Элементарные структурные компоненты эукариотической клетки и их функции.

В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения, т.е. клетка построена из мембран, и почти все органеллы являются мембранными структурами.

В клетке выделяют три основных компонента:

• плазматическую мембрану, отграничивающую клетку от окружающей среды;

• цитоплазму;

• ядро, в котором находится генетический материал клетки.

• Жидкостно-мозаичная модель мембраны, принятая в настоящее время, была предложена в 1972 году Г.Николсоном и С.Сингером. Она состоит из двух слоев фосфолипидов, расположенных так, что гидрофобные хвосты находятся в центре, а их гидрофильные головки образуют поверхности билипидного слоя – внешнюю и внутреннюю. Белковые молекулы, погруженные в липидный слой, называются мембранными белками.

• Их дифференцируют на:

• периферические (поверхностные) белки располагаются на поверхности липидного слоя и связаны с полярными головками липидных молекул электростатическими силами;

• интегральные, или трансмембранные белки пронизывают всю толщу мембраны так, что их гидрофобная часть погружена в гидрофобную зону билипидного слоя;

• полуинтегральные белки наполовину погружены в липидный слой, выступая наружу с одной какой – то поверхности мембраны. Они, как правило, выполняют рецепторные функции.

функции мембранных белков:

• транспортная (отдельных молекул);

• каталитическая (катализ реакций, происходящих на мембранах);

• опорная (поддержание структуры мембран);

• рецепторная (получение и преобразование сигналов из окружающей среды).

Кроме липидов и белков в состав мембраны может входить от 2 до 10% углеводов в виде гликопротеинов или гликолипидов. Они располагаются на наружной поверхности мембраны, в надмембранном комплексе, могут быть связаны с полуинтегральными белками и обеспечивают рецепторную функцию мембраны.

Билипидный слой ведет себя как жидкость, обладающая большим поверхностным натяжением, что позволяет ей образовывать замкнутые полости, которые не спадаются. Эта модель предполагает наличие гидрофобно-гидрофильных взаимодействий не только между липидными молекулами, но и между липидами и белками, что и обеспечивают динамичность и лабильность такой системы.

Поверхностный аппарат клеток.

Поверхностный аппарат клеток обеспечивает взаимодействие клеток с окружающей ее средой. Он состоит из наружной клеточной плазматической мембраны толщиной 10 нм, субмембранного опорно-сократительного аппарата гиалоплазмы и надмембранного комплекса. Ее функции: разграничительная, транспортная и рецепторная. Также она обеспечивает поверхностные свойства клетки.

Субмембранная система клетки – это периферическая часть цитоплазмы, которая занимает пограничное положение между цитоплазмой, где протекают метаболические реакции, и плазматической мембраной. В субмембранной системе можно выделить: 1) периферическую гиалоплазму, где сосредоточены ферментативные системы, обеспечивающие трансмембранный транспорт и рецепцию, и 2) цитоскелет - структурно оформленную опорно-сократительную систему, которая состоит из микрофибрилл, микротрубочек и скелетных фибриллярных структур.

К надмембранным структурам относят:

1. Гликокаликс, или собственно надмембранный комплекс. Он состоит из периферических белков мембраны, полисахаридов, углеводных частей гликолипидов и гликопротеинов. Его роль – рецепторная функция на молекулярном уровне, обеспечение «индивидуализации» клетки, – в его составе сосредоточены рецепторы тканевой совместимости.

2. Производные надмембранных структур, т.е. специфические химические соединения, не производимые самой клеткой. Например, гидролитические ферменты, локализующиеся на микроворсинках кишечного эпителия млекопитающих и адсорбирующиеся из полости кишки. Их фиксация на микроворсинках создает базу для пристеночного пищеварения.