Что влияет на движение цитоплазмы
Эндоплазматический поток
Эндоплазматический, цитоплазматический поток, циклоз — движение цитоплазмы в клетках эукариотах. Свойственен как клеткам растений, так и клеткам животных. В некоторых одноклеточных эукариотах, например амёбе, цитоплазматический поток обеспечивает механизм перемещения клетки. Он обеспечивает получение питательных элементов, продуктов обмена веществ (метаболитов), и генетической информации всеми частями больших растительных клеток. Движение цитоплазмы играет одну из важных ролей в распределении веществ внутри клетки, а также характеризует уровень жизнедеятельности клеточных структур.
О движении цитоплазмы в первую очередь свидетельствует перемещения органелл в крупных клетках с большими вакуолями. Элементы цитоскелета — микрофиламенты принимают участие в осуществлении данного движения, а его источником выступает АТФ.
Хлоропласты используют цитоплазматический поток оптимально располагаясь в клетке для получения максимума световой энергии при фотосинтезе.
Наблюдение цитоплазматического потока в 1830-х годах позволило биологам признать, что клетка является элементарной единицей строения всех живых организмов.
Содержание
Типы движения цитоплазмы
Основными типами движения цитоплазмы являются:
Различают также: спонтанное, постоянное и индуцированное внешними факторами (освещенностью, температурой, содержанием и концентрацией химических веществ, механическими воздействиями и т. д.).
Круговое движение
Характерно для клеток, у которых центральная часть занята крупной вакуолью, а цитоплазма сосредоточена вдоль стенок. В таких клетках цитоплазма движется по кругу в одном направлении. Полагают, что движение осуществляется за счет микрофиламентов. Хорошо заметно в листьях водных растений. Например элодеи (Elodea).
Струйчатое движение
Протекает в клетках многочисленными тонкими струйками во всех направлениях. Характерно для молодых клеток, в которых цитоплазма образует не только постенный слой, но и тяжи, пересекающие полость клетки и связанные с частью цитоплазмы, окружающей ядро. Хорошо заметно в волосках тыквы (Cucurbita), крапивы (Urtica).
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Эндоплазматический поток» в других словарях:
Цитоплазматический поток — Эндоплазматический, цитоплазматический поток движение цитоплазмы в клетках эукариотах. Свойственен как клеткам растений, так и клеткам животных. В некоторых одноклеточных эукариотах, например амёбе, цитоплазматический поток обеспечивает механизм… … Википедия
Аппарат Гольджи — и другие мембранные органеллы эукариотической клетки Аппарат (комплекс) Гольджи мембранная структура э … Википедия
ГЭРЛ — Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. Г … Википедия
Движения цитоплазмы и органоидов
Способы движения растений
Движения растений.
Лекция 14.
1. Способы движения растений
2. Движения цитоплазмы и органоидов
3. Локомоторные движения с помощью жгутиков
4. Верхушечный рост
5. Ростовые движения
5.1. Движения за счет роста растяжением
5.3. Ростовые настии
5.4. Круговые нутации
6. Тургорные обратимые движения
6.1. Медленные тургорные настические движения
6.3. Быстрые тургорные настические движения
Движение – перемещение организма или его частей в пространстве. Способность к активному движению – характерное свойство всех живых организмов. Двигательная активность необходима для питания, защиты и размножения. Однако вплоть до начала XIX века считалось, что растение не обладает ни чувствительностью, ни двигательной активностью. Так, Ж.Б. Ламарк в 1909 году в труде «Философия зоологии» писал, что растения никогда и ни в одной из своих частей не обладают чувствительностью, не имеют способности переваривать пищу и не совершают движений под влиянием раздражений. Действительно, у растений нет нервной и мышечной систем, растения, как правило, являются прикрепленными формами, но все они обладают способностью к движению. Эти движения обычно не удается увидеть непосредственно, так как происходят они очень медленно. Но внимательный наблюдатель может заметить, что верхушки побегов совершают круговые движения (нутации), растущие побеги и листовые пластинки поворачиваются в направлении односторонне падающего света (тропизмы), при смене дня и ночи открываются и закрываются цветки (настии). Это можно наблюдать с помощью цейтраферной (покадровой) киносъемки с показом в ускоренном темпе. Некоторые растения обладают быстрыми двигательными реакциями (сейсмонастии), сходными по скорости с движениями животных: захлопывание листа-ловушки у мухоловки, складывание листьев при ударе у мимозы стыдливой, движение тычинок василька и барбариса. Близки по скоростям у растений и животных также внутриклеточные движения (движения цитоплазмы и органоидов), а также локомоторные движения одноклеточных растений (таксисы), которые осуществляются с помощью жгутиков.
Способы движения растений можно классифицировать следующим образом:
Цитоплазма в растительных клетках находится в постоянном движении. На внешние и внутренние воздействия клетки отвечают изменением скорости этого движения вплоть до его остановки. Выделяют несколько типов движения цитоплазмы: колебательное (без упорядоченного перемещения клеточных компонентов), циркуляционное (у клеток с протоплазматическими тяжами, пересекающими вакуоль), ротационное (у клеток с большой центральной вакуолью), фонтанирующее (у клеток с верхушечным ростом), по типу прилива (в гифах грибов).
На движение цитоплазмы влияет содержание ионов кальция, т.к. он является важным регулятором структуры сократительных белков.
Такие крупные органоиды, как хлоропласты, не только пассивно переносятся с током цитоплазмы, но обладают и автономным движением. Для хлоропластов характерно быстрое вращательное движение. Этот процесс также является энергозатратным и осуществляется благодаря взаимодействию актина и миозина.
Рис.1. Схема механизма, обеспечивающего движение хлоропластов в клетках харовых водорослей. (Молекулы миозина взаимодействуют головками с филаментами актина, а хвостовой частью молекулы – с поверхностью хлоропласта)
Что влияет на движение цитоплазмы
нБФЕТЙБМЩ. мЙУФШС ЬМПДЕЙ (Elodea canadensis), ЧБММЙУОЕТЙЙ (Vallisneria spiralis), УФЕВЕМШ ФЩЛЧЩ ПВЩЛОПЧЕООПК (Cucurbita pepo), ФБММПНЩ УРЙТПЗЙТЩ (Spirogyra); УЕЛХОДПНЕТ.
пДОЙН ЙЪ ЧБЦОЕКЫЙИ УЧПКУФЧ ГЙФПРМБЪНЩ ЦЙЧПК ЛМЕФЛЙ СЧМСЕФУС ЕЕ УРПУПВОПУФШ Л ДЧЙЦЕОЙА. дЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ ЙЗТБЕФ ЧБЦОХА ТПМШ Ч ПУХЭЕУФЧМЕОЙЙ ПВНЕОБ Й ТБУРТЕДЕМЕОЙЙ ЧЕЭЕУФЧ ЧОХФТЙ ЛМЕФЛЙ, Б ФБЛЦЕ ИБТБЛФЕТЙЪХЕФ ХТПЧЕОШ ЦЙЪОЕДЕСФЕМШОПУФЙ ЛМЕФПЮОЩИ УФТХЛФХТ.
тБЪМЙЮБАФ ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ: УРПОФБООПЕ, РПУФПСООПЕ Й ЙОДХГЙТПЧБООПЕ ЧОЕЫОЙНЙ ЖБЛФПТБНЙ (ЙЪНЕОЕОЙЕН ПУЧЕЭЕООПУФЙ, ФЕНРЕТБФХТЩ, ИЙНЙЮЕУЛЙНЙ ЧЕЭЕУФЧБНЙ, НЕИБОЙЮЕУЛЙНЙ ЧПЪДЕКУФЧЙСНЙ Й Ф.Р.). пУОПЧОЩНЙ ФЙРБНЙ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ СЧМСАФУС ЛТХЗПЧПЕ (ЧТБЭБФЕМШОПЕ ЙМЙ ТПФБГЙПООПЕ), УФТХКЮБФПЕ Й ЛПМЕВБФЕМШОПЕ.
иПД ТБВПФЩ
ъБДБОЙЕ 1. рТПОБВМАДБФШ ЛТХЗПЧПЕ ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ РП РЕТЕНЕЭЕОЙА ИМПТПРМБУФПЧ Ч МЙУФЕ ЬМПДЕЙ (Elodea canadensis) ЙМЙ ЧБММЙУОЕТЙЙ (Vallisneria spiralis). уДЕМБФШ ТЙУХОПЛ.
рПУМЕДПЧБФЕМШОПУФШ ТБВПФЩ. мЙУФ ЬМПДЕЙ УПУФПЙФ ФПМШЛП ЙЪ ДЧХИ УМПЕЧ ЛМЕФПЛ, Й ЛБЦДЩК УМПК МЕЗЛП РТПУНБФТЙЧБЕФУС РПД НЙЛТПУЛПРПН. пФПТЧБФШ МЙУФ ЬМПДЕЙ, ЧВМЙЪЙ ПФ ЧЕТИХЫЛЙ РПВЕЗБ Й РПМПЦЙФШ ЕЗП Ч ЛБРМА ЧПДЩ, ЧЪСФПК ЙЪ УПУХДБ У ЬМПДЕЕК. пВЯЕЛФ ОБЛТЩФШ РПЛТПЧОЩН УФЕЛМПН Й ТБУУНПФТЕФШ УОБЮБМБ РТЙ НБМПН, Б ЪБФЕН РТЙ ВПМШЫПН ХЧЕМЙЮЕОЙЙ. пВТЩЧБОЙЕ МЙУФБ ЧЩЪЩЧБЕФ Ч ЕЗП ЛМЕФЛБИ ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ, ЛПФПТПЕ МЕЗЛП ОБВМАДБФШ РП РЕТЕНЕЭЕОЙА ИМПТПРМБУФПЧ Ч ПДОПН ОБРТБЧМЕОЙЙ ЧДПМШ ЛМЕФПЮОПК УФЕОЛЙ (ЛТХЗПЧПЕ ДЧЙЦЕОЙЕ). оБЙВПМЕЕ ЙОФЕОУЙЧОПЕ ДЧЙЦЕОЙЕ НПЦОП ХЧЙДЕФШ Ч ДМЙООЩИ ХЪЛЙИ ЛМЕФЛБИ УТЕДОЕК ЦЙМЛЙ МЙУФБ. ъБТЙУПЧБФШ 1-2 ЛМЕФЛЙ ЬМПДЕЙ, РПЛБЪБЧ ЛМЕФПЮОХА ПВПМПЮЛХ, РПУФЕООЩК УМПК ГЙФПРМБЪНЩ Й РМБУФЙДЩ Ч ТБЪОПН РПМПЦЕОЙЙ. оБРТБЧМЕОЙЕ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ РПЛБЪБФШ УФТЕМЛБНЙ (ТЙУ. 20, б).
фБЛПЕ ЦЕ ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ, ЛБЛ Й Ч ЛМЕФЛБИ ЬМПДЕЙ, НПЦОП ОБВМАДБФШ Ч ЛМЕФЛБИ МЙУФБ ЧПДОПЗП ТБУФЕОЙС ЧБММЙУОЕТЙЙ. дМС ЬФПЗП ПФ МЙУФПЧПК РМБУФЙОЛЙ ПУФТПК ВТЙФЧПК ПФТЕЪБФШ ОЕВПМШЫПК ЛХУПЮЕЛ, УФБТБСУШ ЛБЛ НПЦОП НЕОШЫЕ ФТБЧНЙТПЧБФШ МЙУФ, РПНЕУФЙФШ ЕЗП Ч ЛБРМА ЧПДЩ Й ТБУУНПФТЕФШ РПД НЙЛТПУЛПРПН. дЕМБФШ УТЕЪЩ У МЙУФБ ОЕ ТЕЛПНЕОДХЕФУС, ФБЛ ЛБЛ ЛМЕФЛЙ РТЙ ЬФПН УЙМШОП ФТБЧНЙТХАФУС, Й ДЧЙЦЕОЙЕ Ч ОЙИ ПУФБОБЧМЙЧБЕФУС.
ъБДБОЙЕ 2. рТПОБВМАДБФШ УФТХКЮБФПЕ ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ РП РЕТЕНЕЭЕОЙА ЪЕТОЙУФЩИ ЧЛМАЮЕОЙК Ч ЛМЕФЛБИ ЧПМПУЛБ ЬРЙДЕТНЩ УФЕВМС ФЩЛЧЩ (Cucurbita pepo) (ТЙУ. 20, в). уДЕМБФШ ТЙУХОПЛ.
рПУМЕДПЧБФЕМШОПУФШ ТБВПФЩ. рТЙЗПФПЧЙФШ ЧТЕНЕООЩК НЙЛТПРТЕРБТБФ ЧПМПУЛБ У ЬРЙДЕТНЩ УФЕВМС ФЩЛЧЩ (ТЙУ. 20, в1). рТЙ НБМПН ХЧЕМЙЮЕОЙЙ ОБКФЙ ВБЪБМШОХА ЛМЕФЛХ ЧПМПУЛБ Й ЪБФЕН РЕТЕЧЕУФЙ ОБ ВПМШЫПЕ ХЧЕМЙЮЕОЙЕ. пВТБФЙФШ ЧОЙНБОЙЕ ОБ РПУФЕООПЕ ТБУРПМПЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ, ПФ ЛПФПТПК ПФИПДСФ ЕЕ ФПОЛЙЕ ФСЦЙ, РЕТЕУЕЛБАЭЙЕ ЧБЛХПМШ, УПЕДЙОССУШ Ч ГЕОФТЕ ЛМЕФЛЙ Ч СДЕТОЩК ЛБТНБЫЕЛ. ч ФСЦБИ ЧЙДОП УФТХКЮБФПЕ ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ, ЛПФПТПЕ ЪБНЕФОП ЧУМЕДУФЧЙЕ РЕТЕНЕЭЕОЙС ЪЕТОЙУФЩИ ЧЛМАЮЕОЙК. рТЙ ВПМШЫПН ХЧЕМЙЮЕОЙЙ ЪБТЙУПЧБФШ ПДОХ ЛМЕФЛХ ЧПМПУЛБ, ПФНЕФЙФШ ПВПМПЮЛХ, СДТП, РПМПЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ Й ЕЕ УФТХКЮБФПЕ ДЧЙЦЕОЙЕ (РПЛБЪБФШ УФТЕМЛБНЙ).
тЙУ. 20. фЙРЩ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ:
ъБДБОЙЕ 3. рТПОБВМАДБФШ ЛПМЕВБФЕМШОПЕ (ВЕУРПТСДПЮОПЕ) ДЧЙЦЕОЙЕ Ч ЛМЕФЛБИ ЧПДПТПУМЙ УРЙТПЗЙТЩ (Spirogyra) РП РЕТЕНЕЭЕОЙА НЕМЛЙИ ЧЛМАЮЕОЙК, УЛПМШЪСЭЙИ ЧП ЧОХФТЕООЕН УМПЕ ГЙФПРМБЪНЩ, ОБИПДСЭЙИУС ОБ ЗТБОЙГЕ У ЧБЛХПМША.
рПУМЕДПЧБФЕМШОПУФШ ТБВПФЩ. у РПНПЭША РТЕРБТПЧБМШОПК ЙЗМЩ РПНЕУФЙФШ ОЙФЙ УРЙТПЗЙТЩ (Spirogyra) ОБ РТЕДНЕФОПЕ УФЕЛМП Ч ЛБРМА ЧПДЩ, ОБЛТЩФШ РПЛТПЧОЩН УФЕЛМПН Й ТБУУНПФТЕФШ РПД НЙЛТПУЛПРПН. рТЙ ЛПМЕВБФЕМШОПН ДЧЙЦЕОЙЙ ОЕФ ХРПТСДПЮЕООПЗП РЕТЕНЕЭЕОЙС ЛМЕФПЮОЩИ ЛПНРПОЕОФПЧ: ПДОЙ ЮБУФЙГЩ ДЧЙЦХФУС Л ГЕОФТХ, ДТХЗЙЕ Л РЕТЙЖЕТЙЙ, ФТЕФШЙ ОБИПДСФУС Ч РПЛПЕ (ТЙУ. 20, ч). дЧЙЦЕОЙЕ ЙНЕЕФ ОЕХУФПКЮЙЧЩК Й УМХЮБКОЩК ИБТБЛФЕТ, ПДОБЛП ПОП ОЕ СЧМСЕФУС УПЧЕТЫЕООП ВЕУРПТСДПЮОЩН, ЛБЛ, ОБРТЙНЕТ, ВТПХОПЧУЛПЕ.
ъБДБОЙЕ 4. пРТЕДЕМЙФШ УЛПТПУФШ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ ОБ ПДОПН ЙЪ РТЕРБТБФПЧ, ЙУРПМШЪХЕНЩИ Ч РЕТЧПН ЪБДБОЙЙ.
рПУМЕДПЧБФЕМШОПУФШ ТБВПФЩ. дМС ПРТЕДЕМЕОЙС УЛПТПУФЙ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ ЙУРПМШЪПЧБФШ УЕЛХОДПНЕТ Й ПЛХМСТОХА МЙОЕКЛХ, РПНЕЭЕООХА Ч ПЛХМСТ НЙЛТПУЛПРБ. у РПНПЭША УЕЛХОДПНЕТБ ПФУЮЙФБФШ ЧТЕНС, Ч ФЕЮЕОЙЕ ЛПФПТПЗП ИМПТПРМБУФ ЙМЙ ДТХЗБС ДЧЙЦХЭБСУС ЮБУФЙГБ РТПИПДЙФ ТБУУФПСОЙЕ НЕЦДХ ДЧХНС ЧЩВТБООЩНЙ ДЕМЕОЙСНЙ ПЛХМСТОПК МЙОЕКЛЙ. фБЛЙЕ ЙЪНЕТЕОЙС Ч ПДОПК Й ФПК ЦЕ ЛМЕФЛЕ РТПЧЕУФЙ 3 ТБЪБ. рП ОЙН ТБУУЮЙФБФШ УТЕДОАА ЧЕМЙЮЙОХ Й УТЕДОАА УЛПТПУФШ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ. пОБ ЧЩТБЦБЕФУС ЮЙУМПН ДЕМЕОЙК ПЛХМСТОПК МЙОЕКЛЙ, РТПКДЕООЩИ ДЧЙЦХЭЕКУС ЮБУФЙГЕК ЪБ 1 УЕЛ. еУМЙ ЙЪЧЕУФОБ ГЕОБ ДЕМЕОЙС ПЛХМСТОПК МЙОЕКЛЙ РТЙ ДБООПН ХЧЕМЙЮЕОЙЙ НЙЛТПУЛПРБ, ФП УЛПТПУФШ ДЧЙЦЕОЙС НПЦОП ОБКФЙ, РПДЕМЙЧ ЧЕМЙЮЙОХ ТБУУФПСОЙС Ч НЙЛТПНЕФТБИ ОБ ЮЙУМП УЕЛХОД, ЪБ ЛПФПТПЕ ДЧЙЦХЭБСУС ЮБУФЙГБ РТПИПДЙФ ЬФП ТБУУФПСОЙЕ (НЛН/У).
ъБФЕН РПНЕУФЙФШ РТЕРБТБФ Ч ФЕТНПУФБФ ОБ 5 НЙОХФ Й ПРТЕДЕМЙФШ УТЕДОАА УЛПТПУФШ РЕТЕНЕЭЕОЙС ИМПТПРМБУФПЧ РПУМЕ ЧПЪДЕКУФЧЙС ОБ ОЙИ РПЧЩЫЕООПК ФЕНРЕТБФХТПК. йЪНЕТЕОЙС РТПЧЕУФЙ Ч ПДОЙИ Й ФЕИ ЦЕ ЛМЕФЛБИ ДП Й РПУМЕ ЧПЪДЕКУФЧЙС.
лПОФТПМШОЩЕ ЧПРТПУЩ
1. у ЮЕН УЧСЪБОП ДЧЙЦЕОЙЕ ГЙФПРМБЪНЩ? нПЦЕФ МЙ ПОП РТПЙУИПДЙФШ Ч НЕТФЧЩИ ЛМЕФЛБИ?
2. оБЪЧБФШ ФЙРЩ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ.
3. ч ЮЕН ПФМЙЮЙЕ ЧТБЭБФЕМШОПЗП ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ ПФ УФТХКЮБФПЗП?
4. лБЛБС ПУПВЕООПУФШ Ч УФТХЛФХТЕ ЛМЕФЛЙ ПРТЕДЕМСЕФ ОБМЙЮЙЕ ФПЗП ЙМЙ ДТХЗПЗП ФЙРБ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ?
5. нПЦЕФ МЙ СДТП ОБИПДЙФШУС Ч ЧБЛХПМЙ?
6. лБЛ ПРТЕДЕМЙФШ УЛПТПУФШ ДЧЙЦЕОЙС ГЙФПРМБЪНЩ?
Движение цитоплазмы (циклоз)
Что такое движение цитоплазмы
Цитоплазма является неотъемлемой частью любой эукариотической клетки. В этой полужидкой прозрачной субстанции содержатся все важнейшие органеллы (органоиды) клетки, а также ядро, в котором содержится генетическая информация. Но в ходе жизнедеятельности клетки цитоплазма не может пребывать в статичном состоянии. На протяжении всего жизненного цикла клетки цитоплазма находится в постоянном движении. Это называется эндоплазматическим (цитоплазматическим) потоком, или циклозом.
Цитоплазма движется вместе с находящимися внутри клетки органоидами. За счёт циклоза они меняют своё местоположение. При этом циклоз происходит во всех клетках эукариот. То есть, в животных, растительных и даже в грибных клетках. И, если упрощать, у движения цитоплазмы важнейшая роль в обменных процессах в клетке и в процессах распределения веществ внутри неё. Иными словами, доставляет воздух, те или иные микроэлементы и вещества конкретным органоидам, а другие вещества от этих органоидов уносит, и даже участвует в выведении из клетки вредных веществ и формировании запасов энергии, необходимой для работоспособности клетки. Также цитоплазматический поток позволяет определять состояние клеточных структур.
Интересно, что циклоз является одним из самых чувствительных показателей клеточной жизнедеятельности, поскольку многие воздействия, даже самые, на первый взгляд, незначительные, могут или ускорить движение цитоплазмы, или замедлить его, а то и остановить. В одноклеточных же организмах (как пример – амёба) движение цитоплазмы также позволяет этим организмам двигаться.
Важно знать, что открытие циклоза в 30-х годах XIX века имело поистине колоссальное значение в биологии. Ведь именно это явление и позволило учёным начать считать в качестве элементарной единицы строения всех живых организмов на Земле клетку.
Циклоз может осуществляться с разной скоростью, а также имеет разные типы, к примеру, цитоплазма может двигаться по круговому, или вращательному (ротационному) типу, по струйному, по колебательному типу. Но он свойственен всем видам клеток эукариот. И тем не менее, учёным и лаборантам привычнее изучать вопросы движения цитоплазмы именно на примере растительных клеток, причём, как у одноклеточных растений, так и у многоклеточных.
Какое значение для растения имеет движение цитоплазмы
Растительные и животные клетки хоть и относятся к эукариотическим, но при этом значительно отличаются друг от друга. Так, и у животных, и у растительных клеток ядро может быть только одним, однако у животных клеток нет клеточной оболочки, пластид и вакуолей (последние если и встречаются в животных клетках, то только мелкие), а в качестве основного запасного углевода для клеток служит гликоген.
В растительных клетках обязательно присутствуют пластиды и вакуоли крупного размера, они окружены клеточной оболочкой, строительным материалом которой является целлюлоза, а запасным веществом является крахмал. На этом фоне выделяются клетки грибов (которые тоже являются эукариотическими): как у животных клеток, в грибных нет вакуолей (либо таковые встречаются в маленьком размере) и пластид, а запасным веществом является гликоген.
И при этом у грибных клеток есть клеточная оболочка, как у растительных, но материалом для оболочки служит не целлюлоза, а хитин. И самое невероятное – в клетках грибов не одно ядро, а два и даже больше. Но есть кое-что общее у клеток и грибов, и животных, и растений. У них всех есть цитоплазма, которая не может пребывать в статичном положении.
Но нужно акцентировать внимание на растительных клетках. Ведь циклоз для них играет очень важную роль. Дело в том, что за счёт циклоза оказывается возможным перемещение внутри клетки различных питательных веществ и полезных микроэлементов, обеспечивающих здоровое существование как самой клетки, так и всего организма. И более высокий уровень жизнедеятельности ускоряет процесс циклоза.
Соответственно, полная остановка циклоза возможна лишь в одном случае – при гибели клетки. Также в растительных клетках циклоз помогает осуществлять процесс фотосинтеза. Ведь благодаря движению цитоплазмы хлоропласты, дающие растениям зелёный цвет и осуществляющие фотосинтез, способны принять оптимальное положение, чтобы в процессе фотосинтеза клетка могла получать наибольшее количество световой энергии.
Типы движения цитоплазмы
В качестве основных типов циклоза рассматриваются три типа, а именно: круговое движение (его ещё называют вращательным или ротационным), струйчатое движение и колебательное движение. Но помимо этих видов также выделают и другие типы наподобие спонтанного движения, постоянного движения и движения, индуцированного внешними факторами.
В качестве таковых выделяются освещённость, механическое воздействие, температура, содержание и концентрация химических соединений и веществ, а также их изменения. Также дополнительно выделяют фонтанирующее (которое является промежуточным между круговым и струйчатым) и прерывистое движение (осуществляется толчками, подобно пульсу).
Круговое (вращательное или ротационное) движение цитоплазмы
Лучше всего особенности циклоза, в том числе и типов движения цитоплазмы, определяются на примере растительных клеток. К примеру, особенности вращательного (ротационного или кругового) движения легко определяются за счёт органоидов. Ведь круговое движение свойственно цитоплазме тех клеток, в центре которых расположена крупная вакуоль, а цитозоль и другие органоиды из-за этого смещены к стенкам.
В таких условиях движение по кругу в одном и том же направлении – единственно возможный вариант движения. И как раз в этом типе движения особенно заметно влияние микрофиламентов, которые и являются главной движущей силой циклоза, но об этом чуть позже. Лучше всего такого рода движение цитоплазмы распознаётся в клетках листьев водных растений, корневых волосков, пыльцевых трубок. Вращательное (круговое, ротационное) движение нередко свойственно зрелым или стареющим клеткам.
Струйчатое движение цитоплазмы
Струйчатое движение (его также называют циркуляционным) куда более сложное. В некоторых клетках (к примеру, в клетках волосков крапивы или молодых волосков тыквы, а также в клетках ягод снежноягодника) цитоплазма перетекает во все стороны множеством тонких струек. Чаще всего такое движение цитоплазмы есть у молодых растительных клеток, в цитоплазме которых есть определенные протоплазматические тяжи, что проходят через полость клетки и соединяют участки цитоплазмы возле (или вокруг) ядра с участками у стенок. Сквозь такие тяжи цитоплазма и перетекает. При этом направление движения с течением времени может изменяться.
Колебательное движение цитоплазмы
Колебательное движение, в свою очередь, называют самым простым типом движения цитоплазмы. В тех клетках (в частности, в клетках водорослей спирогиры, сцеплянок), в которых присутствует данный тип циклоза, мелкие частицы цитоплазмы (а точнее, её внутреннего слоя) способны плавно скользить в одном и том же направлении.
Спонтанное движение цитоплазмы
Другое название спонтанного движения – первичное (вторичным называется то движение цитоплазмы, что индуцировано внешними факторами). Из этого можно понять (равно, как и из названия), что в некоторых клетках (как пример – клетки водорослей хары, нителлы, а также клетки корневых волосков у многих видов растений) циклоз может начаться внезапно, без воздействий извне, и осуществляться самопроизвольно.
Постоянное движение цитоплазмы
Противоположностью спонтанного движения цитоплазмы является постоянное, то есть, такой процесс циклоза, который осуществляется непрерывно и без изменений. Такой тип циклоза встречается в клетках листьев растений, и нередко именно он является ещё и колебательным.
Движение цитоплазмы, индуцированное внешними факторами
Некоторые растительные клетки (в частности, клетки валлиснерии или элодеи) имеют такую особенность циклоза. Цитоплазма начинает двигаться, либо ускоряет движение под воздействием внешних факторов. Так, на биохимическом уровне катализаторами для этих процессов могут послужить вещества наподобие альфа-аминокислот, солей металлов, гетероауксина, сапонина, гистидина, серной кислоты, спирта, эфира, но при этом, например, и видимый свет может запустить или ускорить процесс.
Этим можно объяснить то, почему важно регулярно поливать комнатные, садовые и огородные растения, обеспечивать их доступ к теплу, к солнечному свету (или к свету в принципе), к свежему воздуху. Ведь это ускоряет движение цитоплазмы и улучшает показатели жизнедеятельности не только отдельных клеток, но и растений целиком. Индуцированное движение по-другому может называться вторичным (первичным является спонтанное движение).
Скорость движения цитоплазмы
Движение цитоплазмы в среднем может осуществляться со скоростью 0,2-0,6 мм в минуту. При этом в отдельных клетках разных растений циклоз может осуществляться ещё медленнее, а в других (как, например, в междоузлиях водорослей хары) в разы быстрее (в данном случае – 6 мм в минуту), и по мере интенсификации показателей жизнедеятельности клетки скорость циклоза тоже может увеличиваться.
Как наблюдать движение цитоплазмы
Главное, что позволяет сделать вывод о том, что в клетке происходит циклоз – это органеллы (органоиды), которые двигаются, меняют местоположение внутри клетки. Особенно хорошо заметно движение органоидов в больших клетках, в которых есть вакуоли крупного размера. При наблюдении за клетками растений в микроскоп лучше всего получается разглядеть движение пластид, в том числе хлоропластов. Именно по их движению можно определить не только сам факт наличия циклоза, но и тип движения цитоплазмы.
Но не менее важно знать и то, что позволяет осуществляться циклозу. Сам процесс движения цитоплазмы осуществляется с помощью особых элементов клеточного скелета (также называется цитоскелетом), называемых микрофиламентами. По сути, это нити, диаметр которых варьируется от 6 до 8 нанометров, и материалом которых служит глобулярный белок актин. Микрофиламенты присутствуют во всех эукариотических клетках, но как раз за счёт микрофиламентов и происходит процесс циклоза именно в растительных клетках. Ещё циклоз возможен благодаря микротрубочкам из тубулина. Источником эндоплазматического потока является источник энергии всех биохимических процессов и реакций на клеточном уровне – аденозинтрифосфат, или АТФ.
Осмос, плазмолиз и деплазмолиз
Цитоплазма способна не только к постоянному движению, но к сжатию и расширению. Но есть и такие ситуации, когда сжимается не только цитоплазма, но всё, что в пределах клеточной оболочки, и тут дело не в особенностях циклоза. В растительных клетках также есть такое явление, как плазмолиз, и оно затрагивает весь протопласт (а это всё внутреннее содержимое клетки – цитоплазма с органоидами, ядро – вместе с клеточной мембраной).
Плазмолизом называется процесс отслоения протопласта от клеточных стенок. Такое возможно в гипертонических растворах. К плазмолизу могут быть способны только клетки с плотной клеточной стенкой, то есть, растительные и грибные клетки, а также клетки у больших бактерий, тогда как животные клетки в гипертоническом растворе (то есть, в растворе, концентрация вещества в котором превышает концентрацию внутриклеточных жидкостей, которые оказываются вытеснены из клетки в результате наружного давления) просто сжимаются, но без отслоения протопласта.
Перед плазмолизом пропадает клеточный тургор (то есть, напряжение клеточных оболочек). Плазмолиз и его характер определяется несколькими факторами, среди которых – вязкость цитоплазмы, разница осмотического давления внутри клетки и вне её, химический состав наружного раствора и его токсичность, размер, форма и количество вакуолей, количество и характер плазмодесм (так называют цитоплазматические нити, которые соединяют растительную клетку с соседними).
Плазмолиз может быть нескольких видов: уголковым, вогнутым и выпуклым. При уголковом плазмолизе протопласт отслаивается от клеточной стенки лишь на некоторых участках; при вогнутом – отслаивается от большей части стенки; при выпуклом происходит полное отслоение протопласта, и клетка в итоге погибает, поскольку выпуклый плазмолиз становится необратимым.
При этом вогнутый плазмолиз можно обратить вспять, если клетка окажется окружена гипотоническим раствором, сжавшаяся из-за утери жидкости клетка восполняет недостающую жидкость, и происходит то, что является противоположностью плазмолиза – деплазмолизом. Ещё учёные выделяют судорожный плазмолиз, который похож на выпуклый за исключением того, что протопласт всё же сохраняет связь со стенкой за счёт цитоплазматических нитей. Удлинённые клетки могут быть подвержены колпачковому плазмолизу.
Деплазмолизом называется восстановление полной связи протопласта растительных клеток с клеточной стенкой, восстановление его исходного состояния и нормального тургора. Деплазмолиз возможен в гипотоническом растворе или в воде, и этот процесс, в отличие от плазмолиза, не отличается промежуточными формами (коих нет), и потому происходит в разы быстрее.
Явления плазмолиза и деплазмолиза напрямую связаны с осмосом. Так называется диффузионное проникновение вещества-растворителя сквозь полупроницаемые мембраны, которые удерживают раствор или растворы вещества в разных концентрациях. И осмос непосредственно связан с циклозом, ведь именно за счёт осмоса в эукариотическую клетку попадает вода, а следовательно – и содержащиеся в ней вещества, которые при движении цитоплазмы попадают к тем или другим органоидам, которые занимаются усвоением этих веществ.
К тому же, благодаря осмосу увеличивается вакуоль в растительной клетке, и это позволяет обеспечивать постоянное напряжение, или внутриклеточный тургор. Осмос позволяет растениям быть более упругими, помогает отдельным видам двигаться через усы или лианы, а также позволяет переносить питательные вещества по стволам деревьев.