Цитоплазма клетки

Цитоплазма – это часть клетки, занимающая все пространство между ядром клетки и ее плазматической мембраной. Соотношение долей объема клетки, приходящихся на цитоплазму и ядро сильно варьирует и зависит от функциональной деятельности клеток. У лимфоцитов, например, объем цитоплазмы примерно равен объему ядра, тогда как у клеток печени, осуществляющих многообразные метаболические процессы, ядро занимает лишь 6% от общего объема, а все остальное занято цитоплазмой.

В цитоплазме эукариотических клеток выделяют разнообразные органеллы (или органоиды), включения и водянистое основное вещество - цитозоль (гиалоплазму). Органеллы – обязательные составные компоненты, присущие любой клетке. По морфологическим признакам и молекулярной организации органеллы образуют две группы: мембранные, отделенные от цитозоля собственной мембраной (их может быть и две), и немембранные. В свою очередь мембранные органеллы подразделяются на одномембранные, включающие органеллы вакуолярной системы (эндоплазматическая сеть – ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли растений), а также пероксисомы и двумембранные: митохондрии и растительные пластиды. Немембранное строение имеют рибосомы и элементы опорно-двигательной системы клетки, которые представлены микрофиламентами, микротрубочками и промежуточными филаментами, также присутствующими в большинстве эукариотических клеток. Кроме того, некоторые клетки содержат специализированные структуры, такие как реснички и жгутики, позволяющиеся клеткам перемещаться в пространстве. У животных клеток встречаются особые сократительные структуры – миофибриллы, благодаря которым происходит мышечное движение отдельных органов, частей организма и перемещение организма в целом. Многие клетки (за исключением клеток высших растений) имеют клеточный центр, участвующий в обеспечении пространственной организации клетки и процессе ее деления.

Включения, в отличие от органелл, не являются обязательными компонентами клетки. Они представлены отложениями запасных веществ, таких как крахмал у растений, гликоген у грибов и животных, жиров, а также выведенными из метаболизма скоплениями веществ различной химической природы (пигменты у животных, кристаллы солей у растений).

Цитозоль заполняет все пространство цитоплазмы между мембранными органеллами и включениями, составляя жидкую фазу цитоплазмы клетки. В нем около 90% от общей массы всех веществ приходится на долю воды, в которой растворены ионы и малые молекулы, жирные кислоты, нуклеотиды, витамины, растворимые газы. В то же время, благодаря присутствию высокомолекулярных веществ консистенция цитозоля приближается к состоянию геля. Коллоидные свойства цитозоля определяются главным образом белками, содержание которых здесь составляет 20% от сухой массы цитозоля.

На расположенных в цитозоле рибосомах синтезируются белки, из которых одна часть остается в нем в качестве постоянных компонентов, другая - транспортируется в различные участки клетки: ядро, митохондрии, пластиды, пероксисомы. Такие белки должны обладать специальными сигнальными последовательностями, которые узнаются соответствующими структурами.

Белковые филаменты образуют структурный каркас цитоплазмы - цитоскелет. Цитоскелет выполняет не только опорную функцию, но и участвует в изменении агрегатного состояния цитозоля, обеспечивая переходы геля в менее вязкую фазу – золь и обратный процесс. Благодаря этому осуществляется движение отдельных участков цитоплазмы, а также перемещение клетки в целом. При помощи других белковых молекул осуществляется движение отдельных компонентов цитоплазмы.

В состав цитозоля входит ряд ферментов промежуточного обмена, при участии которых протекают некоторые метаболические процессы, например, гликолиз, синтез жирных кислот, нуклеотидов и некоторых аминокислот.