Печать

Страница 41

. Posted in Серебряков МОРФОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ

ЦИТОПЛАЗМА

Общая характеристика цитоплазмы. Благодаря применению новейших методов цитологического исследования наши знания о цитоплазме в последнее время существенно расширились. Помимо таких органелл, как хлоропласты и митохондрии, которые можно наблюдать в световом микроскопе, с помощью электронного микроскопа был обнаружен целый ряд ультраструктурных компонентов цитоплазмы, показано, что хлоропласты и митохондрии имеют сложную внутреннюю организацию. Можно сказать, что в настоящее время выявлены и морфологически изучены все органеллы растительных клеток. Мы многое узнали о том, какую роль отдельные органеллы играют в обмене веществ, как они взаимодействуют друг с другом, как образуются и изменяются в процессе развития клетки, каким образом специализация клетки отражается на особенностях ее органелл.

Одним из основных последних достижений в изучении клетки можно считать установление принципа мембранной организации цитоплазмы. Согласно этому принципу в основе структуры цитоплазмы лежат биологические мембраны — тончайшие (4—10 нм), довольно плотные пленки, построенные в основном из фосфолипидов и белков — липопротеидов. Молекулы липидов образуют структурную основу мембран. Они располагаются в них упорядоченно перпендикулярно поверхности в два параллельных слоя таким образом, что их гидрофильные части направлены наружу, в водную среду, а гидрофобные остатки жирных кислот — внутрь. Часть молекул белков располагается несплошным слоем на поверхности липидного каркаса с одной или обеих его сторон, часть их погружена в этот слой, а некоторые проходят через него насквозь, образуя в мембране гидрофильные «поры». В целом расположение молекул белков и липидов в мембране при рассматривании ее с поверхности напоминает мозаику (рис. 12). Состав липидов, и в особенности белков, их соотношение и расположение у разных мембран сильно различаются, что связано с различием выполняемых мембранами функций. Большинство мембранных белков представлено разными ферментами. На ультратонких срезах при небольших увеличениях электронного микроскопа мембраны выглядят в виде темных линий (рис. 11).

Мембраны — живые компоненты цитоплазмы. Они отграничивают протопласт от внеклеточной среды, создают внешнюю границу органелл-и—участвуют в создании их внутренней структуры, во многом являясь носителями их функций. Характерной особенностью всех мембран являются их замкнутость, непрерывность — концы их никогда не бывают открытыми. Количество мембранных элементов в цитоплазме колеблется в зависимости от типа и состояния клетки. В некоторых случаях (особенно активные клетки) мембраны могут составлять до 90% сухого вещества цитоплазмы.

Одно из основных свойств биомембран — их избирательная проницаемость (полупроницаемость): одни вещества проходят через них с трудом (барьерное свойство), другие — легко и даже против градиента концентрации. Таким образом, мембраны являются барьером для свободной диффузии многих растворимых в воде веществ и во многом определяют специфический химический состав цитоплазмы и ее органелл. Избирательная проницаемость мембран создает возможность подразделения цитоплазмы на