Ультраструктурное строение и функции органелл.

Определение:Органеллы - обязательные микроструктуры цитоплазмы клетки, которые характеризуются определенным строением и призваны выполнять конкретные функции.

Классификация органелл:

1.по строению

2.по назначению.

По строению органеллы делятся на две группы: 1 группа - мембранного строения, 2 группа – немебранного строения.

Строение цитоплазматической мембраны (цпм).

В основе органелл мембранного строения лежит белково-липидный комплекс жидкостно-мозаичная, динамичная цитоплазматическая мембрана (ЦПМ).

Химический состав - состоит из белков (50-55 %) и липидов (40 %).

Схема ультраструктуры: Рис

· двойной слой липидных молекул (билипидная мембрана), в которую местами включены молекулы белков - интегральных и полуинтегральных.

Строение среднего билипидного слоя цитоплазматической мембраны.

Каждый монослой ее образован в основном молекулами фосфолипидов и, частично, холестерина. При этом в каждой липидной молекуле различают две части:

- гидрофильную головку;

- гидрофобные хвосты.

Гидрофобные хвосты липидных слоев молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой. Билипидная мембрана, а точнее ее глубокий гидрофобный слой, выполняет барьерную функцию, препятствуя проникновению воды и растворенных в ней веществ, а также крупных молекул и частиц.

Гидрофильные головки обеспечивают транспорт жирорастворимых веществ.

Белковые молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя. По расположению и функции выделяют три вида белковых молекул.

По локализации в мембране белки подразделяются на:

1. интегральные (пронизывают всю толщу билипидного слоя);

2.полуинтегральные, включающиеся только в монослой липидов (наружный или внутренний);

3. покровные, прилежащие к мембране, но не встроенные в нее.

Белки плазмолеммы выполняют следующие функции.

У всех белков основная функция – строительная, кроме того, каждый вид белков выполняет специфическую роль:

- покровные белки – формообразующая, разграничительная, рецепторная.

- полуинтегральные белки выполняют роль активного транспорта аминокислот в клетку или из клетки.

- интегральные белки участвуют в транспорте электролитов, ионов.

Строение плазмолеммы – оболочки клетки.

Строение и функции плазмолеммы (цитолеммы)

Плазмолемма- оболочка животной клетки, ограничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой.

Плазмолемма имеет толщину около 10 нм и более.

Химический состав- состоит из белков 50-55 %, 40 % из липидов, 5-10 % - углеводов (в составе гликокаликса),

Ультраструктура.Плазмолемма состоит из трех слоев, которые четко просматриваются на электроннограммах.

1.наружный (электронноплотный)

2.промежуточный (с низкой электронной плотностью)

3.внутренний (электронноплотный)

Плазмолемму можно представить схематично.

1.Наружный надмембранный слой, или гликокаликс хорошо развит у ряда дифференцированных, зрелых клеток. Представлен молекулами углеводов, имеющими вид разветвленных цепочек. Молекулы углеводов структурно связаны с белками и липидами ЦПМ. Находящиеся на внешней поверхности плазмолеммы белки, в также гидрофильные головки липидов обычно связаны с цепочками углеводов и образуют сложные полимерные молекулы гликопротеиды и гликолипиды. Именно эти макромолекулы и составляют надмембранный слой - гликокаликс. Гликопротеиды обладают антигенными свойствами, т.е. выполняют защитную функцию. Хорошо развит гликокаликс у эпителиальных клеткок, яйцеклетки и сперматозоидов. Кроме того, между молекулами углеводов располагаются белки – рецепторы и белки – ферменты. Таким образом на уровне гликокаликса у эпителия кишечной трубки происходит пристеночное пищеварение.

2. Промежуточный слойплазмоллеммы представлен ЦПМ.

3. Подмембранный (внутренний) слойобразован микротрубочками и микрофиламентами. Внутренний слой расположен со стороны цитоплазмы клетки. Он представлен двумя видами структур: микрофилламентами и микротрубочками, которые вместе выполняют роль цитоскелета. Микрофиламенты – это фибриллярные сократительные белки. Кроме того, микрофиламенты сокращаясь участвуют в процессах выведения веществ и включений из цитоплазмы клеток. Микротрубочки дополнительно участвуют в транспорте ионов, электролитов через цитоплазму клеток. Степень развития структур цитоскелета неодинакова у различных клеток. Это определяется функцией клеток. Хорошо развит цитоскелет у эпителиальных - секреторных, всасывающих, нервных клеток.