Самостійна робота № 2

Тема: Складники цитоплазми: цитозоль (гіалоплазма), цитоскелет, мембранні, не мембранні органели, включення. Будова і функції цитоскелету, роль його складників у просторовій організації рухів у клітині. Реакції проміжного обміну речовин, що відбуваються в цитозолю (на прикладі гліколізу). Будова і функції одномембранних органел клітин (гранулярна і гладенька ендоплазматичні сітки, апарат Гольджі, лізосоми, вакуолі)

Цитоскелет і органели руху

Цитоскелет – це клітинний каркас, або скелет, який розташований у цитоплазмі клітини.

Функції цитоскелету:

• опорна функція, тобто підтримування і адаптація форми клітини до зовнішніх впливів;

• участь в екзоцитозі і ендоцитозі;

• забезпечення руху клітини як єдиного цілого;

• цитоскелет сполучає між собою всі компоненти клітини, а також сприяє закріпленню органел у певному положенні;

• внутрішньоклітинний транспорт;

• клітинний поділ.

Цитоскелет складається з білків, має нитчасту структуру і представлений мікрофіламентами, мікротрубочки і проміжними філаментами.

Мікрофіламенти – це тонкі ниткоподібні структури, які складаються зі скоротливих білків, переважно актину. Їх діаметр – 4-7нм.

Функції мікрофіламентів:

• одним кінцем прикріплюються до певної структури (наприклад, плазматичної мембрани), а другим – до іншої структури (наприклад, до органели);

• беруть участь у зміні форми клітини (під час руху амеби);

• екзоцитоз і ендоцитоз;

• входять до складу м’язових волокон.

Мікротрубочки – порожнисті циліндричні структури діаметром 10-25нм, які складаються з білка тубуліну.

Функції мікротрубочок:

• формування веретена поділу еукаріотичних клітин;

• внутрішньоклітинний транспорт речовин;

• входять до складу війок, джгутиків, центріолей.

Проміжні філаменти побудовані з білків: актину і міозину. Вони відіграють опорну функцію в тих клітинах, які зазнають значних фізичних навантажень (епітеліальні клітини), а також приймають участь в утворенні міжклітинних контактів.

Псевдоподії, або несправжні ніжки – тимчасові вирости цитоплазми клітин одноклітинних і деяких видів багатоклітинних організмів (не мають органел руху). Вони виникають через рух цитоплазми, що перетікає в певне місце клітини, утворюючи виріст. Крім руху, псевдоподії також забезпечують фагоцитоз у одноклітинних – захоплення твердих частинок їжі.

Джгутики та війки – органели руху одноклітинних і деяких багатоклітинних (війчасті клітини епітелію дихальних шляхів ссавців, сперматозоїди тварин, вищих спорових рослин). Це тоненькі вирости цитоплазми, які вкриті плазматичною мембраною. Кількість війок може становити сотні і тисячі, а джгутиків – 1-8.

Вздовж джгутиків і війок проходять мікротрубочки: дві розміщені в центрі, а по краях ще 9 пар мікро трубочок. Уся ця структура вкрита плазматичною мембраною.

Основа джгутиків і війок, яка розташована у цитоплазмі називається базальним тільцем. З нього формуються джгутики і війки. Джгутики і війки рухаються завдяки енергії АТФ. Хоча будова джгутиків і війок подібна, характер їхньої роботи різний. Робота війок нагадує веслування і зазвичай скоординована. Рух джгутиків нагадує рух хвилі.

Функції джгутиків і війок:

• пересування;

• надходження частинок їжі;

• чутлива (у війчастих червів);

• захисна (війки епітелію носової порожнини).

Будова клітинного центру та його роль в організації цитоскелету

До складу клітинного центру зазвичай входять дві центріолі, розміщені в ділянці цитоплазми, від якої радіально розходяться мікрониточки.

Центріолі за структурою подібні до базальних тілець: вони складаються з дев'яти триплетів мікротрубочок та мають вигляд порожнистого циліндра діаметром 0,3-0,5мкм. Центріолі характерні для більшості тваринних клітин, однак часто відсутні в клітинах вищих рослин, деяких грибів, водоростей і найпростіших. Вони беруть участь у формуванні веретена поділу, при цьому розходяться до полюсів клітини і між ними натягуються нитки із мікротрубочок. Після поділу клітини кожна центріоля потрапляє до однієї з дочірніх клітин. Подвоюються центріолі в період між поділами клітини.

Функції центріолей:

• організація цитоскелету;

• формування джгутиків і війок;

• формування веретена поділу між центріолями, які розходяться до полюсів клітини – як результат – рівномірний розподіл хромосом у клітині, що ділиться.

Будова та функції рибосом

Рибосоми - немембранні органели, які беруть участь у синтезі білка в клітинах. Це сферичні тільця діаметром близько 20нм. Вони містять рРНК і білки, що взаємодіють між собою, утворюючи рибонуклеопротеїдні комплекси. Рибосоми складаються з двох субодиниць, різних за розмірами: великої та малої.

Кожна субодиниця являє собою єдиний рибонуклеопротеїдний комплекс. Рибосомні субодиниці можуть роз'єднуватись між собою і сполучатися знову під дією певної концентрації йонів Кальцію, деяких біологічно активних речовин тощо. Вони утворюються в ядерці: на молекулі ДНК синтезуються попередники рРНК, які згодом з'єднуються з рибосомними білками, що надходять з цитоплазми. Велика та мала рибосомні субодиниці сполучаються в рибосому поза ядром у місцях синтезу білків. Спочатку на мембранах зернистої ендоплазматичної сітки мала субодиниця зв'язується з молекулою іРНК, а потім до них приєднується велика субодиниця. Після припинення синтезу білкової молекули субодиниці роз'єднуються. Число рибосом у клітині залежить від інтенсивності процесів біосинтезу білків. Наприклад, у хребетних тварин найбільшу кількість рибосом виявлено в клітинах печінки, червоного кісткового мозку тощо.