Поглощают вещества в виде твердых частиц растения или животные

Обновлено: 05.07.2024

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Согласно данным, полученным с использованием электронного микроскопа, схему строения основных частей клетки, их оболочек можно представить следующим образом.

Поверхностный аппарат включает три субсистемы: плазматическую мембрану, надмембранный комплекс и субмембранную часть опорно-сократительного аппарата цитоплазмы, к которой относят цитоскелет.
Цитоплазма с органоидами.
Ядерный аппарат, называемый ядром.

Плазматическая (цитоплазматическая), или наружная клеточная мембрана

Первая гипотеза строения мембраны была выдвинута еще в 1935 году. А в 1959 году Вильям Робертсон сформулировал гипотезу элементарной мембраны; в ней постулировалось, что все клеточные мембраны построены по единому принципу. К началу 70-х годов XX века накопилось много новых данных, на основании которых в 1972 году была предложена новая жидкостно-мозаичная модель строения мембраны, которая в настоящее время является общепризнанной.

Строение биологической мембраны: жидкостно-мозаичная модель

Основой любой мембраны является двойной слой фосфолипидов; в нем гидрофобные остатки жирных кислот обращены внутрь, а гидрофильные головки, включающие глицерин и остаток фосфорной кислоты, — наружу.

В состав мембран может входить углеводный компонент, представленный олигосахаридными или полисахаридными цепочками, связанными с молекулами белков (гликопротеиды) или липидов (гликолипиды). Углеводы располагаются обычно на наружной поверхности мембраны и выполняют рецепторные функции.

В животных клетках гликопротеины образуют надмембранный комплекс — гликокаликс (гpеч. glykys — сладкий и calyx — чашечка), который способствует адгезии клеток и несет рецепторные образования.

Общие функции наружной клеточной мембраны

Функция	Пояснение
Барьерная	Мембрана отделяет клеточное содержимое от внешней среды, предохраняет клетку от попадания в нее чужеродных веществ и обеспечивает поддержание постоянства внутриклеточной среды
Транспортная	Прохождение веществ через мембрану без затраты энергии (пассивный транспорт: диффузия и облегченная диффузия) и с затратой энергии (активный транспорт, например, натрий-калиевый насос, эндоцитоз, экзоцитоз)
Рецепторная	На наружной поверхности мембраны расположены рецепторные участки, где происходит связывание гормонов и других регуляторных молекул

Пассивный транспорт — процесс прохождения веществ через мембрану, идущий без затрат энергии. При этом вещество движется из области с высокой концентрацией в сторону низкой концентрации, то есть по градиенту концентрации этого вещества.

Различают следующие виды пассивного транспорта:

простая диффузия характерна для небольших нейтральных молекул (H₂O, CO₂, O₂), а также гидрофобных низкомолекулярных органических веществ, легко проникающих через мембранные фосфолипиды. Эти молекулы могут проходить через мембрану до тех пор, пока будет сохраняться градиент концентрации;
облегченная диффузия характерна для гидрофильных молекул, которые переносятся через мембрану также по градиенту концентрации, но с помощью специальных белков — переносчиков, образующих ионные каналы в мембране.

Активный транспорт — это перенос веществ через мембрану против градиента концентрации. Такой перенос требует затраты энергии клеткой. Источником энергии обычно является АТФ.

Выделяют следующие виды активного транспорта:

с участием мембранных белков-переносчиков, например натрий-калиевый насос;
эндоцитоз — процесс захвата клеткой твердых частиц (фагоцитоз) или капелек жидкости (пиноцитоз);
экзоцитоз — выделение клеткой различных частиц в окружающую среду — процесс, обратный эндоцитозу.

Эндоцитоз (греч. endon — внутрь, внутри и kytos, cytos — сосуд, вместилище, клетка) — процесс захвата внешнего материала клеткой, осуществляемый путем образования мембранных пузырьков. Термин был предложен в 1963 году бельгийским цитологом Кристианом де Дювом при изучении поглощения веществ клетками млекопитающих.

Различают фагоцитоз (процесс захвата клеткой твердых частиц или живых клеток) и пиноцитоз (процесс захвата капелек жидкости).

Фагоцитоз (греч. phagos — пожиратель и kytos (cytos) — сосуд, вместилище, клетка) — захват и поглощение микроскопических живых объектов и твердых частиц одноклеточными организмами и способными к фагоцитозу клетками (фагоцитами).

Открытие фагоцитоза принадлежит российскому физиологу И. И. Мечникову, который выявил этот процесс, проделывая опыты с морскими звездами и дафниями, вводя в их организмы инородные тела. И. И. Мечников поместил в тело дафнии спору гриба и заметил, что на нее нападают особые подвижные клетки. Когда он ввел слишком много спор, эти подвижные клетки не успели переварить все споры, и животное погибло. Клетки, защищающие организм от бактерий, вирусов, спор грибов и проч., Мечников назвал фагоцитами.

Способность захватывать и переваривать частицы лежит в основе питания многих одноклеточных гетеротрофных организмов.

Поглощение бактерии амебой: 1 — адгезия (прилипание) бактерии к клеточной мембране; 2 — поглощение; 3 — отшнуровавшийся пузырек с бактериальной клеткой внутри

Процесс фагоцитоза происходит в несколько этапов:

прикрепление поглощаемой частицы к мембране;
окружение поглощаемой частицы мембраной и формирование мембранного пузырька — фагосомы;
отшнуровывание фагосомы внутрь клетки;
слияние фагосомы с лизосомами и переваривание поглощенной частицы.

Переваривание может быть полным или неполным. В случае неполного переваривания либо формируется остаточное тельце, которое находится в клетке неопределенное время, либо непереваренные остатки эвакуируются из клетки путем экзоцитоза.

В процессе эволюции способность к фагоцитозу постепенно перешла к отдельным специализированным клеткам, вначале пищеварительным (как, например, у губок и кишечнополостных), а затем — к особым клеткам. У человека и млекопитающих к фагоцитозу способны, например, лимфоциты и лейкоциты крови.

Фагоцитоз требует затрат энергии и связан с активностью наружной клеточной мембраны и лизосом, содержащих пищеварительные ферменты.

Пиноцитоз (греч. píno — пью, впитываю и kýtos (cytos) — сосуд, вместилище, клетка) — захват клеточной поверхностью жидкости с содержащимися в ней веществами.

Явление пиноцитоза открыто американским ученым У. Льюисом в 1931 году.

Пиноцитоз — основной механизм проникновения в клетку высокомолекулярных соединений, в частности растворимых белков и гликопротеидов. Пиноцитозная активность зависит от физиологического состояния клетки и состава окружающей среды. Наиболее активный пиноцитоз наблюдается у амеб, в эпителиальных клетках кишечника, почечных канальцев и сосудов, в растущих ооцитах.

Два изображения процессов пиноцитоза, осуществляемых лейкоцитами человека: впячивания плазматической мембраны отшнуровываются и отрываются в виде пузырьков

Пиноцитоз требует затрат энергии в форме АТФ и связан с активностью наружной клеточной мембраны.

Этапы процесса пиноцитоза:

появление на наружной клеточной мембране тонких выростов, окружающих капельку жидкости;
впячивание этого участка мембраны внутрь клетки;
отшнуровывание мембранного пузырька;
перемещение пузырька в цитоплазме, возможно слияние его с другими пузырьками или мембранными органоидами.

Экзоцитоз (греч. exo — внешний и kytos (cytos) — сосуд, вместилище, клетка) — выделение клеткой различных частиц в окружающую среду — процесс, обратный эндоцитозу.

В процессе экзоцитоза клетка выделяет внутриклеточные пузырьки на внешнюю клеточную мембрану. При этом содержимое пузырьков выделяется наружу, а их мембрана сливается с наружной клеточной мембраной. Практически все макромолекулярные соединения выделяются из клетки этим способом.

Общая биология запись закреплена

Строение клеточной оболочки.

Основу клеточной оболочки составляют плазматическая мембрана (наружная клеточная мембрана, плазмолемма) - биологическая мембрана, ограничивающая внутреннее содержимое клетки от внешней среды.
Наиболее важное свойство мембран - избирательная проницаемость.
Плазматические мембраны животных имеют снаружи слой гликокаликса, выполняющий сигнальную и рецепторную функции.
Плазматические мембраны растительных клеток покрыты клеточной стенкой из целлюлозы. Поры в стенке позволяют пропускать воду и небольшие молекулы, а жесткость обеспечивает клетке механическую опору и защиту.

Функции клеточной оболочки.

Клеточная оболочка выполняет следующие функции: определяет и поддерживает форму клетки; защищает клетку от механических воздействий и проникновения повреждающих биологических агентов; ограничивает внутреннее содержимое клетки; регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, обеспечивая постоянство внутриклеточного состава; осуществляет узнавание многих молекулярных сигналов (например, гормонов); участвует в формировании межклеточных контактов и различного рода специфических выпячиваний цитоплазмы (микроворсинок, ресничек, жгутиков).

Механизмы проникновения веществ в клетку.

Между клеткой и окружающей средой постоянно происходит обмен веществом. Ионы и небольшие молекулы транспортируются через мембрану путем пассивного или активного транспорта, макромолекулы и крупные частицы - путем эндо- и экзоцитоза.
Пассивный транспорт - перемещение вещества осуществляется без затрат энергии, путем простой диффузии, осмоса или облегченной диффузии с помощью белков-переносчиков.
Активный транспорт - перенос вещества белками-переносчиками, связанный с затратами энергии.
Эндоцитоз - поглощение веществ (упрощ.); экзоцитоз - выделение веществ из клетки (упрощ.). Поглощение и выделение твердых и крупных частиц получило соответственно названия фагоцитоз или обратный фагоцитоз, жидких или растворенных частичек - пиноцитоз и обратный пиноцитоз.

Для минерального питания растения необходимы такие вещества, как: азот, калий, фосфор, цинк и т.д.

№ 2. Как растения поглощают питательные вещества?

Высшие растения поглощают питательные вещества с водой из почвы с помощью корней и корневых волосков. Водные растения для усвоения питательных веществ используют поверхность своего тела.

№ 3. Что такое корневое давление?

Корневое давление – это активная подача воды корнем вверх по проводящим сосудам стебля, которая обусловлена поглотительной деятельностью корневой системы.

№ 4. Почему растения не рекомендуется поливать холодной водой?

Потому что холодная вода хуже поглощается корнями растения.

№ 5. Какие виды удобрений вы знаете?

Мне известны органические и минеральные удобрения, которые используются для подкормки почвы под растениями. Органические удобрения являются отмершими частицами растений или животных или отходами их жизнедеятельности.

Минеральные удобрения – это неорганические соединения, которые содержат в своем составе необходимые для питания растений элементы в виде разных соединений, например, калий, фосфор или азот.

№ 6. Какое влияние на рост и развитие растений оказывают азот, калий, фосфор?

Азот благотворно влияет на рост растений, фосфор способствует быстрому созреванию плодов. Калий оказывает воздействие на полноценный отток органических веществ от листьев растения к корням.

№ 7. Что такое подкормка?

Подкормка – это внесение удобрений (минеральных и органических) в почву для улучшения состояния растений, ускорения их роста и созревания плодов.

Ученые до сих пор не могут определиться, к какому виду отнести эти микроорганизмы

Что такое эвглена зеленая

Эвглена зеленая — одноклеточный организм, представитель простейших, из рода эвглен. Размер клетки около 0,05 мм, поэтому невооруженным глазом увидеть ее трудно.

Для примера можно взять самого яркого представителя рода эвглен — эвглена зеленая. Ее клетка содержит хлорофилл, прямо как у растений, поэтому она может питаться за счет процесса фотосинтеза. А в темноте эвглена зеленая питается как животное — пожирая органику вокруг себя. При этом она очень активно передвигается, еще один признак, который роднит ее с животными.

Фотосинтез — процесс образования в клетках углеводов из углекислоты и воды с помощью света, который поглощает хлорофилл растений.

Эвглена зеленая под микроскопом

Эвглена имеет вытянутое тельце, на конце которого находится жгутик, с помощью него организм и передвигается. Жгутик ввинчивается в воду, при этом сама клетка крутится в другую сторону. Рядом со жгутиком у нее расположен клеточный рот для поглощения органической пищи. Кстати, жгутик тоже принимает в этом участие.

Эвглена зеленая отличается тем, что плывет в сторону света. Для этого в передней части клетки находится светочувствительное образование — глазок, имеющий красный цвет.

Где обитает эвглена зеленая?

В этой воде большая концентрация эвглены зеленой

Представители рода эвглен широко распространены в природе, они населяют пресноводные бассейны, пруды и озера. Эвглена может использовать фотосинтез и потребление органики как взаимозаменяемые и очевидно эквивалентные источники углерода и энергии. Полового размножения у эвглены не обнаружено.

Эвглена зеленая — растение или животное?

Среди ученых эвглена классифицируется частично как растение, частично как животное. В то же время официально она не относится ни к царству животных, ни к растениям. Согласно опросу в нашем Telegram-чате, многие считают, что это подвижное растение, но это не совсем так.

Эвглены принадлежат к группе одноклеточных организмов эвгленозои, которые содержат бесцветные и пигментированные организмы. Среди них есть осмотрофы, у которых нет органов для приема пищи и которые способны поглощать молекулы непосредственно из окружающей среды. Также сюда относятся паразиты и фаготрофы, которые охотятся и поглощают твердые частицы пищи, включая бактерии и другие одноклеточные организмы, живущие в этих средах.

Среди фаготрофов есть организмы, которые питаются бактериями, и эукариоты (клетки, содержащие ядра), которые питаются такими же эукариотами. Многие также способны к фотосинтезу.

Самая интересная часть эвглены - это глазное пятно. Глазное пятно на самом деле представляет собой глазок (стигма), очень чувствительный к свету. Это помогает эвглене находить солнечный свет для фотосинтеза.

Схема строения эвглены зеленой

На протяжении сотен лет зоологи считали эти удивительные организмы животными, а ботаники считали их растениями. Классификация в итоге привела к путанице, так как эвглена зеленая может есть пищу посредством гетеротрофии, как животные, а также посредством автотрофии, как растения. Поэтому она и зеленого цвета, так как содержит хлоропласты.

Чем отличаются растения от животных

Вроде бы эвглена зеленая — не что иное, как самое настоящее растение. Но чтобы точно отнести ее к растениям, нужно вспомнить отличительные черты этих организмов.

Растения не способы активно перемещаться в пространстве.
Клетка растения обязательно покрыта веществом, которое называется целлюлозой, или клетчаткой.
Растительная клетка откладывает запасные вещества в виде крахмала.

Эвглена зеленая не попадает ни под один из этих критериев. Во-первых, она активно перемещается с помощью жгутика. Во-вторых, у эвглены нет клеточной стенки, ее тельце может менять свою форму. В-третьих, у эвглены нет крахмала, она запасает сахар в форме особого вещества – парамилона. Кстати, это уникальное вещество, которое не обнаружено больше ни у одного живого организма.

Получается, что единственное, чем эвглена зелёная похожа на растения — наличием хлорофилла. По этой же причине ее нельзя отнести к животным, поскольку ни одно животное не способно к фотосинтезу.

Эти спорные моменты заставляют выделить эвглену зеленую и все семейство эвглен в отдельное царство, отличное от растений и животных. Несмотря на это, в общепринятой классификации эвглена зеленая по-прежнему является простейшим (одноклеточным организмом). Но не исключено, что в ближайшем будущем эта классификация будет доработана.

Читайте также: