Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Рибосомы, в состав которых входят рибонуклеиновая кислота и многочисленные белковые молекулы, осуществляют синтез клеточных белков. Рибосомы часто собираются в группы, называемые нолирибосамоми, или иолисомими В цитоплазме многих бактерий ЧАСТЬ !. БИОМОЛЕКУЛЪ| Белковое тельце пл Вмпр бр Лалилиые калвзьки со Ирвмцие фотссинте Нлеркм талым таыюкке вм менты 2 мкм присутствуют также гранулы, содержащие запасенные питательные вещества: в одних случаях-это крахмал, а в других — жиры.

Днтозоль — водная фаза цито- плазмы--содержит в растворенном виде многие ферменты, молекулы, играющие роль строительных блоков и предшественников макромолекул, а также различные неорганические соли. Даже у простой бактерии мы видим примитивное разделение труда внутри клетки. Клеточная стенка служит пограничным барьером, обеспечивающим защиту клетки. Клеточная мембрана транспортирует питательные вещества внутрь клетки и ненужные продукты из нее наружу, а также запасает химическую знергию в виде А1 Р.

В цитоплазме протекает целый рял ферментативньгх реакций. приводящих к образованию многих компонентов клетки; рибосомы производят белки, а ялерное тельце участвует в сохранении и передаче генетической информации. Хотя прокариоты относительно просты и невелики по сравнению с зукариотическими клетками, некоторые из них способны к проявлению поразительно сложных видов активности. Например. многим бактериям свойствен хеыотии- рис. 2-К Электроника микрофотографии сине- зеленац водоросли (или пнанобвктерии) Анабелла атолле. Многочисленные внутренние мембраны образованы из плазмат ическаь мем- браны, они содержат хлорофилл и другие фсчо- синтетическис пигменты. Цианобактерии чисто абаединаютсл друг с другом, сбразул длинные цепочки или нити.

сис. Для таких бактерий оказываются привлекательными определенные химические соединения, особенно питательные вещества, и в нх присутствии бактерии перемешаются по направлению к ним; напротив, токсические вещества отталкивают бактерии, и они движутся в противоположную сторону. Таким образом, бактерии обладают примитивной сенсорной системой, передающей сигналы их жгутикам, с помощью которых клетки движутся либо в сторону того или иного аттрактанта, либо в противогюложную сторону от репеллента )рис.

2-6). Бактерии обладают также примитивной памятью. Клетки некоторых видов прокариот имеют тенденцию объединяться в группы нли располагаться в виде нитей. Такие образования создают впечатление примитивных многоклеточных организмов; однако известно, что истинные гл. х клктки Частица аттрактвнта Рис. З-б, Хемотвксис у бактерий. Подвижные бактерии могут чувствовать незначительные конпентрапионные градиенты и «плыть» в направлении к азтрактантам типа питательных веществ. С немощью одного нли нескольких жгутиков клетка перемещается по првмолинейньпе траекториям, прерываемым «кувыркающимися» движениями Бактерия движется к вттрвктанту (или от репсллснта! не по прямому, а во извилистому пути.

многоклеточные организмы состоят только из зукариотических клеток. 2.6. Зукариотичесние клетки круп!зев и сложнее ирокариотичесиих Типичные зукариотические клетки значительно крупнее, чем прокариоты. Например, гепатоциты, основные клетки печени высших животных, имеют диаметр 20-30 мкм, тогда как диаметр бактерий не превышает 1 — 2 мкм. Однако важен не столько линейный размер клеток, сколько их объем, который у большинства эукариотических клеток в ! 000 — ! 0 000 раз больше, чем у бактерий.

Чтобы приблизительно представить себе относительные объемы зукариотических и прокариотических клеток, можно воспользоваться формулой для определения объема сферы (разд. 2.2). У некоторых з зьт зукариотических клеток, например у не- оплодотворенного куриного яйца, размеры намного больше указанных выше, хотя почти весь объем такой клетки заполнен питательными веществами, необходимыми для роста эмбриона. Есть также необычайно длинные зукариотические клетки: так, длина отдельных двигательных нейронов человека может превышать ! м, Однако наиболее характерная особенность эукариотических клеток -это наличие оформленного, окруженного парой мембран ядра со сложной внутренней структурой.

Подобно прокариотам, эукариотические клетки также могут делиться неполовым путем, но это происходит с помощью значительно более сложного процесса, называемого мыгдозом. Половые клетки (гаметы) эугариотическнх организмов способны к сложной половой конъюгации, сопровожлаемой обменом генами.

Еще одно важное различие между эукариотами и прокариотами состои~ в том, что эукариотические клетки, кроме организованного ядра, содержат целый ряд других ограниченных мембранами внутриклеточных оргалелл, ~аких, как мщиохолдрии, зндоплизмагдический регднкулум и тельца Гольдзюи. Каждая из этих органелл выполняет специфические функции в метаболизме и жизнедеятельности клетки. На рис. 2-7 показана типичная эукариотическая клетка — клетка печени крысы, имеющая необычайно сложное внутреннее строение с высокой степенью компартментации.

Как мы увидим в дальнейшем, эукариотическим клеткам свойственно более тонкое разделение функций между содержащимися в них многочисленными структурными элементами, каждый из которых играет специфическую роль в жизнедеятельности клетки. Все высшие животные, растения и грибы состоят только из зукариотических клеток. К эукариотам относятся также многие одноклеточные организмы- различные виды простейших, диатомовые водоросли, эвгленовые. дрожжи и миксомицеты. Благодаря тому что эукариотические клетки содержат значительно больше ге- чм ть ) БиОМОлекулы Шероховатый эн плазматический ретикулум Лизосома Пераксисома Тельце Гольдин Ядрышко Митохондрии Плазматическая мембрана 0,25 мкм нетического материала и час~о претерпевают половую конъюгацию, при которой может происходить обмен генами, зукариотические формы жизни в большей степени способны к днфференцировкс и специализации по сравнению с прокариотами.

Именно этим объясняется тот факт, что сушествуют мш)лионы различных видов эукариотнческих ор) анизмов, тогда как число видов прокариот не превышает нескольких тысяч. С другой стороны, прокариотические организмы значительно лучше переносят изменения условий внешней среды и су)цественно быстрее размножаются, чзо позволяет им выживать в весьма небла) оприятных условиях. Рассмотрим теперь более детально строение и функции различных компонентов эукариотическнх клеток. Рис. 2-7 М нкрофо~ ш рафик крысиного гепато.

Пита ) клеть и печени основного типа). полученная методом трансмиссионной электронной микро скопин Красным пастам вылеленв плаэмвтиче- ская мембрана, обладаюшвя бальшой пло- шалыа оаверкносги и абраэуюшая многочис- лен иые склааки. Эти пяльаеобраэные выросты клеточной мембраны, благодаря которым зна- чительно увелич навею я плашааь ее поверяно- сти.

более четко видны на микрофотографии иэолироваиногагелатонита,пслученнаймега- дом сканирующей электронной микроскопии [рис 2-20). 2.7. Ядро эукариот — это очень сложкаи структура В ядре содержится почти вся ДИК эукариотической клетки. Как в животных клетках )рнс. 2-7), так и в растительных (рис. 2-8) ядро окружено ядер- 35 ГЛ. 2. КЛЕТКИ 0,5 мкм 0,5 мкм Рис. 2-8. А. Элекгронная микрофотография ко- рошо сформировавшегося ядра эукариотнче- ской водоросли Сй!амуйвгпояач.

Темное тельпе в пентре ядра это ядрышко, место образования основных компонентов рнбссом. По периферии ялрышка моино вилять частично сформировав- шиеся рибосомы. Ядерная оболочка состоит из двух тесно прилегающик друг к другу мембран С ядерными порем н; две иэ них поккзвн ы стрел- ками. б. Поверхность югера ой оболочки с многочисленными ядерными порами. Через поры можно увидеть внутреннее содериимое ядра. Эта микрофотография получена методом замораиивания скалывания.

ной оболочкой, состояшей из двух близко расположенных друг к дру~у мембран, разделенных узким пространством. Через определенные интервалы обе мембраны ядерной оболочки сливаются друг с другом, образуя отверстия с диаметром около 90 нм — лг)срные поры. Через эти отверстия происходит обмен различными веществами между ядром и цитоплазмой. Внутри ядра находится ядрьгшно (рис.

2-8), которое прокрашивается более интенсивно благодаря высокому содержанию в нем рибонуклеиновой кислоты (РНК). Ядрышко служит «фабрикой» РНК; здесь же осуществляются первые этапы синтеза рибосом. В остальной части ядра содержится хромагпин, названный так за его способ- ность окрашиваться характерным образом (рис. 2-7 и 2-8). Хроматин состоит из ДНК. РНК и ряда специфических белков. В промежутках между делениями клеток хроматин распределяется случайным образом по всему ядру, а непосредственно перед делением собирается в дискретные гранулярные тельца — хромосомы, Эукариотические клетки данного вида содержат строго определенное число хромосом: например, в соматических клетках человека имеется бб хромосом. После репликации образовавшиеся дочерние хромосомы расходятся и попадают в дочерние клетки в результате весьма сложной последовательности событий-ыигноза. Наиболее важные стадии митоза показаны на рис.

2-9. После завершения митоза хроматин вновь распределяется по всему ядру. Таким образом, хорошо оформленное ядро эукариотической клепги имеет очень сложную структуру и выполняет значительно более сложные биологические функции по сравнению с относительно простым ядерным тельцем прокариот. 36 ЧАСТЬ 1 БНОМОЛГКУЛЫ Ядерная оболочке Ядерная пора Центриоль Аппарат веретена, состоящий из двух наборов микротрубочек Нити веретена Хромосома Хроматнды Весьма заметное место в цитоплазме эукариотических клеток занимают миглохоидрии (рис.

Характеристики

Список файлов книги