Информация и энергия. Клетки растений

Внутри большинства клеток находится самое главное образование-ядро; при его удалении клетка погибает. В нем хранится генетическая информация (закодированная в генах), которая локализована в особых структурах, называемых хромосомами, в виде дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Именно молекулы ДНК обладают замечательной способностью к репликации. Внутри ядра находится также ядрышко, участвующее во внутриклеточном синтезе белка.

Из ядра в протоплазму поступает непрерывный поток инструкций, касающихся создания специфических белков. Реализация инструкций, т. е. синтез белка, происходит в округлых тельцах, называемых рибосомами. Белки, предназначенные к «экспорту» из клетки, вырабатываются в рибосомах, расположенных на шероховатой эндоплазматической сети. Она обеспечивает быстрый отток синтезированных белков наружу через плазматическую мембрану. Белки, рассчитанные на внутреннее употребление, создаются в рибосомах, свободно плавающих в цитоплазме.

Белки играют чрезвычайно важную роль в деятельности клетки. В качестве ферментов они выполняют функции катализаторов, способствуя осуществлению множества реакций, протекающих в каждой живой клетке. Белки могут действовать и как гормоны, но в этом случае они должны быть видоизменены, прежде чем будут выведены из клетки. Преобразования белков и их транспорт, как полагают, осуществляются с помощью другой мембранной структуры-комплекса Гольджи [6].

Крупные частицы поступают в клетку благодаря впячиванию клеточной мембраны [А, Б]. Образовавшиеся пузырьки соединяются с лизосомами [3]. Питательные вещества [5] усваиваются, а метаболиты выводятся наружу [В]. Продукты, образующиеся с помощью эндоплазматической сети [1], удаляются с участием комплекса Гольджи 2

По всей цитоплазме рассеяны похожие на колбаски образования-митохондрии [3]. Они заполнены ферментными системами, предназначенными для расщепления жирных кислот и других молекул-поставщиков энергии. Поскольку именно митохондрии производят всю внутриклеточную энергию, их иногда называют «электростанциями» клетки. Другими носителями ферментных систем являются также широко рассеянные внутри клетки лизосомы. Содержащиеся в них ферменты ответственны за расщепление различных проникающих в клетку веществ, в том числе и вредных.

Заключенные в митохондриях [1] ферменты расщепляют поступающие в клетку питательные вещества с освобождением энергии в форме АТФ (адено-зинтрифосфата), которая может быть использована при синтезе клеточных материалов. У митохондрий две мембраны - гладкая наружная и складчатая внутренняя [2]. Рассеянные в митохондриях сферические гранулы [3] накапливают физиологически важные ионы кальция.

Клетки растений. Клетки растений во многом отличаются от клеток животных. Так, например, их тонкую плазматическую мембрану окружает снаружи толстый слой целлюлозы. В некоторых местах целлюлозная оболочка проницаема-там и осуществляется межклеточный обмен. Наиболее характерная особенность растительных клеток-их зеленая окраска, обусловленная присутствием хлорофилла, собранного в специальных органеллах-хлоропластах. Именно хлоропласты ответственны за использование солнечной энергии и производство углеводов в ходе фотосинтеза.

Как животная [А], так и растительная [Б] клетка имеет клеточную мембрану [1], ядро [2] и цитоплазму [3]. Однако у растений стенки клеток окружены плотной оболочкой из целлюлозы [4]

Многие растительные клетки содержат один или несколько пузырьков-вакуоли. Они заполнены клеточным соком, а иногда, как у водоросли Spirogyra, в центре одной из вакуолей находится ядро, подвешенное на тяжах цитоплазмы.