Строение и функции немембранных структур клетки

В эту группу органоидов входят рибосомы, микротрубочки и микрофиламенты, клеточный центр.

Рибосома

Это округлая рибонуклеопротеиновая частица. Диаметр ее составляет 20—30 нм. Состоит рибосома из большой и малой субъ­единиц, которые объединяются в присутствии нити м-РНК (мат­ричной, или информационной, РНК). Комплекс из группы рибо­сом, объединенных одной молекулой м-РНК наподобие нитки бус, называется полисомой. Эти структуры либо свободно распо­ложены в цитоплазме, либо прикреплены к мембранам грануляр­ной ЭПС (в обоих случаях на них активно протекает синтез белка).

Полисомы гранулярной ЭПС образуют белки, выводимые из клетки и используемые для нужд всего организма (например, пи­щеварительные ферменты, белки женского грудного молока). Кроме этого, рибосомы присутствуют на внутренней поверхности мембран митохондрий, где также принимают активное участие в синтезе белковых молекул.

Микротрубочки

Это трубчатые полые образования, лишенные мембраны. Внеш­ний диаметр составляет 24 нм, ширина просвета — 15 нм, толщина стенки — около 5 нм. В свободном состоянии представлены в цито­плазме, также являются структурными элементами жгутиков, центриолей, веретена деления, ресничек. Микротрубочки построены из стереотипных белковых субъединиц путем их полимеризации. В любой клетке процессы полимеризации идут параллельно процес­сам деполимеризации. Причем соотношение их определяется коли­чеством микротрубочек. Микротрубочки имеют различную устойчивость к разрушающим их факторам, например, к колхицину (это химическое вещество, вызывающее деполимеризацию). Функции микротрубочек:

1) являются опорным аппаратом клетки;

2) определяют формы и размеры клетки;

3) являются факторами направленного перемещения внутри­клеточных структур.

Микрофиламенты

Это тонкие и длинные образования, которые обнаруживают­ся по всей цитоплазме. Иногда образуют пучки. Виды микрофиламентов:

1) актиновые. Содержат сократительные белки (актин), обеспе­чивают клеточные формы движения (например, амебоидные), играют роль клеточного каркаса, участвуют в организации пе­ремещений органелл и участков цитоплазмы внутри клетки;

2) промежуточные (толщиной 10 нм). Их пучки обнаружива­ются по периферии клетки под плазмалеммой и по окружно­сти ядра. Выполняют опорную (каркасную) роль. В разных клетках (эпителиальных, мышечных, нервных, фибробластах) построены из разных белков.

Микрофиламенты, как и микротрубочки, построены из субъ­единиц, поэтому их количество определяется соотношением процессов полимеризации и деполимеризации.

Клетки всех животных, некоторых грибов, водорослей, выс­ших растений характеризуются наличием клеточного центра. Клеточный центр обычно располагается рядом с ядром.

Он состоит из двух центриолей, каждая из которых представля­ет собой полый цилиндр диаметром около 150 нм, длиной 300—500 нм.

Центриоли расположены взаимоперпендикулярно. Стенка каждой центриоли образована 27 микротрубочками, состоящи­ми из белка тубулина. Микротрубочки сгруппированы в 9 трип­летов.

Из центриолей клеточного центра но время деления клетки образуются нити веретена деления.

Центриоли поляризуют процесс деления клаки, чем достига­ется равномерное расхождение сестринских хромосом (хроматид) в анафазе митоза.

9. Гиалоплазма — внутренняя среда клетки. Цитоплазматические включения

Внутри клетки находится цитоплазма. Она состоит из жидкой части — гиалоплазмы (матрикса), органелл и цитоплазматических включений.

Гиалоплазма

Гиалоплазма — основное вещество цитоплазмы, заполняет все пространство между плазматической мембраной, оболочкой ядра и другими внутриклеточными структурами. Гиалоплазму можно рас­сматривать как сложную коллоидную систему, способную су­ществовать в двух состояниях: золеобразном (жидком) и гелеобраз-иом, которые взаимно переходят одно в другое. В процессе этих переходов осуществляется определенная работа, затрачивается энер­гия. Гиалоплазма лишена какой-либо определенной организации. Химический состав гиалоплазмы: вода (90%), белки (ферменты гликолиза, обмена Сахаров, азотистых оснований, белков и липидов). Некоторые белки цитоплазмы образуют субъединицы, даю­щие начало таким органеллам, как центриоли, микрофиламенты.

Функции гиалоплазмы:

1) образование истинной внутренней среды клетки, которая объединяет все органеллы и обеспечивает их взаимодействие;

2) поддержание определенной структуры и формы клетки, создание опоры для внутреннего расположения органелл;

3) обеспечение внутриклеточного перемещения веществ и структур;

4) обеспечение адекватного обмена веществ как внутри самой клетки, так и с внешней средой.

Включения

Это относительно непостоянные компоненты цитоплазмы. ( среди них выделяют:

1) запасные питательные вещества, которые используются са­мой клеткой в периоды недостаточного поступления питатель­ных веществ извне (при клеточном голоде), — капли жира, гранулы крахмала или гликогена;

2) продукты, которые подлежат выделению из клетки, напри­мер, гранулы зрелого секрета в секреторных клетках (молоко в лактоцитах молочных желез);

3) балластные вещества некоторых клеток, которые не выпол­няют какой-либо конкретной функции (некоторые пигменты, например, липофусцин стареющих клеток).

ЛЕКЦИЯ № 5. Неклеточные