Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочки - это очень тонкие трубочки, построенные из белка тубулина. Микрофиламентами называют тонкие нити, рассеянные по всей клетке, состоящие из белка актина. Из микротрубочек построены центриоли – органеллы, расположенные вблизи ядерной оболочки. Они имеются в клетках животных и высших растений. Это парные органеллы, расположенные перпендикулярно друг к другу.

Функции:

1. Микротрубочки регулируют расхождение хромосом при делении клетки.

2. За счет скольжения микротрубочек осуществляется движение ресничек и жгутиков простейших.

3. Участвуют в перемещении клеточных органелл, например пузырьков Гольджи, а также в процессах эндо- и экзоцитоза.

4. Образуют опорную систему клетки – цитоскелет, способствуют определению и поддержанию формы клетки (в процессе их дифференцировки).

Основные признаки, отличающие прокариотную клетку от эукариотной:

По сравнению со строение клеток эукариот, прокариотические клетки имеют более примитивную организацию (бактерии и цианобактерии). Строение их клеток имеет ряд серьезных отличий от клеток эукариот:

1. Клетки прокариот очень малы. Подавляющее большинство бактерий имеет форму палочек толщиной не более 1 мкм и длиной не более 5 мкм. Диаметр микрококков составляет не более 0,5 мкм. (Для сравнения: размер одноклеточного эукариотного организма (например дрожжей) составляет 6-10 мкм, а некоторых диатомовых водорослей до 100 мкм.).

2. ДНК не окружена ядерной мембраной. Генетический аппарат клетки представлен хромосомой, состоящей из двухспиральной молекулы ДНК, замкнутую в кольцо и погруженную в цитоплазму.

3. Мембранные органеллы типа митохондрий и хлоропластов (а также комплекс Гольджи) отсутствуют.

4. Процессы дыхания и фотосинтеза осуществляются на плазматической мембране. В эукариотных клетках за эти функции ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов.

5. Рибосомы прокариот меньше, чем цитоплазматические рибосомы эукариот (70S).

6. Клетки почти всех прокариот (за исключением микоплазм) имеют клеточную стенку, не встречающуюся у эукариот.

7. Бактерии как правило размножаются путем деления надвое и являются гаплоидными организмами.

Особенности строения прокариотной клетки

Структуры, расположенные снаружи от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки), называют поверхностными структурами. ЦПМ вместе с цитоплазмой и внутренними структурами называется протопластом.

Клеточная стенка

Клеточная стенка – важный и обязательный структурный элемент подавляющего большинства прокариотных клеток. Клеточная стенка служит барьером между протопластом и окружающей средой и придает клеткам определенную, присущую им форму. При этом она не жесткая, как стальной панцирь, а эластичная и тонкая (как покрышка футбольного мяча), форму же ей придает плотно прилегающий изнутри протопласт (осмотическое давление внутри клетки больше, чем снаружи).Химический состав клеточной стенки постоянен для каждого вида и является важным диагностическим признаком.

Основной каркас клеточной стенки составляет полимер – муреин (пептидогликан).

В зависимости от строения клеточной стенки, прокариоты делятся на две большие группы: грамположительные и грамотрицательные(1884 г. Граммом было отмечено, что если клетки обработать сначала кристаллическим фиолетовым, а затем йодом, то при последующей обработке спиртом клеточная стенка грамположительных бактерий способна удерживать окрашенный комплекс, а у грамотрицательных – нет).

Уграмположительныхбактерий муреин составляет основную массу клеточной стенки (40-90%), образуя толстый гомогенный слой.

У грамотрицательных бактерий содержание пептидогликана значительно меньше (1-10%), он образует тонкий внутренний слой клеточной стенки. Снаружи располагается дополнительный слой – наружная мембрана. Наружная мембрана препятствует проникновению в клетку токсинов и вредных для клетки веществ (грамотрицательные микроорганизмы более устойчивы к действию ядов, ферментов (лизоцима) и антибиотиков).

При воздействии определенных химических веществ (лизоцима, разрывающего в-гликозидные связи) возможно получение клеток, у которых отсутствует клеточная стенка частично (сферопласты) или полностью (протопласты). Такие клетки могут существовать только когда осмотическое давление окружающей среды сбалансировано с давлением внутри клетки.

Прокариоты, не содержащие клеточной стенки обнаружены и в природе. Это микоплазмы.

Капсулы

Это слизистые слои на поверхности бактериальной клетки. Капсула имеет аморфное строение. Она не является постоянным признаком и зависит от условий культивирования бактерий.

Функции

1.Капсулы защищают клетку от механических повреждений, высыхания, служат препятствием для проникновения фагов.

2. С помощью слизи осуществляется связь между клетками в колонии,

3. Прикрепление к различным поверхностям.