8. Рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, пероксисомы, лизосомы растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.

Рибосомы — это компактные рибонуклеопротеидные частицы, лишенные мембран. Они состоят из белка и особого типа рибонуклеиновой кислоты — рибосомальной (р-РНК). В каждой клетке несколько десятков тысяч рибосом. Они расположены не только в цитоплазме, но и в ядре, в митохондриях, в пластидах. В связи с этим различают два типа рибосом: 80S — цитоплазматические и 70S — локализованные в органеллах. Рибосомы прокариот имеют также коэффициент седиментации 70S (коэффициент седиментации характеризует скорость осаждения частиц при ультрацентрифугировании).

Функцией рибосом является синтез белка. Рибосомы состоят из двух субъединиц: большой и малой. В большую субъединицу входят одна высокомолекулярная РНК и две низкомолекулярные. В малую субъединицу входит одна молекула высокомолекулярной РНК. В состав рибосом входит также несколько десятков разных молекул белка. РНК и белки объединены в рибосомах в нуклеопротеидный тяж. Рибосомальная РНК представляет одинарную цепочку нуклеотидов, однако в результате взаимодействия между отдельными звеньями цепочка частично спирализована. Спирализованные участки составляют примерно 70% от всей длины цепочки, они непостоянны, возникают и разрушаются.

В дифференцированной клетке большинство рибосом прикреплено к поверхности мембран эндоплазматической сети и образует как бы цепочки — полисомы. Это позволяет одновременно синтезировать несколько десятков молекул одного и того же белка.

Лизосомы – это овальной формы органоиды клетки (пузырьки диаметром 1 мкм), окруженные мембраной. В них содержится набор ферментов, которые разрушают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды. Ферменты лизосом (гидролитические) расщепляют принесенные пузырьками вещества.

Мембрана лизосом прочная и затрудняет проникновение собственных ферментов в цитоплазму клетки, но когда лизосома повреждается какими-либо внешними факторами, то разрушается вся клетка или часть ее. Лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке.

В типичной клетке имеется множество митохондрий – органелл, в которых происходит дыхание, а точнее синтез АТФ.

В отличие от пластид и митохондрий, которые ограничены двумя мембранами, микротельца представляют собой сферические органеллы, окруженные одной мембраной. Их диаметр колеблется от 0,5 до 1,5 мкм. Микротельца имеют гранулярное содержимое, иногда в них встречаются и кристаллические белковые включения. Микротельца обычно связаны с одним или двумя участками эндоплазматического ретикулума.

Некоторые микротельца, называемые пероксисомами, играют важную роль в метаболизме гликолевой кислоты, имеющей непосредственное отношение к фотодыханию. в зеленых листьях они связаны с митохондриями и хлоропластами. Другие микротельца, называемые глиоксисомами, содержат ферменты, необходимые для превращения жиров в углеводы, что происходит во многих семенах во время прорастания.

Микрофеламенты вместе с микротрубочками образуют гибкую сеть, называемую цитокселетом.

Микротрубочки – это тонкие цилиндрические структуры диаметром около 24 нм. Длина их варьирует. Каждая из микротрубочек состоит из субъединиц белка, называемого тубулином. Микротрубочки представляют собой динамические структуры, они регулярно разрушаются и образуются вновь на определенных стадиях клеточного цикла.

Функции их разнообразны. В растягивающихся и дифференцирующихся клетках микротрубочки, расположенные около внутренней поверхности плазматической мембраны, по-видимому, участвуют в образовании клеточной оболочки, контролируя упаковку целлюлозных микрофибрилл, которые откладываются цитоплазмой на растущую клеточную оболочку. Направление растяжения клетки определяется ориентацией целлюлозных микрофибрилл в оболочке. Микротрубочки направляют пузырьки диктиосом к формирующейся оболочке, подобно нитям веретена, которые образуются в делящейся клетке, и, вероятно, играют роль в формировании клеточной пластинки (первоначальной границы между дочерними клетками). Кроме того, микротрубочки – важный компонент жгутиков и ресничек, в движении которых, по-видимому, играют важную роль.

Микрофиламенты, подобно микротрубочкам, найдены практически во всех эукариотических клетках. Они представляют собой длинные нити толщиной 5–7 нм, состоящие из сократительного белка актина. Пучки микрофиламентов встречаются во многих клетках высших растений и играют определенную роль в движении цитоплазмы.