Цитоплазма растений состав химический

18) Цитоплазма. Общий химический состав цитоплазмы. Организация цитозоля.

Цитоплазма эукариотических клеток имеет следующий состав: вода 80%, белок около 10%, ДНК 0,4%, РНК 0,7%, липиды 2%, органические соли 1% и неорганические соли 1%.

Цитоплазма – внутренний компонент клетки без ядра.

Цитоплазма делится на три части: органоиды (обязательные для любой клетки компаненты), включения (необязательные компаненты) и гиалоплазма (основная жидкая фаза клетки – цитозоль).

Гиалоплазма. Сложный состав. По консистенции приближается к гелю. Гели – структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсной средой. Частицы дисперсной фазы соединены между собой в рыхлую пространственную структуру, что лишает систему текучести. Гель цитоплазмы относится к тиксотропным гелям, которые под воздействием внешних условий, которые могут менять свое агрегатное состояние и переходить в менее вязкую фазу, которая называется золь. При изменении состава микротрубочки разрушаются.

Гиалоплазма выполняет:

1) Синтез и отложение запасных полисахаридов, накопление липидов.

2) Место протекания гликолиза и синтеза АТФ.

3) Место синтеза белка. Активация аминокислот с помощью специфических ферментов и связывания их с транспортными РНК.

4) В гиалоплазме происходит модификация ферментов, которая приводит к изменению функций и структуры белков.

5) Место локализации всех строительных блоков биомембран, а также всех промежуточных метаболитов.

6) Локализация всех неорганических соединений, причем концентрация неорганических веществ строго детерминирована и регулируется органоидами клетки.

19) Включения в цитозоле растительных клеток, их локализация и функциональное значение.

Цитоплазма клеток состоит из цитозоля, цитоскелета, органелл и включений..Цитозоль обеспечивает взаимосвязь всех компонентов клетки. Кроме того, в нем отбывают и важные биохимические реакции.

Для успешного выполнения этих функций цитозоль имеет специфическое строение. Для того чтобы органеллы клетки были расположены в определенных ее местах, цитозоль должен быть достаточно плотным. Но для того чтобы органеллы можно было перемещать в зависимости от потребностей клетки, он же должен быть достаточно жидким. Поэтому цитозоль является полужидкой субстанцией, плотность которой может изменяться в достаточно широких пределах.

Изменение плотности цитозоля происходит благодаря его переходам в состояния гель-золь. В состоянии геля отдельные белковые компоненты цитозоля полимеризуются, образуя упругую сетку с высокой вязкостью. В состоянии золя крупные молекулы белков в составе цитозоля расщепляются на малые фрагменты, вновь образуя жидкое среда с достаточно низкой вязкостью.

Состояние геля является очень удобным для поддержание формы клетки и фиксации отдельных ее компонентов в определенном положении. Состояние золя позволяет перемещать отдельные органеллы и включения внутри клетки. Кроме того, в таком состоянии легко происходят важные биохимические реакции.

Химический состав цитозоля достаточно разнообразен и может колебаться в широких пределах. Это связано с тем, что он есть связующей структурой для других компонентов клетки и местом проведения биохимических реакций, в результате которых постоянно исчезают одни вещества и синтезируются другие. В цитозоле происходит синтез и расщепление глюкозы, жирных кислот, нуклеотидов, аминокислот. Одним из важнейших процессов, которые происходят в цитозоле, является синтез белка на рибосомах.

Включениями в составе цитоплазмы чаще всего являются продукты жизнедеятельности клетки. Очень часто в виде включений клетки запасают питательные вещества. В виде включений могут накапливаться гликоген, крахмал, белки, жиры и другие соединения.

Движение цитоплазмы в клетке связан с переходами цитозоля между состояниями золь-гель. Он происходит с расходами энергии и может менять свою интенсивность в зависимости от влияния различных факторов. Например, повышение температуры может ускорить протекание биохимических реакций в цитозоле и, соответственно, повлиять на движение цитоплазмы. Изменение освещения растительных клеток также может влиять на движение цитоплазмы. Это связано с необходимостью правильного размещения хлоропластов в клетке для наиболее эффективного фотосинтеза.

Источник

3 Цитоплазма, ее хим. Состав и структура. Клеточные мембраны.

Цитоплазма — это основная часть протопласта, в которой раз­мещены все органеллы клетки. Она содержит в среднем 80 % воды и 20 % сухих веществ. Высокое содержание воды в цито­плазме не является случайным, оно указывает на значительную роль этого вещества, в жизнедеятельности клетки. Молекула воды представляет собой ярко выраженный диполь (Н + — ОН»), который ориентируется вокруг заряженных частиц, образуя связанную воду: осмотически связанную — с ионами и молекулами и коллоидно связанную — с мицеллами. Это приводит к возникновению кол­лоидной структуры цитоплазмы. Сухое вещество цитоплазмы представлено различными класса­ми веществ. Из основных конституционных веществ здесь при­сутствуют белки (главным образом), рибонуклеиновые кислоты (в небольшом количестве) и липиды (преимущественно в мембра­нах). Основой цитоплазмы являются белки, молекулы которых боль­шей частью настолько крупные, что не растворяются в воде (кроме альбуминов) и образуют коллоидные растворы. Предпосылкой этого служит большое число заряженных частиц в белковой молекуле, особенно в ее боковых цепях, вокруг которых ориентируются ди­поли воды, образуя гидратационные оболочки. Так складывается сложная коллоидная система — золь, которая устойчива до тех пор, пока мицеллы белка несут на себе заряды и гидратированы. При частичной потере молекул воды, что бывает при изменении рН раствора, происходит частичная потеря гидратационной воды и сближение заряженных частиц. При этом коллоид разделяется на две фазы (явление коацервации, которое может быть обратимым). При полной потере гидратационных оболочек вслед­ствие сильных воздействий (кипячение, соли тяжелых металлов) происходит полное слипание частиц и выпадение белка в оса­док — коагуляция, которая бывает необратимой и вызывает гибель цитоплазмы. Таким образом, коллоиды цитоплазмы — бел­ки — представляют собой не беспорядочную смесь веществ, а коллоидную структуру, составляющую основную массу ци­топлазмы — ее матрикс, в который погружены органеллы клетки.

Мембраны клетки можно рассматривать как структурные образования цитоплазмы. Различают два типа мембран — цитоплазматические и внутриклеточные. Цитоплазматические ограничивают цитоплазму со стороны оболочки (п л а з м а л е м м а) и со стороны вакуоли (тонопласт). Внутриклеточные — это мембраны различных органелл, которые отделяют внутреннюю часть органеллы от цитоплазмы. Мем­браны состоят из двух слоев липидов, среди которых много фосфолипидов, повернутых друг к другу своими гидрофобными концами. В билипидный слой встроены глобулы белков, выполняющие функции мембран. Мембраны имеют мелкие поры, через которые по градиенту концентрации могут проходить низкомолекулярные ве­щества. Вещества с крупными молекулами, а также ионы против градиента проходят через мембраны только путем, активного пе­реноса.

Функции цитоплазматических мембран (особ. плазмалеммы): Структурная — создание поверхностей раздела двух ча­стей клетки, что необходимо для раздельного размещения фермен­тов и упорядочения протекания ферментативных реакций обмена веществ. Транспортная — поглощение и выделение веществ (полупроницаемосгь или избирательная проницаемость) и регуляция пассивного и активного транспорта через мембрану. Осмотическая — поддержание осмотических свойств клетки. Энергетическая — аккумуляция и трансформация энер­гии, прежде всего световой, и создание электрохимических потен­циалов. Рецепторно-регуляторная — восприятие внешних сигналов-раздражителей и передача ответных сигналов клетки как реакции на раздражение.

Источник