9. Рибосомы, ядро, аппарат Гольджи, лизосомы, строение, характеристика и функции.

Ядра имеются во всех эукариотических клетках, за исключением зрелых члеников ситовидных трубок флоэмы и зрелых эритроцитов млекопитающихся и являются наиболее заметной структурой в цитоплазме клетки. Ядро окружено двойной мембраной, которую часто называют ядерной оболочкой. В ядерной мембране имеются крупные, видимые в электронный микроскоп поры. Ядерная пора – это непростое отверстие, а сложная структура, через которую проходят макромолекулы или даже рибосомы. Однако небольшие аминокислотные молекулы поступают в ядро не путем диффузии через поры, а путем активного транспорта через ядерную мембрану. Ядро необходимо для жизни клетки, поскольку именно оно регулирует всю активность. В клеточном ядре находятся ДНК-содержащие хромосомы и РНК-содержащие ядрышки, погруженные в свободный от нуклеиновых кислот матрикс, называемый нуклеоплазмой. В форме ДНК в хромосомах содержится генетическая информация, с помощью которой контролируются все клеточные процессы обмена веществ, роста и развития.

Ядро выполняет следующие функции: 1) хранение информации; 2) передача информации от клетки к клетке (деление ядра, клеточное деление, размножение, наследственность) путем синтеза абсолютно идентичной ДНК, в которой закодирована эта информация; 3) передача информации в цитоплазму путем синтеза информационной РНК. рибосом – органоидов, которые состоят из белков и РНК приблизительно в одинаковых весовых соотношениях. Рибосомы выявлены также в гиалоплазме, ядре, пластидах и митохондриях. Независимо от местонахождения выполняют одну и туже функцию – участвуют в синтезе белков. Аппарат Гольджи – термин, который используется для обозначения всех диктиосом в клетке. Диктиосомы – это группы плоских, дисковидных пузырьков, или цистерн, которые по краям разветвляются в сложную систему трубочек. Диктиосомы в клетках высших растений обычно состоят из четырех – восьми цистерн, собранных вместе. Обычно в пачке цистерн различают формирующуюся и созревающие стороны. Мембраны, формирующихся цистерн по структуре напоминают мембраны эндоплазматический ретикулум, а мембраны созревающих цистерн – плазматическую мембрану. Лизосомы – это овальной формы органоиды клетки (пузырьки диаметром 1 мкм), окруженные мембраной. В них содержится набор ферментов, которые разрушают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды. Ферменты лизосом (гидролитические) расщепляют принесенные пузырьками вещества. Мембрана лизосом прочная и затрудняет проникновение собственных ферментов в цитоплазму клетки, но когда лизосома повреждается какими-либо внешними факторами, то разрушается вся клетка или часть ее. Лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке.

В типичной клетке имеется множество митохондрий – органелл, в которых происходит дыхание, а точнее синтез АТФ.

10. Функциональное взаимодействие разных органоидов клетки.

В хлоропласте осуществляется первичное взаимодействие света с пигментом, происходит синтез углеводов клетки из СО₂ и Н₂О и синтезируется АТФ в процессе фотофосфорилирования. Взаимодействие света с пигментами, синтез АТФ и восстановление НАДФ+ происходят в тилакоидах хлоропластов. В строме органоида осуществляются реакции цикла Кальвина и синтез крахмала из триозофосфатов через превращение части их в гексозофосфаты. Не использованные на синтез крахмала триозофосфаты потребляются на общие нужды клетки. Синтезированные в тилакоидах АТФ и НАДФ, а также поступающий извне СО₂ участвуют в строме в цикле Кальвина.Таким образом, хлоропласт, получая извне СО₂, Н₂О и неорганиче-ский фосфат, поставляет в клетку триозофосфаты, О₂ и АТФ. Интересно отметить, что фонд (пул) триозофосфатов самого хлоропласта в темноте пополняется за счет триозофосфатов гликолиза. В цитоплазме происходит использование триозофосфатов хлоропластов и гликолиза на синтез сахарозы. На активность хлоропластов влияют также гликолитическая фосфоглицериновая, яблочная и аспарагиновая кислоты. Неорганический фосфат поступает в хлоропласт с помощью переносчика, находящегося во внутренней мембране хлоропласта, в котором перенос фосфата в строму хлоропласта сопряжен с выходом триозофосфатов. Митохондрии осуществляют два основных процесса: цикл Кребса и окислительное фосфорилирование. Первый из них локализован в матриксе митохондрий, а система транспорта электронов и фосфорилирования находится во внутренней мембране. Начальное соединение цикла Кребса – пировиноградная кислота – образуется в процессе гликолиза в растворимой фазе клетки, поэтому она должна проникнуть через мембраны митохондрий в матрикс. Монокарбоновые кислоты (в т. ч. и пируват) проходят через мембраны митохондрий довольно легко с помощью переносчика. Для транспорта неорганического фосфата, ди- и трикарбоновых кислот также имеются соответствующие транспортные механизмы. Очень распространенной формой транспорта является обмен с участием яблочной кислоты или неорганического фосфата. Транспорт адениновых нуклеотидов через внутреннюю мембрану митохондрий осуществляется также специальным переносчиком. Необходимо отметить тесную взаимосвязь деятельности хлоропластов и митохондрий: 1) начальные продукты фотосинтеза и конечные продукты дыхания сходны; 2) конечные продукты фотосинтеза являются субстратами для дыхания; 3) в обоих процессах используются общие вещества для преобразования энергии – неорганический фосфат, пиридиннуклеотиды, аденилаты, триозофосфаты; 4) в обоих процессах фосфорилирование регулируется АДФ и неорганическим фосфатом.