Цитоскелет

К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты. Микротрубочки принимают участие в транспорте органелл, входят в состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления. Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций.

Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных (у растений центриолей нет).

Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами микротрубочек. Количество микротрубочек в наборе может колебаться для разных организмов от 1 до 3.

Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета, район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки.

Перед делением клетка содержит две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу. В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя полюса веретена деления. После цитокинеза каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, которая удваивается к следующему делению. Удвоение центриолей происходит не делением, а путём синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей.

Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией которых является синтез АТФ — универсального носителя энергии. Дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счёт энзиматических систем митохондрий.

Внутренний просвет митохондрий, называемый матриксом отграничен от цитоплазмы двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана митохондрии образует складки, так называемые кристы. В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и синтезе АТФ. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал внутренней мембраны митохондрии.

2. Химический состав клетки

Атомный (элементарный) состав клетки

В настоящее время в состав клеток входит примерно 60 химических элементов Периодической системы Д. Менделеева. Эти элементы называются биогенными, причем 24 из них являются обязательными и идентифицированы во всех типах клеток. По процентному содержанию в клетке химические элементы делятся на три группы: макро-, микро- и ультрамикроэлементы. На долю макроэлементов приходится около 98% всех элементов клетки, к ним относятся водород, кислород, углерод и азот – главные компоненты всех органических соединений.

В последнее время к макроэлементам стали относить калий, натрий, магний, железо, кальций, серу, фосфор и хлор, хотя их содержание в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Микроэлементы в клетках и организмах содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 до 0,000001%. Это преимущественно ионы тяжелых металлов — бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром, фтор и др. Ультрамикроэлементы - это такие элементы, концентрация которых в клетках не превышает 0,000001%. К ним относятся уран, радий, золото, ртуть, берилий, цезий, селен и др.

Молекулярный состав клетки

Химические элементы, входящие в состав клеток, образуют неорганические и органические вещества. Неорганическими (минеральными) веществами называют относительно простые вещества, встречающиеся как в неживой, так и в живой природе. Многообразные соединения углерода, синтезируемые преимущественно живыми организмами, называют органическими веществами.

Неорганические вещества

Вода – самое распространенное вещество на Земле и преобладающий компонент всех живых организмов. Среднее содержание в клетках большинства организмов составляет 70%. Количество воды варьирует и зависит от уровня обменных процессов. У человека содержание воды в клетках костной ткани составляет 20%, а в клетках головного мозга - до 85%. Вода в клетках находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95% всей воды клетки; на долю связанной воды, входящей в состав фибрилярных структур, приходится 4-5%, в клетках эмали зубов примерно 10%, а развивающегося зародыша - более 90%. При потере значительного количества воды многие организмы гибнут, а некоторые одноклеточные и даже многоклеточные - переходят в состояние анабиоза - временного замедления внешних жизненных функций.