В природе существует два типа клеток — прокариоты и эукариоты. Главным различием между ними является наличие ядра у эукариотических. Большая часть растений и животных на планете являются эукариотами. Структура этих клеток более сложная в сравнении с прокариотическими, так как в них протекают процессы внутриклеточного метаболизма. Учащиеся изучают строение эукариотической клетки на биологии в 9 классе.
Теории происхождения
На данный момент ученые не могут с полной уверенностью сказать, как именно появились эукариоты. В науке существует несколько теорий, пытающихся объяснить это событие. Среди них стоит выделить следующие:
- симбиогенез;
- химерная гипотеза;
- инвагинагенез.
Наиболее популярной является первая. Согласно теории симбиогенеза, эукариотические клетки произошли благодаря поглощению прокариот небольших размеров более крупными. Эта гипотеза позволяет объяснить присутствие наполовину автономных органелл, содержащих ДНК — пластид и митохондрий.
Согласно инвагинационной гипотезе, эукариоты образовались благодаря выгибанию мембраны в межклеточное пространство прокариота. Различные виды органелл были сформированы из отделившихся пузырьков. В соответствии с химерной теорией, эукариоты появились в результате слияния нескольких прокариотов. Затем объединившиеся клетки стали обмениваться генетической информацией. Так кратко можно рассказать о теориях появления эукариотов.
Особенности строения
Состав эукариотической клетки: цитоплазма, органоиды, мембрана и ядро. Эукариоты характеризуются более сложной схемой строения в сравнении с прокариотами.
Клеточное ядро
Ядро является важным элементом эукариотических клеток. От цитоплазмы его отделяет оболочка, состоящая из 2 мембран. Чтобы различные вещества могли проникать в ядро из цитоплазмы и обратно, оболочка содержит большое количество пор. Также ядро имеет еще два элемента:
- Кариоплазма. Это особая жидкость, в состав которой входят протеины, вода, нуклеиновые кислоты, а также хроматин. В последнем элементе содержится ДНК и РНК.
- Ядрышко. Представляет собой уплотненную нуклеоплазму. Ядрышко синтезирует протеины и РНК, из которых затем формируются специализированные органоиды — рибосомы.
В ядре одной клеточки может содержаться до 7 ядрышек. В кариоплазме, кроме ядрышка, находится хроматин — ниточки ДНК.
Во время деления клеточки нити плотно наматываются на специализированные протеины. Эти образования можно легко рассмотреть в световой микроскоп, а называются они хромосомами.
Плазматическая мембрана
Чтобы клеточка представляла собой единую систему, все ее элементы должны удерживаться вместе. Для решения поставленной задачи природа с помощью эволюции создала плазматическую мембрану. Она предназначена для отделения внутренних элементов клеточки от внешней среды. Кроме этого, можно выделить еще несколько функций мембраны:
- защита внутренних элементов от повреждений;
- избирательный (селективно) пропуск внутрь молекулы определенных веществ и вывод наружу продуктов жизнедеятельности;
- обеспечение связь между клетками.
Мембраны всех эукариотов имеют общие черты. Их основу составляет двойной слой липидов, в котором расположено большое количество белковых соединений. При этом некоторые протеины находятся на поверхности мембраны, а другие пронизывают липидные слои насквозь.
Специализированные белковые соединения формируют каналы. Именно благодаря им в клетку поступают ионы различных веществ. При этом более крупные частицы могут проникнуть в цитоплазму только с помощью двух процессов:
- Фагоцитоз. Когда частица твердого вещества касается мембраны, то стенка оболочки выпячивается и окружает ее. Затем частица проникает в цитоплазму. Фагоцитоз характерен для животных клеточек.
- Пиноцитоз. Этот процесс аналогичен фагоцитозу, но с его помощью в цитоплазму проникают только молекулы воды.
Цитоплазма и органоиды
Внутриклеточная жидкость называется цитоплазма. Она содержит различные включения и органеллы (органоиды). При этом органеллы принято делить на две группы — мембранные и не мембранные. Уже из названия групп можно понять, какие особенности строения они имеют. К первой принадлежат органоиды, внутриклеточная жидкость которых окружена оболочкой, аналогично самой клетке.
Чтобы ускорить процесс усвоения информации, можно составить таблицу органоидов эукариот:
| Органоиды | Функции |
| Эндоплазматичсекая сеть (ретикулум) | Производит липиды и гормоны, а также накапливает углеводы |
| Рибосома | Производит протеины |
| Комплекс Гольджи | Синтезирует ферменты, лизосомы и секреты |
| Митохондрия | Производит основной источник энергии для клеток — вещество аденозинтрифосфат (АТФ) |
| Лизосомы | Переваривает вещества, проникающие в межклеточную жидкость. |
Все эти органеллы присутствуют в животных клеточках. Растительные организмы имеют два особых органоида — вакуоль и пластиды, которые необходимы для их нормального функционирования. Первый поддерживает тургорное давление, регулирует водно-солевой баланс, создает запас питательных веществ и принимает участие в утилизации продуктов жизнедеятельности клетки. Также растения имеют несколько типов пластидов, выполняющих особые функции:
- хлоропласты — в них протекает процесс фотосинтеза;
- хромопласты — придают цветам и плодам растений определенный оттенок;
- лейкопласты — являются своеобразным складом питательных веществ, чаще всего крахмала.
Это не самая легкая тема. Нередко у школьников возникают проблемы с запоминанием основных органелл и выполняемых ими функций. Чтобы облегчить процесс усвоения материала, можно свести строение эукариотической клетки в таблицу. Если необходимо подготовить доклад по теме, то в него обязательно нужно включить рисунки с подписями.
