5. Клетка и организм: Строение и биохимия клетки

Аппарат Гольджи — это органоид клетки, который выглядит как стопка плоских мешочков с пузырьками по краям. Он работает как «почта» клетки: получает белки и жиры из эндоплазматической сети, изменяет их (например, добавляет к ним углеводы), упаковывает в пузырьки и отправляет туда, где они нужны — например, к клеточной мембране или в другие части клетки. Также он помогает создавать некоторые углеводы.

На этом изображении аппарат Гольджи обозначен цифрой 5.

На рисунке показан комплекс Гольджи и ЭПС. Номер 3 указывает на ядро, а точнее — его наружную часть. Видна двойная мембрана, и структура окружена цитоплазмой, что соответствует ядру, которое всегда имеет две мембраны.

Фосфолипид — это основной компонент клеточной мембраны. Он состоит из двух частей: головки — гидрофильная (тянется к воде), направлена наружу, и хвостов — гидрофобные (боятся воды), направлены внутрь мембраны.

Мембрана — это двойной слой фосфолипидов, где головки обращены наружу к водной среде, а хвосты внутрь, друг к другу. Номер 4 указывает на зелёные шарики по обеим сторонам мембраны — это и есть головки фосфолипидов, расположенные снаружи слоя.

На изображении показан хлоропласт. Трансляция белков — это процесс, в котором информация с иРНК используется для синтеза белков на рибосомах. Следовательно, нужно найти рибосомы — именно они отвечают за трансляцию.

Рибосомы — мелкие точечные структуры, разбросанные в строме (внутреннем содержимом хлоропласта). На рисунке они — под номером 5.

На рисунке изображена митохондрия — двумембранный органоид. Внешняя мембрана отделяет митохондрию от цитоплазмы.

На изображении вы видите растительную клетку. Речь идёт о фотосинтезе — процессе, при котором из углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O) под действием света, синтезируются органические вещества (глюкоза и др.). Этот процесс происходит в хлоропластах.

Цифра 6 указывает на овальные структуры с внутренними мембранами — типичный вид хлоропластов, органоидов, в которых происходит фотосинтез.

На изображении показан путь белка внутри эукариотической клетки: от синтеза до выхода из клетки, включая участие органоидов. Пищеварительная вакуоль — это пузырек, в котором содержатся гидролитические ферменты и где происходит разложение (переваривание) органических веществ.

На схеме пищеварительная вакуоль будет шаровидной формы и содержать ферментативное или перевариваемое содержимое. Номер 5 соответствует вакуоли, которая формируется после слияния пузырька с ферментами и вещества для переваривания.

Центриоли — это парные цилиндрические структуры, которые входят в состав центросомы (органоиды животной клетки), и играют важную роль в делении клетки. Центриоли есть у животных клеток и у некоторых низших растений (например, водорослей).

Представляют собой полые цилиндры, длиной около $0,3–0,5$ $мкм$, стенка состоит из микротрубочек, обычно организованных в 9 триплетов микротрубочек, расположенных по кругу.

Окислительное фосфорилирование — это завершающий этап клеточного дыхания, в ходе которого синтезируется основная часть АТФ (энергии) в клетках эукариот. Процесс происходит в митохондриях, на внутренней мембране, и тесно связан с транспортом электронов и использованием кислорода.

Симбиогенез — это эволюционная теория, которая объясняет происхождение эукариотических клеток как результат симбиотического объединения разных прокариотических организмов. Эта идея лежит в основе одного из ключевых поворотов в истории жизни на Земле — перехода от прокариот к эукариотам.

Согласно теории, эукариотическая клетка возникла в результате симбиоза между несколькими видами прокариот, где один организм был большим анаэробным клеточным хищником (похожим на архею), способным захватывать другие клетки, а второй — аэробный протобактерий, который эффективно использовал кислород и вырабатывал энергию.

Со временем аэробный симбионт потерял способность к самостоятельной жизни и превратился в митохондрию.

Среди отмеченных на рисунке у прокариот имеется плазматическая мембрана. Плазматическая мембрана прокариот — это тонкая, гибкая оболочка, которая окружает цитоплазму клетки и выполняет множество жизненно важных функций. Хотя прокариоты гораздо проще устроены, чем эукариоты, их мембрана — это функционально активная структура, не просто граница.

Органоиды, которые в нервной ткани отвечают за синтез и секрецию нейромедиаторов, — это комплекс Гольджи.

Он модифицирует, сортирует и упаковывает нейромедиаторы (или ферменты для их сборки) в пузырьки, а затем образует синаптические пузырьки с медиатором, которые затем направляются в аксон к синапсу.

Плазматическая мембрана — это тонкая оболочка, окружающая цитоплазму клетки. Все процессы эндоцитоза и экзоцитоза осуществляются за счёт плазматической мембраны, которая может изгибаться, впячиваться или сливаться с пузырьками.

Из хитина у грибов состоит клеточная стенка, её аналог у растений — из целлюлозы. Клеточная стенка растений — это прочная, полупроницаемая структура, окружающая растительную клетку, обеспечивающая ей поддержку, защиту и форму.

Хлоропласты — это органеллы растительных клеток, где происходит фотосинтез, процесс преобразования солнечной энергии в химическую энергию. Они содержат хлорофилл, пигмент, который придает растениям зеленый цвет и поглощает свет для фотосинтеза.

Центральная вакуоль — это крупный одномембранный органоид, занимающий до 90% объёма зрелой растительной клетки. Она окружена мембраной, называемой тонопласт.

Растяжение — это основа рост клетки в длину, и он особенно активен в зоне роста корней и побегов.

Сократительные вакуоли у пресноводных инфузорий играют важную роль в регуляции осмотического давления и удалении избытка воды из клетки.

Пресноводные инфузории живут в среде с более низким содержанием солей, чем их цитоплазма, что приводит к постоянному притоку воды в клетку. Сократительные вакуоли служат для удаления этого избытка воды, предотвращая разрыв клетки.

Морские инфузории, обитающие в более концентрированной среде, обычно не имеют сократительных вакуолей, так как у них нет такой острой необходимости в удалении избытка воды.

Реснички покрывают всю поверхность тела инфузории, их согласованные волнообразные движения обеспечивают плавное и направленное движение. Инфузория может плыть вперёд, поворачиваться, менять направление, благодаря работе ресничек

Это её способ активно перемещаться в водной среде в поисках пищи, избегая хищников и неблагоприятных условий.

В клетке прокариота рибосомы нужны для синтеза белков — это их основная и единственная функция. Они не связаны с мембранами, находятся свободно в цитоплазме и участвуют в трансляции, то есть в сборке белка сразу после транскрипции — так как у прокариот нет ядра и эти процессы идут одновременно.