von Валерия Ерина Vor 1 Jahr
531
органоиды клетки
Рибосомы являются мельчайшими немембранными органеллами, состоящими из рибосомных РНК и белков. Их основная функция — биосинтез белка, для чего они объединяются в две субъединицы — большую и малую.
von Валерия Ерина Vor 1 Jahr
531
Mehr dazu
Рибосомы представляют собой мелкие органеллы, состоящие из рибосомных РНК (рРНК) и рибосомных белков. Они видимы в электронный, но не световой микроскоп, т. к. имеют размеры порядка. Функция рибосом — биосинтез белка. Работающая рибосома включает в себя 2 субъединицы — большую и малую. Они соединяются при синтезе белка. До начала синтеза белка субъединицы должны быть диссоциированы, то есть плавать в цитоплазме отдельно друг от друга. Они могут быть и соединены, но начать синтез белка могут, только предварительно разъединившись.
Рис. 1. Структура рибосомы
Рибосомы про- и эукариот различаются по форме и массе. Экспериментально это можно установить путем центрифугирования. Константа седиментации — величина, характеризующая скорость осаждения частиц (измеряется в S — единицах Сведберга). Как правило, у частиц большего размера константа седиментации больше, но она зависит и от формы частицы.
В клетке микротрубочки радиально (звездообразно) расходятся в стороны от клеточного центра, где находятся центры организации микротрубочек.
В клетках животных в клеточном центре находятся парные образования, называемые центриолями. Центриоли представляют собой полые цилиндры, расположенные перпендикулярно друг другу. Эти цилиндры построены из микротрубочек. В каждом из них 9*3 — 9 триплетов, то есть троек, микротрубочек. В клетках растений и высших грибов центриолей нет.
Рис. 3. Клеточный центр
Начало сборки микротрубочек из тубулиновых димеров происходит в клеточном центре. Микротрубочки составляют основу жгутиков и ресничек. По ним осуществляется транспорт клеточных органелл.
Клеточный центр способен удваиваться — каждая из центриолей достраивает возле себя дочернюю. Два образовавшихся клеточных центра расходятся и становятся полюсами так называемого веретена деления, организуя микротрубочки, которые растаскивают хромосомы эукариот по двум дочерним клеткам.
Центриоли также обязательно находятся в основании жгутиков и ресничек эукариот. Такие центриоли называются базальным телом жгутика или реснички.
микротрубочки
Эукариотическую клетку пронизывает система структур, называемая цитоскелетом. Он выполняет функции опоры, поддержания формы клетки, движения (как всей клетки, так и различных грузов внутри нее, в том числе пузырьков и органелл).
Цитоскелет эукариотической клетки включает белковые волокна 3 типов:
Рис. 2. Три типа цитоскелетных нитей, слева направо: актиновые филаменты (микрофиламенты), промежуточные филаменты, микротрубочки
Микротрубочки
Самые толстые из цитоскелетных нитей — микротрубочки, их диаметр порядка 25 нм. Это полые трубки, которые построены из димеров белка тубулина (от лат. «тубула» — трубочка), уложенных по спирали.
Тубулин
Микротрубочка имеет плюс-конец, на котором преимущественно происходит ее рост, и минус-конец, где преимущественно происходит разборка. Чтобы микротрубочка не разбиралась с минус-конца, она должна быть прикреплена к центру организации микротрубочек, который блокирует минус-конец и не дает микротрубочке разбираться.
Микрофиламенты — актиновые нити
Второй вид — микрофиламенты, построенные из глобул белка актина, связанного с АТФ. Диаметр микрофиламентов — порядка 6 нм, это самые тонкие цитоскелетные нити.
Актиновые нити не организованы радиально вокруг центра, как микротрубочки, а образуют трехмерную сеть, особенно плотную под мембраной клетки. Они необходимы для поддержания формы поверхности клетки (субмембранный кортекс). Сборка и разборка актинового цитоскелета лежит в основе амебоидного движения, ползания клетки по субстрату, циркулярного движения цитоплазмы у растений.
По актину способны перемещаться («ходить») моторные белки — миозины.
Актиново-миозиновые сократимые комплексы обеспечивают деление клетки животных и некоторых простейших путем перетяжки, а также сокращение всех видов мышц (гладких и поперечно-полосатых).
Промежуточные филаменты
Третий вид волокон – промежуточные филаменты. Они называются так потому, что имеют диаметр около 10 нм — промежуточный между актиновыми нитями и микротрубочками.
Белковый состав промежуточных филаментов тканеспецифичен. Например, к ним относятся белки кератины, характерные для эпителиев и входящие в состав роговых производных эпидермиса. Другие белки промежуточных филаментов — десмин, виментин, а также ламины — белки внутренней выстилки ядерной оболочки.
Важно отметить, что все мономеры промежуточных филаментов — фибриллярные белки, то есть белки, молекула которых имеет вид волокна вытянутой структуры. Этим они отличаются от микротрубочек и микрофиламентов, мономеры которых — глобулярные (округлые) белки актин и тубулин.
Промежуточные филаменты стабильны (в отличие от динамичных микротрубочек и тонких филаментов, которые подвержены постоянной сборке-разборке) и в основном отвечают за поддержание формы клеток. Участие в движениях для них нехарактерно.
В клетке все эти типы цитоскелета существуют параллельно и функционируют координированно.
Рис. 4. Эндоплазматическая сеть
Внутри эукариотической клетки мы видим сложные мембранные системы, образующие клеточные органеллы. Прежде всего, это эндоплазматическая сеть, или эндоплазматический ретикулум. Он представляет собой систему мембран, образующих соединенные между собой цистерны, полость которых не сообщается с окружающей цитоплазмой. Различают два вида эндоплазматического ретикулума: гладкий и шероховатый. На шероховатом расположены многочисленные гранулы, представляющие собой рибосомы. Они находятся снаружи полости, с цитоплазматической стороны, и синтезируют белки, которые по специальному каналу сразу направляются в полость ретикулума или встраиваются в его мембрану.
На гладком ретикулуме расположены ферменты, синтезирующие мембранные липиды. Таким образом, эндоплазматический ретикулум образует все компоненты, нужные для образования мембран (то есть роста их площади). От эндоплазматического ретикулума отделяются мембранные пузырьки, внутри которых белки, синтезированные на шероховатом ретикулуме, переносятся в следующую органеллу — аппарат, или комплекс, Гольджи.
комплекс гольджи
Аппарат, или комплекс, Гольджи — система уплощенных мембранных цистерн, основная функция которых — сортировка и модификация (прежде всего гликозилирование) белков, направляемых на экспорт из клетки или встроенных в мембрану.
Каждая группа белков, синтезированных на шероховатом ретикулуме, собирается в определенном участке на периферии аппарата Гольджи. В этих участках от него отделяются мембранные пузырьки, часть из которых дает начало клеточным органеллам, таким как лизосомы. Другая направляется к цитоплазматической мембране, сливается с ней и выделяет свое содержимое наружу. Таким образом осуществляется секреция из клетки таких белков, как пищеварительные ферменты, гормоны, белки межклеточного матрикса и гликокаликса.
Рис. 5. Аппарат Гольджи
вакуоли
Вакуо́ль (лат. vacuus — пустой) — большая одномембранная органелла в центральной части растительной клетки (также есть в животных и грибных клетках, но размер их вакуолей значительно меньше), заполненная клеточным соком; содержится в некоторых эукариотических клетках. Мембрана, в которую заключена вакуоль, называется тонопласт, а содержимое вакуоли — клеточный сок. Клеточный сок состоит из воды и растворенных в ней веществ, а также из моносахаридов, дисахаридов, танинов, углеводов, неорганических веществ (нитраты, фосфаты, хлориды и др.) и органических кислот.
Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада.
лизосомы
Лизосомы представляют собой мембранные пузырьки, внутри которых находятся гидролитические ферменты, расщепляющие белки, жиры, полисахариды. В лизосомах кислая среда (рН 4,5–5,0), что отличает их от других органелл клетки. Эта среда создается действием специального фермента — Н+- АТФазы, перекачивающей протоны из цитоплазмы в лизосомы. Лизосомы выполняют функцию клеточного пищеварения, расщепляя отработавшие компоненты клетки или вещества, поглощенные в результате фагоцитоза и пиноцитоза.
Рис.6. Лизосома
Пластиды имеют наружную и внутреннюю мембраны и могут иметь внутренние мембранные мешочки (тилакоиды и ламеллы), которые представляют собой отпочковавшиеся внутрь впячивания внутренней мембраны.
Все типы пластид образуются из пропластид, а также могут превращаться друг в друга.
Рис. 2. Взаимопревращения пластид
Система внутренних мембран хлоропласта включает в себя совокупность мембранных каналов, называемых ламеллами, и интенсивно окрашенные образования, называемые гранами. Граны представляют собой стопки плоских мембранных пузырьков — тилакоидов, в мембранах которых содержится хлорофилл и осуществляются светозависимые реакции фотосинтеза. Внутренняя полость хлоропласта называется строма. Она заполнена раствором ферментов, осуществляющих темновые (светонезависимые) реакции фотосинтеза.
митохондрии
Снаружи митохондрии покрыты внешней мембраной, сходной с другими мембранами клетки. Расположенная под ней внутренняя мембрана отличается по липидному и белковому составу, напоминая мембрану бактерий. В ней высоко содержание белков, именно в ней находятся ферменты, осуществляющие окисление веществ кислородом, и синтез за счет этого АТФ. Для увеличения площади внутренняя мембрана митохондрий образует многочисленные складки — кристы. Между двумя мембранами находится изолированное от цитоплазмы межмембранное пространство. Внутри митохондрии находится пространство, называемое матрикс, в котором осуществляется расщепление различных веществ: жирных кислот, аминокислот и продуктов распада углеводов. В митохондриях имеются собственные рибосомы и ДНК. Они ответственны за образование части белков митохондрий.
Рис. 1
ядро
Ядро — Внутренняя, центральная часть чего-нибудь. Ядро — Внутренняя часть плода, семя, заключенное в твердую оболочку. Ядро — Часть клетки животного и растительного организма, в которой сосредоточена основная масса нуклеиновой кислоты Spec. Ядро — Основная часть какого-нибудь коллектива, группы.
