3 Цитоплазма

Цитоплазма - внутреннее содержимое клетки, состоит из основного вещества, органелл и включени.

Гиалоплазма (цитозоль) - основное вещество цитоплазмы, заполняющее пространство между клеточными органеллами. Гиалоплазма содержит около 90% воды и различные белки, аминокислоты, нуклеотиды, ионы неорганических соединений и др. В гиалоплазме протекают ферментативные реакции, метаболические процессы, синтез аминокислот, жирных кислот. Гиалоплазма содержит множество белковых нитей - филаментов, которые пронизывают цитоплазму и образуют цитоскелет.

Органеллы (органоиды) - постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке жизненно важные функции. Бывают общего назначения (немембр и мембр=одномембр + двумембр) и спецзначения.

Одномембранные органеллы Эндоплазматическая сеть(ЭПС) - это система цистерн и каналов, «стенка которых образована мембраной. Нередко цистерны имеют пузыревидные утолщения. ЭПС пронизывает цитоплазму в разных направлениях и делит ее на изолированные ячейки - компартменты. Компартментализация способствует пространственному разделению веществ и процессов в клетке. ЭПС выполняет синтетическую и транспортную функции.

Если на поверхности мембран каналов ЭПС располагаются рибосомы, она называется гранулярной или шероховатой, если рибосом нет -гладкой. Функции ЭПС: 1) биосинтез белков (гранулярная ЭПС), жиров и углеводов (гладкая ЭПС), 2) транспортировка всех веществ в клетке, 3) компартментализация цитоплазмы (разделение на отсеки), 4) участие в образовании мембран цитоплазмы. Отчленяющиеся от ЭПС пузырьки представляют исходный материал для других одномембранных органелл: аппарата Гольджи, лизосом, вакуолей.

Комплекс Гольджи обычно расположен около клеточного ядра. Основным элементом органеллы является мембрана, образующая уплощенные цистерны - диски, которые располагаются друг над другом . Края цистерн переходят в трубочки, от которых отчленяются пузырьки, транспортирующие заключенное в них вещество к месту его потребления (лизосомы, вакуоли) . Поэтому наиболее крупные аппараты Гольджи находятся в секретирующих клетках. Диски-цистерны формируются из пузырьков, отпочковывающихся от гладкой ЭПС. функции: секреция веществ, их сортировка и упаковка, образование комплексных соединений, формирование лизосом.

Лизосомы (от греч. лизис - разрушение, сома - тело) - пузырьки больших или меньших размеров, заполненные ферментами (протеазами, липазами, нуклеазами). Лизосомы образуются в ЭПС и аппарате Гольджи. Основная функция лизосом - внутриклеточное расщепление и переваривание веществ, поступивших в клетку и удаление их из клетки.Выделяют первичные и вторичные лизосомы. Пузырьки с набором ферментов, отделившиеся от цистерн аппарата Гольджи, называют первичными лизосомами. Они участвуют во внутриклеточном пищеварении. Если первичные лизосомы сливаются с фагоцитарными и пиноцитарными вакуолями, образуются вторичные лизосомы. В них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем эндоцитоза. Продукты переваривания поглощаются клеткой, а лизосомы, содержащие нерасщепленные материал, называются остаточными тельцами, которые путем экзоцитоза выводятся наружу.

Вакуоли. Содержатся в цитоплазме клеток растений. Образуются из мелких пузырьков, отщепляющихся от ЭПС. В вакуолях запасается вода, питательные вещества (белки, сахара), откладываются пигменты. Вакуоли поддерживают тургор (давление) в клетке. Некоторые вакуоли напоминают лизосомы.

Пероксисомы - органеллы, освобождающие клетки от перекисей, накапливающихся вследствие неферментативного окисления жирных кислот.

Двумембранные органеллы Митохондрии - это структуры округлой или палочковидной формы ). Обычно митохондрии скапливаются в тех участках, где велика потребность в АТФ (скелетные мышцы, сердце). Состоит из двух мембрана наружная мембрана гладкая, внутренняя образует многочисленные складки кристы. На кристах митохондрий расположены сферические тельца на ножках АТФ-сомы. Митохондрии называют энергетическими анциями клетки. В них происходит окисление органических веществ,благодаря чему освобождается заключенная в них энергия. Энергия АТФиспользуется: 1) для биосинтеза веществ (50%), 2) для транспортировки (30-40%), 3) для механической работы – сокращение мышц, 4) для деленияклеток, 5) рассеивается в виде тепла.

Пластиды - двумембранные органеллы, присутствующие в растительных клетках. Различают три вида пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.

Немембранные органеллы Рибосомы. На рибосомах осуществляется соединение аминокислот в полипептидные цепочки (синтез белка). Каждая рибосома состоит из двух частей: малой и большой субъединиц. Объединение их происходит в присутствии мРНК.

Клеточный центр. Характерен для животных клеток. Располагается около ядра. Состоит из парных центриолей, расположенных перпендикулярно, и центросферы. Центриоль имеет вид полого цилиндра, стенка которого образована 27 микротрубочками (9 триплетов). В функцию центриолей входит образование нитей митотического веретена деления, которые также образованы микротрубочками. Центриоли поляризуют процесс деления клеток, обеспечивая расхождение сестринских хроматид.

Микротрубочки и микрофиламенты. Микротрубочки - тончайшие трубочки, стенки которых образованы белком тубулином (рис.2.10 В). Микрофиламенты - тонкие белковые нити, состоят из белка актина. Участвуют в образовании нитей веретена деления и цитоскелета.

Органоиды специального назначения

Реснички и жгутики - органеллы передвижения. Представляют собой тонкие цилиндрические выросты цитоплазмы, покрытые плазматической мембраной. Жгутики отличаются от ресничек длиной. У основания ресничек и жгутиков лежат базальные тельца.