Строение клетки эукариот

В клетке эукариот выделяют плазматическую мембрану, цитоплазму и ядро. Цитоплазма представляет собой жидкую среду клетки (цитозоль) вместе с погруженными в нее внутриклеточными структурами - органеллами или органоидами.

В структурной организации клетки чрезвычайно важная роль принадлежит мембранам, которые не только формируют наружную плазматическую мембрану, но и ограничивают многие органеллы. Строение всех клеточных мембран однотипно. Они состоят из двойного слоя липидов (в основном фосфолипидов), в который встроены белки.

Наружная плазматическая мембрана клеток отделяет ее содержимое от внешней среды, благодаря чему поддерживается определенный химический состав цитоплазмы. Для нормального функционирования клетка должна непременно обмениваться веществами с окружающей средой. Молекулы проникают в клетку и выводятся из нее благодаря диффузии или переносятся специальными транспортными белками, которые входят в состав плазматической мембраны.

Клетки способны перемещать через плазматическую мембрану и весьма значительные количества веществ при пиноцитозе и фагоцитозе.

В результате этих процессов субстрат (жидкий при пиноцитозе и твердый при фагоцитозе) заключается мембраной в пузырек, который оказывается в цитоплазме. В цитоплазме пузырек сливается с одной или несколькими лизосомами - органеллами, которые содержат ферменты, способные разрушать органические соединения. Образующиеся при разложении субстрата простые органические молекулы поступают в цитоплазму и используются клеткой, а непереваренные остатки либо выводятся наружу, либо накапливаются в цитоплазме.

В клетке одновременно происходит синтез и распад огромного числа макромолекул. Упорядочиванию и достижению максимальной эффективности всех этих процессов способствует разделение внутреннего пространства клетки эукариот на замкнутые отсеки - органеллы. В пределах каждой органеллы сосредоточиваются определенные ферменты и исходные вещества, необходимые для протекания той или иной химической реакции.

Синтез сахаров и жиров приурочен к гладкой эндоплазматической сети (ЭПС). Синтез же белков осуществляется на рибосомах - мельчайших органеплах (15-35 нм), образованных из РНК и белка и состоящих из двух частей. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме либо прикрепляться к уплощенным цистернам ЭПС, которая в этом случае называется шероховатой (ШЭПС). В процессе синтеза белки накапливаются в полости цистерн ШЭПС, откуда в виде окруженных мембраной пузырьков доставляются через цитоплазму к комплексу Гольджи. В этой клеточной органелле, имеющей вид стопки плоских цистерн и пузырьков, белки подвергаются обработке ферментами и сортируются, причем каждый тип конечного белкового продукта попадает в отдельный пузырек, формирующийся за счет выпячивания мембраны цистерн комплекса Гольджи.

Отшнуровавшиеся от комплекса Гольджи пузырьки пищеварительными ферментами представляют собой лизосомы. Пузырьки с секреторными продуктами транспортируются к наружной плазматической мембране, где их мембрана сливается с плазматической мембраной, а содержимое изливается наружу. Выстраивается цепочка транспортировки продуктов от места их производства через место доводки и сортировки (комплекс Гольджи) к конечной станции (плазматическая мембрана, фагоцитарная вакуоль и др.).

Движение мембранных пузырьков в цитоплазме осуществляется при помощи белков - молекулярных моторов. Эти же белки могут составлять отдельные нити (фибриллы) или трубчатые структуры (микротрубочки), которые вместе с другими фибриллярными белками образуют внутренний каркас клетки - цитоскелет.

Митохондрии имеются практически во всех клетках эукариот. Они обеспечивают процессы клеточного дыхания, в результате которого вырабатывается бо́льшая часть энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности клетки.

Митохондрии называют «энергетическими станциями» клетки. Эти органеллы окружены двумя мембранами и имеют свою собственную кольцевую молекулу ДНК, рибосомы и могут самостоятельно делиться вне зависимости от деления клетки.

Ядро снаружи одето ядерной оболочкой, состоящей из внутренней и наружной мембран. Ядерная оболочка пронизана порами. Через поры происходит основной обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Поры оболочки ядра пропускают только определенные макромолекулы, так что состав жидкой среды внутри ядра (кариоплазмы) отличается от характерного для окружающей ядро цитоплазмы. Здесь концентрируются соединения, обеспечивающие нормальную работу генетического аппарата, который представлен хромосомами. Хромосомы - нити ДНК, «упакованные» вместе с белками. Собственно хромосомы как оформленные структуры становятся заметными в световой микроскоп только в период деления клеток.

Во время деления клетки хромосомы утолщаются и укорачиваются - спирализуются. Каждая из них имеет перетяжку - центромеру, которая может находиться посередине хромосомы или располагаться ближе к одному из ее концов.

В ядрах клеток имеются одно или несколько ядрышек, которые производят рибосомы.

Все живые существа, несмотря на их многообразие, обладают клеточным строением. Это свидетельствует о единстве живого. Клетки эукариот состоят из ядра и цитоплазмы и ограничены снаружи плазматической мембраной. В цитоплазме клетки сосредоточены органеллы, каждая из которых выполняет свою функцию. Транспорт веществ в клетку осуществляется либо непосредственно через плазматическую мембрану, либо в виде одетых мембраной пузырьков (пиноцитоз и фагоцитоз). В клетках существует система транспортировки продуктов в мембранных пузырьках, причем ключевую роль в этом процессе играет комплекс Гольджи. Генетический аппарат клетки представлен хромосомами, которые сосредоточены в ядре.

Читать далее