размер и форма клетки, достигшей зрелости, перестают из­меняться.

2 - тип клеточных оболочек определяет анатомические особенности тканей. В периферических тканях органов клеточные оболочки содержат вещества, которые за­щищают лежащие глубже клетки от высыхания. Оболочки обеспечивают такие важ­ные стороны деятельности растительных тканей, как поглощение воды и ионов со­лей, а также некрупных молекул, транспирацию, транспорт и секрецию веществ.

3 - совокупность всех клеточных оболочек представляет собой механический остов, который придает растению, не имеющему внутреннего скелета, прочность.

4 - система оболочек и межклетников между клетками обеспечивает передвижение ве­ществ от клетки к клетке и называется апопластом (греч. аро — из, от, без и plastos — оформленный).

 

Клеточные оболочки соседних клеток как бы сцементированы между собой межклеточной, или срединной, пластинкой.

Она образуется из клеточной пластинки, которая со временем пропитывается особыми веществами, например, лигнином. Срединная пластинка очень тонкая и неразличима под световым микроскопом.

Про­топласты соседних клеток разделены между собой клеточной стенкой, состоящей из двух клеточных оболочек и срединной пластинкой между ними.

Оболочка, как правило, бесцветна, прозрачна, пропускает солнечный свет. По хи­мическому составу и строению оболочки можно судить о происхождении и функци­ях клеток разных типов и определить, к каким тканям данные клетки относятся. Именно поэтому внутреннее строение ископаемых растений изучают, в основном, путем исследования оболочек их клеток.

Клеточная оболочка строится непосредственно протопластом и растет, только на­ходясь в контакте с ним. Очень часто клеточная оболочка сохраняется дольше прото­пласта.

Однако гибель протопласта не прекращает существования клетки как струк­турной единицы организма, поскольку форма клетки благодаря прочной оболочке сохраняется. Поэтому некоторые растительные клетки и после отмирания протопла­ста выполняют свои функции, особенно проведения растворов и механической опо­ры. Волокна, трахеиды, членики сосудов, клетки пробки во взрослом состоянии представляют собой одни клеточные оболочки. В основном из оболочек отмерших клеток состоит древесина.

Химический состав и молекулярная организация оболочки.

Клеточная оболочка по­строена в основном из полисахаридов. По своей роли и нахождению в составе оболоч­ки они подразделяются на скелетные вещества и вещества матрикса.

Скелетным веществом оболочки высших растений является целлюлоза (клетчат­ка) — Р-1,4-О-глюкан.

Это наиболее распространенное вещество биосферы (более половины органического углерода планеты сосредоточено в целлюлозе). Молекулы целлюлозы, представляющие полимерные цепи из многочисленных мономеров: глю­козы, ксилозы, маннозы, могут достигать в длину несколько микрометров.

Целлюло­за нерастворима в воде и органических растворителях, не набухает, не растворяется в разбавленных кислотах и даже в концентрированных щелочах.

Обычно молекулы целлюлозы особыми связями собраны по несколько десятков в группы. В результате этого образуются тончайшие (1,5-4 нм), видимые только в эле­ктронный микроскоп волоконца неопределенной длины — микрофибриллы.

В опреде­ленных частях микрофибриллы молекулы целлюлозы располагаются упорядоченно на близком расстоянии параллельно друг другу, образуя мицеллы.

Между мицеллами находятся менее упорядоченно расположенные цепи из мономеров, об­разующие паракристаллические образования. Поэтому целлюлоза обладает свойст­вами кристаллов.

Микрофибриллы создают структурный каркас оболочки, ее «арма­туру» и обеспечивают прочность. Они объединяются в более сложные структуры, называемые макрофибриллами, которые различимы уже в световом микроскопе.

Микрофибриллы эластичны и очень прочны на разрыв (сходны со сталью). На осно­вании этих свойств целлюлоза и ее продукты широко используются для производства хлопкового волокна, ацетатного шелка, бумаги, вискозы, бездымного пороха.

Макрофи­бриллы целлюлозы погружены в обладающий свойствами коллоида матрикс.

По физическим свойствам матрикс представляет собой насыщенный водой плас­тичный гель. Он является сложной смесью полимеров, среди которых также преоб­ладают полисахариды, но с более короткими, чем у целлюлозы, и часто разветвлен­ными молекулами.

Цепи матричных полисахаридов заполняют пространство между макрофибриллами целлюлозы и образуют как с ними, так и между собой, многочис­ленные поперечные (ковалентные и водородные) связи.

Это настолько увеличивает прочность клеточной оболочки, что ее иногда сопоставляют с железобетоном или стекловолокном.

Матричные полисахариды гидрофильны (греч. гидро — влага и филю - люблю), способны сильно набухать и поглощать много воды. Они обладают вы­сокой проницаемостью растворенных в воде молекул и ионов. По клеточным обо­лочкам может происходить передвижение веществ от клетки к клетке путем диффузии по градиенту концентрации (пассивный транспорт).

mykonspekts.ru

Клеточная оболочка Википедия

Растительная клетка. Зелёная оболочка — клеточная стенка.

Клеточная стенка — оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции. Обнаруживается у большинства бактерий, архей, грибов и растений. Животные и многие простейшие не имеют клеточной стенки.

Клеточные стенки прокариот

Клеточные стенки бактерий состоят из пептидогликана (муреина) и бывают двух типов: грамположительного и грамотрицательного. Клеточная стенка грамположительного типа состоит исключительно из толстого слоя пептидогликана, плотно прилегающего к клеточной мембране и пронизанного тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами. При грамотрицательном типе слой пептидогликана существенно тоньше, между ним и плазматической мембраной находится периплазматическое пространство, а снаружи клетка окружена ещё одной мембраной, представленной т. н. липополисахаридом и являющаяся пирогенным эндотоксином грамотрицательных бактерий.

Клеточные стенки грибов

Клеточные стенки грибов состоят из хитина и глюканов.

Клеточные стенки водорослей

Большинство водорослей имеют клеточную стенку из целлюлозы и различных гликопротеинов. Включения дополнительных полисахаридов имеют большое таксономическое значение.

Диатомовые водоросли синтезируют свою клеточную стенку из кремнезёма.

Клеточные стенки высших растений

Важнейшей отличительной особенностью растительной клетки является наличие прочной клеточной стенки, основным компонентом которой является целлюлоза. Клеточная стенка высших растений представляет собой сложноорганизованный, преимущественно полимерный, внеклеточный матрикс, окружающий каждую клетку. Растительная клетка, лишённая клеточной стенки, обозначается термином протопласт. В клеточных стенках растений существуют углубления — поры, через которые проходят цитоплазматические канальца — плазмодесмы, осуществляющие контакт соседних клеток и обмен веществами между ними.

Химический состав и пространственная организация полимеров клеточной стенки отличаются у разных видов, клеток разных тканей одного растения и иногда у разных частей стенки вокруг одного протопласта.

Кроме того, строение клеточной стенки изменяется в онтогенезе растительного организма. Первичная клеточная стенка формируется при делении и сохраняется во время роста клетки. Формирование вторичной клеточной стенки происходит с внутренней стороны от первичной стенки и связано с окончанием роста и специализацией (дифференцировкой) клеток растения. Снаружи от первичной клеточной стенки, между первичными стенками двух соседних клеток, располагается срединная пластинка (состоит преимущественно из кальциевых и магниевых солей пектиновых веществ).

Строение первичной клеточной стенки растений.

Первичная клеточная стенка высших растений состоит из трёх взаимодействующих, но структурно независимых трехмерных сетей полимеров. Основная сеть состоит из фибрилл целлюлозы и связывающих их гемицеллюлоз (или сшивочных гликанов). Вторая сеть состоит из пектиновых веществ. Третья сеть представлена, как правило, структурными белками клеточной стенки. Также следует отметить, что у растений клады commelinids (группа в системах APG) и у представителей семейства Маревые первичная клеточная стенка содержит значительное количество ароматических веществ (гидроксикоричные кислоты, главным образом феруловая и п-кумаровая). При этом у представителей клады commelinids гидроксикоричные кислоты присоединяются к сшивочным гликанам (к глюкуроноарабиноксиланам), а у семейства Маревые к пектиновым веществам (к рамногалактуронанам I).

Растительные клеточные стенки выполняют целый ряд функций: они обеспечивают жёсткость клетки для структурной и механической поддержки, придают форму клетке, направление её роста и в конечном счете морфологию всему растению. Клеточная стенка также противодействует тургору, то есть осмотическому давлению, когда дополнительное количество воды поступает в растения. Клеточные стенки защищают от патогенов, проникающих из окружающей среды, и запасают углеводы для растения.

См. также

wikiredia.ru

Клеточная оболочка отсутствует у кого? Строение и функции клеточной оболочки

К надмембранным комплексам клеток растений, грибов и некоторых бактерий относится такая структура, как их стенка. В данной статье будет изучено строение клеточной оболочки у различных групп организмов, а также выяснены функции, которые она выполняет. Как известно, этот компонент впервые был обнаружен английским ученым Робертом Гуком в 17-м столетии. Отметим также, что клеточная оболочка отсутствует у одноклеточных животных и многоклеточных организмов, начиная от кишечнополостных и заканчивая позвоночными: рыбами, амфибиями, пресмыкающимися, птицами и млекопитающими.

Зачем она нужна

Несмотря на то что структура и химический состав стенки грибов, растений и дробянок неодинаков, функции клеточной оболочки у них очень похожи. Прежде всего, это защита цитоплазмы и её органелл от повреждающего влияния факторов внешней среды.

Далее: надмембранный комплекс служит надёжной опорой и обеспечивает прочность контактов в тканях растений и грибов. Ниже мы более подробно рассмотрим, как строение оболочки взаимосвязано с функциями, которые она выполняет.

Особенности клеточной оболочки растений

Данная структура у растительных организмов состоит в основном из полимера, относящегося к классу полисахаридов – целлюлозы. Её молекулярная формула такая же, как и у растительного крахмала (C6h20O5)n. Макромолекулы этого полисахарида содержат остатки бета-глюкозы и имеют только линейное строение, поэтому они могут образовывать волокна, собранные в пучки. Они формируют прочный каркас клеточной стенки, углублённый в коллоидный матрикс, который также состоит в основном из углеводов – пектина и гемицеллюлозы. Также целлюлоза часто встречается и в других частях растений, например, волокна хлопка на 99% состоят из чистой целлюлозы, лён и конопля содержат её в количестве 75-80%, в древесине - до 55%. Как было уже сказано ранее, функции клеточной оболочки обусловлены тем, в ткани каких организмов она входит.

Кроме целлюлозы стенка содержит белки, липиды и неорганические вещества. Например, в состав клеточных оболочек высших споровых растений – хвощей – входит диоксид кремния, поэтому само растение очень жёсткое и прочное и является несъедобным для животных. Один из слоёв, образующих стебель многолетних растений и называемый пробкой, накапливает в оболочках жироподобное вещество – суберин. Вследствие этого цитоплазма и её органоиды разрушаются, а сами клетки могут выполнять только опорную функцию (опробковевание стебля).

Если между волокнами целлюлозы накапливается лигнин, он вместе с гемицеллюлозой усиливает механическую прочность стеблей и стволов древесных пород растений, а пигменты, содержащиеся в лигнине, обуславливают окраску древесины. Стенка также содержит поры, выстланные мембраной, которые обеспечивают транспорт веществ.

Строение и функции клеточной оболочки грибов

У представителей различных групп грибов основу стенки составляет хитин – полисахарид, встречающийся также во внешнем скелете членистоногих и у некоторых бактерий. Надмембранные комплексы грибов содержат также целлюлозу и животный крахмал – гликоген. Например, химическое строение клеточной оболочки дрожжей представлено в основном углеводами – глюканом и маннаном. Сама стенка у них достаточно прочная и плохо переваривается в желудочно-кишечном тракте животных, поэтому питательные вещества дрожжей малодоступны и не всасываются эпителием тонкого кишечника.

Особенности бактерий

Если клеточная оболочка отсутствует у протист, то у прокариотов она имеет очень сложное строение, включая в себя муреин, липопротеиды и липополисахариды, а также тейхоевые кислоты. Липополисахариды стенки способствуют прилипанию бактерий к различным субстратам: например, к эмали зубов или к мембранам эукариот. Поэтому клеточная оболочка бактерий обладает ещё и антигенными свойствами.

Часто стенка бактерий сверху покрыта слизистой капсулой (капсидой), над которой может располагаться ещё один защитный слой – пеплос. В зависимости от её строения, в микробиологии все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные.

Дифференцировка бактерий по биохимическому составу

Метод, позволивший различать прокариотов по особенностям химического строения их оболочки, был предложен датским учёным Г. Грамом ещё в конце XIX века. Он установил, что одни виды бактерий хорошо окрашиваются анилиновыми красителями и образуют стойкие соединения фиолетового цвета, входящие в состав клеточной оболочки.

Такие прокариоты были названы грамположительными: например, стафилококки и стрептококки. Все они являются чувствительными к антибиотикам ряда пенициллина и актиномицина. Другие бактерии, названные грамотрицательными, не окрашиваются метиловым фиолетовым. Они резистентны к пенициллину, так как имеют прочную капсулу и малопроницаемую клеточную стенку. К ним относятся сальмонелла, шигелла, хеликобактер. Клеточная оболочка бактерий, имеющая различный химический состав, служит важной микробиологической характеристикой, которую учитывают в фармакологии и медицине.

Особенности микоплазм

Остановимся на группе очень мелких бактерий – микоплазм. Микроскопическими исследованиями было доказано, что клеточная оболочка отсутствует у них, поэтому микоплазмы чувствительны к некоторым антибиотикам, например, к тетрациклину. Микоплазмы широко распространены в природе, являются возбудителями многих заболеваний, в том числе мочеполовой системы человека.

Большинство микоплазм в своём обмене веществ обязательно используют кислород и являются строгими аэробами. Являясь паразитами человека и млекопитающих, они быстро размножаются, так как в составе клеточных мембран присутствует холестерин, являющийся благоприятным субстратом для роста и размножения микоплазм.

Адаптации у простейших

Ранее мы отмечали тот факт, что клеточная оболочка отсутствует у инфузории и других одноклеточных животных, например, у корненожек. Зоологи установили, что протисты представляют собой полноценный животный организм, которому присущи все функции: роста, размножения, питания, дыхания, выделения. Более того, обитая в водной среде или увлажнённой почве, протисты через тонкую мембрану осуществляют транспорт воды и минеральных солей, находящихся во внешней среде, а выделяют через плазматические мембранные поры продукты собственного метаболизма. Поэтому у одноклеточных животных нет сложных надмембранных комплексов, что является идиоадаптацией к особенностям условий внешней среды.

Для защиты и сохранения целостности оболочки простейшие имеют пеликулу – наружный более плотный слой эктоплазмы. Благодаря пеликуле, обладающей эластичностью и прочностью, сохраняется постоянная форма тела животного.

В данной статье было изучено строение и химический состав клеточной оболочки, характерной для клеток растительных организмов, а также бактерий и грибов.

fb.ru

Клеточная оболочка отсутствует у кого? Строение и функции клеточной оболочки

Образование 30 мая 2016

К надмембранным комплексам клеток растений, грибов и некоторых бактерий относится такая структура, как их стенка. В данной статье будет изучено строение клеточной оболочки у различных групп организмов, а также выяснены функции, которые она выполняет. Как известно, этот компонент впервые был обнаружен английским ученым Робертом Гуком в 17-м столетии. Отметим также, что клеточная оболочка отсутствует у одноклеточных животных и многоклеточных организмов, начиная от кишечнополостных и заканчивая позвоночными: рыбами, амфибиями, пресмыкающимися, птицами и млекопитающими.

Зачем она нужна

Несмотря на то что структура и химический состав стенки грибов, растений и дробянок неодинаков, функции клеточной оболочки у них очень похожи. Прежде всего, это защита цитоплазмы и её органелл от повреждающего влияния факторов внешней среды.

Далее: надмембранный комплекс служит надёжной опорой и обеспечивает прочность контактов в тканях растений и грибов. Ниже мы более подробно рассмотрим, как строение оболочки взаимосвязано с функциями, которые она выполняет.

Особенности клеточной оболочки растений

Данная структура у растительных организмов состоит в основном из полимера, относящегося к классу полисахаридов – целлюлозы. Её молекулярная формула такая же, как и у растительного крахмала (C6h20O5)n. Макромолекулы этого полисахарида содержат остатки бета-глюкозы и имеют только линейное строение, поэтому они могут образовывать волокна, собранные в пучки. Они формируют прочный каркас клеточной стенки, углублённый в коллоидный матрикс, который также состоит в основном из углеводов – пектина и гемицеллюлозы. Также целлюлоза часто встречается и в других частях растений, например, волокна хлопка на 99% состоят из чистой целлюлозы, лён и конопля содержат её в количестве 75-80%, в древесине - до 55%. Как было уже сказано ранее, функции клеточной оболочки обусловлены тем, в ткани каких организмов она входит.

Кроме целлюлозы стенка содержит белки, липиды и неорганические вещества. Например, в состав клеточных оболочек высших споровых растений – хвощей – входит диоксид кремния, поэтому само растение очень жёсткое и прочное и является несъедобным для животных. Один из слоёв, образующих стебель многолетних растений и называемый пробкой, накапливает в оболочках жироподобное вещество – суберин. Вследствие этого цитоплазма и её органоиды разрушаются, а сами клетки могут выполнять только опорную функцию (опробковевание стебля).

Если между волокнами целлюлозы накапливается лигнин, он вместе с гемицеллюлозой усиливает механическую прочность стеблей и стволов древесных пород растений, а пигменты, содержащиеся в лигнине, обуславливают окраску древесины. Стенка также содержит поры, выстланные мембраной, которые обеспечивают транспорт веществ.

Видео по теме

Строение и функции клеточной оболочки грибов

У представителей различных групп грибов основу стенки составляет хитин – полисахарид, встречающийся также во внешнем скелете членистоногих и у некоторых бактерий. Надмембранные комплексы грибов содержат также целлюлозу и животный крахмал – гликоген. Например, химическое строение клеточной оболочки дрожжей представлено в основном углеводами – глюканом и маннаном. Сама стенка у них достаточно прочная и плохо переваривается в желудочно-кишечном тракте животных, поэтому питательные вещества дрожжей малодоступны и не всасываются эпителием тонкого кишечника.

Особенности бактерий

Если клеточная оболочка отсутствует у протист, то у прокариотов она имеет очень сложное строение, включая в себя муреин, липопротеиды и липополисахариды, а также тейхоевые кислоты. Липополисахариды стенки способствуют прилипанию бактерий к различным субстратам: например, к эмали зубов или к мембранам эукариот. Поэтому клеточная оболочка бактерий обладает ещё и антигенными свойствами.

Часто стенка бактерий сверху покрыта слизистой капсулой (капсидой), над которой может располагаться ещё один защитный слой – пеплос. В зависимости от её строения, в микробиологии все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные.

Дифференцировка бактерий по биохимическому составу

Метод, позволивший различать прокариотов по особенностям химического строения их оболочки, был предложен датским учёным Г. Грамом ещё в конце XIX века. Он установил, что одни виды бактерий хорошо окрашиваются анилиновыми красителями и образуют стойкие соединения фиолетового цвета, входящие в состав клеточной оболочки.

Такие прокариоты были названы грамположительными: например, стафилококки и стрептококки. Все они являются чувствительными к антибиотикам ряда пенициллина и актиномицина. Другие бактерии, названные грамотрицательными, не окрашиваются метиловым фиолетовым. Они резистентны к пенициллину, так как имеют прочную капсулу и малопроницаемую клеточную стенку. К ним относятся сальмонелла, шигелла, хеликобактер. Клеточная оболочка бактерий, имеющая различный химический состав, служит важной микробиологической характеристикой, которую учитывают в фармакологии и медицине.

Особенности микоплазм

Остановимся на группе очень мелких бактерий – микоплазм. Микроскопическими исследованиями было доказано, что клеточная оболочка отсутствует у них, поэтому микоплазмы чувствительны к некоторым антибиотикам, например, к тетрациклину. Микоплазмы широко распространены в природе, являются возбудителями многих заболеваний, в том числе мочеполовой системы человека.

Большинство микоплазм в своём обмене веществ обязательно используют кислород и являются строгими аэробами. Являясь паразитами человека и млекопитающих, они быстро размножаются, так как в составе клеточных мембран присутствует холестерин, являющийся благоприятным субстратом для роста и размножения микоплазм.

Адаптации у простейших

Ранее мы отмечали тот факт, что клеточная оболочка отсутствует у инфузории и других одноклеточных животных, например, у корненожек. Зоологи установили, что протисты представляют собой полноценный животный организм, которому присущи все функции: роста, размножения, питания, дыхания, выделения. Более того, обитая в водной среде или увлажнённой почве, протисты через тонкую мембрану осуществляют транспорт воды и минеральных солей, находящихся во внешней среде, а выделяют через плазматические мембранные поры продукты собственного метаболизма. Поэтому у одноклеточных животных нет сложных надмембранных комплексов, что является идиоадаптацией к особенностям условий внешней среды.

Для защиты и сохранения целостности оболочки простейшие имеют пеликулу – наружный более плотный слой эктоплазмы. Благодаря пеликуле, обладающей эластичностью и прочностью, сохраняется постоянная форма тела животного.

В данной статье было изучено строение и химический состав клеточной оболочки, характерной для клеток растительных организмов, а также бактерий и грибов.

Источник: fb.ru Образование Орган выделения: строение и функции. Органы выделения у животных: описание, значение

Поддержание нормального уровня обмена веществ в организме, называемое гомеостазом, осуществляется с помощью нервно-гуморальной регуляции процессов дыхания, пищеварения, кровообращения, выделения и размножения. В данно...

Образование Особенности, строение и функции клеточных мембран

В 1972 году была выдвинута теория, согласно которой частично проницаемая мембрана окружает клетку и выполняет ряд жизненно важных задач, а строение и функции клеточных мембран являются значимыми вопросами касательно п...

Образование Что такое клеточные включения? Клеточные включения: типы, строение и функции

Помимо органоидов, в клетках присутствуют клеточные включения. Они могут содержаться не только в цитоплазме, но и в некоторых органоидах, таких как митохондрии и пластиды.Что такое клеточные включения?...

Образование Особенности строения и функция корневого чехлика у растений

У каждого живого существа есть свои приспособления для нормальной жизни, позволяющие защищаться от самых разных неприятностей, начиная от врагов и заканчивая климатическими невзгодами. Растения не являются исключением...

Здоровье Анатомия: строение и функции слухового анализатора

Звуковые волны представляют собой вибрации, с определенной частотой передающиеся во всех трех средах: жидкой, твердой и газообразной. Для восприятия и анализа их человеком существует орган слуха – ухо, которое с...

Здоровье Таламус - это... Таламус: определение, строение и функции

Развитие психиатрии и неврологии в современных условиях невозможно без глубоких знаний строения и функций мозга. Без понимания процессов, происходящих в этом органе, нельзя эффективно лечить болезни и возвращать людей...

Здоровье Венозная система: строение и функции

Венозная система - важная часть кровообращения организма человека. Благодаря ей происходит отвод шлаков и токсинов, регулируется баланс жидкости в клетках. Здесь движение крови идёт к сердцу и лёгким для обогащения ки...

Здоровье Сильвиев водопровод: строение и функции

Сильвиев водопровод был известен еще во времена древности. Уже в те времена ученые, заинтересованные в изучении анатомии человека, знали о кровеносной системе и сердце, пищеварительной системе. Но больше всего загадок...

Здоровье Цилиарное тело (ресничное тело): строение и функции. Схема глаза

Сосудистая оболочка, отвечающая за аккомодацию, адаптацию и питание сетчатки, - очень важная часть строения глазного яблока. Она состоит из нескольких частей, одной из которых является ресничное (цилиарное) тело. В ег...

Здоровье Что такое вены? Строение и функции. Расширение вен

Что такое вены со «звездочками»? При варикозе на ногах сначала расцветают «звездочки», а потом на поверхности кожи появляются темно-синие вздутые вены. Чаще всего эта болезнь встречается у женщ...

monateka.com

Клеточная оболочка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Клеточная оболочка

Cтраница 1

Клеточная оболочка ( мембрана) - окружающая клетку защитная оболочка, состоящая из белков и липи-дов. Регулирует проникновение веществ в клетку и выведение их наружу.  [1]

Клеточные оболочки у гопатозиговых, как правило, сплошные. Поэтому у них нет заранее заложенного, определенного места клеточного деления, что сближает гонатозиговых с мезо-тениевыми и зигнемовыми. Так выглядят взрослые, вполне сформировавшиеся клетки. Такие участки напоминают пояски ( сегменты) некоторых видов рода пениум ( Penium) из де-смидиевых. Подобного рода сегмептирован-ность наблюдается только у клеток с не вполне развитым наружным слоем оболочки. Приросте клетки сегменты смыкаются и распознавание пояска становится совершенно невозможным.  [2]

Клеточные оболочки у гонатозиговых обычно окружены слизистым слоем пектозы, который при действии метиленовои синьки и индиго обнаруживает явно волокнистую структуру. Волокна располагаются перпендикулярно поверхности клеточных стенок что указывает на присутствие пор в оболочке, через которые и выделяется слизь.  [3]

Клеточная оболочка состоит из клетчатки, пектина, лигнина, фосфолипидов и гемицеллю-лозы. Пектин, содержащий уроновые кислоты, обладает благодаря находящимся в них карбоксильным группам способностью обменивать Н - ионы ( отдиссоциируемые этими группами) на другие катионы.  [5]

Клеточная оболочка играет еще одну очень важную роль. Поскольку у растений в отличие от животных нет лейкоцитов и лимфатической системы, они вынуждены бороться с инфекцией другими способами. Один такой способ - и притом исключительно важный - это физическое сопротивление проникновению патогенного начала. Сама клеточная стенка служит первичным барьером против инфекции. Напрашивается предположение, что степень сопротивляемости заболеванию может быть различной в зависимости от химического состава растительной клеточной стенки.  [6]

Клеточные оболочки не являются препятствием для гербицидов, через них хорошо проникают как липофильные, так и гидрофильные вещества. При этом гербициды лучше проникают при попадании на молодые листья с более тонкими покровными тканями и открытыми устьицами при благоприятных погодных условиях.  [7]

Клеточная оболочка ( мембрана) - окружающая клетку защитная оболочка, состоящая из белков и липидов. Регулирует проникновение веществ в клетку и выведение их наружу.  [8]

Клеточная оболочка состоит в основном из протеино-липидных комплексов, называемых липопротеинами. Цитоплазма - прозрачная среда, которая имеет консистенцию, изменяющуюся от подвижной жидкости до вязкого геля, и содержит видимые в микроскоп частицы. Митохондрии богаты белками и фосфолипидами. Аппарат Гольджи содержит главным образом липиды. Углеводные включения часто состоят из гликогена, а протеиновые включения - из рибонуклеопротеидов. Протоплазма обычно содержит не менее 75 % воды, хлор -, фосфат - и сульфат-ионы, ионы калия, натрия, магния, кальция, связанную серу, следы меди, железа, марганца и иода, а также белки, углеводы и липиды. Большое количество белковых молекул придает протоплазме коллоидные свойства.  [9]

Клеточная оболочка обеспечивает существование клетки как автономной единицы. Она представляет собой полупроницаемую мембрану, называемую плазматической мембраной. Главная функция плазматической мембраны состоит в регулировании обмена веществ между клеткой и внешней средой. Через эту мембрану осуществляется обмен веществ с внешней средой и поддерживается разность концентраций отдельных веществ внутри и снаружи клетки.  [10]

Клеточные оболочки водорослей весьма разнообразны как по своему строению, так и по химическому составу. Толщина оболочки варьирует не только от вида к виду, но даже в пределах одного вида в зависимости от возраста клетки, ее функционального состояния и условий окружающей среды. Оболочки значительно утолщаются при дефиците влаги.  [11]

Внутри клеточной оболочки находится цитоплазма, в которой взвешены многочисленные включения. Самое крупное из них - ядро, расположенное ближе или дальше от центра; ядро окружено двойной мембраной, пронизанной большим числом пор.  [12]

Поскольку клеточная оболочка содержит большое число полимерных молекул, располагающихся приблизительно параллельно и сшитых поперечными связями, разрыв некоторых связей увеличит эластичность стенки, но еще не приведет к необратимой деформации. Полимерные молекулы после снятия напряжения в конечном счете займут свое прежнее положение, если не возникнут новые связи.  [13]

Строение клеточных оболочек у конъюгат тоже очень разнообразно. Они могут быть цельными, состоящими из одного куска, или сегментированными, состоящими из двух и более частей. Внешний слой оболочки может быть лишен норового аппарата, а может иметь ясно выступающие поры, бывает гладким или с очень богатой орнаментацией, не встречающейся у других представителей отдела зеленых водорослей.  [14]

Поверхность клеточных оболочек несет отрицательный заряд, что показано на примере эритроцитов, сперматозоидов, многих бактерий; но в то же время на отдельных участках заряд может меняться. Ионы ( катионы), достигнув поверхности клетки, либо фиксируются на ней, либо отталкиваются в силу одноименности заряда. Юз, селеновая кислота) накапливаются в эритроцитах очень медленно.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru