ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цитоплазма из "Цитология растений Изд.4" Основными элементами клетки являются цитоплазма и ядро.. Цитоплазма представляет собой густую полужидкую массу. Ядро имеет более плотную консистенцию. Растительные клетк и заключены в прочную клеточную оболочку. Все содержимое клетки, лишенное клеточной оболочки, называется протопластом. Помимо ядра, в цитоплазме клетки обнаруживаются и другие крупные органеллы, видимые под световым микроскопом — пластиды и митохондрии (рис. 6). Кроме того, в ней находятся также многочисленные субмикроскопические структуры, такие, как аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы,, микротрубочки и др. Все они погружены в гиалоплазму, слул а-щую матриксом цитоплазмы. [c.22] Опыты по удалению ядра из клетки микромаиипулято-ром или при дифференцированном центрифугировании показали, что ядро в клетке необходимо для нормального функционирования цитоплазмы. Цитоплазма, лишенная ядра, вскоре утрачивает свою жизнеспособность. Положение ядра в клетке связано с характером деятельности клетки. Отмечены его перемещения в связи с утолщением оболочки в определенных местах, процессами регенерации. На этот факт впервые обратил внимание Габерланд, в 1877 г. [c.24] В настоящее время полностью установлено, что ядро не только оказывает влияние на характер жизнедеятельности цитоплазмы, но и осуществляет контроль за синтезом белка в ней, поскольку скорость синтеза белков, нуклеиновых кислот и ферментов начинает снижаться вскоре после удаления ядра. Ядро, лишенное цитоплазмы, также теряет свою жизнеспособность, следовательно, оба компонента клетки, ядро и цитоплазма, образуют единое целое как обязательные элементы живой растительной клетки. [c.24] Строение. Цитоплазмой (протоплазмой) называется все содержимое клетки, за исключением ядра и оболочки. Термин цитоплазма был предложен в 1882 г. Э. Страсбургером. По своему значению он более точно указывает на то, что речь идет именно о плазме клетки, а не обо всем содержимом клетки — протопласте, или протоплазме в ее широком понимании. В молодой растительной клетке цитоплазма занимает большую часть ее объема. В эмбриональных клетках растений и животных цитоплазма отличается слабо развитой системой внутриклеточных мембран, почти полностью состоит из гиалоплазмы (основного матрикса) и рибосом, В процессе эволюции клетки возникли внутриклеточные мембраны, а также некоторые клеточные органеллы, например митохондрии, пластиды и центри-оли, составляющие большую часть цитоплазмы (рис. 9). [c.25] Гиалоплазма (основная плазма, матрикс цитоплазмы) — основная внутренняя среда клетки, она занимает все пространство между мембранами эндоплазматической сети, органелла-ми, всевозможными включениями и другими структурами. Гиалоплазма (от греч. Ьуа1о8 — стекло) под электронным микроскопом имеет вид гомогенной или мелкозернистой массы с низкой электронной плотностью, В ней во взвешенном состоянии находятся рибосомы, микротельца, микротрубочки и различные продукты метаболизма. [c.26] Физико-химические свойства гиалоплазмы обусловлены ее коллоидным характером. Они определяются наличием в ней множества частиц, в совокупности образ ющих огромную поверхность взаимодействия со средой, что обеспечивает прохождение разнообразных физико-химических процессов. Благодаря силе поверхностного натяжения, возникающей на микроскопическом комочке гиалоплазмы, осуществляется процесс адсорбции— концентрации одного вещества на поверхности другого. В зависимости от увеличения, даваемого микроскопом, гиалоплазма представляется гомогенной или зернистой, гранулированной. Размер гранул близок к размеру макромолекул. [c.27] Вязкость гиалоплазмы, измеряемая сантипуазами, может существенно изменяться под действием внешних или внутренних факторов (за единицу измерения принята вязкость воды при температуре 20°С). Вязкость цитоплазмы растительной клетки достигает 3 —4 сП. В частности, она зависит от температуры и концентрации гипотонические растворы вызывают ее понижение, гипертонические — повышение. В процессе митотического деления клетки и при амебоидном двил ении вязкость ее непрерывно возрастает. [c.27] Гиалоплазма — наименее плотная часть клетки, в то время как мембранные системы имеют более плотную структуру. Для гиалоплазмы характерен переход от золя к гелю, т. е. будучи вязкой, она легко разл ижается, а затем снова затвердевает, причем состояния эти обратимы золь й=гель. Так, при прорастании семян затвердевшая гиалоплазма их набухает и разжи-л ается. [c.27] Плотность гиалоплазмы колеблется в пределах от 1,025 до 1,055. Химический состав ее крайне сложен и представлен органическими и неорганическими веществами. Основные органические вещества — это белки, углеводы, рибонуклеиновые кислоты и жироподобиые вещества (липиды). Из простых белков (протеинов) в гиалоплазме содержатся гистоны, протамины, альбумины и глобулины, а из протеидов — липопротеиды, глюкопротеиды и нуклеопротеиды. Большая часть белков относится к глобулярным, меньшая — к фибриллярным структурам. Белки глобулярной формы, способные превращаться в фибриллярные, называются структурными. [c.27] Из неорганических веществ в гиалоплазме обычно содержится больщое количество воды (80—85%), играющей важную роль в жизнедеятельности клетки. Вода гиалоплазмы может находиться в свободном состоянии, (в виде растворителя) и быть связанной водородными связями с полярными группами белковых молекул. Другие неорганические вещества гиалоплазмы содержатся в виде солей или в соединении с белками, аминокислотами, углеводами и липидами. Наибольшее значение в построении гиалоплазмы имеют элементы — кальций, фосфор, калий и сера. [c.28] Кроме широко распространенных элементов (С, О, Н, N, К, Са, Mg, Р, S, Fe, Na, l), в клетках некоторых организмов встречаются Li, Ва, Си, Zn, Si, F, r, Br, J, Ag. Несмотря на то что многие из них содержатся в очень небольших количествах, они необходимы для правильного функционирования клетки. Этим объясняется значение микроэлементов в жизнедеятельности организмов. [c.28] Плазмалемма. Периферическая структура, ограничивающая снаружи протопласт от окружающей его внешней среды, носит название плазмалеммы (от греч. lemma — оболочка), или плазматической мембраны. Это одна из самых мощных клеточных мембран, в поперечном сечении она достигает 10 нм.. [c.28] В химическом отношении плазмалемма представляет собой лит протеино вый комплекс (2 наружных слоя белка и 2 внутренних— жиры). Ее компонентами являются липиды (40%), белки (60%) и углеводы (2—-10%). [c.28] Под световым микроскопом плазмалемму обнаружить. не удается. Существующие гипотезы строения и модели плазмалеммы не передают всей сложности ее структуры. Мембраны тилакоидов — производных плазмалеммы — изучены несколько лучше. Поскольку принцип построения у них единый, описание строения мем,браны будет сделано на примере мембраны тил-акоида. [c.28] После деле тя происходит увеличение объема дочерних клеток, сопровождающееся увеличением площади плазматической мембраны, что особенно легко наблюдать в период цветения при росте тычиночных нитей у злаков. В течение 1 ч поверхность быстро растущих тычиночных нитей может увеличиться в 65 раз. Этот процесс, называемый интуссусцепцией, при быстром росте плазмалеммы происходит не из-за внедрения новых молекул, а в результате присоединения к ним уже сформированных участков мембран. Также пр 1 регенерации плазмалеммы происходит быстрое слияние мембран пузырьков, по-види-мому, являющихся пузырьками аппарата Гольджи. На рисунке 56 изображен процесс регенерации плазмалеммы — с момента ее дегенерации до образования новой плазматической мембраны. Эти данные были получены с помощью микрохирургических методов. При этом голые протопласты разрезают на куски и на вновь образованных поверхностных участках формируется пленка, созданная поверхностным натяжением, на которой и возникает новая плазмалемма. [c.30] Движение цитоплазмы. Внутреннее движение цитоплазмы,, не влияющее на внешние очертания клетки, называется цикло-зол4. Такое перемещение (перемешивание) цитоплазмы свойственно всем живым клеткам растений и животных. У клеток амеб оно осуществляется с помощью особых выступов — псевдоподий (амебоидное движение), а также при помощи тонких и упругих плазматических жгутиков. Типичным примером движения голых протопластов является передвижение слизевиков (Мухотусе1е5) на некоторых этапах онтогенеза (рис. 11). В тех случаях, когда перемещение цитоплазмы приводит в движение всю клетку, она перемещается по типу амебоидного движения. [c.31] У водорослей и бактерий движение может осуществляться также с помощью специальных дифференцированных выростов — ресничек и жгутиков, непосредственно связанных с цитоплазмой, а иногда и с ядром. Жгутиками снабжены многие бактерии, зооспоры (клетки бесполого размножения), некоторые водоросли и низшие грибы, а также гаметы (генеративные клетки) различных растений. Сперматозоиды хвощей, папоротников и сагавников передвигаются с помощью многочисленных жгутиков. Движение цитоплазмы в клетках может быть первичным и вторичным. [c.31] Первичное движение наблюдается в пыльцевых трубках, а также в корневых волосках покрытосеменных растений в нормальных условиях их существования. Среди низших растений первичное движение цитоплазмы свойственно клеткам харовых и некоторых других водорослей. [c.31] Вернуться к основной статье