Цитология .

Структурные компоненты клетки.

Клетка - это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурируемая система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности энергетических и метаболических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

Клетка может существовать как самостоятельно, так и в составе тканей многоклеточных

животных и растений. В составе тканей клетки являются важнейшим тканевым элементом.

1Се клетки делятся на прокариотические и эукариотические.

Прокариотические клетки не имеют ядерной оболочки, не содержат ядра и органелл. Вся генетическая информация у них хранится в замкнутой в кольцо двойной цепи ДНК.

прокариотические клетки окружены жесткой клеточной стенкой. Они лишены митотического

ппарата. К прокариотам относятся некоторые бактерии и водоросли.

Все остальные клетки являются эукариотическими. В организме взрослого человека различают

более чем 200 типов клеток. Все они существенно различаются как строением, так и функциями.

однако все эти типы клеток имеют общие черты строения.

эукариотическая клетка состоит из таких компонентов: . Клеточная оболочка.

. Цитоплазма.

. Ядро.

В свою очередь, каждый из этих трех компонентов клетки состоит из нескольких частей. клеточная оболочка образована тремя частями: снаружи располагается гликокаликс, затем идет цитоплазма- тическая мембрана, а под ней находится подмембранный слой опорно-сократительных структур (кортикальный слой) |цитоплазма также состоит из трех частей: гиалоплазмы, органелл и включений.

ядро построено из четырех компонентов: 1) ядерной оболочки, или кариолеммы, 2) ядрышка, 3)

хроматина, 4) ядерного сока (кариолимфы).

ПЛАЗМОЛЕММА.

Это поверхностная периферическая структура, ограничивающая клетку снаружи, обеспечивающая ее непосредственную связь с внешней средой. Кроме плазмолеммы, в эукариотических клетках содержатся многочисленные и разнообразные внутриклеточные мембраны, разделяющие внутреннее содержимое клетки на реакционные отсеки- компартменты и водящие в состав многих органелл. Все они объединены общим названием - биологические мебраны.

Общей чертой всех биологических мембран клетки является то, что они представляют собой тонкие пласты (ок. 10 нм) липопротеидной природы.

Основными химическими компонентами клеточных мембран являются белки (60%), липиды (40%) и углеводы (40%)

Плазмолемма имеет толщину 10 нм и, т.о. является самой толстой из клеточных мембран.

В мембранах встречаются липиды 3-х классов: фосфолипиды, сфинголипиды, холестерин.

Молекула фосфолипида состоит из аполярного гидрофобного двойного хвоста, состоящего из жирных кислот и полярной гидрофильной головки., поэтому в водной фазе они могут спонтанно образовывать бислой, создающий относительно непроницаемый барьер для водорастворимых молекул.

Сфинголипиды имеют сходное строение с фосфолипидами, но вместо глицерина содержат аминоспирт - сфингозин. Наибольшее количество сфинголипидов обнаружено в миелиновых Зол очках нервных волокон.

Аномальный метаболизм сфинголипидов приводит к различным болезням -сфинголипидозам. Церебральный сфинголипидоз - общее наименование группы наследственных 1болеваний,характеризующихся мышечным гипертонусом, прогрессирующим спастическим араличом, потерей зрения, судорогами, умственными дефектами; сочетается с аномальным гложением сфингомиелина и родственных липидов.

Холестерин состоит из полярной головки и 1 неполярного хвоста. Холестерин стабилизирует клеточные мембраны, придает им механическую прочность. Холестерин имеет важное значение не только как кампонент биологических мембран- на его основе происходит синтез стероидных гормонов: половых, глюкокортикоидов, минералокортикоидов.

По составу белков мембраны различаются гораздо в большей степени, чем по липидному составу. Большинство мембранных белков имеют глобулярную структуру.

Интегральные белки прочно встроены в билипидный слой. Их гидрофильные аминокислоты взаимодействуют с головками липидов, а гидрофобные - с цепями жирных кислот.

Полуинтегральные белки проникают только до половины липидного бислоя, примембранные (поверхностные) белки расположены или снаружи, или изнутри липидного бислоя; они непрочно связаны с поверхностью мембрны и чаще находятся вне липидного бислоя.

Мембранные белки выполняют различные функции, среди них можно выделить белки-ферменты, белки-рецепторы, транспортные и структурные белки.

К некоторым липидным и белковым молекулам на внешней поверхности присоединяются углеводные компоненты, образуя надмембранный комплекс - гликокаликс. Толщина этого слоя 3-4 нм. Он обнаруживается практически во всех животных клетках, но степень его выраженности различна. В гликокаликсе могут располагаться поверхностные белки мембран, полуинтегральные. Эти белки могут играть роль ферментов.

Функции гликокаликса: 1) рецепторная (процессы межклеточного узнавания), 2) межклеточные взаимодействия, 3) ориентация белков в мембране, 4) пристеночное пищеварение.

Подмембранный слой образован опорно-сократительными структурами. В его состав входят актиновые филаменты, а также кератиновые филаменты, микротрубочки.

Функции подмембранного слоя: поддержание формы клетки, участие в эндо- и экзоцитозе, движении, секреции, связывает клеточную поверхность с компонентами цитоплазмы, поддерживает их упорядоченное расположение.

Описанная модель строения биологических мембран назывется жидкомозаичной квазикристаллической (мембрана имеет кристаллоподобную структуру, однако, белки в ней не закреплены, а подвижны благодаря текучести мембраны)

Свойства биологических мембран.

1. Способность к самосборке после разрушительных воздействий. Это свойство определяется физико-химическими особенностями фосфолипидных молекул, которые в водной фазе собираются вместе так,что гидрофильные концы молекул разворачиваются наружу, а гидрофобные - внутрь. В уже готовый фосфолипидный слой могут встраиваться белки.

2. Полупроницаемость (избирательность в пропускании ионов и молекул). Обеспечивает постоянство ионного и молекулярного состава в клетке.

3. Текучесть мембран. Мембраны не являются жесткими структурами, они постоянно флюктурируют за счет вращательных и колебательных движений липидов и белков. Это обеспечивает большую скорость протекания ферментативных и других химических процессов в мембранах.

4. Фрагменты мембран не имеют свободных концов, так как замыкаются в пузырьки.