Урок 13 Функции и особенности строения поверхностного аппарата клеток организмов разных царств живой природы. Клетки многоклеточных организмов (растительные и животные) имеют оболочку. Плазмолемма (клеточная оболочка) животных клеток образована мембраной, покрытой снаружи слоем гликокаликса толщиной 10—20 нм. Основными компонентами гликокаликса служат комплексы полисахаридов с белками (гликопротеиды) и жирами (гликолипиды). Плазмолемма выполняет отграничивающую и барьерную функцию. Благодаря свойству избирательной проницаемости она регулирует состав внутренней среды клетки. Наличие в плазмолемме молекул-рецепторов, специфически распознающих биологически активные вещества, например гормоны, обеспечивает целесообразную реакцию клетки на изменение ее окружения или состояния организма. Надмембранный комплекс поверхностного аппарата клеток характеризуется многообразием строения. У прокариот надмембранный комплекс в большинстве случаев представлен клеточной стенкой различной толщины, основу которой составляет сложный гликопротеин муреин (у архебактерий - псевдомуреин). У целого ряда эубактерий наружная часть надмембранного комплекса состоит из еще одной мембраны с большим содержанием липополисахаридов. У животных универсальным компонентом надмембранного комплекса являются углеводы - компоненты гликолипидов и гликопротеинов плазмалеммы. Благодаря этому его исходно называли гликокаликсом (от греч. гликос - сладкий, углевод и лат. каллум - толстая кожа, оболочка). Кроме углеводов, в состав гликокаликса относят периферические белки над билипидным слоем. Более сложные варианты надмембранного комплекса встречаются у растений (клеточная стенка из целлюлозы), грибов и членистоногих (наружный покров из хитина). Субмембранный комплекс характерен только для эукариотических клеток. Пространство между ядром и внутренней поверхностью клеточной мембраны имеет строго развитую упорядоченную структуру. Во-первых, оно разделено на разнообразные отсеки с помощью внутриклеточных мембран, которые обеспечивают организацию химической активности клетки. Во-вторых, пространство между клетками заполнено разными филаментами - нитевидными белковыми молекулами, которые образуют цитоскелет или клеточный матрикс. Среди них различают микронити или микрофиламенты, микротрубочки. Сравните их. Признаки Размер Белок Свойства Функции Микротрубочки Микронити 10 – 25 нм 4-7 нм тубулин актин Полярность, лабильность Полярность, лабильность Участие в формировании Участие в изменении веретена деления, формы клетки, поддержке внутриклеточный определенного транспорт веществ, положения органеллы, составные части молекулы биополимера. ворсинок, жгутиков. Явление плазмолиза и деплазмолиза В живой клетке цитоплазма эластична и полупроницаема. При потере воды объем цитоплазмы уменьшается, а при поступлении воды увеличивается до первоначального. Это свойство позволяет клеткам переносить временное обезвоживание и поддерживать постоянство своего состава. Со свойствами эластичности и полупроницаемости можно ознакомиться на опыте с плазмолизом и деплазмолизом. Плазмолиз — искусственно вызываемое отставание цитоплазмы от оболочки клетки. Деплазмолиз — исчезновение плазмолиза. Плазмолиз можно вызвать, погружая клетку в раствор соли или сахара, концентрация которого выше концентрации клеточного сока (гипертонический раствор). Если бы цитоплазма была проницаемой, то происходило бы выравнивание концентраций клеточного сока и гипертонического раствора путем диффузного перемещения воды и растворенных веществ из клетки в раствор и обратно. Однако цитоплазма, обладая свойством полупроницаемости, не пропускает внутрь клетки растворенные в воде вещества. Напротив, только вода, согласно законам осмоса, будет высасываться гипертоническим раствором из клетки, т. е. передвигаться через полупроницаемую цитоплазму. Объем вакуоли уменьшится. Цитоплазма в силу эластичности следует за сокращающейся вакуолью и отстает от оболочки клетки сначала в уголках, затем во многих местах с образованием вогнутых поверхностей (вогнутый плазмолиз), и, наконец, протопласт принимает округлую форму (выпуклый плазмолиз). При погружении плазмолизированной клетки в воду или гипотонический раствор наблюдается деплазмолиз. Подведение итогов Растения Надмембран Клеточная стенка ный комплекс Состав Функции Грибы Клеточная стенка Бактерии Клеточная стенка плотная. У некоторых слизистая капсула. 1.Полисахарид: 1.Полисахарид Хитин, муреин. гликоген. 2.Фосфолипиды. 2.Белки. 3.Белки. 3.Пигмент 4.Капсула состоит из меланин. мукополисахаридов. 1. Полисахариды: целлюлоза, пектин, гемицеллюлоза, лигнин. 2.Жирообразный суберин. 3.Неорганические оксид кремния, карбонаты, фосфаты. Защитная, Опора, защита, опорная, Тургор. проводящая, тургор. Опора, зашита, Тургор. Животные Гликокаликс. Тонкий, эластичный. 1.Гликопротеид 2.Гликолипиды 3.Полисахариды. Связь с внешней средой, восприятие раздражения, пристеночное пищеварение, межклеточные связи. Домашнее задание 1. Выучить конспект 2. Ответить на вопросы 1. В каких случаях происходит плазмолиз? 2. Какое значение в жизни клеток имеет деплазмолиз? 3. Возможен ли плазмолиз и деплазмолиз в животных клетках и почему? 4. Почему при больших кровопотерях человеку переливают физиологический раствор (0,9%-ный раствор NaCl)? Что произойдет, если клетки крови поместить: а) в 0,09%-ный раствор NaCl; б) в 9%-ный раствор NaCl? 5. Почему после острой и соленой пищи хочется пить? Почему употребление острой и соленой пищи приводит к гипертонии? 6. Почему для борьбы с сорняками дорожки посыпают солью? Какие экологические последствия может иметь такой метод борьбы? 7. Провести опыт. Вырежьте из корня моркови или редьки две длинные полоски одинакового размера. Положите одну из них в воду, другую в плазмолизирующий раствор поваренной соли. Измерьте линейкой длину обеих полосок и запишите, на сколько уменьшились полоски в плазмолизирующем растворе и через сколько времени это произошло. Сделайте выводы.