Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в процессах выведения вещества из клеток

К ним относится комплекс Гольджи. Он состоит из системы уплощенных цистерн, трубочек, вакуолей и мелких везикул. По вертикали он отчетливо поляризован. Это выражается в наличии 2 полюсов:

1) выпуклая сторона (цис-полюс), которая обращена к ядру. Через нее в комплекс Гольджи поступают вещества в виде транспортных пузырьков, отделенных от ЭПС. Здесь происходит процессинг молекул – «дозревание»;

2) вогнутая сторона (транс-полюс), которая обращена к плазмолемме. Оттуда из комплекса Гольджи уходят вещества также в мембранной упаковке (например, отшнуровываются экзоцитозные секреторные гранулы). Экзоцитозные пузырьки транспортируются к плазмолемме. В транспорте принимают участие микротрубочки, которые имеют боковые выросты, состоят из белков, ассоциированных с микротрубочками. Эти белки последовательно и обратимо связываются с органеллами, транспортными пузырьками, секреторными гранулами, другими образованиями и таким образом обеспечивают перемещение их по цитоплазме. Мембрана экзоцитозного пузырька встраивается в плазмолемму, а содержимое выделяется за пределы клетки. Встроенная в плазмолемму мембрана секреторных (экзоцитозных) гранул отделяется в цитоплазму механизмом эндоцитоза и возвращается в комлпекс Гольджи для повторного использования. Некоторые вещества (например, стероидные гормоны) не накапливаются в комплексе Гольджи, а выделяются из клетки путем диффузии.

Структурно-функциональная характеристика органелл, участвую-щих в энергопроизводстве

К ним относятся митохондрии. Они представляют собой полуавтономные органеллы и аппарат синтеза АТФ за счет энергии, получаемой при окислении органических соединений. Эти органеллы способны перемещаться по цитоплазме, сливаться одна с другой, делиться. Форма и размеры различны, число их зависит от

активности клетки. Чаще всего это тельца длиной1-10 мкм, толщиной 0,5 мкм. Митохондрии состоят из наружной и внутренней мембран, разделенных межмембранным пространством, и содержат митохондриальный матрикс, в который обращены складки внутренней мембраны (кристы). Наружная митохондриальная мембрана напоминает плазмолемму, содержит много молекул специализированных транспортных белков (например, по-

рин), формирующих каналы, обеспечивающие высокую проницаемость. На ней находятся рецепторы, распознающие белки, которые переносятся через обе митохондриальные мембраны в зонах их слипания.

Внутренняя митохондриальная мембрана образует выпячивания – кристы, благодаря которым площадь внутренней мембраны значительно увеличивается. На кристах находятся элементарные частицы, которые представляют собой комплексы ферментов фосфорилирования (синтеза АТФ) за счет энергии, ос-

возбуждающейся в митохондриях в результате процессов окисления. Митохондриальный матрикс – гомогенное мелкозернистое образование, содержащее много ферментов, митохондриальную ДНК, митохондриальные

рибосомы, митохондриальные гранулы, связывающие двухвалетные катионы, в частности Са ++, Mg++. Катионы необходимы для поддержания активности митохондриальных ферментов.

Функции митохондрий

1. Обеспечение клетки энергией в виде АТФ.

2. Участие в биосинтезе стероидных гормонов (некоторые звенья био-

синтеза этих гормонов протекают в митохондриях). В таких клетках – мито-

хондрии со сложными крупными трубчатыми кристами.

3. Депонирование кальция.

4. Участие в синтезе нуклеиновых кислот.

Продолжительность существования митохондрий – около 10 суток. Их раз-

рушение происходит путем аутофагии. Образование новых митохондрий

происходит путем перешнуровки предшествующих.

Структурно-функциональная характеристика органелл, состав-

Ляющих цитоскелет

Цитоскелет сформирован тремя основными компонентами: микротрубочками, микрофиламентами, промежуточными филаментами. Микротрубочки – полые цилиндры диаметром 25 нм. Стенка их состоит из фибрилл, сформированных молекулами белка тубулина. Микротрубочки могут расти. В цитоплазме существует равновесие между микротрубочками и растворенным тубулином. Трубочки с одного конца распадаются,

с другого – вновь образуются. Не распадаются микротрубочки центриолей, базальных телец, ресничек, жгутиков. При митозе микротрубочки цитоскелета распадаются, а из освободившегося тубулина образуется веретено деления. После митоза происходит обратный процесс. Если клетку обработать колхицином, разрушающим микротрубочки, клетка теряет способность делиться, изменяется ее форма.

Функции микротрубочек

1. Выполняют роль цитоскелета.

2. Участвуют в транспорте веществ и органелл в клетках.

3. Участвуют в образовании веретена деления и обеспечивают расхож-

дение хромосом в митозе.

4. Входят в состав центриолей, ресничек, жгутиков.

Микрофиламенты. Существует три типа филаментов: микрофиламенты толщиной 5-6 нм (актиновые), толщиной 10 нм (миозиновые) и толщиной около 7 нм (промежуточные). Актиновые и миозиновые филаменты образуют миофибриллы в миоцитах и мышечных волокнах, в других клетках обеспечивают сокращение и перемещение клетки, процессы эндоцитоза и экзоцитоза, формирование псевдоподий и микроворсинок. С этими филаментами связаны сокращения тромбов. Много микрофиламентов образуется в подмембранном слое клеток. С ними связаны интегральные белки мембран. Промежуточные филаменты состоят из белковых нитей, обладающих высокой прочностью и стабильностью. Для их белкового состава характерна тканевая специфичность. В эпителии они имеют кератиновую природу, в клетках мезенхимного происхождения они состоят из виментина и т.д. Промежуточные филаменты выполняют в клетке только опорную функцию.

Центриоли представлены двумя полыми цилиндриками длиной 500 нм и диаметром 150 нм. Располагаются они под прямым углом друг к другу. Стенка цилиндрика состоит из 9 триплетов микротрубочек (А, В, С), связанных поперечными белковыми мостиками «ручками». С каждым триплетом посредством ножек связаны сателлиты. Сателлиты – белковые тельца, от которых отходят микротрубочки. Центриоли являются центрами формирования микротрубочек веретена деления, микротрубочек аппаратов движения ресничек и жгутиков. Формула центриоли – (9хЗ)+0.

Функции центриолей: 1) являются центром организации микротрубочек веретена деления; 2) образуют реснички и жгутики; 3) обеспечивают внутриклеточное передвижение органелл.

9.Включенияцитоплазмы
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. В случае недостатка субстратов для жизнедеятельности клетки эти капельки могут резорбироваться. Секреторные включения – округлые образования различных размеров, содержащие биологически активные в-ва, образующиеся в процессе синтетической деятельности. Например, встречающиеся в цитоплазме секреторных клеток желез организма. Экскреторные включения содержат продукты метаболизма, подлежащие удалению из клетки. Пигментные включения бывают эндогенной (гемоглобин в эритроцитах; билирубин, входящий в состав желчи; меланин, являющийся компонентом пигментоцитов эпидермсиса) и экзогенной природы (пылевые частицы, красители и др.)