Мембранная организация протопласта

Рассмотрим подробнее строение протопласта растительной клетки. Относительно недавно благодаря применению сканирующего электронного микроскопа и новейших цитологических методов исследования была выявлена его организация. Строение протопласта подчинено принципу мембранной организации: в основе структуры протопласта лежат биологические мембраны.

Структурную основу мембран образуют молекулы фосфолипидов. Они располагаются в два слоя. При этом их гидрофильные части направлены наружу, в водную среду, а гидрофобные остатки жирных кислот — внутрь. Липопротеиды располагаются на поверхности липидного слоя или погружены в него, образуя в мембране гидрофильные «поры».

Мембраны— живые динамические, подвижные структуры, которые постоянно изменяют свою форму и площадь. На подвижности клеточных мембран основана концепция эндо-мембранной системы. Согласно этой теории, внутренние мембраны цитоплазмы (за исключением мембран митохондрий и пластид) представляют собой единое целое и берут начало от эндоплазматического ретикулума. Новые цистерны дпктпосом образуются из ЭПР через стадию промежуточных пузырьков, а секреторные пузырьки, отделяющиеся от диктиосом, в конечном итоге способствуют формированию плазматических мембран. Таким образом, ЭПР и дпктпосомы образуют функциональное целое, в котором дпктносомы играют роль промежуточных структур в процессе преобразования мембран, подобных ЭПР, в мембраны, подобные плазматической.

Характерной особенностью мембран является их замкнутость и непрерывность.

Основное свойство мембраны — избирательная проницаемость. Это свойство обеспечивает разделение протопласта на отдельные отсеки — компартменты, которые различаются химическим составом. Это способствует последовательности протекания химических реакций, лежащих в основе жизнедеятельности клетки.

Пограничными мембранами протопласта является плазма-лемма (от лат. lemma — кожура плода) и тонопласт (вакуоляр-ная мембрана). Плазмалемма является наружной мембраной цитоплазмы, плотно прилегает к оболочке клетки, регулирует обмен веществ клетки с окружающей средой. Мембраны протопласта взаимодействуют с гиалоплазмой.

Гиалоплазма, или основное вещество цитоплазмы, пли матрикс до недавнего времени рассматривалась как гомогенный раствор с малым количеством структур пли совсем бесструктурный. По современным представлениям, гиалоплазма представ-ляет собой трехмерную решетку, образованную тонкими тяжами, заполняющими всею клетку. Эти тяжи называются мик-ротрабекулярной решеткой. Она делит клетку на две фазы: богатую белком (тяжи решетки) и богачую водой (просгранство между тяжами). К микротрабекулярной решетке прикрепляются органеллы клетки, в том числе микротрубочки и микрофиламенты. Она осуществляет связь между отдельными частями клетки и направляе т внутриклеточный транспорт. Способность к движению — одно из важнейших свойств цитоплазмы живой клетки.

Во взрослой клетке модно наблюдать циклов., или ток цитоплазмы по перемещению органелл вдоль стенок вокруг крупной центральной вакуоли. Это так называемое вращательное движение. Для клеток, в которых тяжи цитоплазмы пересекают центральную вакуоль, или в которых имеется несколько вакуолей, характерно разнонаправленное движение. Оно называется струйчатым.

Итак, протопласт состоит из мембранных компонентов: ядро, вакуолярная система, митохондрии, пластиды, — и немембранных: хромосомы, рибосомы и др.

Вопросы и задания для усвоения темы

  • 1. По литературным источникам познакомьтесь с историей изучения растительной клетки. Составьте хронологическую таблицу, иллюстрирующую основные этапы открытия органелл клетки и их функций.
  • 2. Познакомьтесь со схемой строения микротрабекулярной сети гиалоплазмы. Зарисуйте ее.

Тема II

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >