Теория инвагинационного происхождения клетки
Согласно инвагинационной гипотезе, предковой формой эукариотической клетки был аэробный прокариот. Внутри такой клетки-хозяина находилось одновременно несколько геномов, первоначально прикреплявшихся к клеточной оболочке. Органеллы, имеющие ДНК, а также ядро, возникли путем впячивания и отшнуровывания участков оболочки с последующей функциональной специализацией в ядро, митохондрий, хлоропласты. В процессе дальнейшей эволюции произошло усложнение ядерного генома, появилась система цитоплазматических мембран.
Инвагинационная гипотеза хорошо объясняет наличие в оболочках ядра, митохондрий, хлоропластов, двух мембран. Однако она не может ответить на вопрос, почему биосинтез белка в хлоропластах и митохондриях в деталях соответствует таковому в современных прокариотических клетках, но отличается от биосинтеза белка в цитоплазме эукариотической клетки.
Вопрос 4
Клеточная оболочка, ее структуры. Молекулярная организация и функции биологической мембраны. Виды транспорта веществ.
Клеточная мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул липидов, большинство из которых сложные липиды — фосфолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Толщина мембраны составляет 7—8 нм.
Биологическая мембрана включает различные белки: интегральные (пронизывающие мембрану насквозь), полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липидный слой), поверхностные (расположенные на внешней или прилегающие к внутренней сторонам мембраны). Некоторые белки являются точками контакта клеточной мембраны с цитоскелетом внутри клетки, и клеточной стенкой (если она есть) снаружи. Некоторые из интегральных белков выполняют функцию ионных каналов и рецепторов.
Здесь описана жидко-мозаичная модель биологической мембраны.
Функции биологической мембраны:
* Барьерная, * обеспечение избирательной проницаемости веществ, * образование поверхностей раздела между водной и неводной фазами (на этих поверхностях размещаются ферментативные комплексы)
В клетке существует 4 основных вида транспорта:
1) Диффузия,
2) Осмос,
3) Активный транспорт,
4) эндо и экзоцитоз.
1) Диффузия – это перемещение веществ по диффузному градиенту, т.е. из области высокой концентрации, в область с низкой концентрацией. Медленно диффундируют ионы, глюкоза, аминокислоты, липиды и т.д. Быстро диффундируют жирорастворимые молекулы.
2) Осмос – одностороннее проникновение молекул растворителя (чаще воды) через полупроницаемою мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.
3) Активный транспорт – это перенос молекул или ионов через мембрану, против градиента концентрации и электрохимического градиента. С затратой энергии (АТФ)! Примером активного транспорта является натриево-калиевый насос.
4) Эндо и экзоцитоз. Плазматическая мембрана принимает участие в выведении веществ из клетки, это происходит в процессе экзоцитоза. Так выводятся гормоны, полисахариды, белки, жировые капли и др. продукты клетки. Они заключаются в пузырьки, ограниченные мембраной, и подходят к плазмолемме. Обе мембраны сливаются и содержимое пузырька выводится наружу. Фагоцитоз - захват и поглощение клеткой крупных частиц. Пиноцитоз – процесс захвата и поглощения капелек жидкости.