Цитоплазма і її структурні компоненти

Цитоплазма (cytoplasma) являє собою складну колоїдну систему, що складається з гіалоплазми, мембранних і НЕМЕМБРАННИХ органел і включень.

Гіалоплазма (від грец. Hyaline - прозорий) являє собою складну колоїди систему складається з різних біополімерів (білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди), яка здатна переходити з золеобразного (рідкого) стану в гель і назад.

¨Гіалоплазма складається з води, органічних і неорганічних сполук, розчинених в ній і цітоматрікса, представленого трабекулярної сіткою волокон білкової природи, товщиною 2-3 нм.

¨Функція гіалоплазми полягає в тому, що це середовище об'єднує всі клітинні структури і забезпечує хімічну взаємодію їх один з одним.

Через гіалоплазму здійснюється більша частина внутрішньоклітинних транспортних процесів: перенесення амінокислот, жирних кислот, нуклеотидів, цукрів. У гіалоплазме йде постійний потік іонів до плазматичної мембрани і від неї, до мітохондрій, ядра і вакуолі. Гіалоплазма становить близько 50% від усього обсягу цитоплазми.

Органели і включення. Органели - постійні і обов'язкові для всіх клітин мікроструктури, що забезпечують виконання життєво важливих функцій клітин.

Залежно від розмірів органели поділяються на:

1) мікроскопічні - видимі під світловим мікроскопом;

субмикроскопические - помітні за допомогою електронного мікроскопа.

За наявності мембрани в складі органел розрізняють:

¨Органелли загального призначення - мітохондрії, лізосоми, пероксисоми, ендоплазматична мережа, комплекс Гольджі, рибосоми, мікрофілламенти, мікротрубочки, центросома.

¨Органелли спеціального призначення - які утворюються з органел загального призначення, внаслідок об'єднання їх в характерні конгломерати. Це вії, джгутики, тонофібрілли епітелію, міофібрили м'язових клітин, нейрофібрили.

мембранні органели

Мітохондрії - мікроскопічні мембранні органели загального призначення.

¨Размери - товщина 0,5 мкм, довжина від 1 до 10мкм.

¨Форма - овальна, витягнута, неправильна.

¨Строеніе - мітохондрія обмежена двома мембранами завтовшки близько 7нм:

1) Зовнішньої гладкою мітохондріальної мембраною (membrana mitochondrialis externa), яка відмежовує митохондрию від гіалоплазми. Вона має такі самі контури, замкнута таким чином, що представляє мішок.

Матрикс має тонкозернистого будова і містить тонкі нитки товщиною 2-3 нм і гранули розміром близько 15-20 нм. Нитки представляють собою молекули ДНК, а дрібні гранули - мітохондріальні рибосоми.

1. Синтез і накопичення енергії у вигляді АТФ, відбувається в результаті процесів окислення органічних субстратів і фосфорилювання АТФ. Ці реакції протікають за участю ферментів циклу трикарбонових кислот, локалізованих в матриксі. Мембрани крист мають системи подальшого транспорту електронів і сполученого з ним окисного фосфорилювання (фосфорилювання АДФ в АТФ).

2. Синтез білка. Мітохондрії в своєму матриксі мають автономну систему синтезу білка. Це єдині органели, які мають молекули власної ДНК, вільної від гістонових білків. У матриксі мітохондрій також відбувається утворення рибосом, які синтезують ряд білків, некодіруемих ядром і використовуваних для по будови власних ферментних систем.

3. Регуляція водного обміну.

Лізосоми (lisosomae) - субмикроскопические мембранні органели загального призначення.

¨Размери - 0,2-0,4 мкм

¨Форма - овальна, дрібна, куляста.

¨Строеніе - лізосоми мають в своєму складі протеолітичні ферменти (відомо більше 60), які здатні розщеплювати різні біополімери. Ферменти розташовуються замкнутому мембранном мішечку, який попереджає їх потрапляння в гіалоплазму.

Серед лізосом розрізняють чотири типи:

Вторинні (гетерофагосоми, фаголізосоми);

Первинні лізосоми - це дрібні мембранні пухирці розміром 02-05 мкм, заповнені неструктурованих речовиною, що містить гідролітичні ферменти в неактивному стані (маркерний - кисла фосфотаза).

Вторинні лізосоми (гетерофагосоми) або внутрішньоклітинні травні вакуолі, які формуються при злитті первинних лізосом з фагоцитарних вакуолями. Ферменти первинної лізосоми починають контактувати з биополимерами, і розщеплюють їх до мономерів. Останні транспортуються через мембрану в гіалоплазму, де відбувається їх реутилізацію, тобто включення в різні обмінні процеси.

Аутофагосоми (аутолізосоми) - постійно зустрічаються в клітинах найпростіших, рослин і тварин. За совій морфології їх відносять до вторинних лізосом, але з тією різницею, що в складі цих вакуолей зустрічаються фрагменти або навіть цілі цитоплазматичні структури, такі, як мітохондрії, пластиди, рибосоми, гранули глікогену.

Залишкові тільця (телолізосоми, corpusculum residuale) - являють собою оточені біологічної мембраною нерозщеплені залишки, містять невелику кількість гідролітичних ферментів, в них відбувається ущільнення вмісту, його перебудова. Часто в залишкових тільцях відбувається вторинна структуризація неперетравлених ліпідів і останні утворюють шаруваті структури. Там же спостерігається відкладення пігментних речовин - пігмент старіння, що містить липофусцин.

¨Функція - перетравлення біогенних макромолекул, модифікація продуктів синтезованих клітиною за допомогою гідролаз.