АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Мембранные органеллы

ЦИТОЛОГИЯ. ЦИТОПЛАЗМА.

Цитология – наука о строении, развитии и жизнедеятельности клеток.

Клетка – это живая система, состоящая из цитоплазмы и ядра, ограниченная активной мембраной. Клетка является основой строения, развития и жизнедеятельности животных и растительных организмов.(1)

Клетка впервые была открыта английским физиологом Гуком в 1665 г. Гук при помощи сконструированного им примитивного микроскопа увидел в тонком срезе пробкового дерева ячейки. Это и были клетки.

В 1838 г. Т. Шванном была сформулирована клеточная теория, существенный вклад в которую в последующем внесли Пуркинье, Броун и Вирхов.

Основные положения клеточной теории: (2)

1. Клетка – наименьшая единица живого.
2. Клетки всех организмов имеют сходное строение.
3. Новые клетки образуются путём деления материнской.
4. Органы и ткани представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединённые механизмами нервной, гуморальной и иммунной регуляции.

Основными компонентами клетки являются ядро и цитоплазма. (1)

По соотношению размеров ядра и цитоплазмы различают клетки ядерного и цитоплазматического типа. В клетках ядерного типа объём ядра превышает объём цитоплазмы (лимфоцит), в клетках цитоплазматического типа – объём цитоплазмы превышает объём ядра (соматические клетки). Соотношение размеров ядра и цитоплазмы отражает функциональное состояние клетки.

В организме имеются также структуры, содержащие десятки и сотни ядер. К ним относятся симпласты и синцитии.

Симпласты образуются в результате слияния клеток и представляют собой многоядерные протоплазматические тяжи.

Синцитий формируется в результате неполного деления клеток и представляет собой соклетие, группу клеток, объединённых цитоплазматическими мостиками.

Клетки отличаются разнообразием форм, что также напрямую связано с выполняемыми ими функциями. Округлые клетки крови находятся в жидкой среде во взвешенном состоянии, веретенообразные мышечные клетки предназначены для выполнения сократительной функции, отростчатые нервные клетки предают на значительные расстояния нервные импульсы.

Цитоплазма.

Структурными компонентами цитоплазмы клетки являются цитолемма, гиалоплазма, органеллы и включения.

Большое значение для организации клеток имеют состоящие из непрерывного слоя молекул биологические мембраны, входящие в состав каждого клеточного отсека (компартмента) и многих органелл. Мембраны имеют принципиально сходную структурную организацию, состоят из 60% белков, 40% липидов и обладают избирательной проницаемостью.

Цитолемма. (3)

Снаружи клетка ограничена плазматической мембраной, в состав которой входят

три слоя:

наружный – гликокаликс,

средний – билипидный слой,

внутренний – подмембранный слой.

Средний слой п.с. элементарную биологическую мембрану, состоит из билипидного слоя, в состав которого входят белки. Липидная молекула состоит из гидрофильной головки и гидрофобного хвоста. Липиды расположены так, что головки обращены наружу, хвосты – внутрь.

Молекулы белков встроены в билипидный слой.

Свойства белков мембран заключается в их способности вращаться вокруг оси, изменять ось вращения и перемещаться благодаря текучести билипидного слоя.

Классификация белков плазмолеммы:

1. По отношению к билипидному слою:

- интегральные

- полуинтегральные

- примембранные

Интегральные белки – полностью встроены в билипидный слой, полуинтегральные – встроены частично, примемранные – прилежат к билипидному слою снаружи и внутри.

1. По функции белки мембраны делятся на:

- структурные

- рецепторные

- транспортные

- белки-ферменты.

Интегральные и полуинтегральные белки выполнят структурную и транспортную функцию, образуют ионные каналы для ионов Na, K, Ca. Cl.

Примембранные белки выполняют преимущественно рецепторную (узнавательную) и ферментную (обеспечивают пристеночное пищеварение в кишечнике) функции.

Обычно белки и липиды мембраны соединяются с УВ-цепочками. Эти соединения на поверхности плазмолеммы образуют гликокаликс, толщиной 3-4 нм.

Гликокаликс выполняет адгезивную, рецепторную и ферментную функции.

Внутренний слой плазмолеммы – субмембранный – состоит из микротрубочек, микрофиламентов и микрофибрилл и образует цитоскелет клетки.

Функции плазмолеммы:

1. Разграничительная (барьерная)
2. Рецепторная
3. Транспортная.

Различают:

1) пассивный транспорт – при котором микромолекулы (ионы, молекулы воды, амк) транспортируются под влиянием градиента концентрации.

2) активный транспорт – тр-т против градиента концентрации. При этом затрачивается энергия, выделяемая в ходе распада АТФ.

3) эндоцитоз – поглощение клеткой твёрдых и жидких частиц. Подразделяется на:

- пиноцитоз

- фагоцитоз

4) экзоцитоз – транспорт к.-л. веществ из клетки.

1. Антигенная
2. Образование межклеточных контактов.

Виды межклеточных контактов:

1. простой. Плазмолеммы соседних клеток приближаются друг к другу на расстояние 15-20 нм, так что между клетками образуются межклеточные щели. Контакт непрочный, характерен для соединительнотканных клеток
2. плотный контакт – расстояние между плазмолеммами практически отсутствует, цитолеммы плотно прилежат друг к другу, закрывая межклеточные щели. Контакт характерен для железистой эпителиальной ткани.
3. контакт по типу «замка» - цитолемма одной клетки внедряется во впячивание другой клетки – характерен для клеток эпителиальной ткани.
4. десмосома («пятно слипания») – очень прочный контакт. Между цитолеммами 2-х клеток имеются слоистые структуры в пределах 0,5 мкм, а с внутренней поверхности плазмолемм напротив них имеется электронно-плотное вещество, пронизанное тончайшими фибриллами. Контакт характерен для клеток покровного эпителия.
5. Щелевидный контакт – нексус. Плазмолеммы соседних клеток приближаются друг к другу на расстояние 2-3 нм. В этом месте имеются ионные канальцы, через которые происходит обмен ионами и молекулами воды. Такие контакты характерны для кардиомиоцитов и обеспечивают их содружественное сокращение во время систолы.
6. Синаптические контакты – связывают нервные клетки или их отростки друг с другом и служат для передачи нервного импульса в одном направлении.

Гиалоплазма – цитоплазматический матрикс – составляет внутреннюю среду клетки. Состоит из воды и различных биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов), из которых основную часть составляют белки различной химической и функциональной специфичности. Биополимерные соединения образуют с водой коллоидную систему, которая в зависимости от условий может быть более плотной (в форме геля) и более жидкой (в форме золя). Т.о., гиалоплазма является динамичной средой, обеспечивающей функционирование органелл и жизнедеятельность клетки. Через цитоплазматическую мембрану гиалоплазма взаимодействует с внешней средой.

Органеллы

Органеллы – это постоянные структурные компоненты клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие жизненно важные функции.

Классификация:

А. По функции:

1. Органеллы общего значения

2. органеллы специального значения

Органеллы общего значения входят в состав любой клетки и выполняют функции, обеспечивающие жизнедеятельность. Подразделяются на:

- мембранные

- немембранные

Органеллы специального значения имеются в цитоплазме клеток, выполняющих специфические функции. Специальные органеллы делятся на:

- цитоплазматические (миофибриллы – в мышечной ткани, нейрофибриллы – в нервной ткани, тонофибриллы)

- органеллы клеточной поверхности – реснички и жгутики.

Мембранные органеллы

Общая характеристика: все разновидности мембранных органелл имеют общий принцип строения. Они представляют собой замкнутые и изолированные с помощью мембраны участки в гиалоплазме (компартменты), имеющие свою внутреннюю среду. Мембраны органелл по строению схожи с цитолеммой, однако имеют свои особенности: а) меньшую толщину билипидного слоя, б) отличия по количеству и качеству встроенных белков. Тот факт, что мембраны органелл и плазмолемма имеют общий принцип строения, позволяет им взаимодействовать друг с другом – встраиваться, сливаться, разъединяться, отшнуровываться.

МИТОХОНДРИИ

Митохондрии – наиболее обособленные структурные элементы цитоплазмы. Существует точка зрения, что митохондрии в историческом развитии вначале представляли собой самостоятельные организмы, а затем внедрились в цитоплазму клеток, где и ведут сапрофитное существование. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что в митохондриях имеется самостоятельный генетический аппарат (митохондриальная ДНК) и синтетический аппарат (митохондриальные рибосомы).

Строение: форма – округлая, овальная, вытянутая, даже разветвленная. Окружены двойной билипидной мембраной. Между мембранами имеется межмембранное пространство. Внутренняя мембрана образует складки – кристы. В некоторых клетках внутренняя мембрана образует везикулы и трубочки – трубчато-везикулярные кристы. Такая структура характерна для коркового вещества надпочечников. Между кристами расположен матрикс, в котором выявляются тонкие нити – митохондриальные ДНК и мелкие гранулы – митохондриальные рибосомы.

Функции:

- образование энергии АТФ из органических веществ

- фосфорилирование АДФ, в результате чего образуется АТФ

- синтез 13 видов митохондриальных белков.

ЭПС

ЭПС – это система уплощённых цистерн, канальцев, отдельных везикул. Стенка её состоит из билипидной мембраны и отграничивает внутреннюю среду ЭПС от гиалоплазмы. Различают 2 разновидности ЭПС:

1) гранулярная

2) гладкая.

Гранулярная ЭПС представлена мембранами, сформированными в цистерны, канальцы, везикулы, трубочки, покрытые рибосомами.

Функции:

- синтез белков, предназначенных для выведения из клетки

- модификация синтезированного белка

- транспорт синтезированных продуктов в КГ или непосредственно из клетки

- синтез билипидных мембран

Гладкая ЭПС – представлена цистернами, канальцами, везикулами, трубочками, лишёнными рибосом.

Функции:

- синтез УВ, липидов, стероидных гормонов

- дезинтоксикация ядовитых веществ

- депонирование ионов кальция в цистернах

- транспорт синтезированных веществ

КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ

- представлен скоплением уплощённых цистерн и небольших везикул. Несколько параллельно расположенных цистерн, связанных друг с другом при помощи везикул, образуют субъединицу КГ – диктиосому. В диктиосоме различают 2 полюса: цис-полюс – направлен к ядру, транс-полюс – направлен в сторону цитолеммы.

Функции:

- сегрегация (отделение) от гиалоплазмы синтезированных на ЖПС продуктов. Если в образовавшихся в результате отделения везикулах содержится секрет, то эти везикулы называются секреторные гранулы, если лизосомальные ферменты – лизосомами

- образование лизосом

- транспортная – выводит из клетки синтезированные в ней продукты

- модификация веществ, синтезированных в зернистой ЭПС

- участие в обмене УВ

- синтез и выведение муцина – слизи

На 1 месте – транспортная функция (КГ – транспортный аппарат клетки)

ЛИЗОСОМЫ

- наиболее мелкие органеллы цитоплазмы. Детально были изучены только с использованием электронного микроскопа. Это электронно-плотные тельца, ограниченные биологической мембраной и содержащие набор гидролитических белков-ферментов, способных расщеплять любые полимерные соединения.

Функции:

- обеспечение внутриклеточного пищеварения

Классификация:

1. Первичные лизосомы
2. Вторичные лизосомы
3. Третичные лизосомы.

Первичные лизосомы - электронно-плотные тельца, образующиеся при участии гранулярной ЭПС и КГ.

Вторичные лизосомы (фаголизосомы)– образуются при слиянии первичных лизосом с фагоцитированными клеткой частицами. Если первичные лизосомы сливаются с органеллами клетки, то они называются аутофагосомами. Наличие в клетке большого числа аутофагосом является признаком саморазрушения клетки (при стрессе, повреждении)

Третичные лизосомы, или остаточные тельца, п.с. пищеварительные вакуоли, в кторых остались продукты, не подвергшиеся разрушению лизосомальными ферментами.

Пероксисомы – это микротельца, сходные по строению с лизосомами, однако в матриксе имеются кристаллоподобные структуры и фермент каталаза, разрушающая перекись водорода.

Дата добавления: 2016-06-06 | Просмотры: 1196 | Нарушение авторских прав