§ 10. Клеточная теория. Общий план строения клетки
Общий план строения клеток. Все клетки имеют единый принцип организации. Содержимое каждой из них отделено от внеклеточной среды цитоплазматической мембраной (плазмалеммой), а внутри находится цитоплазма с различными органоидами и генетический материал в виде ДНК. Однако в связи с особенностями строения клеток все клеточные формы жизни делятся на две группы — прокариоты, или доядерные, и эукариоты, или ядерные.
Как вы знаете, к прокариотам относятся бактерии, а к эукариотам — протисты, грибы, растения и животные. Клетки прокариот устроены сравнительно просто. Такие клетки не имеют ядра, их генетический материал (ДНК) находится непосредственно в цитоплазме. В эукариотических клетках есть ядро, отделенное от цитоплазмы двойной мембраной. Именно в нем содержатся молекулы ДНК.
Основными структурными компонентами клеток являются поверхностный аппарат, цитоплазма, а у эукариот также ядро (рис. 10.3, 10.4).
Поверхностный аппарат клетки является барьером, отделяющим ее содержимое от внеклеточной среды. Он обеспечивает обмен веществ, взаимодействие клетки с внешней средой и окружающими клетками. Поверхностный аппарат состоит из цитоплазматической мембраны и надмембранного комплекса.
Цитоплазматическая мембрана — основная часть поверхностного аппарата, характерная для всех клеток. Надмембранный комплекс клеток бактерий, грибов, растений и многих водорослей представлен прочной клеточной стенкой. Она обеспечивает защиту от внешних воздействий, придает клетке определенную форму. Надмембранным комплексом клеток животных является гликокаликс — тонкий слой, который состоит из молекул олиго- и полисахаридов, связанных с белками и липидами цитоплазматической мембраны.
Цитоплазма — это все внутреннее содержимое клетки, за исключением ядра, ограниченное цитоплазматической мембраной. Цитоплазма состоит из жидкой части — гиалоплазмы и погруженных в нее цитоскелета и органоидов. Гиалоплазма представляет собой раствор, содержащий различные органические и неорганические вещества. Она объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие.
Цитоскелет эукариот является механическим каркасом цитоплазмы, обеспечивающим поддержание и изменение формы клеток, внутриклеточные движения и т. п. Долгое время считалось, что цитоскелетом обладают только эукариотические клетки, однако на сегодняшний день установлено, что он имеется и в прокариотических.
Органоиды (органеллы) — постоянные специализированные структуры цитоплазмы, которые осуществляют определенные функции, жизненно необходимые для клетки. В зависимости от строения выделяют немембранные, одномембранные и двумембранные органоиды. Мембранные органоиды характерны только для клеток эукариот.
Немембранными органоидами являются рибосомы, клеточный центр, миофибриллы, *жгутики и реснички*. К одномембранным органоидам относятся эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли, к двумембранным — митохондрии и пластиды.
Ядро — важнейшая структура эукариотической клетки, ее информационный центр. В ядре содержатся молекулы ДНК, обеспечивающие хранение и реализацию наследственной информации, а также ее передачу дочерним клеткам при делении.
*Необязательными компонентами клетки являются включения. Они могут появляться и исчезать в зависимости от внешних условий и характера обмена веществ. Включения могут находиться непосредственно в гиалоплазме или внутри органоидов, например вакуолей. Выделяют несколько типов включений. Трофические включения представляют собой запасные питательные вещества — капли липидов, крахмальные зерна, гранулы гликогена и т. д. Секреторными включениями называют биологически активные вещества, которые синтезируются клеткой и подлежат выведению из нее (гормоны, некоторые ферменты, слизь и др.). Пигментные включения придают клеткам определенную окраску, как, например, гранулы меланина. К экскреторным включениям относят такие конечные продукты клеточного метаболизма, как кристаллы мочевой кислоты, оксалата кальция и т. п.*
