Митохондрии.

Двумембранные структуры эукариотической клетки, обеспечивающие организм энергией. Они имеют разнообразную форму. Количество митохондрий варьирует от 1 до 100 тыс. и зависит от метаболической активности клетки. Внешняя мембрана гладкая, отделяет митохондрию от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана ограничивает ее внутреннее содержимое, или матрикс. Для нее характерна складчатая структура, называемая гребнями, или кристами, которые обладают строго специфичной проницаемостью и системами активного транспорта. Кристы увеличивают поверхность внутренней мембраны митохондрии, на которой размещаются мультиферментные системы, участвующие в синтезе молекул АТФ. Внутренняя мембрана митохондрии содержит белки двух главных типов: белки дыхательной цепи и ферментный комплекс, называемый АТФ-синтетазой, отвечающий за синтез основного количества АТФ. Наружная мембрана отделена от внутренней межмембранным пространством.

В межмембранном пространстве и полости матрикса находится гомогенное содержимое. В нем содержатся кольцевые молекулы митохондриальной ДНК, специфические иРНК, тРНК и рибосомы (прокариотического типа), осуществляющие автономный биосинтез белков, входящих в состав внутренней мембраны. Кроме того, содержатся ферменты, образующие молекулы АТФ. Митохондрии способны размножаться путем деления или отшнуровывания мелких фрагментов.

Функции митохондрий:

1. Осуществляет синтез АТФ

2. Расщепление углеводов и жирных кислот. На наружной мембране и в прилегающей гиалоплазме идут процессы анаэробного окисления (гликолиз), а на внутренней мембране митохондрий происходят реакции ЦТК и каскадный перенос электронов на кислород.

3. Осуществление синтеза митохондриального белка. Митохондрии обладают собственной системой синтеза белка, т.к. имеют митохондриальную ДНК, митохондриальную РНК, свои специфические рибосомы.

4. Кислородное расщепление углеводов, аминокислот, глицерина и жирных кислот с образованием АТФ.

Лизосомы.

Одномембранные органеллы размером 0,4 – 0,5 мкм, содержащие разнообразные (около 50 видов) ферменты, способные расщеплять биологические продукты в слабокислой среде. Т.к. находящиеся в лизосоме ферменты окружены мембраной, то они разобщены с субстратом, находящимся в клетке.

Основные протеолитические ферменты лизосом:

1. кислая РНКаза и кислая ДНКаза расщепляют нуклеиновые кислоты.

2. Кислая фосфатаза – расщепляет фосфорные эфиры.

3. Фосфопротеидфосфатаза – фосфопротеиды и пирофосфаты.

4. Катепсин и коллагеназа – белки.

5. Альфа – глюкозидаза – полисахариды.

6. Бета – глюкуронидаза – мукополисахариды.

7. Арилсульфатаза – эфиры серной кислоты.

Морфологические типы лизосом.

1. Первичные лизосомы формируются из вакуолей периферической зоны аппарата Гольджи и заполнены протеолитическими ферментами в неактивной форме, ранее синтезированными на гранулярной ЭПС.

2. Вторичные лизосомы, или внутриклеточные пищеварительные вакуоли, морфологически представлена первичной лизосомой, слившейся с фагоцитарными или пиноцитозными вакуолями. Биогенные вещества, попавшие в лизосому, расщепляются до мономеров, которые транспортируются через мембрану и, входя в состав цитоплазмы, включаются в синтетические и обменные процессы.

3. Телолизосомы, или остаточные тельца образуются из вторичных лизосом, если процесс переваривания биогенных микромолекул идет не до конца. Происходит уплотнение и его отложение. В дальнейшем телолизосомы или удаляются из клетки путем экзоцитоза, или накапливаются в клетках вплоть до их гибели (гранулы липофусцина). Их относят к включениям.

4. Аутолизосомы (аутофагосомы) представляют собой вторичную лизосому, но в составе этих вакуолей встречаются фрагменты или целые цитоплазматические структуры. Подлежащие уничтожению части клетки окружаются одинарной мембраной, обычно отделяющейся от гладкого ЭПС, а затем образованный мембранный пузырек сливается с первичной лизосомой, в результате чего происходит образование аутофагической вакуоли. Их роль – внутриклеточных чистильщиков, контролирующих дефектные структуры.