Цитоплазмената мембрана, разделяща цитоплазмата на клетъчната стена, наречена плазмената мембрана (плазмена мембрана) и отделяне от вакуоли - tonoplast (единица мембраната).

В момента се използва течност мозайка модел на мембраната (фиг. 1,9), при което двуслойна мембрана се състои от липидни молекули (фосфолипиди) с хидрофилни глави и хидрофобните опашки 2 пред навътре слой. В допълнение към липиди в мембраната съдържа протеини.

Има 3 вида на мембранни протеини, "плаващ" в bilipidnom слой: цялостни протеини проникващи цялата дебелина на двоен слой; poluintegralnye проникваща двуслойна непълно; периферна кал, закрепен към външната или вътрешната страна на мембраната на други мембранни протеини. Мембранни протеини имат различни функции: някои от тях са ензими, които действат като носители на други специфични молекули през мембраната или образуват хидрофилни пори през които може да премине полярни молекули.

Едно от основните свойства на клетъчните мембрани е тяхната полупропусклива те преминават вода, но не преминават разтворени вещества, т.е. притежават селективна пропускливост ...

Фиг. 1.9. Структурата на схема на биологични мембрани:

А - извънклетъчното пространство; Б - цитоплазмата; 1 - бимолекулярен липиден слой; 2 - периферна протеин; 3 - неразделна хидрофилна област на протеина; 4 - хидрофобен регион на интегралната протеин; 5 - въглехидратна верига

Транспорт през мембраната

В зависимост от енергия транспортни разходи вещества и йони през мембраната е разделена на пасивна, не изисква разходи за енергия и активност, свързана с консумацията на енергия. Чрез пасивен транспорт включват процеси като дифузия, улеснена дифузия, осмоза.

Diffusion - е проникването на молекули чрез липидна двуслойна от градиента на концентрация (от по-висока концентрация на долната област). Колкото по-малка молекула, и повече не-полярния, толкова по-бързо дифундира през мембраната.

Когато улеснена дифузия преминаване на вещества през мембраната помага транспортен протеин. Така, клетката получава различни полярни молекули, такива като захари, аминокиселини, нуклеотиди и сътр.

Осмоза - е дифузия на вода през полупропусклива мембрана. Осмоза е движението на вода от воден разтвор с висок потенциал в разтвора - с нисък потенциал вода.

Активен транспорт - е прехвърлянето на молекули и йони през мембраната, последвано от енергийни разходи. Активен транспорт е срещу концентрационен градиент и електрохимично градиент и използва енергията на АТР. Основен механизъм на активен транспорт на вещества намира работа на протонната помпа (Н + и К +) в растения и гъби, които запазват клетките в рамките на висока концентрация К + и ниско - N + (Na + и К + - животни). Времето, необходимо за работата на помпата енергия, се доставя под формата на АТФ синтезира по време на клетъчното дишане.

Известен друг вид активен транспорт - едно- и екзоцитоза. 2 Този активен процес, при който различните молекули се транспортира през клетъчната мембрана (ендоцитоза) или от тях (екзоцитоза).

Когато ендоцитоза вещества в клетка като резултат от инвагинация (invaginations на) плазмената мембрана. По този начин образува мехурчета, вакуоли или прехвърля в цитоплазмата заедно с захванати вещества. Абсорбция на големи частици, като микроорганизми или клетъчни фрагменти, наречени фагоцитоза. В този случай, по-големи мехурчета се образуват, наречени вакуоли. Абсорбция на течности (суспензии, колоидни разтвори) или разтворени вещества с малки мехурчета се нарича пиноцитоза.

Обратен процес ендоцитоза нарича екзоцитоза. Много вещества, получени от клетки в специфични везикули или вакуоли. Един пример е получаването на секреторни клетки на течни тайни; Друг пример - това е част dictyosomes мехурчета в образуването на клетъчните мембрани.

Вакуола - резервоар, ограничен единична мембрана - tonoplast. сок клетка съдържа вакуоли - концентриран разтвор на различни вещества, като минерални соли, захари, пигменти, органични киселини, ензими. В зрели клетки вакуоли се сливат в един-единствен, централно.

На вакуоли се съхраняват различни вещества, включително крайните продукти на обмяната на веществата. От съдържанието на мехурчетата клетките осмотични свойства зависят до голяма степен.

Поради факта, че въздушните мехурчета съдържат силни разтвори на соли и други вещества, растителни клетки са постоянно осмотично абсорбират вода и създават хидростатичното налягане на клетъчната стена, наречена тургор. Тургор налягане се противопоставя на равни по големина налягане клетъчна стена до вътре в клетката. Повечето растителни клетки съществуват в хипотоничен среда. Въпреки това, ако такава клетка поставя в хипертоничен разтвор, съгласно законите осмоза вода изтича от клетките (за изравняване потенциал вода от двете страни на мембраната). Така вакуола намален обем и налягане за намаляване на протопласти и мембраната ще започнат да се движат далеч от клетъчната стена. Изхвърлянето явление от протопласти клетъчна стена нарича плазмолиза. В естествени условия, като загуба на тургор в клетките води до изсъхване на растението, намаляване на листата и стъблата. Въпреки това, този процес е обратим: ако клетката се поставя във вода (например, поливане растения), феномен противно плазмолиза - deplazmoliz (виж Фигура 1.10 ..).

Фиг. 1.10. Шофиране плазмолиза:

А - клетка тургор състояние (в изотоничен физиологичен разтвор); Б - най плазмолиза (клетки, поставени в 6% KNO3 разтвор); Б - цялото плазмолиза (клетка се поставя в 10% KNO3 разтвор); 1 - хлоропластен; 2 - ядро; 3 - клетъчна стена; 4 - протопласти; 5 - централната вакуола

Клетъчни включвания са резервни и отделителната вещество.

Резервно вещество (временно затвори на борсата) и заедно с тях на измет (отделителната вещество) често се нарича клетки ergasticheskimi вещества. За да си запазят вещества включват протеини, съхранение, мазнини и въглехидрати. Тези вещества се натрупват по време на вегетационния период на семена, плодове, растения и подземни органи в основната стъблото.

Съхранение протеини, свързани с прости протеини - протеини, често депозирани в семената. Утаяване на протеините в вакуоли образуват зърна от кръгла или елипсовидна форма, наречена алейроновия. Ако aleuron зърна не оказват осезаемо вътрешната структура и се състои от аморфна протеин, те се наричат ​​просто. Ако се установи, че зърната алеуронови между кристално аморфна структура на протеина (кристалоид) и лъскава безцветно телешки закръглена (globoidy) като aleuron зърна наречени комплекс (вж. Фиг. 1.11). Аморфен протеин алеуронови зърна протеин, представено хомогенна непрозрачен жълтеникаво-набъбващ във вода. Кристалоиди имат ромбоидни форма характеристика на кристали, но, за разлика от истински кристали, съставляващи протеиновите набъбва във вода. Globoidy състои от калциево-магнезиеви соли съдържат фосфор, неразтворими във вода и не дават отговор на протеини.

Фиг. 1.11. Алеуроновия зърно комплекс:

1 - пори в корпуса; 2 - globoidy; 3 - аморфен протеин маса; 4 - кристалоиди, потопени в протеин маса амфора

Резервни липиди са обикновено под формата на капки в hyaloplasm и се появяват в почти всички растителни клетки. Това е основният тип резервна хранителни вещества повечето растения: най-богата на семена и плодове. Мазнини (липиди) - най-полезните материал съхранение. Реактив за мазнини като вещество Судан III, тяхното оцветяване оранжево.

Въглехидратите са част от всяка клетка под формата на водоразтворими захари (глюкоза, фруктоза, захароза) и водонеразтворими полизахариди (целулоза, нишесте). В клетката, въглехидратите да служат като източник на енергия за метаболитни реакции. Захар свързване към клетки, различни биологични вещества, гликозиди форма и полизахариди с протеини - гликопротеини. Въглехидратен състав на растителна клетка много по-разнообразна от тази на животински клетки, поради различния състав на клетъчната стена полизахариди и захари клетка SAP вакуоли.

Фиг. 1.12. Картофено нишесте зърна (а):

1- прост зърно; 2 - semicomplex; 3 - комплекс; пшеница (В), овес (В)

Изводни вещества (продукти от вторичен метаболизъм)

Чрез включвания са клетка и отделителните вещества като калциев оксалат (единични кристали Rafida - игли, друзи - заплитания кристали на кристална пясък - натрупване на много малки кристали) (виж Фигура 1.13 ..). По-малко кристали, съставени от калциев карбонат или силициев диоксид (cystolith; виж Фигура 1.14 ..). Cystolith депозирана на клетъчната стена, вдаден в клетката под формата на грозд, и се характеризира с, например, за членовете на семейството, коприва Ficus листа.

За разлика от животните, извеждане на излишните соли в урината, растенията не са се развили разпределение органи. Поради това се счита, че кристалите от калциев оксалат са крайния продукт на метаболизма на протопласти оформен като устройство за отстраняване на излишъка от калциевия метаболизъм. Обикновено, тези кристали се натрупват в органи, които периодично нулира растение (листа, кора).

Фиг. 1.13. Форми на калциев оксалат в клетките:

1, 2 - rafida (Impatiens; 1- страничен изглед 2 - в напречен разрез); 3 - приятели (бодлив круша); 4 - кристален пясък (картофи); 5 - единичен кристал (ванилия)

Фиг. 1.14. Tsistolit (в напречно сечение на Ficus на лист):

1 - кора на лист; 2 - tsistolit

Етеричните масла се натрупват в листа (мента, лавандула, градински чай), цветя (шипки), плодове (цитрусови плодове), семена и растения (копър, анасон). Етеричните масла не са включени в метаболизма, но те са широко използвани в парфюма (роза, жасминов масло), хранително-вкусовата промишленост (анасон, копър масло) медицина (мента, евкалипт масло). Резервоари за натрупването на етерични масла могат да бъдат zhelozki (мента), lizigennye контейнери (цитрусови), жлезите косми (здравец).

Смола - комплекс съединение, образувано по време на нормалния живот или в резултат на разрушаване на тъканите. Те се формират от епителни клетки, покриващи движи смола като страничен продукт на обмяната на веществата, често с етерични масла. Може да се натрупват в сока клетка в цитоплазмата под формата на капки или съдове. Те са неразтворими във вода и непропусклив за микроорганизми и поради неговите антисептични свойства, да се увеличи устойчивостта на растенията към болести. Смола се използва в медицината, както и за производството на бои, лакове и лубриканти. В съвременната индустрия, се заменя от синтетични материали.

Твърда клетъчна стена, обграждаща клетката, се състои от целулозни microfibrils вградени в матрица, която е съставена от хемицелулоза и пектин. Клетъчната стена осигурява механична подкрепа за клетката, защитата на протопласт и запазване на клетъчната форма. В този случай клетъчната стена е в състояние да се простират. Като продукт на протопласти от жизненоважно значение стена може да расте само в контакт с тях. Чрез клетъчната стена се осъществява движението на вода и минерални соли, но за вещества с високо молекулно тегло е напълно или частично непропусклив. Когато първият човек да изсъхват стена може да продължи да изпълнява функциите на задържане на вода. Наличието на клетъчната стена на повече от всички други признаци отличава растителни клетки от животни. клетъчната архитектура стена до голяма степен определя целулоза. целулоза е глюкоза мономер. Гроздовете целулозни молекули образуват мицели, които се събират в по-големи пакети - microfibril. Реагент маса е хлоро-цинк-йод (Ci-Zn-I), като цвят на синьо-виолетов.

целулозни скелет на клетъчната стена е изпълнен с не-целулозни матрични молекули. Съставът на матрицата включва полизахариди, наречен хемицелулоза; пектин (пектин), в непосредствена близост до хемицелулоза и гликопротеини. Пектинови вещества сливащите между съседни клетки да образуват средната плоча, която се намира между основните мембрани на съседни клетки. При разтваряне или разрушаване на средната плоча (която се среща в пулпа на узрели плодове) се появява накисване (лат maceratio -. Омекване). Natural накисване може да се види в много от презрели плодове (диня, пъпеш, праскова). Изкуствен накисване (в обработката на тъкани с алкален или киселина) се използва за приготвяне на различни анатомични и хистологични препарати.

стената на клетката по време на живота може да бъде подложен на различни модификации - лигнифициране, suberization, mucilaginized, kutinizatsii минерализация (виж Таблица l.4 ..).