пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Морфофункциональная классификация внутриклеточных структур. Понятия об органеллах и включениях, их строение и функции.

Ядро – структура, обеспечивающая генетическую детерминацию и регуляцию белкового синтеза.

Функции:

- хранение и поддержание наследственной информации

- передача наследств. информации

- синтез, транскрипция

- вместилище ген.инф.

Нарушение любой из перечисленных выше функций ядра ведет к гибели клетки.

Ядро состоит из хроматина (хромосом), ядрышка, ядерного белкового остова (матрикса), нуклеоплазмы (кариоплазмы) и ядерной оболочки, отделяющей ядро от цитоплазмы.

Хроматин – хорошо окрашивается, в его состав входит ДНК в комплексе с белками.

Ядрышко – способно хорошо окрашиваться, богато ДНК. Это самая плотная структура ядра. Там образуется рРНК и рибосомы.

Ядерный белковый матрикс – основа, определяющая морфологию и метаболизм ядра. Главная роль: поддержание общей формы ядра. Белки матрикса участвуют в дальнейшей компактизации ДНК.

Ядерная оболочка (кариолемма) – состоит из внешней и внутренней ядерной мембраны. Оболочка содержит многочисленные ядерные поры. Она является барьером, отделяющим содержимое ядра от цитоплазмы.

Цитоплазма. Часть клетки, отделенная от окружающей среды плазмолеммой, включает гиалоплазму и находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты - органеллы, а также различные непостоянные структуры - включения.

Гиалоплазма, или матрикс цитоплазмы, представляет собой очень важную часть клетки, ее истинную внутреннюю среду. Гиалоплазма - студнеобразная коллоидная система. Способна переходить из золеобразного (жидкого) состояния в гелеобразное и обратно.

В состав гиалоплазмы входят главным образом различные глобулярные белки. Они составляют 20-25 % общего содержания белков в эукариотической клетке. Важнейшая роль гиалоплазмы заключается в том, что эта полужидкая среда объединяет все клеточные структуры и обеспечивает химическое взаимодействие их друг с другом. Через нее осуществляется большая часть внутриклеточных транспортных процессов: перенос аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов, сахаров. В гиалоплазме происходит отложение запасных продуктов: гликогена, жировых капель, некоторых пигментов.

Органеллы — постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток микроструктуры, выполняющие жизненно важные ф-ции.

Классификация органелл. Различают мембранные и немембраные органеллы. К мембранным органеллам относятся митохондрии, ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы. Немембранные органеллы: свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки, центриоли, реснички и жгутики.

Мембранные органеллы

В гиалоплазме мембранные органеллы распределены закономерно.

1. Эндоплазматическая сеть

ЭПС - эта мембранная органелла общего назначения представляет собой совокупность вакуолей, плоских мембранных мешков или трубчатых образований, создающих мембранную сеть внутри цитоплазмы. Различают два типа:

  • гранулярная (шероховатая)
  • гладкая

Гранулярная эпс представлена замкнутыми мембранами, которые образуют уплощенные мешки, цистерны, трубочки. Ширина полостей цистерн значительно варьирует в зависимости от функциональной активности клетки. Отличительной чертой мембран гранулярной ЭПС является то, что они со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами.

Гладкая эпс также представлена мембранами, образующими мелкие вакуоли и трубки, канальцы, которые могут ветвиться, сливаться друг с другом. В отличие от гранулярной эндоплазматической сети на мембранах гладкой эндоплазматической сети нет рибосом. Развивается за счет гранулярной эпс (при освобождении ее от рибосом).

2. Комплекс Гольджи

При рассмотрении в электронном микроскопе комплекс Гольджи представлен мембранными структурами, собранными вместе в небольшой зоне. Отдельная зона скопления этих мембран называется диктиосомой. Таких зон в клетке может быть несколько. В них плотно друг к другу  расположены цистерны, между которыми располагаются тонкие прослойки гиалоплазмы. Кроме плотно расположенных плоских цистерн, в зоне комплекса Гольджи наблюдается множество мелких пузырьков (везикул), которые встречаются главным образом в его периферических участках.

С помощью элементов аппарата Гольджи происходит процесс выведения готовых секретов за пределы клетки. Кроме того, комплекс Гольджи обеспечивает формирование клеточных лизосом.

3. Лизосомы

Лизосомы — это разнообразный класс шаровидных структур, ограниченных одиночной мембраной. Характерным признаком лизосом является наличие в них гидролитических ферментов — гидролаз, расщепляющих различные биополимеры.

3 типа: первичные лизосомы, вторичные лизосомы (фаголизосомы и аутофагосомы) и остаточные тельца. Участвуют в процессах внутриклеточного переваривания, образуя сложные пищеварительные вакуоли.

Первичные лизосомы представляют собой мелкие мембранные пузырьки, заполненные бесструктурным веществом, содержащим гидролазы.

Вторичные лизосомы, или внутриклеточные пищеварительные вакуоли, формируются при слиянии первичных лизосом с фагоцитарными вакуолями (фагосомами) или пиноцитозными вакуолями, образуя фаголизосомы, или гетерофагосомы.

Однако расщепление внутри лизосом может идти не до конца. В этом случае в полостях лизосом накапливаются непереваренные продукты. Такая лизосома носит название «телолизосома», или остаточное тельце.

4. Пероксисомы

Пероксисомы — это небольшие овальной формы тельца, ограниченные мембраной, содержащие гранулярный матрикс, в центре которого часто видны кристаллоподобные структуры, состоящие из фибрилл и трубок (сердцевина). Пероксисомы, вероятно, образуются на расширенных сторонах цистерн эндоплазматической сети. Они особенно характерны для клеток печени и почек.

Таким образом, ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы – мембранные органеллы клетки, составляющие вакуолярную систему, обеспечивают синтез и транспорт внутриклеточных биополимеров, продуктов секреции, выводимых из клетки, что сопровождается биосинтезом всех мембран этой вакуолярной системы. Производные вакуолярной системы — лизосомы и пероксиомы — участвуют в деградации экзогенных и эндогенных субстратов клетки.

5. Митохондрии

Митохондрии — органеллы синтеза АТФ. Их основная функция связана с окислением орг. соединений и использованием освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза молекул АТФ. Исходя из этого, митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки, или органеллами клеточного дыхания.

По подсчетам, количество их в клетках сильно варьирует — от единичных элементов до сотен. Так, в клетке печени они составляют более 20% общего объема цитоплазмы и содержат около 30—35% общего количества белка в клетке.

Обычно митохондрии скапливаются вблизи тех участков цитоплазмы, где возникает потребность в АТФ. Так, в сердечной мышце митохондрии находятся вблизи миофибрилл. В сперматозоидах митохондрии образуют спиральный футляр вокруг оси жгутика и т. д. Увеличение числа митохондрий в клетках происходит путем деления, или почкования, исходных митохондрий.

Митохондрии ограничены двумя мембранами. Наружная митохондриальная мембрана отделяет их от гиалоплазмы. Внутренняя митохондриальная мембрана ограничивает собственно внутреннее содержимое митохондрии, ее матрикс. Характерной чертой внутренних мембран митохондрий являются кристы - способность образовывать многочисленные впячивания внутрь митохондрий.

Немембранные органеллы

1. Рибосомы

Рибосомы — элементарные аппараты синтеза белковых, полипептидных молекул — обнаруживаются во всех клетках. Рибосомы — это сложные рибонуклеопротеиды, в состав которых входят белки и молекулы РНК. Рибосома состоит из большой и малой субъединиц. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где рРНК взаимодействует с разными белками и образует тело рибосомы.

Различают единичные рибосомы и комплексные рибосомы (полисомы). Рибосомы могут располагаться свободно в гиалоплазме или быть связанными с мембранами ЭПС.

Субъединицы рибосом синтезируются в ядре клетки.

2. Опорно-двигательные структуры клетки. Цитоскелет

Включает немембранные белковые клеточные образования, выполняющие каркасную и двигательную функции в клетке. К этой структуре относятся фибриллярные структуры цитоплазмы:

  • микрофибриллы
  • микротрубочки

Микротрубочки входят в состав сложноорганизованных специальных органелл, таких как центриоли и базальные тельца, а также являются основными структурными элементами ресничек и жгутиков. Центриоли – очень мелкие тельца.

3. Реснички и жгутики

Это специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов. В основании видны хорошо красящиеся мелкие гранулы — базальные тельца.

Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы. Покрыт плазматической мембраной. Внутри выроста расположена аксонема («осевая нить») — сложная структура, состоящая в основном из микротрубочек. Проксимальная часть реснички (базальное тело) погружена в цитоплазму. Базальное тельце по своей структуре очень сходно с центриолью.

Основной белок ресничек — тубулин — не способен к сокращению, укорочению. Активность осуществляется за счет белка динеина.

4. Микрофиламенты

Кроме микротрубочек, к фибриллярным компонентам цитоплазмы эукариотических клеток относятся микрофиламенты и так называемые промежуточные филаменты, или микрофибриллы.

Микрофиламенты встречаются практически во всех типах клеток. По строению и функциям они бывают разные, однако отличить их морфологически друг от друга трудно. Располагаются микрофиламенты непосредственно под плазмолеммой, пучками или слоями. Их можно видеть в псевдоподиях амеб или в движущихся отростках фибробластов, в микроворсинках кишечного эпителия. Микрофиламенты часто образуют пучки, направляющиеся в клеточные отростки.

Микрофиламенты не что иное, как внутриклеточный сократительный аппарат, обеспечивающий не только подвижность клеток при активном амебоидном их перемещении, но, вероятно, и большинство внутриклеточных движений, таких как токи цитоплазмы, движение вакуолей, митохондрий, деление клетки.

Промежуточные филаменты, или микрофибриллы, тоже белковые структуры. Это тонкие неветвящиеся, часто располагающиеся пучками нити. Их белковый состав различен в разных тканях. Роль промежуточных микрофиламентов - опорно-каркасная, однако эти фибриллярные структуры не так лабильны, как микротрубочки.

5. Включения

Включения цитоплазмы — необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клеток.

Различают включения трофические, секреторные, экскреторные и пигментные.

К трофическим включениям относятся капельки нейтральных жиров, которые могут накапливаться в гиалоплазме.

Секреторные включения — обычно округлые образования различных размеров, содержащие БАВ, образующиеся в клетках в процессе жизнедеятельности.

Экскреторные включения не содержат каких-либо ферментов или других активных веществ. Обычно это продукты метаболизма, подлежащие удалению из клетки.

Пигментные включения могут быть экзогенные (каротин, пылевые частицы, красители и др.) и эндогенные (гемоглобин, гемосидерин, билирубин, меланин, липофусцин). Наличие их в цитоплазме может изменять цвет ткани органа временно или постоянно. Нередко пигментация (или депигментация) ткани служит диагностическим признаком.


25.06.2014; 18:44
хиты: 77
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь