Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочки и микрофиламенты – нитевидные структуры, состоящие из различных сократительных белков и обуславливающие двигательные функции клетки. Микротрубочки имеют вид полых цилиндров, стенки которых состоят из белков – тубулинов. Микрофиламенты представляют собой очень тонкие, длинные, нитевидные структуры, состоящие из актина и миозина. Микротрубочки и микрофиламенты пронизывают всю цитоплазму клетки, формируя её цитоскелет, обуславливают циклоз, внутриклеточные перемещения органелл, расхождение хромосом при делении ядерного материала и т.д.

Клеточный центр (центросома)

В клетках животных вблизи ядра находится органоид, который называют клеточным центром. Основную часть клеточного центра составляют два маленьких тельца - центриоли, расположенные в небольшом участке уплотненной цитоплазмы. Каждая центриоль имеет форму цилиндра длиной до 1 мкм. Центриоли играют важную роль при делении клетки; они участвуют в образовании веретена деления.

В процессе эволюций разные клетки приспосабливались к обитанию в различных условиях и выполнению специфических функции. Это требовало наличия в них особых органоидах, которые называют специализированными в отличие от рассмотренных выше органоидов общего назначения. К их числу относят сократительные вакуоли простейших, миофибриллы мышечного волокна, нейрофибриллы и синаптические пузырьки нервных клеток, микроворсинки эпителиальных клеток, реснички и жгутики некоторых простейших.

1. Рибосомы - молекулярные машины белкового синтеза

1.1. Строение

Как и эндоплазматическая сеть, рибосомы были открыты только с помощью электронного микроскопа. Рибосомы имеют округлую форму и диаметр 150-350 А. Несмотря на столь незначительные размеры, каждая рибосома состоит из двух субъединиц. Электронно-микроскопические исследования рибосом кишечной палочки позволили установить, что каждая из них состоит из двух субъединиц разных размеров. Крупная субъединица имеет уплощенную поверхность с той стороны, где она соединяется с меньшей по размеру субъединицей, а последняя в месте контакта несколько вогнута. При соединении обеих субъединиц между ними остается пространство, имеющее форму узкой щели. Крупная субъединица имеет вид треугольника, трапеции или многоугольника с поперечником около 150-180 А, а поперечник более мелкой субъединицы - 140-160 A. Обе субъединицы складываются друг с другом поперечными сторонами, образуя одну целую рибосому.

1.2. Локализация

Большинство рибосом в цитоплазме располагается на мембранах гранулярной эндоплазматической сети. Они прикрепляются, как уже упомянуто выше, к наружной поверхности этих мембран. Кроме того, довольно большое количество рибосом располагается свободно в основном веществе цитоплазмы. Эти рибосомы не связаны с какими-либо мембранными структурами. Они либо располагаются на поверхности мембраны гранулярной эндоплазматической сети в один ряд, либо образуют розетки и спирали. В тех клетках, где хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, например в полностью дифференцированных клетках печени и поджелудочной железы, большинство рибосом связано с ее мембранами. В клетках же, где гранулярная эндоплазматическая сеть развита слабо, рибосомы преимущественно свободно располагаются в основном веществе цитоплазмы. Биохимический анализ рибосом, полученных путем дифференциального центрифугирования клеточных гомоногенатов, показал, что в состав их входят высокополимерная так называемая рибосомальная РНК и белок. Соотношение этих двух компонентов в рибосомах почти одинаково. Так, у бактерий молекулярный вес рибосом около 3000000, и около 60 % этого веса приходится на долю РНК. В целом же в рибосомах находится около 80-90 % всей РНК клетки. В каждой рибосоме содержится две, реже три молекулы РНК, в каждой субъединице находится одна молекула РНК в виде свернутого в спираль тяжа. Такой спиральный тяж плотно упакован, т. к. в промежутках между отдельными витками и между отдельными участками располагается рибосомальный белок, скрепляющий все эти структуры.  Белок рибосом самых разнообразных клеток и разных организмов, в общем, одинаков по составу аминокислот, причем в нем преобладают основные аминокислоты. Следовательно, белки рибосом имеют щелочные свойства. Рибосомы содержат также Мg2+.