Промежуточные филаменты ( микротрабекулы )
q Нити 2 -3 нм в диаметре , образованные фибриллярными белками разного состава в разных клетках
q Располагаются преимущественно вокруг ядра клетки , образуя сеть (в местах пересечения или соединения концов трабекул сети располагаются хромосомы
q Микротрабекулярная система очень динамична , быстро распадается и вновь собирается при изменении условии , например , температуры
Функции : 1. Образование каркаса клетки и движение клетки
2. Связь внутриклеточных компонентов : микротрубочек , органелл и плазмолеммы
2. Основа клеток эпидермиса кожи хордовых животных ( состоят из белка кератина )
q По мере накопления кератиновых нитей клетки ороговевают и слущиваются , а в некоторых случаях превращаются в волосы , ногти , когти , чешуйки и другие производные эпидермиса кожи
Микротрубочки
q Немембранные полые цилиндрические неразветвлённые органеллы диаметром около 24нм , толщиной стенки 5нм и в длину несколько микрометров ( располагаются вдоль продольной оси клетки )
q Построенны из спирально упакованных глобулярных субъединиц белка тубулина
q Быстро растут и укорачиваются путём добавления или отсоединения субъединиц ( рост ингибируется некоторыми химическими веществами , например колхицином ) ; сборка возможна лишь при наличии матрицы – центра организации микротрубочек ( роль матрицы выполняют центриоли клеточного центра , базальные тельца ресничек и жгутиков , центромеры – кинетохоры в областипервичной перетяжки хромосом ) в присутствии ионов Мg 2+ , АТФ в кислой среде
q Параллельно расположенные микротрубочки способны скользить относительно друг друга при наличии ферментов , расщепляющих АТФ
Функции микротрубочек
1. Определяют и поддерживают форму клетки в процессе её дифференцировки ( при повреждении системы микротрубочек все клетки принимают сферическую форму )
2. Фиксация клеточных органелл и их взаимное расположение в объёме клетки
3. Координируют взаимодействие компонентов цитоскелета при изменении формы клетки
4. Перемещение клеточных органелл ( микротрубочкинаправляют их как по рельсам )
5. Образование веретена деления при митозе и расхождение хромосом к полюсам клетки
6. Участвуют в образовании и функционировании ресничек и жгутиков ( взаимное скольжение при этом сопровождается изгибанием ) ; движение протист и сперматозоидов
Немембранные органеллы клетки( реснички, жгутики, клеточный центр, рибосомы )
Опорно – двигательная система клетки
· Состоит из микрофиламентов , микротрабекулярной системы , микротрубочек , ресничек , жгутиков с базальными тельцами и клеточного центра с центриолями
Реснички и жгутики
q Поверхностные структуры плазмолеммы ( органеллы ) диаметром около 0, 25 мкм , содержащие в середине пучёк параллельно расположенных микротрубочек , расположенных по системе 9 + 2 ( 9 двойных микротрубочек – дублетов образуют стенку цилиндра , в центре которого находятся две одиночные микротрубочки ) ; жгутики отличаются от ресничек лишь количеством и длиной – немногочисленны и в 10 раз длиннее )
q Дублеты способны скользить относительно друг друга , что изгибает ресничку или жгутик
q У основания ресничек и жгутиков в цитоплазме лежит базальное тельце (центриоля ), служащее опорой
q Имеются на поверхности клеток многих типов животных ( отсутствуют у всех клеток высших растений , т. к. они имеют центриолей ) ; у человека на 1см2 эпителия бронхов109ресничек
q Главная функция этих органелл – передвижение самих клеток или продвижение вдоль клеток окружающей их жидкости и частиц ( движение яйцеклетки по яйцеводу , слизи по эпителию )
q Тысячи ресничек одной клетки движутся координированно , образуя на поверхности плазмолеммы бегущие волны ( каждая ресничка работает подобно хлысту )
Клеточный центр
Состоит из :
· Центросферы ( центросомы ) – плотный участок цитоплазмы в районе ядра ( содержит радиально расходящиеся ряды микротрубочек в виде лучистой структуры – лучистая сфера )
· Центриоли – парные полые взаимноперпендикулярные цилиндры , образующие диплосому
q Центриоли и центосфера имеются во всех животных клетках , клетках грибов , мхов и клетках низших растений ( настоящих водорослей ) ; не обнаружены в клетках высших растений , у низших грибов и некоторых простейших
q Каждую центриоль составляют расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек по системе , описываемой ( 9 + 0 ) ; между собой триплеты соединяются фибриллами из белка
q В диплоидной клетке содержится две пары центриолей : одна зрелая , материнская , а другая – незрелая , дочерняя ( копия материнской ) , образующаяся рядом с материнской путём самосборки
q Часть центриолей формируют у основания ресничек и жгутиков базальные тельца ( без центриолей не образуются реснички и жгутики )
q В неделящихся клетках локализуются в центросфере , а в период деления расходятся к полюсам клетки , образуя ось деления и направление разрастания дочерних клеток
Функции центриолей : 1. Образование микротрубочек ( центр организации микротрубочек ) цитоскелета ( см. цитоскелет )
2.Формирование веретена деления , разделяющего хроматиды ( хромосомы ) в анафазе митоза
3.Образование ресничек и жгутиков ( движение клеток )
Рибосомы
· Самые мелкие клеточные органеллы диаметром около 20 нм
· Число рибрсом в цитоплазме живых клетрк весьма велико ( в обычной бактериальной клетке до 10 000 рибосом , а в эукариотических клетках в несколькораз больше ; наибольшее их количествобонаруживается там , где наиболее интенсивно осуществляется синтез белка , - в меристематических , зародышевых , регенерирующих клетках и органах
· Различают ( по химическому составу , размерам и месту расположения в клетке ) :
q Прокариотные , эукариотные , митохондральные ( локализованы в матриксе митохондрий ) , хлоропластные ( располагаются в строме хлоропластов )
q Из- за мелких размеров рибосомы при дифференциальном центрифугировании седиментируют ( образуют отдельную фракцию ) последними среди всех органелл ( рибосомную фракцию можно получить лишь после центрифугирования при 100 000 g в течение 1–2 ч)
q Опыты по седиментации выявили существование двух главных типов рибосом , которые были названы 70S- и 80S- рибосомами ( 70S-рибосомы обнаружены у прокариот , а у эукариот в митохондриях и хлоропластах , что указывает на родство этих эукариотических органелл с прокариотами ; 80S- рибосомы ( более крупные ) локализованы в цитоплазме эукариотических клеток )
q S ( сведберг ) – константа седиментации в единицах Сведберга ; коэффициент седиментации характеризует скорость осаждения частиц при ультрацентрифугировании , чем выше число S , тем выше скорость сидементации
· Рибосома состоит из двух неодинаковых по размеру субъединиц – большой и малой ( большая в два раза превышает размеры малой ) ; в клетке рибосомы находятся обычно в диссоциированном на большую и малую субъединицы состоянии и объединяются только в момент выполнения функции ( обладают способностью к самосборке )
q Малая субъединица изогнута в виде телефонной трубки , а большая напоминает ковш ( солжная трёхмерная структура )
· По химическому составу рибосомы предствляют собой сложный комплекс белков и р-РНК ( рибонуклеопротеиновая частица – РНП ) ; р-РНК играет роль каркаса , который облеплен белками , кроме того рибосомы содержат магний
q Рибосомы 70-S ( прокариотные ) состоят на 2\3 из р-РНК и на 1\3 из белка , химический состав рибосом эукариот – 80-S состоит из примерно равных по ( массе ) количеств р-РНК и белка
q Белковый состав рибосом гетерогенен ( белки большой и малой субъединиц резко отличаются по аминокислотному составу и молекулярной массе
q У эукариот малая субъединица содержит одну молекулу р-РНК , которая связана примерно с 30 различными белками
q Большая субъединица состоит из трёх молекул р-РНК , которые соединены с более чем 40 белками
q В рибосомах прокариот присутствуют три молекулы РНК ( из них две в большой субъединице )
· В субъединицах выделяют два участка ( белковых активных центра ) – А-сайт ( аминоацильный центр и П-сайт ( пептидный центр ), образующие её функциональный центр
q Между ними располагается ещё один перекрывающийся с ними ферментный центр , который катализирует образование пептидной связи
· В эукариотических клетках выделяются две популяции рибосом – свободные рибосомы гиалоплазмы и рибосомы , соединённые с мембранами эндоплазматической сети ( строение тех и других идентично )
· В момент выполнения рибосомами своих функций они объединяются на матричной РНК по 70-100 штук , образуя структуру наподобие нитки бус – полирибосому ( полисому )
· Функция рибосом – биосинтез полипептидов и белков
Мембранные органеллы клетки
· Представляют собой отдельные или связанные друг с другом отсеки ( компартаменты ) , содержимое которых отделено мембраной от цитозоля