Органеллы, не имеющие мембранного строения

Рибосомы – рибонуклеопротеидные гранулы размером 25 нм. Состоят из двух субъединиц: малой (10 нм) и большой (15 нм), между которыми при биосинтезе белка (трансляцией) располагается нить информационной РНК. При этом малая субъединица связывается с РНК, а большая – катализирует образование полипептидных цепей. Субъединицы рибосом образуются в ядрышках, а затем выходят из ядра в цитоплазму через ядерные поры. Сборка рибосом из их субъединиц происходит перед началом синтеза белка, а по завершению синтеза полипептидной цепочки они опять распадаются.

В синтетически активной клетке содержится несколько миллионов рибосом, которые образуют около 5% её сухой массы. Различают свободные рибосомы (не связаны с мембранами и расположены в гиалоплазме во взвешенном состоянии) и несвободные рибосомы (связанные с мембранами цитоплазматической сети). Рибосомы могут располагаться по одиночке (в этом случае они функционально неактивны), но чаще связаны в цепочки, которые нанизаны, как бусинки, на нитевидные молекулы информационной РНК (полирибосомы, полисомы). Свободные рибосомы синтезируют белки для собственных нужд клетки, а несвободные – на экспорт.

Клеточный центр (цитоцентр) – состоит из двух расположенных перпендикулярно друг к другу центриолей.

Рис.2-8. Клеточный центр (А) и структура центриоли (Б).

1. Центриоль.

2. Сателлиты.

3. Триплет микротрубочек.

4. Микротрубочки.

(По В. Л. Быкову).

Центриоль представляет собой полый цилиндр толщиной 200 и длиной 300-500 нм. Стенка центриоли образована 9 триплетами микротрубочек, толщиной 24 нм, построенных из глобулярного белка тубулина. Соседние триплеты микро­трубочек связаны в виде мостиков молекулами белка динеина. Каждый триплет микротрубочек связан также со структурами сферической формы – сателлитами. От сателлитов расходятся в стороны микротрубочки, образуя центросферу (рис. 2-8).

Клеточный центр принимает участие в образовании веретена деления; при митозе центриоли расходятся к полюсам материнской клетки. Кроме того, центриоли принимают участие в образовании ресничек и жгутиков.

Органеллы цитоскелета

Цитоскелет представляет собой сложную динамичную трёхмерную сеть микротрубочек, микрофибрилл и микрофиламентов, которая обеспечивает: 1) поддержание и изменение формы клетки, 2) распределение и перемещение компонентов клетки, 3) транспорт веществ в клетку и из неё, 4) подвижность клетки, 5) участвует в межклеточных соединениях.

Микротрубочки имеют толщину 24 нм и длину несколько микрон. Толщина стенки микротрубочки 5 нм, а диаметр просвета соответственно 14 нм. Состоят из 13 тубулиновых протофибрилл, идущих по спирали. Микротрубочки входят в состав веретена деления и обеспечивают расхождение хромосом во время митоза, поддерживают форму клетки и обеспечивают её подвижность, участвуют в транспорте макромолекул в клетке. С микротрубочками связан белок кинезин, который представляет собой фермент, расщепляющий АТФ и преобразующий энергию её распада в механическую энергию. Одним концом молекула кинезина связана с определённой органеллой, а другой с помощью энергии АТФ скользит вдоль микротрубочки, перемещая органеллу в цитоплазме.

Микротрубочки представляют собой лабильную сис­тему, в которой непрерывно происходит диссоциация (разрушение) одних микротрубочек и сборка (образование) других. Местом образования микротрубочек (центрами организации микротрубочек) являются мелкие сферические тельца сателлиты. Они расположены в базальных тельцах ресничек и клеточном центре.

Промежуточные нити (микрофибриллы) – белковые нити толщиной 8-11 нм. Они образуют каркас клетки, поддерживая её форму и упругость, а также обеспечивают упорядоченное расположение органоидов в клетке.

Микрофиламенты – белковые нити толщиной 5-7 нм. Они имеются во всех клетках и расположены в её кортикальном слое (под цитолеммой). Состав образующих их белков в разных клетках различен (актин, миозин, тропомиозин). Они образуют скелет, каркас клетки, её внутриклточный сократи­тельный аппарат, обеспечивают изменения формы и движение клеток, ток цитоплазмы, эндоцитоз и экзоцитоз.

Функциональные системы (аппараты) клетки – ком­плексы органелл, которые под контролем ядра обеспечивают выполнение важных функций клетки. Выделяют: 1) синтетический аппарат (в него входят эндоплазматическая сеть, рибосомы, комплекс Гольджи; 2) энергетический аппарат (митохондрии); 3) аппарат внутриклеточного переваривания (эндосомы, лизосомы, пероксисомы); 4) цитоскелет (микротрубочки, микрофибриллы, микрофиламенты, клеточный центр).