Цитоплазма і її органели

Цитоплазма являє собою рідке речовина - цитозоль (90% води), в якому розташовуються різні органели. а також поживні речовини (у вигляді справжніх і колоїдних розчинів) і нерозчинні відходи метаболічних процесів. У цитоплазмі протікають гліколіз, синтез жирних кислот, нуклеотидів та інших речовин. Цитоплазма є динамічною структурою. Органели рухаються, а іноді помітний і циклоз - активний рух, в яке втягується вся протоплазма.

Перелічимо основні органели, характерні і для клітин тварин, і для клітин рослин.

Мітохондрії іноді називають «клітинними електростанціями». Це спіральні, округлі, витягнуті або розгалужені органели, довжина яких змінюється в межах 1,5-10 мкм, а ширина - 0,25-1 мкм. Мітохондрії можуть змінювати свою форму і переміщатися в ті області клітини, де потреба в них найбільш висока. У клітці міститься до тисячі мітохондрій, причому ця кількість сильно залежить від активності клітини. Кожна мітохондрія оточена двома мембранами, всередині яких містяться РНК, білки і мітохондріальна ДНК, що бере участь в синтезі мітохондрій поряд з ядерної ДНК. Внутрішня мембрана складена в складки, звані кристами. Можливо, мітохондрії колись були свободнодвіжущіміся бактеріями, які, випадково потрапивши в клітину, вступили з господарем в симбіоз. Найважливішою функцією мітохондрій є синтез АТФ. що відбувається за рахунок окислення органічних речовин.

Ендоплазматична мережа: гладка і гранулярна структури. Поруч фотографія зі збільшенням в 10 000 разів

Ендоплазматична мережа - це мережа мембран, що пронизують цитоплазму еукаріотів. Її можна спостерігати тільки за допомогою електронного мікроскопа. Ендоплазматична мережа зв'язує органели між собою, по ній відбувається транспорт поживних речовин. Гладка ЕРС має вигляд трубочок, стінки яких являють собою мембрани, подібні по своїй структурі з плазматичною мембраною. У ній здійснюється синтез ліпідів і вуглеводів. На мембранах каналів і порожнин гранулярних ЕРС розташовано безліч рибосом; даний тип мережі бере участь в синтезі білка.

Рибосоми - дрібні (15-20 нм в діаметрі) органели, що складаються з р-РНК і поліпептидів. Найважливіша функція рибосом - синтез білка. Їх кількість в клітці дуже велике: тисячі і десятки тисяч. Рибосоми можуть бути пов'язані з ендоплазматичної мережею або перебувати у вільному стані. У процесі синтезу зазвичай одночасно беруть участь безліч рибосом, об'єднаних в ланцюзі, звані полірібосомамі.

Апарат Гольджі являє собою стопку мембранних мішечків (цистерн) і пов'язану з ними систему бульбашок. На зовнішньої, увігнутій стороні стопки з бульбашок (відгалужується, мабуть, від гладкої ендоплазматичної мережі) постійно утворюються нові цистерни, на внутрішній стороні цистерни перетворюються назад в бульбашки. Основною функцією апарату Гольджі є транспорт речовин в цитоплазму і позаклітинне середовище, а також синтез жирів і вуглеводів, зокрема, глікопротеїну муцину, що утворює слиз, а також воску, камеді і рослинного клею. Апарат Гольджі бере участь у зростанні та оновленні плазматичноїмембрани і в формуванні лізосом.

Лізосоми являють собою мембранні мішечки, наповнені травними ферментами. Особливо багато лізосом в тваринних клітинах, тут їх розмір становить десяті частки мікрометра. Лізосоми розщеплюють поживні речовини, переварюють потрапили в клітину бактерії, виділяють ферменти, видаляють шляхом перетравлення непотрібні частини клітин. Лізосоми також є «засобами самогубства» клітини: в деяких випадках (наприклад, при відмирання хвоста у пуголовка) вміст лізосом викидається в клітку, і вона гине.

Пероксисоми (мікротільця) мають округлі обриси і оточені мембраною. Їх розмір не перевищує 1,5 мкм. Пероксисоми пов'язані з ендоплазматичної мережею і містять ряд важливих ферментів, зокрема, каталазу, що бере участь в розкладанні перекису водню.

Майже у всіх клітині є порожні циліндричні органели діаметром близько 25 нм, що називаються мікротрубочками. У довжину вони можуть досягати декількох мікрометрів. Стінки микротрубочек складені з білка тубуліну. У клітинах тварин і нижчих рослин зустрічаються центриоли - дрібні порожнисті циліндри довжиною в десяті частки мікрометра, побудовані з 27 микротрубочек. Під час поділу клітини вони утворюють веретено, уздовж якого вибудовуються хромосоми. Центриолями по структурам ідентичні базальні тільця. містяться в джгутики і віях. Ці органели викликають биття джгутиків. Інша функція микротрубочек - транспорт поживних речовин. Микротрубочки представляють собою досить жорсткі структури і підтримують форму клітини, утворюючи своєрідний цитоскелет. З опорою і рухом пов'язана і ще одна форма органел - мікрофіламенти - тонкі білкові нитки діаметром 5-7 нм.