Цитоплазма: гиалоплазма, цитоскелет, органоиды, включения.
Цитоплазма - представлена гиалоплазмой или основным веществом, в которой располагаются органоиды и включения. Гиалоплазма – жидкая часть цитоплазмы, составляет около половины объема клетки, заполняет пространство между плазмолеммой, ядерной оболочкой, органоидами; она обеспечивает клетке эластичность, вязкость, внутреннее движение. Гиалоплазма состоит из двух фаз – жидкой и твердой. Жидкая - представляет собой коллоидную систему, состоящую из воды, белков, углеводов, нуклеиновых кислот и др. веществ.
В жидкой фазе имеется система тонких белковых нитей – микротрабекул, пересекающих цитоплазму в различных направлениях – это микротрабекулярная система (твердая фаза) гиалоплазмы. Вместе с микротрубочками, микрофиламентами эта система образует цитоплазматический скелет (цитоскелет) клетки. Цитоскелет придает клетке определенную форму.
Функции гиалоплазмы:
1) связывает все органоиды;
2) обеспечивает обмен веществ между ними;
3) в ней протекает также ряд биохимических реакций (синтез нуклеотидов, некоторых аминокислот, жирных кислот, реакции гликолиза);
4) обеспечивает внутриклеточный транспорт веществ;
5) определяет форму клетки.
Органоиды - это постоянные структурные компоненты клетки, выполняющие определенные функции. Органоиды делятся на две группы:
органоиды общего назначения, присутствующие в большинстве клеток,
органоиды специального назначения, встречающиеся в специализированных клетках (реснички, жгутики, пульсирующие вакуоли, миофибриллы и др.).
Среди органоидов общего назначения выделяют: органоиды, имеющие мембранное строение, и органоиды, имеющие немембранное строение.
Строение и функции органоидов, имеющих мембранное строение.
Пластиды - органоиды клеток растений. Они классифицируются по окраске: хлоропласты (имеют зеленый цвет, обусловленный присутствием пигмента - хлорофилла; участвуют в процессе фотосинтеза), хромопласты (имеют оранжевую, желтую, красную окраску, обусловленную пигментами каротиноидами; их присутствием объясняется окраска плодов и корнеплодов.) и лейкопласты (бесцветные пластиды, в которых откладываются запасные питательные вещества). Все виды пластид родственны, одни их виды могут превращаться в другие.
Капелька
жира
Хлоропласты образованы наружной и внутренней мембраной. Наружная отграничивает жидкую внутреннюю, гомогенную среду хлоропласта - строму . В строме содержатся белки, липиды, ДНК, РНК, рибосомы, трофические включения, ферменты, участвующие в фиксации СО2. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя мембрана образует замкнутые впячивания - тилакоиды (в форме дисков). Такие тилакоиды, лежащие друг над другом, образуют грану (тилакоиды гран). Другие тилакоиды, связывающие граны между собой, называются тилакоидами стромы. В мембранах тилакоидов локализован хлорофилл, участвующий в поглощении и преобразовании энергии света. А в строме находятся биохимические системы синтеза углеводов. В ней же откладывается запасной крахмал.
Функции хлоропластов: фотосинтез, синтез АТФ, автономный синтез специфичных для данного органоида белков.
Митохондрии - это органоиды, имеющие форму палочек, нитей, гранул. Они присутствуют во всех эукариотических клетках. Снаружи митохондрии покрыты оболочкой, которая состоит из двух мембран: наружной гладкой и внутренней, образующей выросты - кристы (гребни), что увеличивает площадь внутренней поверхности митохондрии.
Внутреннее содержимое митохондрий – матрикс, по составу похож на гиалоплазму, там содержатся кольцевые молекулы ДНК, все виды РНК, рибосомы, аминокислоты. Между наружной и внутренней мембранами находится перимитохондриальное пространство, в нем накапливаются ионы Н+, выкачиваеммые из матрикса, что создает протонный градиент концентрации по обе стороны внутренней мембраны. На мембранах крист находятся многочисленные ферменты, обеспечивающие протекание кислородного этапа энергетического обмена.
Функции митохондрий - окисление органических веществ; синтез универсального источника энергии в клетке - АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты); автономный синтез специфичных для данного органоида белков.