Клітка будь-якого організму є цілісною живу систему. Вона складається з трьох нерозривно пов'язаних між собою частин: оболонки, цитоплазми і ядра. Оболонка клітини здійснює безпосередню взаємодію із зовнішнім середовищем і взаємодію із сусідніми клітинами (в багатоклітинних організмах).
оболонка клітин
Оболонка кліток має складну будову. Вона складається із зовнішнього шару і розташованої під ним плазматичної мембрани. Клітини тварин і рослин (рисунок 49, 50, 51) розрізняються по будівлі їхнього зовнішнього шару. У рослин, а також у бактерій, синьо-зелених водоростей і грибів на поверхні клітин розташована щільна оболонка, або клітинна стінка. У більшості рослин вона складається з клітковини.
Клітинна стінка грає винятково важливу роль: вона являє собою зовнішній каркас, захисну оболонку, забезпечує тургор рослинних клітин; через клітинну стінку проходить вода, солі, молекули багатьох органічних речовин.
Зовнішній шар поверхні клітин тварин (рисунок 49, 50) на відміну від клітинних стінок рослин дуже тонкий, еластичний. Він не видно в світловий мікроскоп і складається з різноманітних полісахаридів і білків. Поверхневий шар тваринних клітин отримав назву глікокаліксу.
Глікокаліксу виконує насамперед функцію безпосереднього зв'язку кліток тварин із зовнішнім середовищем, з усіма навколишніми її речовинами. Маючи незначну товщину (менше 1 мкм), зовнішній шар клітки тварин не виконує опорної ролі, яка властива клітинних стінок рослин. Освіта глікокаліксу, так само як і клітинних стінок рослин, відбувається завдяки життєдіяльності самих кліток.
плазматична мембрана
Під гликокаликсом і клітинною стінкою рослин розташована плазматична мембрана (лат. «Мембрана» - шкірка, плівка), що граничить безпосередньо з цитоплазмою - малюнок 52. Товщина плазматичної мембрани близько 10 нм, вивчення її будівлі і функцій можливо тільки за допомогою електронного мікроскопа.
До складу плазматичної мембрани входять білки і ліпіди. Вони впорядковано розташовані і з'єднані один з одним хімічними взаємодіями. За сучасними уявленнями молекули ліпідів у плазматичній мембрані розташовані в два ряди й утворять суцільний шар. Молекули білків не утворять суцільного шару, вони розташовуються в шарі ліпідів, занурюючись в нього на різну глибину, як це показано на малюнку 52.
Молекули білка і ліпідів рухливі, що забезпечує динамічність плазматичної мембрани.
Плазматична мембрана виконує багато важливих функцій від яких залежить життєдіяльність клітин. Одна з таких функцій полягає в тому, що вона утворює бар'єр, що відмежовує внутрішній вміст клітини від зовнішнього середовища. Але між клітинами і зовнішнім середовищем постійно відбувається обмін речовин. З зовнішнього середовища в клітку надходить вода, різноманітні солі у формі окремих іонів, неорганічні і органічні молекули. Вони проникають у клітину через дуже тонкі канали плазматичної мембрани. У зовнішнє середовище виводяться продукти, утворені в клітці. Транспорт речовин - одна з головних функцій плазматичної мембрани.
Через плазматичну мембрану з клітки виводяться продукти обміну, а також речовини, синтезовані в клітці. До числа їх відносяться різноманітні білки, вуглеводи, гормони, які виробляються в клітках різних залоз і виводяться в позаклітинне середовище у формі дрібних крапель.
Клітини, що утворюють у багатоклітинних тварин різноманітні тканини (епітеліальну, м'язову та ін.), З'єднуються один з одним плазматичною мембраною. У місцях з'єднання двох кліток мембрана кожної з них може утворювати складки або вирости, що додають з'єднанням особливу міцність (рисунок 53).
Видно складки і вирости зовнішньої мембрани, що збільшують міцність з'єднання клітин. Збільшення 30 000.
З'єднання клітин рослин забезпечується шляхом утворення тонких каналів, що заповнені цитоплазмою й обмежені плазматичною мембраною. За таким каналам, які пройшли через клітинні оболонки, з однієї клітини в іншу надходять живильні речовини, іони, вуглеводи та інші сполуки.
На поверхні багатьох клітин тварин, наприклад різних епітелієм, знаходяться дуже дрібні тонкі вирости цитоплазми, покриті плазматичною мембраною - мікроворсинки. Найбільша кількість мікроворсинок знаходиться на поверхні клітин кишечника, де відбувається інтенсивне перетравлювання і всмоктування перевареної їжі.
Великі молекули органічних речовин, наприклад білків і полісахаридів, частки їжі, бактерії надходять у клітку шляхом фагоцитозу (грец. «Фаге» - пожирати). У фагоцитозі безпосередню участь бере плазматична мембрана (малюнок 54). У тому місці, де поверхня клітки стикається з часткою якої-небудь щільної речовини, мембрана прогинається, утворить поглиблення й оточує частку, яка в «мембранної упаковці» занурюється всередину клітини. Утворюється травна вакуоль і в ній перетравлюються що надійшли в клітку органічні речовини.
Фагоцитоз широко поширений в світі тварин. Шляхом фагоцитозу харчуються амеби, інфузорії і багато інших найпростіші. У хребетних тварин і людини до активного фагоцитозу здатні лише окремі клітини, наприклад лейкоцити. Ці клітини поглинають бактерії, а також різноманітні тверді частинки, які випадково потрапили в організм, захищаючи його таким чином від хвороботворних мікроорганізмів і сторонніх часток. Клітинна стінка рослин, бактерій і синьо-зелених водоростей перешкоджає фагоцитозу і тому цей шлях надходження речовин в клітину у них практично відсутній.
Через плазматичну мембрану в клітину проникають і краплі рідини, що містять в розчиненому і зваженому стані різноманітні речовини.
Поглинання рідини у вигляді дрібних крапель нагадує питво, і це явище було викликане піноцитозом (грец. «Піно» - п'ю). Процес поглинання рідини схожий з фагоцитозу. Крапля рідини занурюється в цитоплазму в «мембранної упаковці». Органічні речовини, що потрапили в клітку разом з водою, починають перетравлюватися під впливом ферментів, що містяться в цитоплазмі.
Пиноцитоз широко поширений в природі і здійснюється клітинами тварин, рослин, грибів, бактерій і синьо-зелених водоростей.
Процеси фаго- і піноцитозу, транспорт іонів і молекул відбувається з витратою енергії, яка утворюється в клітині.