Цитология.
Клетка - это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурируемая система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности энергетических и метаболических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.
Все клетки делятся на прокариотические и эукариотические
Прокариотические клетки не имеют ядерной оболочки, не содержат ядра и органелл. Вся генетическая информация у них хранится в замкнутой в кольцо двойной цепи ДНК. Прокариотические клетки окружены жесткой клеточной стенкой. Они лишены митотического аппарата. К прокариотам относятся некоторые бактерии и водоросли.
Все остальные клетки являются эукариотическими. В организме взрослого человека различают более чем 200 типов клеток. Все они существенно различаются как строением, так и функциями. однако все эти типы клеток имеют общие черты строения. эукариотическая клетка состоит из таких компонентов:
Клеточная оболочка.
Цитоплазма.
Ядро.
Каждый из этих трех компонентов клетки состоит из нескольких частей.
Клеточная оболочка образована тремя частями: снаружи располагается гликокаликс, затем идет цитоплазматическая мембрана (плазмолемма), а под ней находится подмембранный слой опорно-сократительных структур (кортикальный слой).
Цитоплазма также состоит из трех частей: гиалоплазмы, органелл и включений.
Ядро построено из четырех компонентов: ядерной оболочки (кариолеммы), ядрышка, хроматина, ядерного сока (кариоплазмы).
ПЛАЗМОЛЕММА.
Это поверхностная периферическая структура, ограничивающая клетку снаружи, обеспечивающая ее непосредственную связь с внешней средой. Кроме плазмолеммы, в эукариотических клетках содержатся многочисленные и разнообразные внутриклеточные мембраны, разделяющие внутреннее содержимое клетки на реакционные отсеки- компартменты и водящие в состав многих органелл. Все они объединены общим названием - биологические мебраны.
Основными химическими компонентами клеточных мембран являются белки (60%), липиды (40%) и углеводы (10%)
Плазмолемма имеет толщину 10 нм и, т.о. является самой толстой из клеточных мембран.
В мембранах встречаются липиды 3-х классов: фосфолипиды, сфинголипиды, холестерин. Основным являются фосфолипиды.
Молекула фосфолипида состоит из аполярного гидрофобного двойного хвоста, состоящего из жирных кислот и полярной гидрофильной головки, поэтому в водной фазе они могут спонтанно образовывать бислой, создающий относительно непроницаемый барьер для водорастворимых молекул. В билипиный слой на различную глубину погружаются белки (интегральные, полуинтегральные, примембранные), которые имеют глобулярную структуру.
Интегральные белки пронизывают весь билипидный слой. Их гидрофильные аминокислоты взаимодействуют с головками липидов, а гидрофобные - с цепями жирных кислот.
Полуинтегральные белки проникают только до половины липидного бислоя.
Примембранные (поверхностные) белки расположены или снаружи, или изнутри липидного бислоя; они непрочно связаны с поверхностью мембраны и чаще находятся вне липидного бислоя.
Мембранные белки выполняют различные функции, среди них можно выделить белки-ферменты, белки-рецепторы, транспортные и структурные белки.
Гликокаликс. К некоторым липидным и белковым молекулам на внешней поверхности присоединяются углеводные компоненты, образуя надмембранный комплекс – гликокаликс, состоящий из гликолипидов и гликопротеидов. Толщина этого слоя 3-4 нм. Он обнаруживается практически во всех животных клетках, но степень его выраженности различна.
Функции гликокаликса: 1) рецепторная (процессы межклеточного узнавания), 2) межклеточные взаимодействия, 3) ориентация белков в мембране, 4) пристеночное пищеварение.
Подмембранный слой образован опорно-сократительными структурами. В его состав входят актиновые филаменты, а также кератиновые филаменты, микротрубочки.
Функции подмембранного слоя: поддержание формы клетки, участие в эндо- и экзоцитозе, движении, секреции, связывает клеточную поверхность с компонентами цитоплазмы, поддерживает их упорядоченное расположение.
Описанная модель строения биологических мембран назывется жидкомозаичной квазикристаллической (мембрана имеет кристаллоподобную структуру, однако, белки в ней не закреплены, а подвижны благодаря текучести мембраны)
Функции.
Разграничительная - отделяют клетку от внешней среды, ядро от цитоплазмы, содержимое органелл от их микросреды и т.д.
Барьерно-защитная: защищают внутреннюю среду клетки от действия вредных внешних факторов.
Рецепторная. Рецепторный аппарат имеет гликопротеиновую и белковую природу. Распознает внешние сигналы. С рецепторной функцией связана деятельность различных регуляторных систем, формирование иммунного ответа.
Транспортная: транспорт веществ в клетку - эндоцитоз. Из клетки - экзоцитоз.
Участие в межклеточных взаимодействиях: формирование межклеточных контактов, дистантные взаимодействия между клетками.