Цитоплазматическая мембрана
 Скачать 0.97 Mb.
|
 Цитоплазматическая мембрана.Барьерная структура, резко ограничивающая свободную диффузию веществ между цитоплазмой и средой, с одной стороны, и между матриксом и содержимым мембранных органелл – с другой. Особенность специфических нагрузок каждой мембраны определяется свойствами и особенностями белковых компонентов, большая часть из которых представляет собой ферменты или ферментные системы. Большую роль в функционировании мембран играют гликопротеиды и гликолипиды надмембранного слоя. Транспортный белок (канал) связывает плазмолемму с цитоскелетом клетки изнутри и окружающими структурами снаружи Периферический белок частично встроен в мембрану. Гликопротеин и протеогликан образуют на наружной поверхности плазмолеммы гликокаликс – надмембранный комплекс. Интегральный белок – состоит из двух участков, богатых полярными аминокислотами, и участков, обогащённых неполярными аминокислотами. Такие белки располагаются так, что их неполярные участки погружены в «жирную» часть мембраны, где находятся гидрофобные участки липидов. Полярная часть вхзаимодействует с головками липидов, обращена в сторону водной фазы. Пронизывают мембрану. По биологической роли белки мембран можно разделить на белки-ферменты, белки-переносчики, рецепторные и структурные белки. Углеводы мембран входят в их состав не в свободном состоянии, они связаны с молекулами липидов и белков (гликолипид, гликопротеин). Количество их в мембранах обычно невелико. К липидам относится большая группа органических веществ, обладающая плохой растворимостью в воде и хорошей растворимостью в органических растворителях и жирах. Гидрофильные «головки» липидов – заряженные полярные Гидрофобные «хвостики» липидов – не несут зарядов, состоят из жирных кислот Это определяет способность липидов самопроизвольно образовывать билипидные мембранные структуры - Липидный бислой Гликолипид – сложные липиды, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами. В молекулах гликолипидов есть полярные «головы» (углевод) и неполярные «хвосты» (остатки жирных кислот). Благодаря этому гликолипиды (вместе с фосфолипидами) входят в состав клеточных мембран. Молекулы фосфолипида, Холестерин – характерные представители липидов, встречающиеся в клеточных мембранах. М  икроворсинкавырост цитоплазмы, ограниченные плазмалеммой, имеющие форму цилиндра с закруглённой вершиной, содержащий внутри цитоскелет из актиновых микрофиламентов. Характерны для клеток эпителия. Виллин, Фимбрин, Спектрин – вспомогательные белки, взаимодействующие с актином, упорядочивают цитоскелет. Микрофиламенты – внутриклеточный сократительный аппарат, обеспечивающий не только подвижность клеток, но и большинство внутриклеточных движений. Кроме того, актиновые микрофиламенты выполняют каркасную роль. Могут образовывать временные или постоянные пучки (сети), играющие большую роль в структурировании цитоплазмы. В их состав входят сократительные белки: актин, миозин, тропомиозин, альфа-актинин. Актиновые филаменты играют ключевую роль в сократительном аппарате мышечных и немышечных клеток, а также принимают участие во многих других клеточных процессах, таких как подвижность, поддержание формы клеток, цитокинез. Миозиновые филаменты – биполярны. Кортикальный слой обеспечивает механическую устойчивость. Промежуточные филаменты – тонкие, неветвящиеся, часто располагающиеся пучками нити. Белковые структуры, белковый состав различен в разных тканях. Функция: опорно-каркасная. Плазмолемма поверхностная периферическая структура, отграничивающая клетку снаружи и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой. В основе – липо-протеиновый комплекс. Функции: разграничение цитоплазмы со внешней средой, рецепторная функция, транспорт внутрь и из клетки. Я  дерная ламина фибриллярная сеть жесткой структуры, находится под ядерной мембраной, участвует в организации хроматина.Ядерная пора – наиболее характерная структура ядерной оболочки. Образуется за счёт слияния двух ядерных мембран. Мембраны ядерной оболочки не отличается от структур остальных внутриклеточных мембран. Полый двухслойный мешок, отделяющий содержимое ядра от цитоплазмы. На внешней мембране ядерной оболочкисо стороны гиалоплазмы расположены многочисленные полирибосомы, сама внешняя мембрана может переходить в мембаны ЭПС.одна из важных функций – участие в создании ядерного порядка. В состав входят белки, родственные промежуточным филаментам цитоплазмы, с которыми специфически связываются фибриллы хроматина. Рибосомы – элементарные аппараты синтеза белковых полипептидных молекул. В состав входят белки, молекулы рРНК. Функции: синтез белка в клетке. Хроматин в интерфазной клетке имеет вид мелкозернистых нитевидных структур, состоящих из молекул ДНК и белковой (нуклеопротеидной) обкладки. В делящихся клетках хроматиновые структуры спирал изуются и образуют хромосомы. Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины. У ядрышковых хромосом есть вторичная перетяжка Функции: Хроматиновые структуры - носители ДНК-ДНК состоит из участков - генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. Совокупность хромосом, следовательно, и генов половых клеток родителей передается детям, что обеспечивает устойчивость признаков, характерных •для данной популяции, вида. В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка Ядрышко – шаровидное тело, напоминающее клубок нитей. Состоит из белка и РНК. Образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы. При делении клеток распадается. Функции: Формирование половинок рибосом из рРНК и белка. Половинки (субъединицы) рибосом через поры в ядерной оболочке выходят в цитоплазму и объединяются в рибосомы Л    учистый венец принимает участие в образовании блестящей оболочки. Состоит из фолликулярных клеток. Выполняет трофическую и защитную функции. Блестящая оболочка состоит из гликопротеинов и гликозааминогликанов – хондроитинсерной, гиалуроновой и сиаловой кислот. Веретено деления - при наличии полноценного мейотического веретена ооцит входит в метафазу I, после чего осуществляет метафазно-анафазный переход — важный этап деления, так как дефекты расщепления хромосом на этом этапе могут приводить к анеуплоидии образующейся яйцеклетки и эмбриона. Перивителлиновое пространство – между блестящей оболочкой и плазмолеммой яйцеклетки. Заполнено водой. Женский пронуклеус образуется из генетического материала яйцеклетки и несёт «материнские» хромосомы Полярные тельца образуются в процессе оогенеза в результате первого и второго мейотического деления. Полярное тело имеет гаплоидный набор хромосом. Мужской пронуклеус образуется из ядра проникшего в яйцеклетку сперматозоида и несёт «отцовские» хромосомы Клеточный центр отсутствует в ооците, поэтому деление становится возможным только после оплодотворения А – метафаза I Б – образовалась оболочка оплодотворения после входа сперматозоида в яйцеклетку В – зигота в стадии сближения мужского и женского ядер (пронуклеусов) Г – формирование объединённого диплоидного набора хромосом яйцеклетки и сперматозоида Д – первое митотическое деление зиготы Е – стадия двух бластомеров.  Ядрышко – шаровидное тело, напоминающее клубок нитей. Состоит из белка и РНК. Образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы. При делении клеток распадается. Функции: Формирование половинок рибосом из рРНК и белка. Половинки (субъединицы) рибосом через поры в ядерной оболочке выходят в цитоплазму и объединяются в рибосомыХроматин в интерфазной клетке имеет вид мелкозернистых нитевидных структур, состоящих из молекул ДНК и белковой (нуклеопротеидной) обкладки. В делящихся клетках хроматиновые структуры спирал изуются и образуют хромосомы. Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины. У ядрышковых хромосом есть вторичная перетяжка Функции: Хроматиновые структуры - носители ДНК-ДНК состоит из участков - генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. Совокупность хромосом, следовательно, и генов половых клеток родителей передается детям, что обеспечивает устойчивость признаков, характерных •для данной популяции, вида. В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка Ядерная оболочка – состоит из внешней и внутренней мембраны оболочки, разделённых перинуклеарным пространством. Содержит многочисленные ядерные поры. Функции: Отделяет ядро от цитоплазмы. Регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму (РНК, субъединицы рибосом) и из цитоплазмы в ядро (белки, жиры. углеводы, АТФ, вода, ионы) Ядро – хранение, воспроизведение, реализация и восстановление (репарация) генетической информации. Плазмолемма поверхностная периферическая структура, отграничивающая клетку снаружи и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой. В основе – липо-протеиновый комплекс. Функции: разграничение цитоплазмы со внешней средой, рецепторная функция, транспорт внутрь и из клетки. Гранулярная ЭПС – представлена замкнутыми мембранами, которые образуют на сечениях уплощённые мешки, цистерны, трубочки. Внутри канальцев или вокуолей гр.ЭПС происходит модификация белков(например связывание их с сахарами) и конденсация синтезированных белков с образованием крупных агрегатов – секреторных гранул. Функции: синтез на её рибосомах экспортируемых белков, их изоляция от содержимого гиалоплазмы внутри мембранных полостей, транспорт этих белков в другие участки клетки, химическая модификация и конденсация этих белков. Также синтез структурных компонентов клеточных мембран. Рибосомы – элементарные аппараты синтеза белковых полипептидных молекул. В состав входят белки, молекулы рРНК. Функции: синтез белка в клетке. Комплекс Гольджи собранные вместе мембранные структуры(диктиосомы), в которых плотно друг к другу расположены 5-10 плоских цистерн, между которыми находятся тонкие прослойки гиалоплазмы. Функции: сегрегация и накопление продуктов, синтезированных в цитоплазматической сети, их химическая перестройка, созревание. В цистернах происходит синтез полисахаридов, их комплексирование с белками. С помощью элементов комплекса Гольджи осуществляется процесс выведения готовых секретов за пределы секреторной клетки. Экзоцитоз клеточный процесс, при котором внутриклеточные везикулы (мембранные пузырьки) сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных везикул (экзоцитозных пузырьков) выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной. Практически все макромолекулярные соединения (белки, пептидные гормоны и др.) выделяются из клетки этим способом. Пероксисома небольшие, овальной формы тельца, ограниченные мембраной, содержащие гранулярный матрикс. Особенно характерны ддля клеток печени и почек. Функции: обеспечение синтеза и транспорта внутриклеточных биополимеров, продуктов секреции, выводимых из клетки, участвуют в деградации экзонных и эндогенных субстратов клетки. Промежуточные филаменты – тонкие, неветвящиеся, часто располагающиеся пучками нити. Белковые структуры, белковый состав различен в разных тканях. Функция: опорно-каркасная. Микротрубочки – прямые, не ветвящиеся длинные полые цилиндры. Принимают участие в создании ряда временных (цитоскелет интерфазных клеток, веретено деления) или постоянных (центриоли, реснички, жгутики) структур. Микрофиламенты – внутриклеточный сократительный аппарат, обеспечивающий не только подвижность клеток, но и большинство внутриклеточных движений. Кроме того, актиновые микрофиламенты выполняют каркасную роль. Могут образовывать временные или постоянные пучки (сети), играющие большую роль в структурировании цитоплазмы. Микроворсинки – вырост цитоплазмы, ограниченные плазмалеммой, имеющие форму цилиндра с закруглённой вершиной. Характерны для клеток эпителия. Клеточный центр состоит из центриолей и связанных с ними микротрубочек – центросферы. Функции: принимает участие в формировании веретена деления, располагаются на его полюсах Центриоли – расположенные по окружности 9 триплетов микротрубочек, образующих полый цилиндр. Функции: участвуют в индукции полимеризации тубулина при образовании микротрубочек в интерфазе. Перед митозом – один из центров полимеризации микротрубочек веретена клеточного деления.центр роста микротрубочек аксонемы ресничек или жгутиков. Индуцирует полимеризацию тубулинов новой процентриоли, возникающей при её дупликации. Митохондрии – энергетическая система клетки, органеллы синтеза АТФ. Функции: окисление органических соединений и использование освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза АТФ. Лизосома – вокуоли, ограниченные одиночной мембраной. Характерный признак – наличие гидролитических ферментов – гидролаз (протеиназы, фосфатазы, нуклеазы, глюкозидазы, липазы), расщепляющих различные биополимеры при кислом pH. Функции: участие в процессах внутриклеточного переваривания. Участвуют в деградации экзонных и эндогенных субстратов клетки. Цитозоль – часть цитоплазмы, занимающая пространство между мембранными органеллами. Обычно на него приходится около половины общего объема клетки. В состав цитозоля входит множество ферментов промежуточного обмена и рибосомы. Около половины всех белков, образующихся на рибосомах, остаются в цитозоле в качестве его постоянных компонентов. Агранулярная ЭПС (гладкая) – представлена мембранами, образующими мелкие вокуоли, трубки, канальцы, которые могут ветвиться и сливаться друг с другом. На мембранах гладкой ЭПС нет рибосом. Возникает и развивается на основе гранулярной ЭПС. Функции: метаболизм липидов и некоторых внутренних полисахаридов. Участвует в заключительных этапах синтеза липидов. Д  есмосомаСцепляющее межклеточное соединение. К участкам плазматических мембран со стороны цитоплазмы подходят фибриллярные элементы цитоскелета, которые как бы заякориваются на их поверхностию Межклеточное пространство Десмоплакин входит в состав слоя белков, прилежащих к плазматической мембране со стороны цитоплазмы. С внешней стороны плазмолеммы соседних клеток в области десмосом соединяются с помощью трансмембранных доменов белков – Десмоглеинов. |