Клеточная стена – определение, функция и структура

Клеточная стенка — оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции. Обнаруживается у большинства бактерий, архей, грибов и растений. Животные и многие простейшие не имеют клеточной стенки.

Что такое бактерии?

Бактерии – это микроскопические организмы растительного происхождения. Строение бактериальной клетки (таблица, схемы существуют для ясности понимания видов этих клеток) зависит от ее предназначения.

Эти клетки распространены везде, так как способны быстро размножаться. Существуют научные доказательства того, что буквально за шесть часов одна клетка может дать потомство в 250 тысяч бактерий. Эти одноклеточные организмы имеют множество разновидностей, которые различаются по форме.

Бактерии – очень живучие организмы, их споры могут сохранять способность к жизни на протяжении 30-40 лет. Переносятся эти споры с дуновением ветра, током воды и другими способами. Жизнеспособность сохраняется до температуры 100 градусов и при небольшом морозе. И все-таки, какое строение имеет бактериальная клетка? В таблице описаны основные составляющие бактерии, функции других органелл изложены ниже.

Название составляющих клетки Функции элементов бактерии
Капсула Защита и увлажнение клетки
Цитоплазма Сохранение связи между клеточными органеллами
Ядерное вещество Сохранение и передача наследственного материала
Клеточная стенка Обеспечение защиты и сохранения формы бактерии
Жгутики Передвижение клетки

Функции клеточной стенки

Клеточная стенка имеет несколько различных функций. Он гибкий, но придает клетке силу, которая помогает защитить клетку от физического повреждения. Это также придает клетке форму и позволяет организму поддерживать определенную форму в целом. Клеточная стенка также может обеспечить защиту от патогенных микроорганизмов, таких как бактерии, которые пытаются проникнуть в клетку. Структура клеточной стенки позволяет проходить через нее множеству маленьких молекул, но не более крупных молекул, которые могут повредить клетку.

Внешнее строение

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Читайте также:  Вакцина от гриппа Ультрикс: отзывы, описание

Сравнительная характеристика клеток эукариот и прокариот

Вы можете увидеть сравнение по признакам прокариот и эукариот в таблице.

Признак Прокариоты Эукариоты
Размеры клеток Средний диаметр 0,5 —10 мкм Средний диаметр 10 — 100 мкм
Организация генетического материала
Форма, количество и расположение молекул ДНК Обычно имеется одна кольцевая молекула ДНК, размещенная в цитоплазме Обычно есть несколько линейных молекул ДНК — хромосом, локализованных в ядре. В интерфазном ядре (вне деления) хромосомы представляют собой хроматин: ДНК компактизируется в комплексе с белками
Деление
Тип деления Простое бинарное деление. Веретено деления не образуется Мейоз или митоз
Органеллы
Наличие мембранных органелл Окруженные мембранами органеллы отсутствуют, иногда плазмалемма образует выпячивание внутрь клетки Имеется большое количество одномембранных и двумембранных органелл

Клетка животная ее строение, функции и локализация (Таблица)

Справочная таблица содержит особенности строения, локализация и функции животной клетки.

Одномембранные клетки их строение и функции

Двумембранные клетки их строение и функции

Органойд

Особенности строения и локализация клетки

Функции клетки

Митохондрии

1) наружная (гладкая) мембрана имеет выпячивания – кристы

2) кристы – ферменты, участвующие в преобразовании энергии

4) внутреннее пространство – матрикс:

ДНК

рибосомы

белки – ферменты

РНК

синтез АТФ

синтез митохон­дриальных белков

синтез нукл. кислот

синтез углеводов и липидов

образование митохон­дриальных рибосом

Пластиды

Хлоропласты

1) двумембранные органеллы

2) внутри строма,в кт. расположены тиллакойды → граны

3) в строме:

ДНК

рибосомы

белки

углеводы

жиры

4) находятся во всех зеленых участках растений

5) пигменты сосредоточены в мембранах тиллакойдов

В тиллакойдах проходит свет. фаза фотосинтеза:

поглощение света молекулами хлорофилла α и дополнительного пигмента

трансформации энергии света в хим. энергию АТФ и востанавл. НАДФ)

В строме – темн. фаза:

получение орг. веществ с использованием энекргии световой фазы в виде АТФ и НАДФ)

Хромопласты

1) пластиды желтого, оранжевого и красного цвета.

2) отсутствуют граны.

3) Форма:дисковидная, шаровидная, игловидная, палочковидная

4) Пигменты – каротинойды:

желто – красный (каротин)

желтый – ксантофил

5) Локализация:

клетки лепестков цветов

зрелые окрашенные плоды

некоторые корнеплоды

осенние листья

окраска цветка и плода

синтез некоторых витаминов и места синтеза и локализации многих пигментов

Лейкопласты

амилопласты

Содержат крахмал

1) бесцветные пластиды без пигментов

2) Двумембранная пластида с редко расположенными одиночными тиллакойдами.

3) На внутр. мембране – выросты (кармашки),в кт. возникают центра крахмала образования.

4) Форма – округл. ,яйцевидн.,палочкообразная.

5) Локализация – части растений, скрытые от солнечного цвета, где откладываются запас. пит. веществ (клубни, корневища, луковицы, семена)

6) Лейкопласты → хлоропласты.

Хлоропласты → хромопласты.

накопление запаса пит. веществ

протеинопласты

Содержат белки

олеопласты

Содержат жиры

Немембранные клетки их строение и функции

Органойд

Особенности строения и локализация клетки

Функции клетки

Рибосома

1) состоит из рРНК, белка и магния

2) две субъединицы: большая и малая

синтез белка

Центросома (клеточный центр)

1) состоит из 2-х центриолей и лучистой сферы

2) центриоли расположены перпендикулярно друг другу и образованы 9-ю триплетами микротрубочек

3) имеют свою собственную молекулу ДНК

центриоли определяют полюса при делении клетки

центросферы формируют короткие и длинные нити веретена деления

Микрофиламенты

Нитевидные структуры состоящие из белков актина и миозина.

сократительная

образуют  цитоскелет

Микротрубочки

Нитевидные структуры, состоящие из белка тубулина

опорная

Микрофибриллы

Нити, состоящие из белка керотина

опорная

Включения

1) непостоянные компоненты клетки

2) Виды:

минеральные (соли)

витаминные

пигментные

трофические (питательные вещества)

Углеводы (крахмала)

Зерна крахмала находятся в лейкопластах (амилопластах)→цитоплазма→клетки

Белки

Находятся в семенах, кристалоподобных структурах в цитоплазме и ядре.

Чаще накапливаются в вакуолях (в клет. соке.)

Жиры

находятся в гиалоплазме в виде бесцветных капель.

секреторные (гормоны)

экскреторные (продукты обмена):

а) оксалат кальция

б) карбонат кальция или кремнезем

Одиночные кристаллы

Друзы

Рафиды

Цистолиты

Кристаллический песок

Читайте также:  Грибок на ногах. Как выглядит, почему возникает и как его лечить?

Клеточная стенка – строение, состав и основные функции

Жесткий слой, окружающий клетки бактерий, архей, грибов и растений, называется клеточной стенкой. Стенка находится вне пределов цитоплазмической мембраны (клеточной мембраны) и выполняет целый ряд функций. У животных и большинства простейших клеточной стенки не наблюдается. 

В данной статье охарактеризована клеточная стенка (строение и функции), кратко для каждого вида клеток.

Клеточные стенки высших растений

Растительная клеточная оболочка, строение и функции которой здесь рассматриваются, имеет многослойную структуру. 

Это внешний слой (средняя пластинка), первичная клеточная стенка и вторичная клеточная стенка. Вторичная клеточная стенка имеется не у всех растений.

  1. Внешний слой, называемый средней пластинкой, содержит полисахариды — пектины, помогающие связывать стенки соседних клеток друг с другом.
  2. Первичная клеточная стенка размещается между средней пластинкой и плазматической мембраной и состоит из целлюлозных микрофибрилл, которые содержатся в матрице. Эта стенка обуславливает прочность, столь нужную при росте клеток.
  3. В некоторых видах растительных клеток между первичной клеточной стенкой и плазматической мембраной образуется еще один слой — вторичная клеточная стенка. Она очень крепкая и поддерживает клетку. Состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина (он усиливает клетки и обеспечивает водопроводимость).

Основная функция клеточной стенки состоит вформировании каркаса клетки ипредотвращении еерасширения. Кроме того, клеточная стенка:

  • обеспечивает механическую прочность структуры клетки;
  • контролирует направление роста клеток;
  • помогает выдерживать силу воздействия протопласта (содержимого клетки) на стенки — в результате растение остается прямостоящим;
  • регулирует рост клеток;
  • регулирует диффузию (клеточная стенка пропускает некоторые необходимые вещества, препятствуя проникновению других);
  • защищает клетку от воздействия опасных веществ и микроорганизмов;
  • предотвращает потерю влаги;
  • способствует взаимодействию клеток между собой;
  • сохраняет углеводы, используемые для роста растения.

Клеточные стенки водорослей

Как и клетки высших растений, клетки водорослей имеют соответствующие стенки. Они содержат целлюлозу и другие гликопротеины.

В клеточных стенках зеленых и некоторых видов красных водорослей встречаются манозиловые микроволокна. А в клеточных стенках бурых водорослей встречается альгиновая кислота. 

Агарозы, карагинан, порфиран, фурселеран и фуноран встречаются практически во всех видах водорослей. Группа диатомовых водорослей синтезирует свою клеточную стенку из кремнезема, что в какой-то мере способствует быстрому росту водорослей.

Читайте также:  Вакцина «Хиберикс»: что необходимо знать перед прививкой

Клеточные стенки грибов

Клеточную стенку имеют невсе грибы. Клеточная стенка грибов состоит из углерода, хитина, глюкозамина. Функции стенки аналогичны функциям стенок растений. 

Грибная клеточная стенка меняет свой состав, свойства и форму по мере роста гриба.

Клеточные стенки бактерий

Бактериальные клеточные стенки, как и у растений, в первую очередь защищают ячейку отвнутреннего тургора. У прокариот клеточная стенка отличается составом основного компонента — он состоит из пептидогликана, размещающегося сразу за цитоплазматической мембраной.

Различают два вида бактериальных клеточных стенок, по этому признаку бактерии делятся на грамотрицательные и грамположительные.

Вграмположительных бактериях клеточная стенка имеет толстый слой пептидогликана. Такая стенка имеется у определенного типа организмов, в клетках которых формируется липотейхоевая кислота, благодаря наличию фосфодиестерных связей между мономерами которой клетка получает отрицательный электрический заряд.

Соответственно грамотрицательные бактерии имеют очень тонкий слой пептидогликана клеточной стенки и имеют вторую, внешнюю, мембрану, находящуюся снаружи от клеточной стенки и компонующую фосфолипиды и липополисахариды на своей внешней стороне.

Уважаемые читатели, хотелось бы знать была ли вам полезна информация, описывающая строение и функции клеточной оболочки, кратко, но емко характеризующая разные виды клеток.

Функции клеточной стенки

Клеточные стенки обеспечивают жесткость и защиту. Для многоклеточных организмов клеточная стенка также связывает разные клетки вместе. Растения используют клеточную стенку как часть своей системы для поддержания формы и жесткости.

Она придает растению актуальную форму, действует как привратник, потому что она определяет, что может входить и выходить из ячейки, чтобы обеспечить защиту. Это похоже на внешние кирпичи замка, только, в этом замке есть отверстия. Эти отверстия делают клетку уязвимой, но они важны для ее функционирования.

Красное дерево и одуванчик имеют клеточные стенки снаружи всех своих клеток. Клеточные стенки предназначены для того, чтобы дать растениям форму и поддержку; однако клеточные стенки действуют и конструируются немного по-другому, чтобы удовлетворить потребности конкретного растения.

Функции клеточной стенки

Например, 100-футовому дереву красного дерева нужна очень прочная и жесткая клеточная стенка растения, чтобы оно могло вырасти до своей большой высоты и не упасть на ветру. С другой стороны, маленький желтый одуванчик в поле должен иметь большую пластичность, чтобы он мог сгибаться, а не ломаться, когда ветер дует.

Вы когда-нибудь забывали поливать цветы? Возможно, они не смогут говорить, но они дадут вам знать, когда захотят пить, и начнут опускаться. Их форма по-прежнему поддерживается клеточной стенкой, так что, как только вы поливаете растение, оно может снова подняться. С другой стороны, если вы слишком много дали им воды, клеточная стенка также предотвращает перенасыщение водой, она защищает клетку от чрезмерного расширения.

Клеточная стенка защищает растение и клетки от многих насекомых и патогенных микроорганизмов, которые могут нанести вред растению, но клеточная стенка имеет свои уязвимые участки. По всей клеточной стенке есть отверстия, называемые плазмодесмами. Это отверстия, которые позволяют питательным веществам проникать в клетку, а также отходам, выходящим из клетки. Эти маленькие отверстия могут вызвать потерю клеткой воды, и именно тогда растение начнет опускаться. Но как только растение сможет выпить, оно вернется к своей правильной форме.