Оболочка клеткиКлетка взаимодействует с окружающей средой и соседними клетками в многоклеточном организме через оболочку. Клеточная оболочка выполняет три основные функции: барьерную, транспортную и рецепторную. В ее строении различают две части: внешний слой и наружную плазматическую мембрану.

Внешний слой. Эта часть оболочки у клеток растений, бактерий, синезеленых водорослей представляет собой очень плотную клеточную стенку. Она служит жестким каркасом для клетки, защищает ее, обеспечивает связь клеток в ткань. В клеточной стенке периодично расположены отверстия для обеспечения свободного проникновения воды, солей, различных питательных веществ. Благодаря этим отверстиям растение оказывается не простой совокупностью отдельных клеток, а сложным и взаимосвязанным их сообществом.

В отличие от клеточных стенок растений наружный слой клеток животных очень тонкий (менее 1 мкм), пластичный и не различим в световом микроскопе. Он называется гликокаликс (<греч. glykys сладкий + лат. callus оболочка) и состоит из белков и присоединенных к ним молекул сложных угле- водов (эти комплексы называют гликопротеинами).

Каждому типу клеток соответствуют свои белки и углеводы гликокаликса, и по этим меткам клетки «узнают» друг друга в различных процессах жизнедеятельности. Если клетки печени смешать, к примеру, с клетками почек, то они самостоятельно рассортируются в две отдельные группы. Из-за индивидуальных различий в структуре гликокаликса пересаженные ткани или органы, как правило, не приживаются.

Гликокаликс слабо развит в клетках роговицы, хрящей и костей – эти ткани приживаются успешнее. Гликокаликс имеет еще и функцию торможения роста. Новая клетка растет только до тех пор, пока ее гликокаликс не коснется соседних клеток. Утратой контактных способностей характеризуется большинство клеток злокачественных опухолей: они продолжают расти и после того, как заполнят отведенное для них пространство. Часть белков гликокаликса выполняет рецепторную функцию. Гликокаликс служит также для связи клеток в ткань.

Наружная плазматическая мембрана (плазмалемма). В основе строения клетки лежит мембранный принцип: внутриклеточное пространство пересекает множество мембран, связанных между собой, с мембранами органоидов и ядра. Все мембраны имеют сходное строение. Толщина их очень мала (около 0,01 мкм), поэтому их изучают с помощью электронного микроскопа. Мембраны состоят из липидов и белков. Липиды образуют двойной слой. Белки погружены в слой липидов на раз- личную глубину или располагаются на его внутренней и внешней поверхностях. К белкам, находящимся на внешней стороне наружной мембраны, прикреплены углеводы гликокаликса.

Плазмалемма не только отделяет содержимое клетки от внешней среды, но и осуществляет транспорт веществ. Через нее в межклеточное пространство в виде мелких капель выводятся син- тезированные для других клеток соединения: белки, углеводы, гормоны, а внутрь поступает вода, ионы солей, органические молекулы. Вода, ряд ионов и низкомолекулярных соединений могут проникать через мембрану сами по себе – как говорят, пассивно. Перенос сквозь мембрану многих органических молекул — активный, его осуществляют белки-переносчики, встроенные в мембрану; на активный перенос затрачивается энергия АТФ.

Обмен веществами между соседними клетками растений обеспечивается канальцами, покрытыми плазматической мембраной. По этим канальцам из одной клетки в другую поступают различные питательные вещества, углеводы, растворы солей и пр. На поверхности некоторых клеток животных расположены микроворсинки – тонкие выросты мембраны, заполненные цитоплазмой. Большое количество микроворсинок имеют клетки кишечника. Это существенно увеличивает его площадь и облегчает процесс переваривания и всасывания пищи.

Фагоцитоз (<греч. phagos пожирающий). Пластичность наружной мембраны позволяет клетке захватывать внутрь твердые частицы пищи, крупные органические молекулы и бактерии. В результате этого явления, называемого фагоцитозом, формируется пищеварительная вакуоль, в которой захваченные вещества перерабатываются посредством ферментов. Подобным образом амеба и другие простейшие поглощают мелких одноклеточных. В организмах человека и позвоночных животных лишь немногие клетки активно используют фагоцитоз. К примеру, лейкоциты защищают организм, захватывая болезнетворные бактерии. Явление фагоцитоза открыто русским биологом И. И. Мечниковым и положено им в основу клеточной теории иммунитета. Растения, синезеленые водоросли и бактерии имеют слишком жесткие клеточные стенки, неспособные охватывать пищу, поэтому фагоцитоз для них невозможен.

Пиноцитоз (греч. pino пить). Так называют у растительных и животных клеток поглощение капель жидкости, содержащих во взвешенном или растворенном состоянии различные вещества. В процессе пиноцитоза плазматическая мембрана не охватывает каплю, а образует впячивание в виде тонкого канальца, через который втягивается жидкость. На фаго- и пиноцитоз клетка затрачивает энергию, получаемую в других процессах. Пиноцитоз более универсален, этим способом питаются клетки животных, растений и грибов.

Макрофаг захватывает бактерию посредством фагоцитоза. Фаго- и пиноцитоз иногда называют одним словом – эндоцшпоз, обратный процесс носит название экзоцитоза.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+