Цитоплазма: гиалоплазма, цитоскелет.

Живое содержимое эукариотических клеток слагается из ядра и цитоплазмы, которые вместе образуют протоплазму. В состав цитоплазмы входят основное водянистое вещество и находящиеся в нем органеллы.

«Основное вещество» - цитозоль (гиалоплазма, матрикс) заполняет пространство между клеточными органеллами. При рассмотрении в световой микроскоп цитозоль выглядит полупрозрачной и бесструктурной. Цитозоль состоит из воды на 90%. В ней растворены все основные биомолекулы. В основном раствор образуется ионами, солями, сахарами, аминокислотами, жирными кислотами, нуклеотидами, витаминами, растворенными газами. Это все малые молекулы. Белки и нуклеиновые кислоты образуют коллоидные растворы. Они могут быть гелем и золем. В цитозоли проходят различные процессы. Например, гликолиз, а также синтез некоторых аминокислот, нуклеотидов и жирных кислот. Цитоплазма является статической системой. Она весьма активна и может переходить из золя в гель и наоборот.

Если рассматривать основное вещество в высоковольтный электронный микроскоп, то можно увидеть, что оно представляет собой трехмерную решетку, построенную из тонких (диаметром 3-6 нм) тяжей, заполняющих всю клетку. Другие компоненты цитоплазмы, в том числе микротрубочки и микрофиламенты, подвешены к микротрабекулярной решетке.

Микротрабекулярная решетка делит клетку на две части: богатую белком (тяжи решетки) и богатую водой, заполняющую пространство между тяжами. Вместе с водой решетка имеет консистенцию геля. Считается, что к микротрабекулярной решетке прикреплены органеллы, она осуществляет связь между отдельными частями клетки и направляет внутриклеточный транспорт. Микрофиламенты вместе с микротрубочками и микротрабеклярной системой образуют гибкую сеть, называемую цитоскелетом.

Для клетки характерно внутреннее и внешнее типы движения. Различные типы движения подразумевают наличие опорных образований. Т.е. в клетке имеется опорно-двигательная система. Она состоит из микротрубочек и микрофиламентов.

Микротрубочки – полые неразветвленные цилиндры. Внешний диаметр = 30 нм, площадь стенки = 5 нм, длина = несколько мкм. Легко распадаются и собираются вновь. Одну субъединицу микротрубочки образуют две молекулы белка тубулина. Сборка молекул происходит в присутствии ионов магния, АТФ в кислой среде. Распадаются в присутствии ионов кальция и при понижении температуры. Организатором микротрубочек могут быть центриоли, базальные тельца ресничек и жгутиков, а также особые структуры кинетохоры (центромеры) в области первичной перетяжки. Микротрубочки, выполняя опорную функцию в клетке, придают ей определенную форму. При обработке колхицином происходит разрушение микротрубочек. Животные клетки, лишенные такой опоры, приобретают шаровидную форму.

Функции:

1. Образуют веретено деления и обеспечивают расхождение хромосом к полюсам клетки. Перемещение осуществляется благодаря способности микротрубочек скользить одна по другой (как поезд по рельсам). При этом используется энергия АТФ.

2. Отвечают за перемещение клеточных органелл.

Микрофиламенты – представляют собой тонкие нити, встречающиеся во всей цитоплазме клеток. Местонахождение – поверхностный слой цитоплазмы, в ложноножках подвижных клеток (амеба), а также обнаружены в микроворсинках эпителия кишечника.

Образованы белком актином, представляющим собой длинную фибриллу, состоящую из двух закрученных относительно друг друга спиралей. Содержание актина – до 15% от всего количества белков в клетке. Также в составе обнаружен миозин в гораздо меньшем количестве. Взаимодействие актина и миозина вызывает мышечные сокращения.

Функции:

1. Способствуют току цитоплазмы (взаимодействуя с микротрубочками поверхностного слоя цитоплазмы и плазмалеммы).

2. Образовании перетяжки при делении животных клеток.

3. Амебоидное движение.

Подводя итог, можно указать функции гиалоплазмы:

1. Объединение всех клеточных структур и химическое взаимодействие между ними.

2. Внутриклеточный транспорт, перемещение органелл.

3. Основная база АТФ.

4. Среда для протекания химических реакций в клетке.

5. Определяет местоположение органелл в клетке.

6. Определяет форму клетки.