9.Органеллы. Определения и классификации .Органеллы общего и специального назначения.Мембранные инемембранные органеллы

Органеллы (или органоиды) - внутриклеточные (иногда частично внешнеклеточные) структуры, выполняющие различные функции для поддержания деятельностиклетки. Фактически это большие биомолекулярные комплексы. В самом широком смысле любая клетка состоит из мембраны и цитоплазмы, однако их не причисляют к органеллам. Также к органеллам не относят мелкие белковые комплексы типа рецепторов, каналов, ферментов и т.п.; впрочем, эта грань довольно условна. Наибольшим количеством органелл обладают эукариоты.

Минимально необходимыми органеллами для любой клетки являются рибосомы и некая разновидность ДНК-содержащего ядра (у прокариот - нуклеоид). Также встречаются:

• эндосимбионты - бывшие свободноживущие клетки, связанные предками эукариот: митохондрии, пластиды

• эндомембранные комплексы: комплекс Гольджи, эндоплазматический ретикулум, вакуоли, везикулы, лизосомы, ...

• центросомы - у животных и некоторых грибов

• цитоскелет

• жгутики

Общие органеллы, присущие всем клеткам и обеспечивающие различные стороны жизнедеятельности клетки. Они в свою очередь делятся на:

мембранные органеллы:

• митохондрии,

• эндоплазматическая сеть,

• пластинчатый комплекс,

• лизосомы,

• пероксисомы;

немембранные органеллы:

• рибосомы,

• клеточный центр,

• микротрубочки,

• микрофибриллы,

• микрофиламенты.

Специальные органеллы, имеющиеся в цитоплазме только определенных клеток и выполняющие специфические функции этих клеток, делятся на:

цитоплазматические:

• миофибриллы,

• нейрофибриллы,

• тонофибриллы;

органеллы клеточной поверхности:

• реснички,

• жгутики.

Общая характеристика мембранных органелл

Все разновидности мембранных органелл имеют общий принцип строения:

• они представляют собой замкнутые и изолированные участки в гиалоплазме (компарменты), имеющие свою внутреннюю среду;

• стенка их состоит из билипидной мембраны и белков, подобно плазмолемме, однако имеются и некоторые особенности:

• толщина билипидных мембран органелл меньше (7 нм), чем в плазмолемме (10 нм);

• мембраны отличаются по количеству и качеству белков, встроенных в мембраны.

Однако тот факт, что мембраны имеют общий принцип строения позволяет мембранам органелл и плазмолеммы взаимодействовать друг с другом - встраиваться, сливаться, разъединяться, отшнуровываться. Этим достигается рециркуляция мембран. Общий принцип строения мембран объясняется тем, что все они образуются в эндоплазматической сети, а их структурная и функциональная специализация происходит в основном в пластинчатом комплексе

10. Включения .Определения и классификации. Значение в жизнидеятельности клеток и организмы .Строение и химический состав различных видов вкючения.

Включения цитоплазмы — это необязательные компоненты клетки, появляющиеся и исчезающие в зависимости от интенсивности и характера обмена веществ в клетке и от условий существования организма. Включения имеют вид зерен, глыбок, капель, вакуолей, гранул различной величины и формы. Их химическая природа очень разнообразна. В зависимости от функционального назначения включения объединяют в группы:

• трофические;

• секреты;

• инкреты;

• пигменты;

• экскреты и др.

• специальные включения (гемоглобин)

Классификация включений:

трофические:

• лецитин в яйцеклетках;

• гликоген;

• липиды, имеются почти во всех клетках;

секреторные:

• секреторные гранулы в секретирующих клетках (зимогенные гранулы в ацинозных клетках поджелудочной железы);

• секреторные гранулы в эндокринных железах и другие;

экскреторные:

• вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев);

пигментные:

• меланин;

• гемоглобин;

• липофусцин;

• билирубин и другие.

В процессе жизнедеятельности в некоторых клетках накапливаются случайные включения:

• медикаментозные;

• частички угля;

• кремния и так далее.

Эти включения имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин - черный или коричневый, гемоглобин - желто-красный и так далее). Необходимо отметить, что пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин - в эритроцитах). Однако, липофусцин может накапливаться во многих типах клеток обычно при их старении. Его наличие в клетках свидетельствует о их старении и функциональной неполноценности.

Помимо мембранных и немембранных органелл в клетках могут быть клеточные включения, представляющие собой непостоянные образования, то возникающие, то исчезающие в процессе жизнедеятельности клетки. Основное место локализации включений - цитоплазма, но иногда они встречаются и в ядре.

По характеру все включения - это продукты клеточного метаболизма. Они накапливаются главным образом в форме гранул, капель и кристаллов. Химический состав включений очень разнообразен.

Липоиды обычно откладываются в клетке в виде мелких капель. Большое количество жировых капель встречается в цитоплазме ряда простейших, например инфузорий. У млекопитающих жировые капли находятся в специализированных жировых клетках, в соединительной ткани. Часто значительное количество жировых включений откладывается в результате патологических процессов, например при жировом перерождении печени. Капли жира встречаются в клетках практически всех растительных тканей, очень много жира содержится в семенах некоторых растений.

Включения полисахаридов имеют чаще всего формулу гранул разнообразных размеров. У многоклеточных животных и простейших в цитоплазме клеток встречаются отложения гликогена . Гранулы гликогена хорошо видны в световом микроскопе. Особенно велики скопления гликогена в цитоплазме поперечнополосатых мышечных волокон и в клетках печени, в нейронах. В клетках растений из полисахаридов наиболее часто откладывается крахмал. Он имеет вид гранул различной формы и размеров, причем форма крахмальных гранул специфична для каждого вида растений и для определенных тканей. Отложениями крахмала богата цитоплазма клубней картофеля, зерен злаков; каждая крахмальная гранула состоит их отдельных слоев, а каждый слой, в свою очередь, включает радиально расположенные кристаллы, почти невидимые в световой микроскоп.

Белковые включения встречаются реже, чем жировые и углеводные. Белковыми гранулами богата цитоплазма яйцеклеток, где они имеют форму пластинок, шариков, дисков, палочек. Белковые включения встречаются в цитоплазме клеток печени, клеток простейших и многих других животных.

К клеточным включениям относятся некоторые пигменты, например распространенный в тканях желтый и коричневый пигментлипофусцин , круглые гранулы которого накапливаются в процессе жизнедеятельности клеток, особенно по мере их старения. Сюда же относятся пигменты желтого и красного цвета - липохромы . Они накапливаются в виде мелких капель в клетках коркового вещества надпочечников и в некоторых клетках яичников. Пигмент ретинин входит в состав зрительного пурпура сетчатки глаза. Присутствие некоторых пигментов связано с выполнением этими клетками особых функций. Примерами могут служить красный дыхательный пигмент гемоглобин в эритроцитах крови или пигмент меланин в клетках меланофорах покровных тканей животных.

В качестве включений во многих животных клетках присутствуют гранулы секрета, вырабатываемого в клетках разных типов, в первую очередь в железистых. Секреторные включения могут быть белками, сахаридами, липопротеидами и т. д. См. Вкл

11.

Ядро — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию(молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хроматина, ядрышка, кариоплазмы (или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки. В клеточном ядре происходит репликация (или редупликация) — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на молекуле ДНК. Синтезированные в ядре молекулы РНК модифицируются, после чего выходят в цитоплазму. Форма ядра различных клеток неодинакова: встречаются клетки с округлым, овальным, бобовидным, палочковидным, многолопастным, сегментированным ядром; нередко на поверхности ядра имеются вдавления. Ядро чаще всего имеет округлую (его диаметр около 10 мкм) или овальную форму (его длина приблизительно 20 мкм), иногда может быть лопастным или состоять из нескольких сегментов (у сегментоядерных лейкоцитов - нейтрофилов). Чаще всего форма ядра в целом соответствует форме клетки: оно обычно сферическое в клетках округлой или кубической формы, вытянутое или эллипсоидное в призматических клетках, уплощенное – в плоских. У многих инфузорий макронуклеус имеет бобовидную форму. Ядро регулирует всю активность клетки т.к. в нем находится генетическая информация, заключённая в ДНК.  Расположение ядра варьирует в разных клетках; оно может лежать в центре клетки (в клетках округлой, плоской, кубической или вытянутой формы), у ее базального полюса (в клетках призматической формы) или на периферии (например, в жировых клетках). Ядерно-цитоплазматическое отношение (ЯЦО) — отношение между площадями цитоплазмы и ядра живой клетки, важная морфологическая характеристика, позволяющая оценить уровень метаболизма, выявить проявление компенсаторных реакций. Изменения размеров ядер и ядерно-цитоплазматического отношения могут служить индикатором воспалительных процессов, некоторых форм онкологических заболеваний.

12.

Структурные элементы интерфазного ядра Структурные элементы ядра бывают четко выражены только в определенный период клеточного цикла в интерфазе. В период деления клетки (в период митоза или мейоза) одни структурные элементы исчезают, другие существенно преобразуются.

Классификация структурных элементов интерфазного ядра:

• хроматин;

• ядрышко;

• кариоплазма;

• кариолемма.