Плазмолиз и деплазмолиз в клетке растений

Плазмолиз - отделение протопласта от клеточной стенки в гипертоническом растворе.

Плазмолиз возможен в клетках, имеющих плотную клеточную стенку (у растений, грибов, бактерий). Характер плазмолиза зависит от ряда факторов:

- от вязкости цитоплазмы;

- от разности между осмотическим давлением внутриклеточной и внешней среды;

- от химического состава и токсичности внешнего гипертонического раствора;

- от характера и количества связей между соседними клетками (плазмодесм);

- от размера, количества и формы вакуолей.

Различают уголковый плазмолиз, при котором отрыв протопласта от стенок клетки происходит на отдельных участках, выпуклый плазмолиз, когда отслоение захватывает значительные участки плазмалеммы, и вогнутый, полный плазмолиз, при котором связи между соседними клетками разрушаются практически полностью. Выпуклый плазмолиз часто обратим; в гипотоническом растворе клетки вновь набирают потерянную воду, и происходит деплазмолиз. Вогнутый плазмолиз обычно необратим и ведет к гибели клеток.

Деплазмолиз - восстановление нормального состояния клетки, вследствие восполнения водного дефицита при осмотическом поступлении в клетку воды.

Ядро строение и функции

Ядро — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК).

Ядро состоит из хроматина, ядрышка, кариоплазмы (или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки.

Ядро отграничено от цитоплазмы двумя мембранами. Между мембранами — узкая щель, заполненная полужидким веществом. В некоторых местах мембраны сливаются друг с другом, образуя поры, через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Наружная ядерная мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, придающими ей шероховатость, внутренняя мембрана гладкая. Ядерные мембраны являются частью мембранной системы клетки: выросты наружной ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов.

Кариоплазма (ядерный сок,) — внутреннее содержимое ядра, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек.

Ядрышко представляет собой округлое плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Количество ядрышек от 1 до 7 и более.

Хроматин — внутренние нуклеопротеидные структуры ядра, окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин имеет вид глыбок, гранул и нитей.

Функции ядра:

1) хранение наследственной информации и передача ее дочерним клеткам в процессе деления,

2) регуляция жизнедеятельности клетки путем регуляции синтеза различных белков,

3) место образования субъединиц рибосом.

Органеллы клетки

Органеллы — постоянные внутриклеточные структуры, имеющие определенное строение и выполняющие соответствующие функции.

Общие органеллы, присущие всем клеткам и обеспечивающие различные стороны жизнедеятельности клетки. Они в свою очередь делятся на:

1. мембранные органеллы:

- митохондрии,

- эндоплазматическая сеть,

- пластинчатый комплекс,

- лизосомы,

- пероксисомы;

2. немембранные органеллы:

- рибосомы,

- клеточный центр,

- микротрубочки,

- микрофибриллы,

- микрофиламенты.

Специальные органеллы, имеющиеся в цитоплазме только определенных клеток и выполняющие специфические функции этих клеток, делятся на:

1. цитоплазматические:

- миофибриллы,

- нейрофибриллы,

- тонофибриллы;

2. органеллы клеточной поверхности:

- реснички,

- жгутики.

То, что мембраны имеют общий принцип строения позволяет мембранам органелл и плазмолеммы взаимодействовать друг с другом - встраиваться, сливаться, разъединяться, отшнуровываться. Этим достигается рециркуляция мембран. Общий принцип строения мембран объясняется тем, что все они образуются в эндоплазматической сети, а их структурная и функциональная специализация происходит в основном в пластинчатом комплексе.

Лизосомы,их функции

Лизосомы — это мембранные пузырьки величиной до 2 мкм. Внутри лизосом содержатся гидролитические ферменты, способные переваривать белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты. Лизосомы образуются из пузырьков, отделяющихся от комплекса Гольджи, причем предварительно на шероховатом эн до плазматическом ретикулуме синтезируются гидролитические ферменты.

Сливаясь с эндоцитозными пузырьками, лизосомы образуют пищеварительную вакуоль (вторичная лизосома), где происходит расщепление органических веществ до составляющих их мономеров. Последние через мембрану пищеварительной вакуоли поступают в цитоплазму клетки. Именно так происходит, например, обезвреживание бактерий в клетках крови — нейтрофилах.

Вторичные лизосомы, в которых закончился процесс переваривания, практически не содержат ферментов. В них находятся лишь непереваренные остатки, т. е. негидролизуемый материал, который либо выводится за пределы клетки, либо накапливается в цитоплазме.

Расщепление лизосомами чужеродного, поступившего путем эндоцитоза материала называетсягетерофагией. Лизосомы участвуют также в разрушении материалов клетки, например запасных питательных веществ, а также макромолекул и целых органелл, утративших функциональную активность. При патологических изменениях в клетке или ее старении мембраны лизосом могут разрушаться: ферменты выходят в цитоплазму, и осуществляется самопереваривание клетки —автолиз. Иногда с помощью лизосом уничтожаются целые комплексы клеток и органы. Например, когда головастик превращается в лягушку, лизосомы, находящиеся в клетках хвоста, переваривают его: хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются и используются другими клетками тела.

Митохондрии, процесс дыхания

Митохондрии—неотъемлемые компоненты всех эукариотических клеток. Они представляют собой гранулярные или нитепо-добные структуры толщиной 0,5 мкм и длиной до 7—10 мкм.

Покрыты двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет выросты внутрь – кристы, они увеличивают площадь внутренней мембраны, чтобы расположить на ней как можно больше ферментов клеточного дыхания.

Внутренняя среда митохондрии называется матрикс. В нем находятся кольцевая ДНК и мелкие (70S) рибосомы, за счет них митохондрии самостоятельно делают для себя часть белков, поэтому их называют полуавтономными органоидами.

Функция: митохондрии принимают участие в клеточном дыхании (поставляют энергию для жизнедеятельности клетки, являются «энергетическими станциями клетки»).

Клеточное дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды.при этом образуется 20 атомов водорода. На кристах 24 (4+20) атомов водорода окисляются кислородом, при этом образуется вода и энергия на 36 АТФ. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ и др.) и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма.