Клетка – структурная единица организма, которая необходимы для нормального функционирования. Каждая органелла в клетке выполняет свою уникальную функцию. Они необходимы для питания, переноса кислорода, получения энергии, передачи электролитов. Существуют простые клетки или с многокомпонентного составом. У растений количество внутренних элементов меньше чем у животных.

Классификация органоидов

Органоиды отличаются у животных и растений. Бывают простыми или сложными. К первым относятся элементы без мембраны, ко вторым – с мембранами.

Растительные и животные

У животных и растений клеточный состав отличается. Разница в структуре описана в таблице.

Внутриклеточные образования у растений	Внутриклеточные образования у животных
Клеточная стенка	Гликокаликс
Центриоли в водорослях	Центриоли
Запасы крахмала для дополнительного источника энергии	Запасы гликогена для дополнительного источника энергии
Пластиды – органоиды, способные к фотосинтезу и восстановлению ионов	Дополнительные органоиды, которые повышают функциональность
Целлюлоза, содержащаяся в оболочке	Развитая система ДНК и РНК, которая передает информацию от поколения к поколению
Вакуоли

Клетки растительного и животного ряда отличаются по способности к размножению. У первых при делении образуется перетяжка, у вторых – перегородка.

Мембранные и немембранные

Внутри клеток содержатся органоиды, у которых присутствует или отсутствует мембрана.

Органы без оболочки:

• рибосомы;
• цитоскелет.

Одномембранные и двухмембранные

Классификация по количеству мембран в органоиде:

• одна (ЭПС, аппарат Гольджи, плазматическая мембрана, лизосомы);
• две (ядро, пластиды, митохондрии).

Мембранные структуры имеют общие свойства. Их оболочка представлена гликопротеинами, которые соединяются между собой. Образуется замкнутая полость с отсеками. Через ячейки питательные вещества, микроэлементы и минералы проходят внутрь и наружу.

Двумембранные элементы выполняют двойную защиту. Внутреннее строение органеллы полностью сохраняется.

Виды органоидов

Существует множество органоидов, каждая из них выполняет свою функцию, имеет собственное строение. Эти параметры описаны в таблице.

Наименование органоидов	Функции	Дополнительные структуры внутри органоида
Ядро или его аналоги	Хранение ДНК, РНК, деление	ДНК, РНК дополнительные структуры (ферменты, белки), необходимые для их синтеза
Мембрана	Защитная, транспортная	Внутри цитоплазмы находятся органеллы
Митохондрии	Производство АТФ для выработки энергии. Внутриклеточный метаболизм	Ферменты
Вакуоли	Водно-электролитный обмен	Ферменты
Рибосомы	Выработка пептидов	Белки, РНК
Лизосомы	Переваривание веществ, защита от патогенных микроорганизмов	Белки, РНК
Комплекс Гольджи	Внутриклеточный метаболизм, синтез пептидов, аминокислот	Белки, РНК
Внутриклеточная стенка	Защитная, транспортная	Белки, аминокислоты, углеводы
Эндоплазматическая сеть	Синтез питательных веществ (пептиды, сахариды, липиды)	Ферменты

Митохондрии

По строению имеют округлую или вытянутую форму. Находятся в клетках, имеющих ядра (эукариоты). Главная функция – выработка дополнительной энергии, выделение молекул АТФ. Эти процессы выполняются за счёт поступления электролитов. Количество митохондрий зависит от функции клетки, чем их меньше, тем меньшее число органелл.

Может быть одна крупная митохондрия или тысячи маленьких.

Ядро

Количество ядер варьирует. Оно может отсутствовать, быть в количестве одной или двух единиц. Главная функция – хранение генетического материала в РНК и ДНК. Они составляют геном.

Строение:

• оболочка;
• цитоплазма;
• матрикс.

Последнее образование выполняет функцию цитоскелета, поддерживает форму ядра. В оболочке находятся ядерные поры, через которые проникают молекулы и ионы, имеющие малый размер.

Внутри ядра находятся ядрышки, которые необходимы для сборки рибосомальных фрагментов.

Комплекс Гольджи

Образование эукариот. Функция – продукция внутриклеточных структур. К ним относятся:

• части лизосом;
• гликокаликс;
• секреторные белки.

С помощью комплекса Гольджи продуцируются пептиды, аминокислоты, сахариды. По строению имеет мембрану и цистерны, в которых осуществляется все функции.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматический ретикулум – органелла, входящая в состав эукариот. Состоит из канальцев, полостей, окруженных мембраной. Эти соединения входят в полости мембраны. Функции органоида:

• транспортировка белков, стероидов, липидов;
• накопление веществ;
• участие в построении оболочки ядра после деления;
• накопление кальция.

Рибосомы

Матричная РНК выходит из ядра, перемещается в рибосомы. По строению это безмембранные образования, которые синтезируют белок на основе мрнк. Рибосомы – округлые образования, входящие в состав эукариот.

Органоид состоит из следующих элементов:

• рибосомальная РНК (главная молекула в синтезе белка);
• низкомолекулярные компоненты.

Лизосомы

По строению – мембранное образование эукариот. Внутри располагаются гидролитические ферменты. Органоид призван переваривать молекулы, выделять ферменты наружу.

Лизосомы имеют округлую форму, разный размер. Число варьирует от функции клеток, составляет от одной единицы до нескольких тысяч.

Внутри лизосом содержится жидкость, имеющаю кислую среду, с помощью которой происходит процесс переваривания.

Пероксисомы

По строению имеют мембрану в один слой. Располагаются в эукариотах. Содержат ферменты, расщепляющие питательные вещества, в том числе жирные кислоты. Не содержат собственных белков, поэтому они импортируются из цитозоля.

Центриоли

Центриоли лежат вблизи ядра. Состоят из цилиндрических элементов. Их число увеличивается в процессе деления, количество элементов зависит от типа клетки. Образования, участвующие в делении. Представлены в виде микротрубочек. Направляют веретена деления к полюсам во время митоза.

Цитоплазма

Жидкое образование, заключенное в оболочке мембраны. Она служит матриксом, в котором расположены органоиды. В состав входят:

• вещества органического и неорганического происхождения;
• органеллы;
• включения.

Подвижная структура, с помощью перетекания перемещаются вещества и органоиды. Она способна к самовосстановлению. Способна к существованию при наличии ядра.

Вакуоли

Органеллы эукариот. Заполнены соком. Регулируют осмотическое давление. В основном содержатся в растениях, главная функция – водно-солевой обмен, транспортировка и накопление ионов.

Клеточный центр (центросома)

Элемент эукариот, участвующий в функции митоза. Образует веретено деления. В строении имеет центриоли, которые представлено микротрубочками. При наступлении фазы деления центросома удваивается, ее части перемещаются к различным полюсам, что формирует веретено деления. После завершения цикла образуется только одна центросома.

Хлоропласты

Встречаются у растений, с их помощью осуществляется фотосинтез. В строении имеют хлорофилл, две мембраны, ДНК и РНК. Хлоропласты синтезируют белок. Размножаются путем деления.

Хромопласты

Пластиды с красной или оранжевой окраской. В строение входят каротиноиды, обусловливающие их цвет. Хромопласты образуются из хлоропластов после удаления хлорофилла. Процесс происходит при пожелтении листьев.

Лейкопласты

Пластиды растений. Состоят из тилакоидов. Лейкопласты входят в состав клубней или корней. Функция – запасание питательных веществ в виде крахмала, белков, жиров. Содержат ферменты, образующих крахмал.

Клеточные включения

Чаще образуются в цитоплазме, редко – в ядре. Постоянно появляются и исчезают. Являются продуктом метаболизма. По строению бывают в виде кристаллов, капель. По химическому составу разнообразны:

• жировые включения;
• полисахаридные;
• белковые;
• пигментные.

Органоиды движения

Это реснички и жгутики – образования, помогающие клетки передвигаться. Содержат микротрубочки. Образуются не во всех клетках. К временным органоидам движения относятся ложноножки. Они появляются при необходимости, затем исчезают.

Строение

Строение и функции органоидов разнообразны. Различают следующую классификацию по их строению:

• мембранные, немембранные структуры;
• содержащие ДНК, РНК;
• по содержанию веществ (белковые, углеводные);
• отсутствие или наличие цитоскелета;
• отсутствие или наличие внутренней жидкости;
• отсутствие или наличие дополнительных включений.

Функции органоидов

Выделяют следующие функции органоидов, содержащихся в клетках:

• передача генетической информации;
• производство и запасание энергии;
• переваривание питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности;
• транспортная;
• защитная.

Внутри каждой клетки существуют органоиды.

Без них жизнедеятельность невозможна организма. Каждое образование выполняет функцию. Органоиды взаимодействуют между собой в процессе жизнедеятельности.

Источник: appteka.ru

Органеллы (органоиды) – постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в ней определенные функции.

Классификация органелл учитывает особенности их строения и физиологических отправлений.

На основе учета характера выполняемых функций все органоиды подразделяются на две большие группы:

1. Органеллы общего назначения, выражены во всех клетках организма, обеспечивают наиболее общие функции, поддерживающие их структуру и жизненные процессы (митохондрии, центросома, рибосомы, лизосомы, пероксисомы, микротрубочки, цитоплазматическая сеть, комплекс Гольджи)

2. Специальные – встречаются лишь в клетках, которые выполняют специфические функции (миофибриллы, тонофибриллы, нейрофибриллы, синаптические пузырьки, тигроидное вещество, микроворсинки, реснички, жгутики).

По структурному признаку различаем органоиды мембранного и немембранного строения.

Органеллы мембранного строения в своей основе имеют выраженными одну или две биологические мембраны (митохондрии, пластинчатый комплекс, лизосомы, пероксисомы, эндоплазмамическая сеть).

Органеллы немембранного строения формируются микротрубочками, глобулами из комплекса молекул и их пучками (центросома, микротрубочки, микрофиламенты и рибосомы).

По величине выделяем группу органелл, видимых в световой микроскоп (аппарат Гольджи, митохондрии, клеточный центр), и ультрамикроскопических органелл, видимых только в электронный микроскоп (лизосомы, пероксисомы, рибосомы, эндоплазматическая сеть, микротрубочки и микрофиламенты).

Комплекс Гольджи (пластинчатый комплекс) при световой микроскопии виден в виде коротких и длинных нитей (до 15 мкм длиной). При электронной микроскопии каждая такая нить (диктиосома) представляет комплекс плоских цистерн, наслоенных друг на друга, трубочек и пузырьков. Пластинчатый комплекс обеспечивает накопление и выведение секретов, синтезирует некоторые липиды и углеводы, формирует первичные лизосомы.

Митохондрии при световой микроскопии обнаруживаются в цитоплазме клеток в виде мелких зерен и коротких нитей (длиной до 10 мкм), от наименований которых образовано само название органоида. При электронной микроскопии каждая из них представляется в форме телец округлой или продолговатой формы, состоящих из двух мембран и матрикса. Внутренняя мембрана имеет гребневидные выпячивания – кристы. В матриксе выявляются митохондриальные ДНК и рибосомы, синтезирующие некоторые структурные белки. Ферменты, локализованные на мембранах митохондрий, обеспечивают процессы окисления органических веществ (клеточное дыхание) и запасание АТФ (энергетическая функция).

Лизосомы представлены мелкими пузырьковидными образованиями, стенка которых сформирована биологической мембраной, внутри которой заключен широкий набор гидролитических ферментов (около 70).

Выполняют роль пищеварительной системы клеток, нейтрализуют вредные агенты и чужеродные частицы, осуществляют утилизацию собственных устаревших и поврежденных структур.

Различают первичные лизосомы, вторичные (фаголизосомы, аутофаголизосомы) и третичные телолизосомы (остаточные тельца).

Эндоплазматическая сеть – это система мельчайших цистерн и канальцев, анастомозирующих между собой и пронизывающих цитоплазму. Их стенки образованы одиночными мембранами, на которых упорядоченно располагаются ферменты для синтеза липидов и углеводов – гладкая эндоплазматическая сеть (агранулярная) или фиксируются рибосомы – шероховатая (гранулярная) сеть. Последняя предназначена для ускоренного синтеза белковых молекул на общие нужды организма (на экспорт). Обе разновидности ЭПС обеспечивают также циркуляцию и транспорт различных веществ.

Источник: StudFiles.net

Главная | Обратная связь

Археология Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика

Классификация органоидов по наличию мембраны: • мембранные (ядро, митохондрии, пластиды, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы) • немембранные (рибосомы, клеточный центр, элементы цитоскелета (микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты), жгутики и реснички) Классификация органоидов по функциональной специализации: • органеллы общего назначения (гладкая и шероховатая эндоплазматиче- ская сеть, митохондрии, рибосомы и полисомы, пластинчатый комплекс, пероксисомы, микрофибриллы и микротрубочки, центриоли клеточного центра, пластиды) специфические (микроворсинки кишечника, реснички эпителия трахеи и бронхов, жгутики, миофибриллы)   ЭПР (ЭПС, эндоплазматическая сеть) – состоит из уплощенных мембранных мешочков, называемых цистернами. Цистерны могут быть покрыты рибосомами, и тогда он называется шероховатым ЭР. Эта внутриклеточная система мембран осуществляет коапартментацию клетки. Она транспортирует синтезированные на рибосомах белки к аппарату Гольджи, который упаковывает их для секреции. Гладкий эндоплазматический ретикулум не имеет на своей поверхности рибосом. Одной из главных функций ЭР является синтез липидов и стероидов. Аппарат Гольджи – состоит из системы уплощенных цистерн, вакуолей и пузырьков. Его структурно-функциональная единица – диктиосома. Диктиосома представляет собой 5-20 плоских одномембранных мешочков (цистерн), внутренние полости которых не сообщаются друг с другом. В цистернах накапливаются, конденсируются, обезвоживаются продукты синтеза и распада веществ, поступающих в клетку, а также веществ, которые выводятся из клетки. В комплексе Гольджи происходит упаковка веществ, посттрансляционная модификация и сортировка белков, формирование лизосом. Лизосомы — окруженные одинарной мембраной пузырьки, содержащие концентрированные гидролитические(пищеварительные) ферменты, которые становятся активными в кислой среде. Лизосомы участвуют в расщеплении веществ, в защитных реакциях клетки. Различают первичные лизосомы(содержат неактивные ферменты), вторичные лизосомы(содержат активные ферменты и субстрат), а также третичные лизосомы(остаточные тельца) (содержат продукты, подлежащие выведению из клетки). Вакуоли— полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ, вредных веществ; они регулируют содержание воды в клетке. Митохондрии – двухмембранные органеллы, осуществляющие аэробное дыхание. Внутренняя мембрана образует складки (кристы). Содержит матрикс, в котором располагаются рибосомы, одна кольцевая молекула ДНК, фосфатные гранулы и ферменты для синтеза АТФ и биосинтеза белка Пластиды–это органоиды, характерные только для растительных организмов. У высших растений различают 3 типа пластид: зелёные хлоропласты, бесцветные лейкопласты и различно окрашенные хромопласты. Хлоропласты — тельца округлой формы; они содержат белок, липиды и пигменты (хлорофилл), а также небольшое количество ДНК и РНК. Хлоропласты окружены двойной мембраной и заполнены студенистой стромой. В строме находится система мембран, собранных в стопки, или граны. В мембранах тилакоидов сосре-доточены пигменты– хлорофилл и каротиноиды. Форма хлоропласта чечевицеобразная, окраска зеленая. В хлоропластах осуществляется синтез органических веществ из неорганических (фотосинтез). Лейкопласты – это бесцветвные пластиды округлой формы, внутренняя мембрана которых образует2-3 выроста. Служат местом отложения запасных питательных веществ. На свету их строение усложняется, и они преобразуются в хлоропласты. Хромопласты – это пластиды красной, желтой, оранжевой окраски. Придают окраску лепесткам цветов, плодам, листьям. Ядро — самая крупная органелла, заключенная в двухмембранную оболочку, пронизанную ядерными порами. Внутреннее содержимое: нуклеоплазма (ядерный сок), хроматин, одно или два ядрышка, которые являются “мини-фабриками” по производству рибосом, и-РНК и т-РНК. Ядро содержит наследственный материал и является центром регуляции активности клетки. Наружная оболочка ядра переходит в эндоплазматический ретикулум. Ядрышко – округлая структура внутри ядра не имеющая мембраны, в области которой происходит синтез рибосомальной РНК. В ядре может быть одно или несколько ядрышек, в состав которых входит р-РНК и белок. Ядрышки располагаются в области участков ДНК, несущих информацию о структуре рибосомальных РНК. В ядрышке(ядрышковые организаторы) из р-РНК и белка происходит образование субъединиц (малой и большой) рибосом. Внутреннее содержимое ядра– нуклеоплазма (кариоплазма или ядерный сок) содержит растворы, включающие нуклеозид трифосфат для синтеза ДНК и комплекс ферментов(ДНК-полимеразы и др.), которые регулируют репликацию, восстановление, транскрипцию ДНК. Также в состав нуклеоплазмы входят белки, нуклеотиды, углеводы, минеральные соли, ионы. Хроматин состоит из ДНК, связанной с основными белками, называемыми гистонами. Выделяют конденсированный (спирализованный) хроматин или гетерохроматин и деконденсированный (деспирализованный) хроматин или эухроматин. Гетерохроматин располагается ближе к оболочке, в транскрипции не участвует. Эухроматин локализуется ближе к центру ядра и транскрибируется. Клеточный центр – представляет собой органоид немембранного строения, состоящий из двух центриолей. Каждая из них имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами микротрубочек, а в середине находится однородное вещество. Клеточный центр принимает участие в делении клеток. Основная функция – формирование веретена деления. Рибосомы– органеллы округлой или грибовидной формы, сформированные из двух субчастиц – большой и малой. Они состоят из белков и р-РНК. Субъединицы образуются в ядрышке, которые затем объединяются в цитоплазме вдоль молекулы матричной РНК в рибосомы. Группы рибосом называются полисомами. На рибосомах синтезируются белки. В клетках эукариот их содержится до50000 и даже более. Микротельца (пероксисома)– это органеллы, не совсем правильной сферической формы, окруженные одинарной мембраной. Внутри содержат окислительные ферменты, такие как каталаза или пероксидаза (катализирует расщепление пероксида водорода). Все они связаны с окислительными реакциями, которые особенно важны для детоксикации, замедления старения клетки. Микроворсинки – пальцевидные выступы плазматической мембраны, увеличивающие наружную поверхность животной клетки. Их обычно много в клетках с высокой всасывательной активностью, таких как эпителий тонкого кишечника, клетки печени, извитых канальцев нефронов. Микрофиламенты– длинные, тонкие образования, которые располагаются по всей цитоплазме, чаще концентрируются под плазмолеммой и вблизи ядерной оболочки. Микрофиламенты состоят из сократительного белка актина (миозина), обусловливают ток цитоплазмы, внутриклеточные перемещения пузырьков, хлоропластов, ядер, амебоидное движение, деление клеточных тел перетяжкой. Микротрубочки– полые трубочки, состоящие из белка тубулина. Их диаметр около25 нм. Играют существенную роль во внутриклеточном движении органелл. Являются основной частью цитоскелета. Цитоскелет – представляет собой сложную цепь волокон, обеспечивающих механическую опору для плазматической мембраны, расположение клеточной мембраны, транспорт веществ по клетке, определяющих форму клетки, расположение клеточных органоидов и их перемещение в процессе деления клетки; состоит из микротрубочек и микрофиламентов.

Источник: studopedya.ru

Таблица. Органоиды клетки и их функции

В этой таблице рассматриваются все имеющиеся органоиды клетки, как растительной, как и животной.

Органоид (Органелла)	Строение	Функции
Цитоплазма	Внутренняя полужидкая субстанция, основа клеточной среды, образована мелкозернистой структурой. Содержит ядро и набор органоидов.	Взаимодействие между ядром и органоидами. Транспорт веществ.
Ядро	Шаровидной или овальной формы. Образовано ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран, имеющих поры. Имеется полужидкая основа, называемая кариоплазма или клеточный сок.Хроматин или нити ДНК, образуют плотные структуры, называемые хромосомами. Ядрышки – мельчайшие, округлые тельца ядра.	Регулирует все процессы биосинтеза, такие как обмена веществ и энергии, осуществляет передачу наследственной информации.Кариоплазма ограничивает ядро от цитоплазмы, кроме того, дает возможность осуществлять обмен между непосредственно ядром и цитоплазмой. В ДНК заключена наследственная информация клетки, поэтому ядро – хранитель всей информации об организме. В ядрышках синтезируются РНК и белки, из которых образуются в последствие рибосомы.
Клеточная мембрана	Образована мембрана двойным слоем липидов, а также белком. У растений снаружи покрыта дополнительно слоем клетчатки.	Защитная, обеспечивает форму клеток и клеточную связь, пропускает внутрь клетки необходимые вещества и выводит продукты обмена. Осуществляет процессы фагоцитоза и пиноцитоза.
ЭПС (гладкая и шероховатая)	Образована эндоплазматическая сеть системой каналов в цитоплазме. В свою очередь, гладкая эпс образована, соответственно, гладкими мембранами, а шероховатая ЭПС – мембранами, покрытыми рибосомами.	Осуществляет синтез белков и некоторых других органических веществ, а также является главной транспортной системой клетки.
Рибосомы	Отростки шероховатой мембраны эпс шарообразной формы.	Главная функция – синтез белков.
Лизосомы	Пузырек, окруженный мембраной.	Пищеварение в клетке
Митохондрии	Покрыты наружной и внутренней мембранами. Внутренняя мембрана имеет многочисленные складки и выступы, называемые кристами	Синтезирует молекулы АТФ. Обеспечивает клетку энергией.
Пластиды	Тельца, окруженные двойной мембраной. Различают бесцветные (лейкопласты) зеленые (хлоропласты) и красные, оранжевые, желтые (хромопласты)	Лейкопласты — накапливают крахмал.Хлоропласты — участие в процессе фотосинтеза. Хромопласты — Накапливание каратиноидов.
Клеточный Центр	Состоит из центриолей и микротрубочек	Участвует в формировании цитоскелета. Участие в процессе деления клетки.
Органоиды движения	Реснички, жгутики	Осуществляют различные виды движения
Комплекс (аппарат) Гольджи	Состоит из полостей, от которых отделяются пузырьки разных размеров	Накапливает вещества, которые синтезируются собственно клеткой. Использование этих веществ или вывод во внешнюю среду.

Источник: life-students.ru

Основные компоненты клетки

• ядро;
• цитоплазма.

По соотношению ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматическое отношение) клетки подразделяются на:

• клетки ядерного типа объем ядра преобладает над объемом цитоплазмы;
• клетки цитоплазматического типа цитоплазма преобладает над ядром.

По форме клетки бывают

• круглыми (клетки крови);
• плоскими;
• кубическими или цилиндрическими (клетки разных эпителиев);
• веретенообразными;
• отростчатыми (нервные клетки) и другие.

Структурные компоненты цитоплазмы животной клетки

• плазмолемма (цитолемма);
• гиалоплазма;
• органеллы;
• включения.
• Плазмолемму, окружающую цитоплазму, нередко рассматривают как одну из органелл цитоплазмы.

Плазмолемма

Плазмолемма оболочка животной клетки, ограничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой.

Функции плазмолеммы

• разграничивающая (барьерная);
• рецепторная или антигенная;
• транспортная;
• образование межклеточных контактов.

Основу строения плазмолеммы составляет двойной слой липидных молекулбилипидная мембрана, в которую местами включены молекулы белков, также имеется надмембранный слой гликокаликс, структурно связанный с белками и липидами билипидной мембраны, и в некоторых клетках имеется подмембранный слой.

Строение билипидной мембраны

Каждый монослой ее образован в основном молекулами фосфолипидов и, частично, холестерина. При этом в каждой липидной молекуле различают две части: гидрофильную головку и гидрофобные хвосты. Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой. Билипидная мембрана, а точнее ее глубокий гидрофобный слой, выполняет барьерную функцию, препятствуя проникновению воды и растворенных в ней веществ, а также крупных молекул и частиц.

На электроннограмме в плазмолемме четко определяются три слоя наружный и внутренний электронноплотные, промежуточный с низкой электронной плотностью.

Белковые молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя. По локализации в мембране белки подразделяются на:

• интегральные пронизывают всю толщу билипидного слоя;
• полуинтегральные включающиеся только в монослой липидов (наружный или внутренний);
• прилежащие к мембране, но не встроенные в нее.

По выполняемой функции белки плазмолеммы подразделяются на:

• структурные белки;
• транспортные белки;
• рецепторные белки;
• ферментные.

 

Различают следующие способы транспорта веществ

• пассивный транспорт способ диффузии веществ через плазмолемму (ионов, некоторых низкомолекулярных веществ) без затраты энергии;
• активный транспорт веществ с помощью белков-переносчиков с затратой энергии (аминокислот, нуклеотидов и других);
• везикулярный транспорт через посредство везикул (пузырьков), который подразделяется на эндоцитоз транспорт веществ в клетку, и экзоцитозтранспорт веществ из клетки.

В свою очередь эндоцитоз подразделяется на

• фагоцитоз захват и перемещение в клетку крупных частиц (клеток или фрагментов, бактерий, макромолекул и так далее);
• пиноцитоз перенос воды и небольших молекул.

Процесс фагоцитоза подразделяется несколько фаз

• адгезия (прилипание) объекта к цитолемме фагоцитирующей клетки;
• поглощение объекта путем образования вначале углубления (инвагинации), а затем и образования пузырьков — фагосомы и передвижения ее в гиалоплазму

 

Межклеточные контакты

В тех тканях, в которых клетки или их отростки плотно прилежат друг к другу (эпителиальная, гладкомышечная и другие) между плазмолеммами контактирующих клеток формируются связи — межклеточные контакты.

Типы межклеточных контактов

• простой контакт;
• десмосомный контакт;
• плотный контакт;
• щелевидный или нексус;
• синаптический контакт или синапс.

Простые контакты занимают наиболее обширные участки соприкасающихся клеток.

Десмосомные контакты или пятна сцепления представляют собой небольшие участки взаимодействия между клетками, диаметром около 0,5 мкм.

Плотные соединения или замыкательные пластинки обычно локализуются между эпителиальными клетками в тех органах (в желудке, кишечнике и других), в которых эпителий отграничивает агрессивное содержимое этих органов (желудочный сок, кишечный сок). Плотные контакты находятся только между апикальными частями эпителиальных клеток, охватывая по всему периметру каждую клетку.

Щелевидные контакты или нексусы ограниченные участки контакта соседних цитолемм, диаметром 0,5—3,0 мкм, в которых билипидные мембраны сближены на расстояние 2—3 нм, а обе мембраны пронизаны в поперечном направлении белковыми молекулами коннексонами, содержащими гидрофильные каналы.

Синаптические контакты или синапсы — специфические контакты между нервными клетками (межнейронные синапсы) или между нервными и другими клетками (нервно-мышечные синапсы и другие).

 

Гиалоплазма

Гиалоплазма или матрикс цитоплазмы составляет внутреннюю среду клетки. Она состоит из воды (90 %) и различных биополимеров (7 %) белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов, из которых основную часть составляют белки различной химической и функциональной специфичности. В гиалоплазме содержатся также аминокислоты, моносахара, нуклеотиды и другие низкомолекулярные вещества.

Органеллы

— постоянные структурные элементы цитоплазмы клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие определенные функции.

 Классификация органелл

общие органеллы, присущие всем клеткам и обеспечивающие различные стороны жизнедеятельности клетки. Они в свою очередь делятся на:

• мембранные органеллы: митохондрии, эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, лизосомы, пероксисомы;
• немембранные органеллы: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофибриллы, микрофиламенты.

Специальные органеллы, имеющиеся в цитоплазме только определенных клеток и выполняющие специфические функции этих клеток. Специальные органеллы делятся на:

• цитоплазматические — миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы;
• органеллы клеточной поверхности — реснички, жгутики.

 

Строение и функции общих органелл

Митохондрии наиболее обособленные структурные элементы цитоплазмы клетки, обладающие в значительной степени самостоятельной жизнедеятельностью. Существует даже точка зрения, что митохондрии в историческом развитии вначале представляли собой самостоятельные организмы, а затем внедрились в цитоплазму клеток, где и ведут сапрофитное существование. Об этом свидетельствует, в частности, тот факт, что в митохондриях имеется самостоятельный генетический аппарат (митохондральная ДНК) и синтетический аппарат (митохондриальные рибосомы). Однако сейчас уже достоверно установлено, что часть митохондриальных белков синтезируется в клетке.

Строение митохондрий

Форма митохондрий может быть овальной, округлой, вытянутой и даже разветвленной, но преобладает овально-вытянутая. Стенка митохондрий образована двумя билипидными мембранами, разделенные пространством в 10—20 нм. При этом внешняя мембрана охватывает по периферии в виде мешка всю митохондрию и отграничивает ее от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана отграничивает внутреннюю среду митохондрии, при этом она образует внутрь митохондрии складкикристы. В некоторых клетках (клетки коркового вещества надпочечника) внутренняя мембрана образует не складки, а везикулы или трубочки — трубчато-везикулярные кристы. Внутренняя среда митохондрии (митохондральный матрикс) имеет тонкозернистое строение и содержит гранулы (митохондриальные ДНК и рибосомы).

 Функции митохондрий

образование энергии в виде АТФ. Источником образования энергии в митохондрии (ее «топливом») является пировиноградная кислота (пируват), которая образуется из углеводов, белков и липидов в гиалоплазме. Окисление пирувата происходит в митохондриальном матриксе в цикле трикарбоновых кислот, а на кристах митохондрий осуществляется перенос электронов, фосфорелирование АДФ и образование АТФ. Образующаяся в митохондриях и, частично, в гиалоплазме АТФ является единственной формой энергии, используемой клеткой для выполнения различных процессов.

 Эндоплазматическая сеть

в разных клетках может быть представлена в форме уплощенных цистерн, канальцев или отдельных везикул. Стенка этих образований состоит из билипидной мембраны и включенных в нее некоторых белков и отграничивает внутреннюю среду эндоплазматической сети от гиалоплазмы. Различают две разновидности эндоплазматической сети:

• зернистая (гранулярная или шероховатая);
• незернистая или гладкая.

На наружной поверхности мембран зернистой эндоплазматической сети содержатся прикрепленные рибосомы. В цитоплазме могут быть обе разновидности эндоплазматической сети, но обычно преобладает одна форма, что и обуславливает функциональную специфичность клетки. Следует помнить, что названные две разновидности являются не самостоятельными формами эндоплазматической сети, так как можно проследить переход зернистой эндоплазматической сети в гладкую и наоборот.

 Функции зернистой эндоплазматической сети:

• синтез белков, предназначенных для выведения из клетки («на экспорт»);
• отделение (сегрегация) синтезированного продукта от гиалоплазмы;
• конденсация и модификация синтезированного белка;
• транспорт синтезированных продуктов в цистерны пластинчатого комплекса или непосредственно из клетки;
• синтез билипидных мембран.

 Гладкая эндоплазматическая сеть

представлена цистернами, более широкими каналами и отдельными везикулами, на внешней поверхности которых отсутствуют рибосомы.

 Функции гладкой эндоплазматической сети

• участие в синтезе гликогена;
• синтез липидов;
• дезинтоксикационная функциянейтрализация токсических веществ, посредством соединения их с другими веществами.

 Пластинчатый комплекс Гольджи

(сетчатый аппарат) представлен скоплением уплощенных цистерн и небольших везикул, ограниченных билипидной мембраной. Пластинчатый комплекс подразделяется на субъединицы — диктиосомы. Каждая диктиосома представляет собой стопку уплощенных цистерн, по периферии которых локализуются мелкие пузырьки. При этом, в каждой уплощенной цистерне периферическая часть несколько расширена, а центральная сужена. В диктиосоме различают два полюса:

• цис-полюс — направлен основанием к ядру;
• транс-полюс — направлен в сторону цитолеммы.

Установлено, что к цис-полюсу подходят транспортные вакуоли, несущие в пластинчатый комплекс продукты, синтезированные в зернистой эндоплазматической сети. От транс-полюса отшнуровываются пузырьки, несущие секрет к плазмолемме для его выведения из клетки. Однако часть мелких пузырьков, заполненных белками-ферментами, остается в цитоплазме и носит название лизосом.

 Функции пластинчатого комплекса

• транспортная — выводит из клетки синтезированные в ней продукты;
• конденсация и модификация веществ, синтезированных в зернистой эндоплазматической сети;
• образование лизосом (совместно с зернистой эндоплазматической сетью);
• участие в обмене углеводов;
• синтез молекул, образующих гликокаликс цитолеммы;
• синтез, накопление и выведение муцина (слизи);
• модификация мембран, синтезированных в эндоплазматической сети и превращение их в мембраны плазмолеммы.

Среди многочисленных функций пластинчатого комплекса на первое место ставят транспортную функцию. Именно поэтому его нередко называют транспортным аппаратом клетки.

 Лизосомы наиболее мелкие органеллы цитоплазмы (0,2—0,4 мкм) и поэтому открытые (де Дюв, 1949 г.) только с использованием электронного микроскопа. Представляют собой тельца, ограниченные липидной мембраной и содержащие электронноплотный матрикс, состоящий из набора гидролитических белков-ферментов (50 гидролаз), способных расщеплять любые полимерные соединения (белки, липиды, углеводы и их комплексы) на мономерные фрагменты. Маркерным ферментом лизосом является кислая фосфатаза.

 Функция лизосом обеспечение внутриклеточного пищеварения, то есть расщепления как экзогенных, так и эндогенных веществ.

 Классификация лизосом

• первичные лизосомыэлектронноплотные тельца;
• вторичные лизосомыфаголизосомы, в том числе аутофаголизосомы;
• третичные лизосомы или остаточные тельца.

Истинными лизосомами являются мелкие электронноплотные тельца, образующиеся в пластинчатом комплексе.

 

Пероксисомы — микротельца цитоплазмы (0,1—1,5 мкм), сходные по строению с лизосомами, однако отличаются от них тем, что в их матриксе содержатся кристаллоподобные структуры, а среди белков-ферментов содержится каталаза, разрушающая перекись водорода, образующуюся при окислении аминокислот.

Рибосомы

Каждая рибосома состоит из малой и большой субъединиц. Каждая субъединица рибосомы состоит из рибосомальной РНК и белка рибонуклеопротеида,  которые образуются в ядрышке. Сборка субъединиц в единую рибосому осуществляется в цитоплазме. Для синтеза белка отдельные рибосомы с помощью матричной или информационной РНК объединяются в цепочки рибосом — полисомы. Свободные и прикрепленные рибосомы, помимо отличия в их локализации, отличаются определенной функциональной специфичностью: свободные рибосомы синтезируют белки для внутренних нужд клетки (белки-ферменты, структурные белки), прикрепленныесинтезируют белки «на экспорт».

 Клеточный центр — цитоцентр, центросома, центриоли. В неделящейся клетке клеточный центр состоит из двух основных структурных компонентов:

• диплосомы;
• центросферы.

 Диплосома

состоит из двух центриолей — материнской и дочерней, расположенных под прямым углов друг к другу. Каждая центриоль состоит из микротрубочек, образующих структуру в виде полого цилиндра (диаметром 0,2 мкм, длиной 0,3—0,5 мкм). Микротрубочки с помощью «ручек» объединяются в триплеты (по три трубочки), образуя 9 триплетов.

 Центросфера

бесструктурный участок гиалоплазмы вокруг диплосомы, от которого радиально отходят микротрубочки (лучистая сфера).

 Функции цитоцентра

• образование веретена деления в профазе митоза;
• положение центриолей в некоторых эпителиальных клетках предопределяется их полярную дифференцированность;
• участие в формировании микротрубочек клеточного каркаса;
• в реснитчатых эпителиальных клетках центриоли являются базальными тельцами ресничек.

 Микротрубочки

полые цилиндры (внешний диаметр — 24 нм, внутренний — 15 нм), являются самостоятельными органеллами, образуя цитоскелет, или же входят в состав других органелл (центриолей, ресничек, жгутиков).

 Микрофибриллы

или промежуточные филаменты, представляют собой тонкие (10 нм) неветвящиеся нити, локализующиеся преимущественно в кортикальном (подмембранном) слое цитоплазмы.

 Микрофиламенты

еще более тонкие нитчатые структуры (5—7 нм), состоящие из сократительных белков (актина, миозина, тропомиозина), неодинаковых в разных клетках.

 Включения

— непостоянные структурные компоненты цитоплазмы.

 Классификация включений:

• трофические;
• секреторные;
• экскреторные;
• пигментные.

В процессе жизнедеятельности в некоторых клетках накапливаются случайные включения:

• медикаментозные,
• частички угля,
• кремния и так далее.

Трофические включения — лецитин в яйцеклетках, гликоген, липиды, имеются почти во всех клетках.

Секреторные включения — секреторные гранулы в секретирующих клетках (зимогенные гранулы в ацинозных клетках поджелудочной железы, секреторные гранулы в эндокринных железах и другие).

Экскреторные включения — вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев).

Пигментные включения — меланин, гемоглобин, липофусцин, билирубин и другие. Эти включения имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин — черный или коричневый, гемоглобин — желто-красный и так далее). Необходимо отметить, что пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин — в эритроцитах)

Источник: alexmed.info