Клетка является структурной и функциональной единицей живых организмов. Многие клетки человеческого организма имеют общее строение: они состоят из ядра и цитоплазмы, отделенных друг от друга и от окружающей среды мембранами. Цитоплазма содержит ряд органелл, различного рода включения, цитоскелет (промежуточные филаменты, микротрубочки, микрофиламенты). Клетка ограничена снаружи плазматической мембраной плазмолеммой.
Основные компоненты мембраны — белки и липиды, в небольшом количестве имеются углеводы и полисахариды.
Мембрана представляет собой мозаичную структуру, основой которой является фосфолипидный бислой. Белки мембраны интегрированы в фосфолипиды с внутренней или внешней поверхности, образуя непрерывную структуру мембраны. В целом мембрана находится в жидком состоянии, т.е. белки и липиды свободно в ней перемешаются. Основной характеристикой биологических мембран является их полупроницаемость — избирательный перенос молекул различных веществ внутрь клетки и выведение их из неё. Проникновение низкомолекулярных веществ в клетку может осуществляться простой диффузией через липидный слой, высокомолекулярных путем эндоцитоза. Этот перенос осуществляется путем вворачивания плазмоллемы внутрь клетки и отшнуровки от нее мелких секреторных пузырьков. Обратный путь выведения веществ из клетки называется экзоцитоз. На наружной поверхности плазмолеммы имеются специализированные структуры рецепторы (гликопроленды), которые служат для взаимодействия с клетками и их медиаторами. В целом гликопротеиды образуют сплошной рыхлый слой гликокаликс, состав которого специфичен для каждого типа клеток, что играет важную роль в процессах распознавания и межклеточного взаимодействия.
Схема строения клетки:
- плазмолемма;
- цитозоль;
- митохондрии;
- гладкая эндоплазмотическая сеть;
- шероховатая эндоплазмотическая сеть;
- аппарат Гольджи;
- лизосома;
- кариолемма;
- поры ядерной мембраны;
- кариоплазма;
- ядрышко.
Ядро наиболее важная структура клетки, в нем сосредоточена основная масса ДНК, являющаяся носителем генетической информации. Большинство клеток имеет одно ядро, однако встречаются дву- и многоядерные клетки (плазматические, остеокласты, мегакариоциты и др.) Ядро ограничено мембраной (кариолеммой), состоящей из двух липопротеидных слоев. Наружная мембрана связана с рибосомами, а к внутренней тесно прилежит хроматин кариоплазмы. Наружная и внутренняя мембраны сливаются в области ядерных пор, через которые осуществляется транспорт белков и РНК. Поры ядерной мембраны заполнены белковым конгломератом, который изолирует кариоплазму от цитоплазмы, поэтому состав кариоплазмы, в том числе по содержанию ионов, отличается от состава цитоплазмы. Количество пор увеличивается в клетках, активно синтезирующих РНК.
Содержимое ядра разделяют на
Хроматин это нуклеопротеид, представленный комплексом ДНК и белков. В состав хроматина входит также незначительное количество РНК. В ядре фибриллярный компонент хроматина может быть расположен рыхло, формируя видимый в световом микроскопе диффузный хроматин. Частично фибриллы хроматина могут быть собраны вместе, образуя конденсированный хроматин. Характер распределения хроматина является важным признаком, по которому дифференцируют различные типы клеток, а также определяют их степень зрелости.
Диффузный хроматин характерен для молодых интенсивно пролиферирующих клеток, по мере созревания клетки он становится конденсированным. В ядре осуществляется синтез ДНК и всех видов РНК. Форма ядер поддерживается преимущественно хроматином. Она может быть разнообразной — округлая, округло-овальная, продолговатая, почковидная, сегментированная, полиморфная, что и отличает различные виды клеток. В нейтрофилах могут встречаться дополнительные сегменты (тельца Барра или половой хроматин), представляющие собой конденсированную Х-хромосому. Патология ядер клетки приводит к нарушению ее синтетической функции. Неестественная гибель ядросодержащей клетки (аноптоз) сопровождается фрагментацией ядра (кариорекенс), превращением его в плотную гомогенную массу (пикноз). Возможны дегенеративные изменения ядер (кариолизис).
Ядрышко (нуклеола) — активно функционирующий в период интерфазы локус хромосомы. В его состав входит рибосомальная РНК, белки и небольшое количество ДНК, в нем сосредоточен важнейший фермент синтеза РНК — полимераза. Общее число ядрышек варьирует от 1 до 4-5 и больше. В ядрышке образуются субъединицы рибосом (большая и малая), которые затем выходят в цитоплазму, где идет их сборка. Ядрышки в клетках хорошо различимы в световом микроскопе. Они окружены плотным хроматином. Ядрышко может перемешаться в пределах ядра и в состоянии активного синтеза белка чаще находится вблизи кариолеммы.
В ряде случаев нуклеолы приходится дифференцировать от явления хроматолиза.
Хроматолиз — результат разрушения ДНК эндонуклеазами. Морфологически он представлен в виде одной или нескольких четко очерченных образований округлой или овальной формы, розового цвета. Хроматолиз является морфологическим признаком поздних этапов аноптоза.
Все пространство клетки, кроме ядра, относится к цитоплазме которая включает в себя гиалоплазму и расположенные в ней основные органеллы клетки. Гиалоплазма является внутренней средой клепки, в которой осуществляются процессы обмена и поддерживается клеточный гомеостаз. В ее состав входят вода, белки, липиды. ферменты, нуклеиновые кислоты, неорганические и другие вещества. В гиалоплазме расположены внутриклеточные структуры. Она имеет хорошо развитую структуру цитоскелета, в состав которого входят микротрубочки, промежуточные филаменты и микрофиламенты, участвующие в движении внутриклеточных структур, поддержании формы клетки. Цвет цитоплазмы в зависимости от содержания в ней РНК варьирует от интенсивно синего, голубоватого до розового. В клетках с выраженной белоксинтезирующей функцией (плазматические клетки, эритробласты) цитоплазма базофильного цвета.
Митохондрии имеют вид тонких палочек, нитей, так же как и ядро, имеют двойную мембрану. Наружная часть — гладкая мембрана, внутренняя образуем многочисленные складки (крипты). Митохондрии имеют собственную ДНК и рибосомную белоксинтезирующую систему, которая располагается в матриксе. Они способны синтезировать лишь белки своего матрикса и несколько белков, входящих в состав внутренней мембраны. Митохондрии служат энергетической станцией клетки, в них осуществляются процессы окисления и синтез АТФ. Помимо этого, они играют важную роль в запуске аноптоза. Это связано с тем, что митохондрии являются источником цитохрома С, аноптоз-индуцирующего фактора компонентов, необходимых для передачи аноптотического сигнала в ядро
клетки. Митохондрии лабильный компонент цитоплазмы. Уменьшение их числа или размеров наблюдается в к клетках печени при диабете, голодании, после облучения. Большое число фрагментированных митохондрий, как правило, характерно для состояния повышенного энергообразования.
Эндоплазматическая сеть — система внутриклеточных канальцев, вакуолей и цистерн. В клетках имеется две разновидности эндоплазматической сети — гладкая, лишенная рибосом, и шероховатая, с прикрепленными к ней рибосомами. Основная функция эндоплазматической сети формирование мембран и разграничение внутреннего пространства клетки. Благодаря этому в цитоплазме одновременно могут протекать противоположно направленные процессы, например синтез и распад глюкозы. Большинство метаболических процессов в клекте обеспечивается мембраносвязанными ферментами, кофакторами, субстратами. Эпдоплазматическая сеть является с этой точки зрения, основой, на которой функционируют внутриклеточные метаболические процессы. В гладкой эндоплазматической сети синтезируются некоторые липиды, происходит нейтрализация токсических веществ, образование гранул гликогена. Хорошо развитая эндоплазматическая сеть исключается в секретирующих клетках (плазмоциты).
Рибосомы — гранулы, которые свободно лежат в цитоплазме либо прикреплены к кариолемме или мембранам эндоплазматической сети. Основная функция рибосом — синтез белка. Поскольку в состав рибосом входит много РНК, их скопления в цитоплазме обеспечивают ее базофильную окраску. Рибосомы, прикрепленные к эндоплазматической сети, синтезируют белки, которые идут на построение ее мембран; рибосомы, свободно лежащие в цитоплазме, синтезируют цитоплазматические белки, а прикрепленные к кариолемме — ядерные белки.
Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс) — система специализированных мембран, связанных с процессами секреции, образованием клеточных мембран и дизосом. Этот комплекс располагается в перинуклеарной зоне и особенно развит в секреторных клетках, что отличает их наличием выраженной зоны просветления вокруг ядра (плазматические клетки).
Лизосомы представляют собой мелкие пузырьки, ограниченные однослойной мембраной и содержащие внутри набор гидролитических ферментов. Лизосомы — производные аппарата Гольджи, с ними связаны процессы внутриклеточного расщепления белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и др. При повреждении лизосом или повышении проницаемости их мембран наблюдается аутолиз клетки. Гипертрофия лизосомного аппарата на фоне воспалительных процессов и интоксикации сопровождается появлением токсогенной зернистости в цитоплазме клетки.
Для многих клеток характерно наличие гранул, цвет, размер и число которых является важной характеристикой идентификации клетки. В цитоплазме возможно появление включений:
- тельца Расселa (образованы за счет конденсации парапротеина),
- тельца Ауэра (палочковидной формы, состоят из агрегированных азурофильных гранул),
- тельца Деле (цитоплазмические включения, состоящие из остатков цитоплазматической сети, содержащей рибосомы),
- включения и вакуолизация в цитоплазме нейрофилов при синдроме Чедиака-Хигаси,
- вакуолизация в бластах при лимфоме Беркитта.
Некоторые включения в цитоплазме представлены в виде фагоцитированных ядер, эритроцитов и тромбоцитов (гемофагоцитов).
источник
Клетка — это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурируемая система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности энергетических и метаболических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.
Клетка может существовать как самостоятельно, так и в составе тканей многоклеточных
животных и растений. В составе тканей клетки являются важнейшим тканевым элементом.
Прокариотические клетки не имеют ядерной оболочки, не содержат ядра и органелл. Вся генетическая информация у них хранится в замкнутой в кольцо двойной цепи ДНК.
прокариотические клетки окружены жесткой клеточной стенкой. Они лишены митотического
ппарата. К прокариотам относятся некоторые бактерии и водоросли.
Все остальные клетки являются эукариотическими. В организме взрослого человека различают
более чем 200 типов клеток. Все они существенно различаются как строением, так и функциями.
однако все эти типы клеток имеют общие черты строения.
эукариотическая клетка состоит из таких компонентов: . Клеточная оболочка.
В свою очередь, каждый из этих трех компонентов клетки состоит из нескольких частей. клеточная оболочка образована тремя частями: снаружи располагается гликокаликс, затем идет цитоплазма- тическая мембрана, а под ней находится подмембранный слой опорно-сократительных структур (кортикальный слой) |цитоплазма также состоит из трех частей: гиалоплазмы, органелл и включений.
ядро построено из четырех компонентов: 1) ядерной оболочки, или кариолеммы, 2) ядрышка, 3)
хроматина, 4) ядерного сока (кариолимфы).
Это поверхностная периферическая структура, ограничивающая клетку снаружи, обеспечивающая ее непосредственную связь с внешней средой. Кроме плазмолеммы, в эукариотических клетках содержатся многочисленные и разнообразные внутриклеточные мембраны, разделяющие внутреннее содержимое клетки на реакционные отсеки- компартменты и водящие в состав многих органелл. Все они объединены общим названием — биологические мебраны.
Общей чертой всех биологических мембран клетки является то, что они представляют собой тонкие пласты (ок. 10 нм) липопротеидной природы.
Основными химическими компонентами клеточных мембран являются белки (60%), липиды (40%) и углеводы (40%)
Плазмолемма имеет толщину 10 нм и, т.о. является самой толстой из клеточных мембран.
В мембранах встречаются липиды 3-х классов: фосфолипиды, сфинголипиды, холестерин.
Молекула фосфолипида состоит из аполярного гидрофобного двойного хвоста, состоящего из жирных кислот и полярной гидрофильной головки., поэтому в водной фазе они могут спонтанно образовывать бислой, создающий относительно непроницаемый барьер для водорастворимых молекул.
Сфинголипиды имеют сходное строение с фосфолипидами, но вместо глицерина содержат аминоспирт — сфингозин. Наибольшее количество сфинголипидов обнаружено в миелиновых Зол очках нервных волокон.
Аномальный метаболизм сфинголипидов приводит к различным болезням -сфинголипидозам. Церебральный сфинголипидоз — общее наименование группы наследственных 1болеваний,характеризующихся мышечным гипертонусом, прогрессирующим спастическим араличом, потерей зрения, судорогами, умственными дефектами; сочетается с аномальным гложением сфингомиелина и родственных липидов.
Холестерин состоит из полярной головки и 1 неполярного хвоста. Холестерин стабилизирует клеточные мембраны, придает им механическую прочность. Холестерин имеет важное значение не только как кампонент биологических мембран- на его основе происходит синтез стероидных гормонов: половых, глюкокортикоидов, минералокортикоидов.
По составу белков мембраны различаются гораздо в большей степени, чем по липидному составу. Большинство мембранных белков имеют глобулярную структуру.
Интегральные белки прочно встроены в билипидный слой. Их гидрофильные аминокислоты взаимодействуют с головками липидов, а гидрофобные — с цепями жирных кислот.
Полуинтегральные белки проникают только до половины липидного бислоя, примембранные (поверхностные) белки расположены или снаружи, или изнутри липидного бислоя; они непрочно связаны с поверхностью мембрны и чаще находятся вне липидного бислоя.
Мембранные белки выполняют различные функции, среди них можно выделить белки-ферменты, белки-рецепторы, транспортные и структурные белки.
К некоторым липидным и белковым молекулам на внешней поверхности присоединяются углеводные компоненты, образуя надмембранный комплекс — гликокаликс. Толщина этого слоя 3-4 нм. Он обнаруживается практически во всех животных клетках, но степень его выраженности различна. В гликокаликсе могут располагаться поверхностные белки мембран, полуинтегральные. Эти белки могут играть роль ферментов.
Функции гликокаликса: 1) рецепторная (процессы межклеточного узнавания), 2) межклеточные взаимодействия, 3) ориентация белков в мембране, 4) пристеночное пищеварение.
Подмембранный слой образован опорно-сократительными структурами. В его состав входят актиновые филаменты, а также кератиновые филаменты, микротрубочки.
Функции подмембранного слоя: поддержание формы клетки, участие в эндо- и экзоцитозе, движении, секреции, связывает клеточную поверхность с компонентами цитоплазмы, поддерживает их упорядоченное расположение.
Описанная модель строения биологических мембран назывется жидкомозаичной квазикристаллической (мембрана имеет кристаллоподобную структуру, однако, белки в ней не закреплены, а подвижны благодаря текучести мембраны)
Свойства биологических мембран.
Способность к самосборке после разрушительных воздействий. Это свойство определяется физико-химическими особенностями фосфолипидных молекул, которые в водной фазе собираются вместе так,что гидрофильные концы молекул разворачиваются наружу, а гидрофобные — внутрь. В уже готовый фосфолипидный слой могут встраиваться белки.
Полупроницаемость (избирательность в пропускании ионов и молекул). Обеспечивает постоянство ионного и молекулярного состава в клетке.
Текучесть мембран. Мембраны не являются жесткими структурами, они постоянно флюктурируют за счет вращательных и колебательных движений липидов и белков. Это обеспечивает большую скорость протекания ферментативных и других химических процессов в мембранах.
Фрагменты мембран не имеют свободных концов, так как замыкаются в пузырьки.
источник
Плазматическая мембрана или плазмолемма представляет собой комплекс липидных и белковых молекул. Липиды образуют непрерывный двойной слой (6-10 нм), в который погружены молекулы структурных, транспортных, ферментативных, рецепторных белков. Липидный бислой определяет структурные особенности мембран, а белки — большинство ее функций. На внешней поверхности клетки выступают цепи углеводов, соединенные с белками — гликопротеидами или с липидами — гликолипидами (3-4 нм). Эта структура получила название — гликокаликса.
Специализированные участки плазматических мембран, соприкасающихся клеток образуют межклеточные контакты различного строения. На свободной поверхности ряда клеток имеются органеллы специального значения — микроворсинки, реснички, жгутики и т.д.
Плазматическая мембрана — динамичная структура, регулирующая взаимодействие между клеткой и ее окружением, включая и другие клетки. При эндо — или экзоцитозе от плазмалеммы непрерывно отрываются одни участки и в нее встраиваются другие (круговорот мембранных компонентов клетки — самосборка). Процесс эндоцитоза разделяют на фагоцитоз — захват корпускулярных частиц и пиноцитоз — захват коллоидов. Участок мембраны, открывающийся в цитоплазму вместе с захваченным материалом образует фагосому, а переваривание ее содержимого осуществляют ферменты лизосом.
С плазматической мембраной сходны по строению внутренние мембраны клетки, разделяющие клетки эукариотов на отсеки — компартменты, которые организуют процессы обмена и обеспечивают возможность течения в одной клетке противоположных химических реакций синтеза и катализа, обеспечивающих, в свою очередь, весь метаболизм клетки. Компартментализация способствует пространственному разделению процессов в клетке. Отдельный компартмент — органелла = органоид или его часть.
Биологические мембраны выполняют ряд функций: барьерную, обеспечения избирательной проницаемости веществ, регуляции их проницаемости, образование гидрофильной и гидрофобной поверхностей с размещением на них специфических ферментных комплексов. Благодаря указанным свойствам плазмолемма регулирует состав внутренней среды клетки. Наличие в ней молекул рецепторов, специфически распознающих биологически активные вещества — гормоны, обеспечивает адекватную реакцию клетки па изменение ее окружения или состояния организма.
Большинство органоидов имеют в своей структуре одну или две мембраны (мембранные органоиды).
Одномембранные образуют вакуолярную систему клетки — ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы. Они самым непосредственным образом связанны с обменом веществ (синтезом, катализом, транспортом) и потому лучше представлены в животных клетках.
Две мембраны имеют митохондрии и пластиды. В тех и других происходят ферментативные реакции синтеза из фосфата и АДФ высокоэнергетического вещества — АТФ, служащие основным источником энергии для всех внутриклеточных процессов. В растительных клетках, образующаяся в хлоропластах АТФ используется для синтеза углеводов из углекислого газа и воды,
К немембранным органоидам относятся: рибосомы, клеточный центр, микрофиламенты, микротрубочки. Рибосомы — универсальный аппарат синтеза белковых молекул. В функционирующем состоянии они слагаются из большой и малой субъединиц состоящих из белков и р-РНК.
Центросома (диплосома) — это центр организации микротрубочек цитоплазмы из которых образуется веретено деления. Кроме того, клеточный центр связан с развитием ресничек, жгутиков.
В некоторых клетках (мышечных, нервных) помимо названных общеклеточных органоидов есть и специальные — миофибриллы, синаптические пузырьки, связанные с выполненном специфических функций — сократительной и проводящей.
Все внутриклеточные структуры погружены в гиалоплазму, которая представляет собой полужидкую среду, не имеющей какой либо внутренней организации. Химический состав ее значительно варьирует, но в среднем его можно представить так: 75-85% воды, 10-12% белков и аминокислот, 4-6% углеводов, 2-3% жиров и липидов, 1% неорганических веществ. Гиалоплазма динамична, что способствует оптимальному размещению органоидов и высокой эффективности биохимических реакций, выделению продуктов диссимиляции, В основном веществе цитоплазмы сконцентрированы промежуточные продукты многих биохимических циклов и происходит бескислородный и этап энергетического обмена — гликолиз, которому принадлежит важная роль в образовании потока энергии.
В отличие от органоидов, являющихся постоянными структурами клетки, в цитоплазме находятся и относительно непостоянные компоненты — включения. Количество и качество их бесконечно изменяется, что зависит от типа клетки, выполняемой ею функции, и состояния клеточного метаболизма. Различают трофические (гранулы белков и углеводов, капли жиров, секреторные, пигментные, экскреторные и специального назначения (гемоглобин в эритроцитах)).
Все клеточные компоненты, столь различные, только вместе составляют неразрывное целое. Каждый отдельный компонент может просуществовать лишь ограниченное время и не в состоянии обеспечить ни одну жизненную функцию. Это подчеркивает, одновременно, и дискретность и целостность любой живой системы.
Прежде чем говорить более подробно о структуре и функции отдельных клеточных компонентах следует сделать небольшой экскурс в хронологию цитологических исследований.
Изучение морфологии клеток находилось в прямой зависимости от микроскопической техники. С момента изобретения микроскопа (Янсен, 1590 г.). затем его усовершенствования многими учеными, уже в XVII веке были открыты бактерии.
XVIII век, в основном характеризуется описанием одноклеточных организмов и тканей многоклеточных.
В XIX веке световая микроскопия использовалась очень направлено и были открыты ядро, цитоплазма, описаны хромосомы, выявлены митохондрии, аппарат Гольджи, пластиды, то есть, наука, цитология приобрела экспериментальный характер, К 1900 году, световой микроскоп достиг теоретического предела разрешения и развития цитологии затормозилось, пока не был изобретен электронный микроскоп (30 годы XX века).
Высокое разрешение ЭМ позволило открыть ЭПС (1945 г.)- и почти одновременно лизосомы (1955 г.) и рибосомы (1955 г.). Глубокое и «тонкое» строение того или иного клеточного компонента стали называть ультраструктурой. Использование ЭМ в цитологических целях позволило Давсону и Даниели в 1935 году высказать гипотезу о 3-х слойности строения клеточной мембраны (теория сэндвича): липидный бислой, заключенный между двумя слоями белка.
В 1959 году Робертсон выдвинул гипотезу о строении «элементарной мембраны», в которой он постулировал структуру, общую для всех биологических мембран:
а) все мембраны имеют толщину 7,5 нм.
б) в ЭМ все мембраны трехслойные.
в) трехслойность обусловлена расположением белков и полярных липидов. согласно модели Давсона и Даниели.
В связи с получением новых данных на основе изучения расщепленных мембран, подвергшихся мгновенному замораживанию и скалыванию (метод замораживания-скалывания) стало ясно, что белки располагаются не жестким слоем; а частицами, погруженными в липидный слой. В 1972 г. Сингер и Николсон предложили жидкостно-мозаичкую модель мембраны, согласно которой белковые молекулы, плавающие в жидком липидном бислое, образуют в нем как бы своеобразную мозаику. В этой модели липидный бислой по-прежнему рассматривается как элементарная мембрана, но здесь она представлена как динамическая структура. Белки плавают в липидном слое иногда свободно, а иногда их удерживают микрофиламенты, проникающие в цитоплазму. Липиды так же могут перемешаться, меняя свое положение. Доказано, что чем больше в мембране белков, тем активнее в метаболическом плане мембрана. Например, мембрана хлоропласта до 75% белка, а в инертной миелиновой оболочке аксона белка только 18%. Неодинаково и расположение белковых частиц на внутренней и наружной поверхности мембраны.
Некоторые мембранные белки лишь частично погружены в мембрану, тогда как другие пронизывают ее. Гидрофобные участки белков взаимодействуют с липидами, а гидрофильные участки, находящиеся на поверхности мембраны в контакте с водным содержимом клетки. В клеточных мембранах встречаются тысячи различных белков. Среди них есть чисто структурные, есть белки — переносчики, входящие как составная часть в активные насосные механизмы. В белковых молекула имеются гидрофильные каналы, по которым могут проходить полярные молекулы (липидный слой не пропускает их в клетку).
В мембранах содержатся ферментные белки, специфические рецепторы, переносчики электронов- преобразователи энергии, участвующие в фотосинтезе- клеточном дыхании. Кроме того, в мембранах имеются гликопротеиды, на их свободных поверхностях находятся разветвленные олигосахаридные цепи, напоминающие антенны. Конформация этих цепей очень разнообразная, но строго определенная. Функция углеводного слоя (гликокаликса) связанна с распознаванием внешних сигналов. Соседние клетки благодаря распознающим участкам взаимодействуют по типу адгезии (слипания), что обеспечивает правильную ориентацию и образование тканей в процессе дифференцировки. С функцией распознавания сигналов связана деятельность различных регуляторных систем и иммунный ответ, в котором гликопротеиды играют роль антигенов. Таким образом, углеводы входящие в поверхностный аппарат клетки могут функционировать как информационные молекулы.
Состав мембранных липидов варьирует, и это влияет на такие свойства, как жидкое состояние и проницаемость. От жидкого состояния зависит активность мембран, в частности, способность отдельных мембран сливаться друг с другом, активность ферментов и транспорт белков. Гликолипиды, также как и гликопротеиды участвуют в формировании распознающих (рецепторных) участков. Суммируя известные данные, клеточным мембранам можно дать общую характеристику:
• толщина разных типов мембран от 5 до 10 нм (плазматическая — 7,5)
• мембраны — это липопротеиновые структуры
• к некоторым липидным и белковым компонентам присоединены углеводы (от 2 до 10%)
• липиды образуют бимолекулярный слой, что объясняется полярными головками липидов и не полярными хвостами
• две стороны мембраны могут отличаться одна от другой и по составу и по свойствам
• мембранные липиды и белки способны диффундировать в плоскости мембраны
Общими свойствами мембран являются: подвижность, вязкость, прочность, избирательная проницаемость, самосборка.
Общими функциям являются: формообразующая, защитная, барьерная, рецепторная, обмен веществ, транспорт веществ.
Из всех функций мембраны особенное медицинское значение имеет рецепторная функция распознавания чужеродных клеток. Способностью распознавать обладают интегральные гликопротеиды мембраны, углеводные концы которых выступают над поверхностью, образуя гликокаликс. Особенности его приводят в действие иммунные механизмы при пересадке органов, и если антигены реципиента и донора различаются в большей степени, происходит отторжение тканей.
Благодаря гликокаликсу клетки способны удерживаться вместе, образуя агрегаты, что важно для нормального хода эмбриогенеза и онтогенеза. При появлении в организме мутагенных клеток, явление узнавания значительно снижается, в результате измененные клетки ставшие чужеродными, отрываются от основной клеточной массы (опухоли), мигрируют по крови, лимфе, в различные органы, давая новые очаги — метастазы.
В процессе пролиферации клеток постоянно существует потребность в синтезе новой клеточной мембраны, так как дочерние клетки быстро увеличиваются в размерах.
Поставщиком материала для построения мембраны и гликокаликса является аппарат Гольджи. В полостях пластинчатого комплекса происходит синтез сложных веществ — гликопротеидов и гликолипидов. Кроме того, аппарат Гольджи видоизменяет мембрану гранулярной ЭПС так, что она становиться сходной с клеточной и ее фрагменты органично встраиваются в клеточную (самосборка).
За последнее время выявлено, что клеточная мембрана ассиметрична: все углеводсодержащие части гликопротеидных и гликолипидных молекул выступают за наружную поверхность плазмалеммы, а холестерин локализуется во внутренней части мембраны, ближе к цитоплазме. В наружной и внутренней поверхности содержаться разные белки и фосфолипиды. Отсюда и различное функциональное значение поверхностей клеточной мембраны: наружная, благодаря молекулам — рецепторам стимулирует или подавляет активность клеток.
Холестерин, содержащийся во внутренней части мембраны является предшественником для образования стероидных гормонов, которые, будучи жирорастворимыми соединениями, диффундируют через клеточные мембраны и связываются с белками — рецепторами цитоплазмы. Образующиеся комплексы транспортируются в ядро, где они присоединяются к определенным участкам хромосом и активируют (дерепрессируют) гены, вызывая синтез и-РНК (т.е. «запускают» гены в работу).
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Клетка — это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурируемая система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности энергетических и метаболических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.
Клетка может существовать как самостоятельно, так и в составе тканей многоклеточных
животных и растений. В составе тканей клетки являются важнейшим тканевым элементом.
1се клетки делятся на прокариотические и эукариотические.
Прокариотические клетки не имеют ядерной оболочки, не содержат ядра и органелл. Вся генетическая информация у них хранится в замкнутой в кольцо двойной цепи ДНК.
прокариотические клетки окружены жесткой клеточной стенкой. Они лишены митотического
ппарата. К прокариотам относятся некоторые бактерии и водоросли.
Все остальные клетки являются эукариотическими. В организме взрослого человека различают
более чем 200 типов клеток. Все они существенно различаются как строением, так и функциями.
однако все эти типы клеток имеют общие черты строения.
эукариотическая клетка состоит из таких компонентов: . Клеточная оболочка.
В свою очередь, каждый из этих трех компонентов клетки состоит из нескольких частей. клеточная оболочка образована тремя частями: снаружи располагается гликокаликс, затем идет цитоплазма- тическая мембрана, а под ней находится подмембранный слой опорно-сократительных структур (кортикальный слой) |цитоплазма также состоит из трех частей: гиалоплазмы, органелл и включений.
ядро построено из четырех компонентов: 1) ядерной оболочки, или кариолеммы, 2) ядрышка, 3)
хроматина, 4) ядерного сока (кариолимфы).
Это поверхностная периферическая структура, ограничивающая клетку снаружи, обеспечивающая ее непосредственную связь с внешней средой. Кроме плазмолеммы, в эукариотических клетках содержатся многочисленные и разнообразные внутриклеточные мембраны, разделяющие внутреннее содержимое клетки на реакционные отсеки- компартменты и водящие в состав многих органелл. Все они объединены общим названием — биологические мебраны.
Общей чертой всех биологических мембран клетки является то, что они представляют собой тонкие пласты (ок. 10 нм) липопротеидной природы.
Основными химическими компонентами клеточных мембран являются белки (60%), липиды (40%) и углеводы (40%)
Плазмолемма имеет толщину 10 нм и, т.о. является самой толстой из клеточных мембран.
В мембранах встречаются липиды 3-х классов: фосфолипиды, сфинголипиды, холестерин.
Молекула фосфолипида состоит из аполярного гидрофобного двойного хвоста, состоящего из жирных кислот и полярной гидрофильной головки., поэтому в водной фазе они могут спонтанно образовывать бислой, создающий относительно непроницаемый барьер для водорастворимых молекул.
Сфинголипиды имеют сходное строение с фосфолипидами, но вместо глицерина содержат аминоспирт — сфингозин. Наибольшее количество сфинголипидов обнаружено в миелиновых Зол очках нервных волокон.
Аномальный метаболизм сфинголипидов приводит к различным болезням -сфинголипидозам. Церебральный сфинголипидоз — общее наименование группы наследственных 1болеваний,характеризующихся мышечным гипертонусом, прогрессирующим спастическим араличом, потерей зрения, судорогами, умственными дефектами; сочетается с аномальным гложением сфингомиелина и родственных липидов.
Холестерин состоит из полярной головки и 1 неполярного хвоста. Холестерин стабилизирует клеточные мембраны, придает им механическую прочность. Холестерин имеет важное значение не только как кампонент биологических мембран- на его основе происходит синтез стероидных гормонов: половых, глюкокортикоидов, минералокортикоидов.
По составу белков мембраны различаются гораздо в большей степени, чем по липидному составу. Большинство мембранных белков имеют глобулярную структуру.
Интегральные белки прочно встроены в билипидный слой. Их гидрофильные аминокислоты взаимодействуют с головками липидов, а гидрофобные — с цепями жирных кислот.
Полуинтегральные белки проникают только до половины липидного бислоя, примембранные (поверхностные) белки расположены или снаружи, или изнутри липидного бислоя; они непрочно связаны с поверхностью мембрны и чаще находятся вне липидного бислоя.
Мембранные белки выполняют различные функции, среди них можно выделить белки-ферменты, белки-рецепторы, транспортные и структурные белки.
К некоторым липидным и белковым молекулам на внешней поверхности присоединяются углеводные компоненты, образуя надмембранный комплекс — гликокаликс. Толщина этого слоя 3-4 нм. Он обнаруживается практически во всех животных клетках, но степень его выраженности различна. В гликокаликсе могут располагаться поверхностные белки мембран, полуинтегральные. Эти белки могут играть роль ферментов.
Функции гликокаликса: 1) рецепторная (процессы межклеточного узнавания), 2) межклеточные взаимодействия, 3) ориентация белков в мембране, 4) пристеночное пищеварение.
Подмембранный слой образован опорно-сократительными структурами. В его состав входят актиновые филаменты, а также кератиновые филаменты, микротрубочки.
Функции подмембранного слоя: поддержание формы клетки, участие в эндо- и экзоцитозе, движении, секреции, связывает клеточную поверхность с компонентами цитоплазмы, поддерживает их упорядоченное расположение.
Описанная модель строения биологических мембран назывется жидкомозаичной квазикристаллической (мембрана имеет кристаллоподобную структуру, однако, белки в ней не закреплены, а подвижны благодаря текучести мембраны)
Свойства биологических мембран.
1. Способность к самосборке после разрушительных воздействий. Это свойство
определяется физико-химическими особенностями фосфолипидных молекул, которые в
водной фазе собираются вместе так,что гидрофильные концы молекул разворачиваются
наружу, а гидрофобные — внутрь. В уже готовый фосфолипидный слой могут
встраиваться белки.
2. Полупроницаемость (избирательность в пропускании ионов и молекул). Обеспечивает
постоянство ионного и молекулярного состава в клетке.
3. Текучесть мембран. Мембраны не являются жесткими структурами, они постоянно
флюктурируют за счет вращательных и колебательных движений липидов и белков. Это
обеспечивает большую скорость протекания ферментативных и других химических
процессов в мембранах.
4. Фрагменты мембран не имеют свободных концов, так как замыкаются в пузырьки.
1. Разграничительная — отделяют клетку от внешней среды, ядро от цитоплазмы,
содержимое органелл от их микросреды и т.д.
2. Барьерно-защитная: защищают внутреннюю среду клетки от действия вредных
внешних факторов.
3. Рецепторная. Рецепторный аппарат имеет гликопротеиновую и белковую природу.
Распознает внешние сигналы. С рецепторной функцией связана деятельность различных
регуляторных систем, формирование иммунного ответа.
4. Транспортная: транспорт веществ в клетку — эндоцитоз. Из клетки — экзоцитоз.
5. Участие в межклеточных взаимодействиях: формирование межклеточных контактов,
дистантные взаимодействия между клетками.
Гиалоплазма — матрикс клетки, ее внутренняя среда. Ь электронном микроскопе — это гомогенное или тонкозернистое вещество с низкой электронной плотностью. Гиалоплазма может менять свое агрегатное состояние: переходить из золя в гель и обратно. При этом может изменяться форма клетки, ее подвижность и обмен веществ. В ней находятся белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, ферменты, липиды и др. в-ва.
1. Объединение всех клеточных структур и их взаимодействие между собой.
2. Через нее осуществляется транспорт различных веществ.
3. Основное вместилище АТФ.
4. Место отложения включений.
Органеллы — постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток микроструктуры,
выполняющие жизненно важные функции.
По функциональному признаку органеллы делятся на 2 группы:
1. Органеллы общего значения. Содержатся во всех клетках, поскольку необходимы для их
жизнедеятельности. К ним относятся: митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс
Гольджи, центриоли, рибосомы, лизосомы, пероксисомы, микротрубочки и микрофиламенты.
2. Органеллы специального значения. Есть только в тех клетках,которые выполняют
специальные функции. Такими органеллами являются: миофибриллы, нейрофибриллы,
тонофибриллы, жгутики, реснички, микроворсинки.
По структурному признаку все органеллы делятся на: 1) мембранные и 2) немембранные. К мембранным органеллам относятся эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы.
К немембранным органеллам фибриллярного типа относятся микротрубочки, микрофиламенты, реснички, жгутики, центриоли. К немембранным гранулярным органеллам относят рибосомы, полисомы.
Была описана К. Портером в 1945 году. В световой микроскоп не видна. Ее описание стало возможно благодаря электронному микроскопу. ЭПС — это система уплощенных мембранных мешочков — цистерн — в виде трубочек и пластинок, образующих в клетке сеть. Ширина полостей цистерн значительно варьирует в зависимости от функциональной активности клетки. Наименьшая их ширина — ок. 20 нм. Но они могут достигать диаметра в несколько мпикрометров.
Различают гранулярную и агранулярную эндоплазматическую сеть. Оба типа ЭПС находятся в непосредственной структурной взаимосвязи и функционально связаны между собой так называемой переходной или транзиторной зоной. Агранулярная ЭПС возникает и развивается за счет гранулярной.
Поверхность гранулярной ЭПС покрыта рибосомами, которые связываются с ней при помощи причального белка. Кроме того в ЭПС имеются белки рибофорины, также связывающие рибосомы и формирующие трансмембранные каналы для транспорта синтезированных веществ в просвет ЭПС.
В малоспециализированных клетках гЭПС представлена разрозненными цистернами. В активно синтезирующих клетках выявляются скопления ЭПС.
1. Синтез белков (для лизосом, мембраны, синтез на «экспорт»).
2. Изолирует белки от содержимого гиалоплазмы.
3. Транспортирует белок в комплекс Гольджи.
4. Модификация белков ( внутри канальцев ЭПС белок может фосфорилироваться превращаться в гликопротеины.
1. Синтез липидов, полисахаридов.
2. Синтез стероидных гормонов(в интерстициальных клетках семенников, в клетках коры
надпочечников).
4. Дезактивация ядов, гормонов, биогенных аминов, лекарств за счет деятельности специальных
гормонов. В клетках печени принекоторых отравлениях появляются ацидофильные зоны,
сплошь заполненные аЭПС.
5. Депонирование ионов кальция ( в мышечных волокнах и миоцитах).
Структуру, известную теперь как аппарат Гольджи, впервые обнаружил в клетках в 1989 году Камилло Гольджи, использовавший свойства мембран сетчатого аппарата связывать соли осмия или серебра.
В световой микроскоп комплекс Гольджи имеет вид нежной сеточки или корзиночки ядра.
В электронный микроскоп он представлен стопкой мембранных структур. Ряд отдельных стопок называется диктиосомой. В клетке может быть 1 диктиосома или несколько, и тогда они связываются друг с другом анастомозирующими трубочками. Каждая диктиосома состоит из 5-10 уплощенных и слегка изогнутых цистерн, разделенных гиалоплазмой. В центре диктиосомы мембраны сближены до 25 нм, а на периферии имеют расширения, ампулы, ширина которых непостоянна. С цистернами связана система пузырьков (пузырьки Гольджи). В диктиосоме различают проксимальную -ЦИС-сторону, обращенную к ядру, и дистальную -ТРАНС-сторону, обращенную к поверхности клетки. С ЦИС-стороны происходит присоединение пузырьков, отделяющихся от переходной зоны ЭПС и содержащих синтезированный белок. С ТРАНС-стороны отделяются секреторные пузырьки и лизосомы. Между ЦИС- и ТРАНС-частями находится промежуточный компартмент с определенным набором ферментов, определяющих характер процессинга белков.
1. Дозревание,сегрегация и накопление продуктов, синтезированных в ЭПС.
2. Синтез полисахаридов и превращение простых белков в гликопротеины.
3. Формирование секреторных гранул и выделение их из клетки.
4. Образование первичных лизосом.
Были открыты в 1890 году немецким ученым Рихардом Альтманом при помощи предложенного им метода окрашивания кислым фуксином. Термин «митохондрия» был введен в 1987 году Бенда.
В световой микроскоп имеют вид нитей, палочек, зерен.
Электронный микроскоп показал, что митохондрии ограничены двумя мембранами –внеш-ней и внутренней, разделенных межмембранным пространством. Каждая мембрана толщиной 7 нм.
Внешняя мембрана отделяет митохондрию от гиалоплазмы и проницаема для многих мелких молекул.
Внутренняя мембрана образует многочисленные впячивания внутрь — кристы. В клетках разного типа величина, форма и число крист значительно варьирует. На кристах сосредоточены ферменты окислительного фосфорилирования. Каждая митохондрия наполнена тонкозернистым матриксом. В нем присутствуют все ферменты цикла Кребса, а также гранулы кальция и магния.
Кроме того, в матриксе находится митохондриальная ДНК, митохондриальные рибосомы, т-РНК и ферменты активации митохондриального генома. Поскольку митохондрии имеют свой геном, то они обладают автономной системой синтеза белка и могоут частично строить собственные белки мембран.
В живых клетках митохондрии могут перемещаться, делиться, сливаться друг с другом. Иногда митохондрии могут иметь гигантские размеры и представлять собой разветвленную сеть-митохондриальный ретикулум.
Срок жизни митохондрий около 10 дней. Разрушаются они путем аутофагии. Наследование митохондриальной ДНК у человека происходит по материнской линии. Повреждения митохондриальных ДНК в клетках различных органов вызывает «митохондриальные болезни». Эти заболевания связаны с поражением тех органов,в клетках которых идет усиленный энергетический обмен (сердце, печень, ЦНС, почки, островки Лангерганса ПЖЖ, сетчатка глаза и ДР-)
1. Окисление органических соединений и использование освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза молекул АТФ.
Были открыты в 1949 году де Дювом.
В световой микроскоп не видны. Выявляются центрифугированием. Их размеры 0,2-0,4 мкм.
В электронный микроскоп — мембранные пузырьки, наполненные гидролитическими ферментами (нуклеазами, протеазами, фосфатазами и др.всего до 60 ферментов). Маркером лизосом является кислая фосфатаза. Размеры и электронная плотность лизосом значительно варьируют. Различают:
1. Первичные лизосомы-пузырьки, наполненные ферментами, отделившиеся от ТРАНС-части
комплекса Гольджи.
2. Вторичные лизосомы — образуются при слиянии первичных лизосом с фагоцитарными или
пиноцитозными вакуолями,образуя фаголизосомы (гетерофагосомы).
3. Аутофагосомы образуются при слиянии первичных лизосом с погибающими и старыми
органеллами, которые они разрушают.
4. Остаточные тельца (телолизосомы)- формируются в том случае, если процесс расщепления
идет не до конца. В некоторых клетках при их старениях в телолизосомах накапливается
«пигмент старения» — липофусцин ( в клетках мозга, печени, в мышечных волокнах).
5. Мультивезикулярные тельца- крупные образования, окруженные мембраной, образующиеся
при слиянии нескольких лизосом.
Различные патологические изменения в тканях сопровождаются возрастанием числа клеточных лизосом.
Существует ряд наследственных заболеваний, называемых лизосомными болезнями , или болезнями накопления., когда дефектные лизосомные ферменты не способны расщеплять субстрат. В результате в клетках накапливаются остаточные тельца, что ведет к постепенной гибели клетки. Всего известно более 25 генетических заболеваний этой группы. Функции:
1. Внутриклеточное пищеварение
3. Участие в митозе — разрушении ядерной оболочки.
4. Участие во внутриклеточной регенерации.
5. Участие в аутолизе — саморазрушении клетки после ее гибели.
Напоминают лизосомы, но содержат до 15 ферментов, участвующих в разрушении эндогенных перекисей (пероксидазу, каталазу и др.)
Продолжительность жизни 5-6 дней.
В электронный микроскоп – овальные тельца, ограниченные мембраной (1,5 мкм.) Наполнены гранулярным матриксом, в центре которого кристаллоподобная сердцевина, состоящая из фибрилл и трубочек.
Образуются пероксисомы путем отщепления от гладкой ЭПС.
Продолжительность жизни 5-6 дней.
1. Органеллы утилизации кислорода (наряду с митохондриями). В результате в них образуется
сильный окислитель — перекисьводорода.
2. При помощи фермента каталазы расщепляют избыток перекиси водорода, спасая клетку от
гибели.
Существуют пероксисомные болезни, связанные с дефектами ферментов пероксисом и характеризующиеся тяжелыми поражениями органов. Что ведет к смерти в детском возрасте.
НЕМЕМБРАННЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ. РИБОСОМЫ.
В световой микроскоп не видны.
Состоят из большой и малой субъединиц, содержащих различные типы рибосомальных РНК и белка. Эти субъединицы могут соединяться вместе, при этом между ними располагается молекула информационной РНК. Размеры функционирующей рибосомы 25x20x20 нм. Малая субъединица изогнута в виде телефонной трубки. Она связывает РНК. Большая катализирует образование пептидных связей между аминокислотами в белковой молекуле и по форме напоминает ковш. Возможно, что в ходе рабочего цикла рибосома меняет конформацию.
Различают единичные рибосомы и комплексные (полисомы). В малоспециализированных клетках рибосомы свободно располагаются в гиалоплазме и синтезируют белок для самой клетки. В специализированных клетках рибосомы связаны с мембранами ЭПС и синтезируют белок на «экспорт». С выраженностью рибосом коррелируют интенсивность базофилии цитоплазмы, т.е. способность окрашиваться основными красителями.
Функция: 1. Элементарные аппараты синтеза белка.
Трехмерная цитоплазматическая сеть волокнистых и трубчатых структур различного типа формирует цитоскелет. К элементам цитоскелета относят микротрубочки, промежуточные филаменты, микрофиламенты. Цитоскелет придает клетке определенную форму и выполняет множество других функций (например, подвижность клетки, внутриклеточный транспорт). Структуры цитоскелета очень динамичны, они могут быстро возникать в результате полимеризации их элементарных молекул и так же быстро разбираться при деполимеризации.
Микротрубочки — это прямые длинные полые цилиндры. Их внешний диаметр составляет около 24 нм, внутренний — 15 нм, толщина стенки — 5 нм.
Стенка микротрубочек построена из 13 периферических нитей. Каждая нить образована глобулярным белком тубулином. На поперечном сечении микротрубочек видно, что их стенка состоит из 13 глобулярных субъединиц, выстроенных в виде однослойного кольца. Иногда от стенок отходят выступы, образующие связи с соседними микротрубочками (как, например, в ресничках, жгутиках). Растут микротрубочки с одного конца, путем добавления тубулиновых субъединиц. В длину могут достигать нескольких микрометров. Рост может прекратиться под влиянием колхицина или охлаждением. В этих случаях возникает деполимеризация тубулина и исчезновение микротрубочек. Клетка при этом сильно изменяет форму, сжимается и теряет способность к делению.
1. Выполняют роль цитоскелета.
- Участвуют в транспорте ваществ и органелл в клетке.
3. Участвуют в ооразовании веретена деления и обеспечивают расхождение хромосом в митозе.
4. Входят в состав ресничек, жгутиков, центриолей.
Микрофиламенты- это нити, толщиной 5-7 нм. Встречаются практически во всех типах клеток. Располагаются в кортикальном слое цитоплазмы пучками или слоями. Состоят из сократительных белков: актина, миозина, тропомиозина, — актинина.
1. Внутриклеточный сократительный аппарат, обеспечивающий амебоидные передвижения
клетки и большинство внутриклеточных движений : токи цитоплазмы, движение вакуолей,
митохондрий, деление клетки.
2. Играют большую роль в структурировании цитоплазмы, соединяясь с рядом стабилизирующих
белков, образуя временные или постоянные пучки.
МИКРОФИБРИЛЛЫ, ИЛИ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ.
Это белковые струткуры. Толщиной 10 нм. Не ветвятся, часто располагаются слоями. Их белковый состав различен в разных тканях. В эпителии в состав микрофибрилл входит кератин. В мышечных клетках (кроме миоцитов сосудов) — белок десмин. Различных клетках мезенхимногшо происхождения ( фибробласты и др) — белок виментин.
Функция: 1. Опорно — каркасная, но они не так лабильны как микротрубочки.
Это видимая в световой микроскоп структура (на границе его разрешающей способности), но ее тонкое строение можно изучить только с помощью электронного микроскопа.
Клеточный центр (центросома) состоит из центриолей и связанных с ними микротрубочек — центросферы. Термин «центриоли» был предложен Т.Бовери в 1895 году. Выявляются при окраске железным гематоксилином.
В интерфазной клетке присутствуют две центриоли, расположенные перпендикулярно друг к другу, образующие диплосому.
Центриоль представляет собой полый цилиндр. Стенка состоит из 9 триплетов микротрубочек, расположенных по окружности и соединенных ручками. Формула центриоли: (9хЗ)+0. Микротрубочки в центральной части центриоли отсутствуют. Вокруг каждой центриоли расположен бесструктурный, или тонковолокнистый матрикс. Каждый триплет микротрубочек связан со структурами сферической формы — сателлитами. От сателлитов расходятся в стороны микротрубочки, образуя центросферу.
При подготовке клетки к митотическому делению происходит удвоение центриолей.. Он заключается в том, что две центриоли расходятся и около каждой вновь образуется дочерняя центриоль. Функции:
1. Являются центром организации микротрубочек веретена деления.
2. Индуцирует полимеризацию тубулинов новой процентриоли, возникающей при ее
дупликации.
3. Образование ресничек и жгутиков.
ОРГАНЕЛЛЫ СПЕЦИАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ. РЕСНИЧКИ И ЖГУТИКИ.
В световом микроскопе выглядят как тонкие выросты. Они имеются в некоторых клетках- сперматозоидах. Эпителиоцитах трахеи и бронхов, семявыносящих путей мужчины, яйцеводах женщины.
В электронныймикроскоп — цилиндрический вырост цитоплазмы диаметром 31)1) нм, покрытый плазматической мембраной. Внутри выроста расположена аксонема. Стенка аксонемы состоит из 9 пар микротрубочек, связанных «ручками». В центре аксонемы располагается пара центральных микротрубочек. Формула: (9х2)+0. В основании ресничек и жгутика в цитоплазме лежат мелкие гранулы — базальные тельца, сходные по своей структуре с центриолями. ((9хЗ)+0). Базальное тельце и аксонема структурно связаны между собой и составляют единое целое: две микротрубочки триплетов базального тельца являются микротрубочками дуплетов аксонемы. Основу микротрубочек составляет несократимый белок тубулин. Белок «ручек»- динеин -обладает АТФ-азной активностью: расщепляет АТФ,за счет энергии которой происходит смещение дуплетов микротрубочек друг по отношению к другу. Так совершаются волнообразные движения ресничек и жгутиков.
Существует генетически обусловленное заболевание — синдром Картагенера, при котором в аксонеме отсутствуют либо динеиновые ручки, либо центральные микротрубочки (синдром неподвижности ресничек). Такие больные страдают рецедивирующими бронхитами, синуситами, трахеитами. У мужчин из-за неподвижности спермиев отмечается бесплодие.
Функция: 1. Специальные органоиды движения.
МИОФИБРИЛЛЫ находятся в мышечных клетках и миосимпластах. Являются органоидами сокращения.
НЕЙРОФИБРИЛЛЫ находятся в нейронах состоят из нейротубул и нейрофиламентов. Их функция- опорная и транспортная.
ВКЛЮЧЕНИЯ. Включения цитоплазмы — необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клетки. Классификация включений:
1. Трофические включения — депонированные питательные вещества. К таким включениям
относятся, например, включения гликогена, жира.
2. Секреторные включения- округлые образования различных размеров, содержащие
биологически активные вещества, образующиеся в секреторных клетках
3. Экскреторные включения- подлежат выведению из клетки, поскольку состоят из конечных
продуктов обмена.
4. Пигментные включения могут быть экзогенными (каротин, пылевые частицы, красители и др.)
и эндогенными (гемоглобин, гемосидерин, билирубин, меланин, липофусцин). Наличие их в
цитоплазме может изменять цвет ткани, органа временно или постоянно. Нередко
пигментация ткани может служить диагностическим признаком.
5. Специальные включения- фагоцитированные частицы, поступающие в клетку путем
эндоцитоза.
Дата добавления: 2016-02-02 ; просмотров: 1827 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
источник