Вам известно, что основную часть клетки составляет цитоплазма. В ее состав входят вода, аминокислоты, белки, углеводы, АТФ, ионы неорганических веществ В цитоплаз ме расположены ядро и органоиды клетки В ней вещества перемещаются из одной части клетки в другую. Цитоплазма обеспечивает взаимодействие всех органоидов Здесь протекают химические реакции.
Вся цитоплазма пронизана тонкими белковыми микротрубочками, образующими цитоскелет клетки, благодаря которому она сохраняет постоянную форму Цитоскелет клетки гибкий, так как микротрубочки способны изменять свое положение, перемещаться, удлиняться с одного конца и укорачиваться с другого. В клетку поступают разные вещества. Что же происходит с ними в клетке?
В лизосомах — мелких округлых мембранных пузырьках молекулы сложных органических веществ с помощью гидролитических ферментов расщепляются на более простые молекулы. Например, белки расщепляются на аминокислоты, полисахариды — на моносахариды, жиры — на глицерин и жирные кислоты. За эту функцию лизосомы часто называют «пищеварительными станциями» клетки.
*Если разрушить мембрану лизосом, то содержащиеся в них ферменты могут переварить и саму клетку. Поэтому иногда лизосомы называют «орудиями самоубийства клетки».
Ферментативное окисление образовавшихся в лизосомах мелких молекул аминокислот, моносахаридов, жирных кислот и спиртов до углекислого газа и воды начинается в цитоплазме и заканчивается в других органоидах — митохондриях.
Митохондрии — палочковидные, нитевидные или шаровидные органоиды, отграниченные от цитоплазмы двумя мембранами. Внешняя мембрана гладкая, а внутренняя образует складки — кристы, которые увеличивают ее поверхность. На внутренней мембране и размещаются ферменты, участвующие в реакциях окисления органических веществ до углекислого газа и воды. При этом освобождается энергия, которая запасается клеткой в молекулах АТФ. Поэтому митохондрии называют «силовыми станциями» клетки.
В клетке органические вещества не только окисляются, но и синтезируются. Синтез липидов и углеводов осуществляется на эндо 1000 плазматической сети — ЭПС, а белков — на рибосомах. Что представляет собой ЭПС? Это система канальцев и цистерн, стенки которых образованы мембраной. Они пронизывают всю цитоплазму. По каналам ЭПС вещества перемещаются в разные части клетки.
Существует гладкая и шероховатая ЭПС. На поверхности гладкой ЭПС при участии ферментов синтезируются углеводы и липиды. Шероховатость ЭПС придают расположенные на ней мелкие округлые тельца — рибосомы, которые участвуют в синтезе белков.
Синтез органических веществ происходит и в пластидах, которые содержатся только в клетках растений. В бесцветных пластидах — лейкопластах (от греч. leucos — белый и plastos — созданный) накапливается крахмал. Очень богаты лейкопластами клубни картофеля. Желтую, оранжевую, красную окраску плодам и цветкам придают хромопласты (от греч. hroma — цвет и plastos). В них синтезируются пигменты, участвующие в фотосинтезе,- каротиноиды. В жизни растений особенно велико значение хлоропластов (от греч. hloros — зеленоватый и plastos) — зеленых пластид. Вы видите, что хлоропласты покрыты двумя мембранами: наружной и внутренней. Внутренняя мембрана образует складки; между складками находятся пузырьки, уложенные в стопки,- граны. В гранах имеются молекулы хлорофилла, которые участвуют в фотосинтезе. В каждом хлоропласте около 50 гран, расположенных в шахматном порядке. Такое расположение обеспечивает максимальную освещенность каждой граны.
В цитоплазме белки, липиды, углеводы могут накапливаться в виде зерен, кристаллов, капелек. Эти включения — запасные питательные вещества, которые расходуются клеткой по мере необходимости.
В клетках растений часть запасных питательных веществ, а также продукты распада накапливаются в клеточном соке вакуолей. На их долю может приходиться до 90% объема растительной клетки. Животные клетки имеют временные вакуоли, занимающие не более 5% их объема.
Вы видите систему полостей, окруженных мембраной. Это комплекс Гольджи, который выполняет в клетке разнообразные функции: участвует в накоплении и транспортировке веществ, выведении их из клетки, формировании лизосом, клеточной оболочки. Например, в полости комплекса Гольджи поступают молекулы целлюлозы, которые при помощи пузырьков перемещаются на поверхность клетки и включаются в клеточную оболочку.
Большинство клеток размножается путем деления. В этом процессе участвует клеточный центр. Он состоит из двух центриолей, окруженных уплотненной цитоплазмой. В начале деления центриоли расходятся к полюсам клетки. От них расходятся белковые нити, которые соединяются с хромосомами и обеспечивают их равномерное распределение между двумя дочерними клетками.
Все органоиды клетки тесно связаны между собой. Например, в рибосомах синтезируются молекулы белков, по каналам ЭПС они транспортируются к разным частям клетки, а в лизосомах белки разрушаются. Вновь синтезируемые молекулы используются на построение структур клетки или накапливаются в цитоплазме и вакуолях как запасные питательные вещества.
