Взаємодія мембран в еукаріотичні клітині.

У еукаріотичних клітинах є система внутрішньоклітинних мембран, які поділяють її на компартменти. Одна з функцій компартментів – забезпечення можливості одночасного здійснення багатьох несумісних біологічних процесів.

Розрізняють такі основні клітинні компартменти: ЕПС, комплекс Гольджі, мітохондрії, пластиди, лізосоми, ядро.

Плазматична мембрана еукаріотичних клітин тісно пов’язана , а в певних місцях становить єдине ціле, з мембранами ЕПС. Вони поділяють клітину на велику кількість комірок, що відіграє важливу роль у регуляції внутрішньоклітинних ферментативних систем, транспорті речовин та перебігу процесів обміну. Мембрани ЕПС безпосередньо пов’язані з мембранами комплексу Гольджі, який забезпечує зберігання, пакування і транспорт речовин, синтезованих ЕПС або ним самим.

За допомогою комплексу Гольджі відтворюються різні мембранні структури клітин, зокрема, лізосоми, формуються нові плазматичні мембрани і клітинні стінки під час поділу рослинних клітин.

Лізосоми здатні зливатись з піноцитозними чи фагоцитозними пухирцями.

З мембран ЕПС утворюється ядерна оболонка після поділу клітин. Так, зовнішня ядерна мембрана є продовженням мембран ЕПС, і на її поверхні можуть розміщуватись рибосоми.

Мітохондрії і пластиди вкриті подвійною мембраною. Внутрішня мембрана утворює вгини. Ці органели самовідтворюються поділом і не мають прямих зв’язків з іншими мембранними структурами клітини.

Таким чином, єдина мембранна система клітини становить комплекс мембранних структур, пов’язано між собою просторово та функціонально.

Цитоплазма та її компоненти. Гіалоплазма. Клітинні включення.

Внутрішній вміст клітини, за винятком ядра, називають цитоплазмою. Цитоплазма становить собою неоднорідний колоїдний розчин – гіалоплазми з розташованими в ній органелами та іншими структурами.

Гіалоплазма (основна плазма або матрикс цитоплазми) – це прозорий розчин органічних та неорганічних сполук у воді ( вода становить 50 або 90%).

Гіалоплазма перебуває в рідкому (золь) або драглистому(гель) станах, причому різні її ділянки водночас можуть бути у різних станах. Перехід від одного стану до іншого зумовлений концентрацією іонів кальцію, АТФ та частковою денатурацією чи ренатурацією – актину.

Фізичний стан гіалоплазми регулює швидкість перебігу біохімічних процесів: чим вона густіша, тим повільніші хімічні реакції.

Гіалоплазма як внутрішнє середовище клітини:

- об’єднує всі клітинні структури і забезпечує їхню взаємодію;

- в ній відбувається транспорт речовин;

- перебігає частина процесів пластичного та енергетичного обміну.

В живій клітині спостерігається постійний рух цитоплазми, який називають циклозом.

Клітинні включення.

Включення – це тимчасові компоненти клітин, що містять продукти обміну речовин у вигляді гранул, кристалів або крапель. Вони містяться у цитоплазмі чи клітинному соку вакуолей рослинних клітин.

На відміну від органел, це не обов’язково компоненти клітини, а продукти клітинного обміну речовин – запасні поживні речовини (жир, глікоген, крохмаль), пігменти(барвники), білкові гранули(бобові рослини), рідкі жири(арахіс) тощо.

У цитоплазмі клітин багатьох організмів є нерозчинні продукти обміну: солі сечовини, кристали щавлевокислого кальцію тощо.

Одномембранні органели.

ЕПС, комплекс Гольджі, лізосоми.

ЕПС

ЕПС – це система порожнин у вигляді канальців, що сполучаються між собою та обмежені мембраною.

Діаметр канальців перевищує 50нм, їхні потовщення називають – цистернами.

Подібно до компонентів цитоскелету мембрани полярні: з одного кінця вони нарощуються, а з іншого вони розпадаються на окремі фрагменти.

Розрізняють два види ендоплазматичної сітки – шорстку (гранулярну) та гладеньку (агранулярну).

Гладенька ЕПС не має на своїх мембранах рибосом. Вона є похідною від шорсткої, тому їхні мембрани безпосередньо переходять одна в одну.

Функції:

• на мембранах гладенької ЕПС синтезуються: стероїдні гормони, ліпіди, вуглеводи, які можуть накопичуватись в її порожнинах;

• на них відбувається обмін деяких полісахаридів (наприклад, глікогену);

• у порожнинах цієї ЕПС (наприклад, у клітинах печінки) накопичуються токсичні сполуки, які знешкоджуються за допомогою окислювальних ферментів і виводяться з клітини;

• за участю ЕПС формується ядерна оболонка в період між поділами клітини.

Гранулярна ЕПС. На мембранах шорсткої ЕПС розміщені рибосоми, які під час біосинтезу білка утворюють комплекси з іРНК – полірибосоми (полісоми).

Функції:

• на мембранах шорсткої ЕПС відбувається біосинтез білка;

• ці мембрани також розподіляють синтезовані білки між різними частинами клітини, зокрема по них білки транспортуються до комплексу Гольджі або виводяться назовні;

• білки, що надходять до порожнин шорсткої ЕПС, можуть там накопичуватись, «дозрівати» та набувати притаманної їм конфігурації, приєднувати до себе небілкові частини;

• шорстка ЕПС бере участь у синтезі компонентів клітинних мембран.