4. Цитоплазма. Общая морфофункциональная характеристика.

4. Цитоплазма. Общая морфофункциональная характеристика.

Цитоплазма клетки, отделённая от окружающей среды плазматической мембраной, включает в себя гиалоплазму, находящиеся в ней обязательные компоненты – органеллы, а также различные непостоянные структуры, включения. Гиалоплазма – матрикс цитоплазмы, представляет истинную среду клетки. Является сложной коллоидной системой, включающей в себя различные биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и др. Система способна переходить из золеобразного (жидкого) состояния в гелеобразное и обратно. К важнейшим ферментам гиалоплазмы относятся фермента метаболизма сахаров, азотистых оснований, аминокислот, липидов и других важных соединений. В гиалоплазме происходит синтез белков на полирибосомах. Через гиалоплазму осуществляется большая часть внутриклеточных транспортных процессов: перенос аминокислот, ЖК, нуклеотидов, сахаров. Здесь же происходит отложение запасных продуктов: гликогена, жировых капель, некоторых пигментов.

5. Классификация органелл, их структура и функции.

Главные мембранные цитоплазматические органеллы: митохондрии, ЭПС (гранулярная и гладкая), аппарат Гольджи, лизосомы. Главные немембранные органеллы: свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки, центриоли, реснички, жгутики и филаменты (микрофиламенты, промежуточные филаменты).

ЭПС:

• Гранулярная – замкнутые мембраны, которые образуют на сечениях уплощённые мешки, цистерны или же имеют вид трубочек. Отличительной чертой этих мембран является то, что они со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами. Роль - процесс сегрегации, обособление этих синтезированных белков гиалоплазмы клетки; является местом образования как самих мембран вакуолярной системы, так и плазматической мембраны; на рибосомах происходит синтез интегральных белков, которые встраиваются в толщу мембраны.
• Гладкая – мембраны, образующие мелкие вакуоли и трубки, канальцы, которые могут ветвиться, сливаться друг с другом. Деятельность её связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов. Сильно развита в клетках, секретирующих стероиды. Функция депонирования ионов кальция в поперечнополосатых мышцах.

Аппарат Гольджи: в диктиосоме расположены плоские мембранные мешки, или цистерны, между которыми располагаются тонкие прослойки гиалоплазмы. Кроме цистерн наблюдается множество вакуолей, которые встречаются в периферических участках зоны пластинчатого комплекса. Мембранные элементы комплекса участвуют в сегрегации и накоплении продуктов, синтезированных в цитоплазматической сети, участвуют в их химических перестройках, созревании, в цистернах происходит синтез полисахаридов, происходит процесс выведения готовых секретов за пределы клетки.

Лизосомы: разнообразный класс вакуолей, ограниченных одиночной мембраной. Характерный признак – гидролитические ферменты (гидролазы), расщепляющие различные биополимеры. Первичные лизосомы – мелкие мембранные пузырьки, заполненные бесструктурным веществом, содержащим активную кислую фосфатазу, маркерный для лизосом фермент. Вторичная лизосома (вакуоль) – первичные лизосомы + фагоцитарные или пиноцитозные вакуоли. Аутофагосомы – относятся к вторичным лизосомам, но с тем отличием, что в составе вакуолей встречаются фрагменты или целые цитоплазматические структуры. Роль – участие в процессах внутриклеточного расщепления как экзогенных, так и эндогенных биологических макромолекул.

Митохондрии: ограничены двумя мембранами. Внешняя отделяет их от гиалоплазмы (ровные контуры и замкнута – мембранный мешок). Внутренняя ограничивает собственно внутреннее содержимое митохондрий, её матрикс. Характерная черта внутренних мембран митохондрий – наличие крист. Функция – окисление органических соединений и использование освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза АТФ.

Микротрубочки: белковые структуры, не имеющие мембранного строения, в цитоплазме могут образовывать временные сложные образования, например веретено клеточного деления. Микротрубочки, выделенные из разных источников, имеют сходный состав и содержат белки – тубулины. Функция – принимают участие в создании ряда временных или постоянных структур – внутриклеточный каркас или цитоскелет, веретено клеточного деления, реснички и жгутики, центриоли.

Включения: необязательные компоненты. Возникают и исчезают в зависимости от метаболического состояния клеток. Различают трофические, секреторные, экскреторные, пигментные. К включениям относятся капельки нейтральных жиров, которые могут накапливаться в гиалоплазме. В случае недостатка субстратов для жизнедеятельности клетки эти капельки могут реабсорбироваться. Другим видом включений резервного характера является гликоген, полисахарид, откладывающийся также в гиалоплазме.