В данной статье было изучено строение и химический состав клеточной оболочки, характерной для клеток растительных организмов, а также бактерий и грибов. Например, химическое строение клеточной оболочки дрожжей представлено в основном углеводами – глюканом и маннаном.

А разве сход­ное стро­е­ние кле­ток рас­те­ний и жи­вот­ных не сви­де­тель­ству­ет о раз­ви­тии ор­га­низ­мов в про­цес­се эво­лю­ции. При этом они все же имеют сход­ное стро­е­ние ос­нов­ных струк­тур­ных и функ­ци­о­наль­ных еди­ниц.

В данной статье будет изучено строение клеточной оболочки у различных групп организмов, а также выяснены функции, которые она выполняет. Несмотря на то что структура и химический состав стенки грибов, растений и дробянок неодинаков, функции клеточной оболочки у них очень похожи.

Данная структура у растительных организмов состоит в основном из полимера, относящегося к классу полисахаридов – целлюлозы. Кроме целлюлозы стенка содержит белки, липиды и неорганические вещества.

Один из слоёв, образующих стебель многолетних растений и называемый пробкой, накапливает в оболочках жироподобное вещество – суберин. Вследствие этого цитоплазма и её органоиды разрушаются, а сами клетки могут выполнять только опорную функцию (опробковевание стебля). У представителей различных групп грибов основу стенки составляет хитин – полисахарид, встречающийся также во внешнем скелете членистоногих и у некоторых бактерий.

Сама стенка у них достаточно прочная и плохо переваривается в желудочно-кишечном тракте животных, поэтому питательные вещества дрожжей малодоступны и не всасываются эпителием тонкого кишечника. Если клеточная оболочка отсутствует у протист, то у прокариотов она имеет очень сложное строение, включая в себя муреин, липопротеиды и липополисахариды, а также тейхоевые кислоты.

Поэтому клеточная оболочка бактерий обладает ещё и антигенными свойствами. В зависимости от её строения, в микробиологии все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные. Все они являются чувствительными к антибиотикам ряда пенициллина и актиномицина. Они резистентны к пенициллину, так как имеют прочную капсулу и малопроницаемую клеточную стенку. Клеточная оболочка бактерий, имеющая различный химический состав, служит важной микробиологической характеристикой, которую учитывают в фармакологии и медицине.

Большинство микоплазм в своём обмене веществ обязательно используют кислород и являются строгими аэробами. Ранее мы отмечали тот факт, что клеточная оболочка отсутствует у инфузории и других одноклеточных животных, например, у корненожек. Для защиты и сохранения целостности оболочки простейшие имеют пеликулу – наружный более плотный слой эктоплазмы.

Важнейшей отличительной особенностью растительной клетки является наличие прочной клеточной стенки, основным компонентом которой является целлюлоза. Клеточная стенка высших растений представляет собой сложноорганизованный, преимущественно полимерный, внеклеточный матрикс, окружающий каждую клетку.

Химический состав и пространственная организация полимеров клеточной стенки отличаются у разных видов, клеток разных тканей одного растения и иногда у разных частей стенки вокруг одного протопласта. Кроме того, строение клеточной стенки изменяется в онтогенезе растительного организма. Формирование вторичной клеточной стенки происходит с внутренней стороны от первичной стенки и связано с окончанием роста и специализацией (дифференцировкой) клеток растения.

Строение первичной клеточной стенки растений. Основная сеть состоит из фибрилл целлюлозы и связывающих их гемицеллюлоз (или сшивочных гликанов). Клеточная стенка также противодействует тургору, то есть осмотическому давлению, когда дополнительное количество воды поступает в растения.

Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчел, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «ячейка, клетка»). Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки — эритроциты и сперматозоиды. Таким образом, к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных.

Особенности клеточной оболочки растений

Ж. Б. Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1831 году английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро растительной клетки, а в 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. С тех пор главным в организации клеток считается не мембрана, а содержимое. Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецкими учёными, зоологом Т. Шванном и ботаником М. Шлейденом, и включала в себя три положения.

Клетки различных организмов похожи (гомологичны) по строению и основным свойствам и имеют общее происхождение. Многоклеточный организм — система из большого количества клеток, объединенных в системы тканей и органов, связанных между собой с помощью химических факторов гуморальных и нервных.

С того времени и до сих пор микроскопия остается одним из важнейших методов исследования клеток. В ХХ веке была изобретена электронная микроскопия, которая позволила изучить ультраструктуру клеток.

Для экспериментальных и практических целей используют методы клеточной инженерии. Все упомянутые методические подходы могут использоваться в сочетании с методами культуры клеток. Для изучения живых клеток используют фазово-контрастную, дифференциальную интерференционно-контрастную и темнопольную микроскопию. В 30-х годах XX века был сконструирован электронный микроскоп, в котором вместо света через объект пропускается пучок электронов.

Трансмиссионная (просвечивающая) электронная микроскопия (ПЭМ) — используется для изучения внутреннего строения клетки. Для установления функций отдельных компонентов клетки важно выделить их в чистом виде, чаще всего это делается с помощью метода дифференциального центрифугирования. Получение фракций начинается с разрушения плазмалеммы и образования гомогената клеток.

Первичная клеточная стенка формируется при делении и сохраняется во время роста клетки. К надмембранным комплексам клеток растений, грибов и некоторых бактерий относится такая структура, как их стенка. К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты.