Протопласт состоит из ядра, цитоплазмы и вакуоли, а цитоплазма — из органелл и цитозоля. Оргапелла — часть клетки, имеющая особое строение и выполняющая определенные функции. Цитозоль, или гиалоплазма, — это раствор, в который погружены органеллы.
В настоящее время существуют методы выделения протопластов из клеток. Для этого клетки помещают в гипертонический раствор какого-нибудь плазмолитика, например соли, и ферментов — целлюлазы, гемицеллюлазы, пектиназы. Плазмолитиком называется вещество, вызывающее плазмолиз. Плазмолиз — процесс отделения протопласта от клеточной стенки (рис. 1.6). С помощью ферментов разрушается клеточная стенка, а протопласт при этом сохраняется.
Рис. 1.6. Плазмолиз1:
а — выпуклый; б — вогнутый
Химический состав протопласта очень сложен. В клетке содержится 1010—1012 молекул различных веществ. В состав протопласта входят вода (75—85%), органические и минеральные вещества. Органические вещества представлены аминокислотами, белками, монои полисахаридами, нуклеиновыми кислотами, жирами, нуклеопротеидами, липопротеидами, пигментами и др. Сложные органические молекулы, особенно макромолекулы, в природе синтезируются только живыми организмами. Их биосинтез происходит с помощью ферментов (см. параграф 1.2). Большинство органических веществ клетки (60%) не растворяется в воде. Это очень важно, так как содержащая много воды клетка в противном случае превратилась бы в раствор, а не представляла бы собой хорошо организованную систему, имеющую органеллы. Кроме того, клетки содержат большое количество ионов.
В клетке вещества находятся в динамическом состоянии, т. е. они участвуют в разных химических реакциях, в результате которых одни вещества превращаются в другие. Из одного и того же вещества в разное время могут образоваться различные соединения. Это зависит от того, какое вещество нужно клетке в данный момент. Например, пировиноградная кислота (СН3СОСООН) может превратиться в углекислый газ и воду, спирт, аминокислоту или использоваться для синтеза жира.[1]
Таким образом, сложность химического состава — одна из важнейших особенностей протопласта и клетки в целом.
- [1] Цит. по: Максимов II. А. Краткий курс физиологии растений. М.: Гос. изд-во сельхоз. литературы, 1958.