Клетка

Интересно, что в клетках зародышей животных наблюдается в основном

гранулярная ЭПС, а у взрослых форм – гладкая. Зная, что рибосомы в

цитоплазме служат местом синтеза белка, можно предположить, что

гранулярная сеть в большей степени представлена в тех клетках, где идет

активный синтез липидов. Оба вида ЭПС не только участвуют в синтезе

органических веществ, но и накапливают и транспортируют их к местам

назначения, регулируют обмен веществ между клеткой и окружающей ее

средой.

ЭПС была обнаружена во всех клетках многоклеточных животных и растений,

подвергавшихся электронномикроскопическому исследованию. Клетки

простейших также имеют этот органоид. Отсутствует ЭПС только в цитоплазме

зрелых эритроцитов, в клетках сине-зеленых водорослей, и до сих пор не

решен вопрос о наличии этого органоида в клетках бактерий.

Функции ЭПС. Столь широкое распространение в клетках всех типов у

огромного большинства организмов позволяет рассматривать ЭПС как один из

универсальных клеточных органоидов, выполняющих важные и разносторонние

функции

Совершенно определенно установлено, что гранулярная ЭПС принимает

активное участие в синтезе белка. Доказательством этого может служить

наиболее сильное развитие гранулярного типа данного органоида в клетках,

вырабатывающих белковые продукты, например в клетках белковых желез и во

всех других клетках, интенсивно синтезирующих белки.

Гранулярная ЭПС также принимает участие в секреторных процессах.

Например, было установлено, что при интенсивной выработке секрета в

клетках поджелудочной железы происходит изменение структуры вакуолей и

цистерн, а внутри цистерн появляются уплотненные гранулы.

Несколько меньше известно о функциональном значении гладкой формы ЭПС.

Имеются убедительные данные о том, что на ее мембранах осуществляется

синтез гликогена и липидов. Об этом свидетельствует, прежде всего, то,

что гладкая эндоплазматическая сеть сильно развита именно в клетках,

синтезирующих гликоген и липиды, например в клетках сальных желез и коры

надпочечника, где осуществляется интенсивный синтез липидов, и в клетках

печени, где происходит усиленный синтез гликогена. В клетках, утративших

способность к синтезу жира или гликогена (например, в хрящевых), гладкая

ЭПС почти не развита.

Обе формы ЭПС способны накапливать в каналах, вакуолях и цистернах

продукты синтеза: белковые вещества (гранулярная ЭПС) и жиры или гликоген

(гладкая ЭПС). Все эти вещества, накапливающиеся в просвете каналов и

цистерн, в дальнейшем транспортируются к различным органоидам клетки.

Транспортная роль ЭПС не ограничивается только передвижением и

распределением синтезированных на ее мембранах веществ к разным

органоидам клетки, т. е. к местам, где они либо потребляются, либо

накапливаются. ЭПС представляет циркуляторную систему клетки, через

которую происходит транспорт разнообразных веществ из окружающей среды в

цитоплазму. Кроме того, ЭПС, соединяясь со многими органоидами клетки,

обеспечивает связь между отдельными внутриклеточными структурами.

После рассмотрения особенностей строения и функций эндоплазматической

сети естественно возникает вопрос о том, как и из какого материала в

клетке она образуется. До сих пор вполне определенного ответа на этот

вопрос еще нет. Но ответ на поставленный вопрос до некоторой степени дают

наблюдения о связи этого органоида с другими компонентами клетки,

имеющими мембранные структуры. ЭПС теснейшим образом связана с наружной

цитоплазматической мембраной, за счет разрастаний которой и частично за

счет пиноцитозных пузырьков, сливающихся в конечном итоге с каналами и

цистернами, может происходить пополнение мембран.

Рибосомы. Так же как и эндоплазматическая сеть, рибосомы были открыты

только с помощью электронного микроскопа. Рибосомы - самые маленькие из

клеточных органелл.

Рибосомы либо располагаются на поверхности мембраны гранулярной ЭПС в

один ряд, либо образуют розетки и спирали. В тех клетках, где хорошо

развита гранулярная ЭПС, например в полностью дифференцированных клетках

печени и поджелудочной железы, большинство рибосом связано с ее

мембранами. В клетках же, где гранулярная ЭПС развита слабо, рибосомы

преимущественно свободно располагаются в основном веществе цитоплазмы. К

клеткам такого типа относятся плазмоциты лимфатических узлов и селезенки,

овоциты человека и ряд других. Помимо цитоплазмы, рибосомы обнаружены и в

клеточном ядре, где они имеют такую же округлую форму, строение и

размеры, как и рибосомы цитоплазмы. Часть ядерных рибосом свободно

располагается в кариоплазме, а часть их находится в связи с нитевидными

структурами, из которых состоят остаточные хромосомы, обнаруживаемые

обычно при электронномикроскопическом исследовании интерфазного ядра. В

последнее время рибосомы обнаружены в митохондриях и пластидах клеток

растений.

Биохимический анализ рибосом, полученных путем дифференциального

центрифугирования клеточных гомогенатов, показал, что в состав их входит

высокополимерная, так называемая рибосомальная РНК и белок. Соотношение

этих двух компонентов в рибосомах почти одинаково.

Белок рибосом самых разнообразных клеток и разных организмов в общем

одинаков по составу аминокислот, причем в нем часто преобладают основные

аминокислоты, а следовательно, белки рибосом имеют …? свойства. Рибосомы

содержат также Mg2+.

Функции рибосом. Исследование ультраструктуры клеток многочисленных

видов многоклеточных растений и животных, бактерий и простейших показало,

что рибосомы – обязательный органоид каждой клетки. Наличие этого

органоида во всех клетках, однородность его строения и химического

состава свидетельствуют о важной роли рибосом в жизнедеятельности клеток.

Было выяснено, что на рибосомах происходит синтез белков.

В процессах биосинтеза белка роль рибосом заключается в том, что к ним

из основного вещества цитоплазмы непрерывно подносятся с помощью т-РНК

аминокислоты, и происходит укладка этих аминокислот в полипептидные цепи

в строгом соответствии с той генетической информацией, которая передается

из ядра в цитоплазму через и-РНК, постоянно поступающую к рибосомам. На

основании такой функции рибосом в белковом синтезе можно назвать их

своего рода "сборочными конвейерами", на которых в клетках образуются

белковые молекулы.

В процессе синтеза белка, таким образом, активное участие принимают т-

РНК и и-РНК, а роль рибосомальной РНК еще не выяснена. По имеющимся в

настоящее время данным, рибосомальная РНК не принимает участия в синтезе

белковых молекул. В комплексе с белком рибосом она образует строму этого

органоида.

При осуществлении процессов синтеза белка в клетках активную роль

выполняют не все рибосомы. Специальные биохимические исследования

позволили установить. Что наиболее активная роль в синтезе клеточных

белков принадлежит рибосомам, связанным с мембранами ЭПС. Можно

предполагать, что эти два органоида, теснейшим образом связанные друг с

другом, представляют собой единый аппарат синтеза (рибосомы) и транспорта

(эндоплазматическая сеть) основной массы белка, вырабатываемого в клетке.

В рибосомах. Находящихся в ядре, происходит синтез ядерных белков.

Рибосомы митохондрий и пластид выполняют функцию синтеза части белков,

содержащихся в этих органоидах.

Вопрос о том, где в клетке образуются рибосомы, до сих пор не решен, но

сейчас уже довольно убедительно показано, что основным местом

формирования рибосом служит ядрышко и образованные в нем рибосомы

поступают из ядра в цитоплазму.

Митохондрии. Митохондрии (греч. "митос" – нить, "хондрион" – гранула) –

это обязательный органоид каждой клетки всех многоклеточных и

одноклеточных организмов. В разных клетках размеры и форма митохондрий

чрезвычайно сильно варьируют. По форме митохондрии могут быть округлыми,

овальными, палочковидными, нитевидными или сильно разветвленными

тельцами, которые обычно хорошо видны в световой микроскоп. Форма

митохондрий может варьировать не только в клетках разных организмов,

разных органов и тканей одного и того же организма, но и в одной и той же

клетке в разные моменты ее жизнедеятельности. Митохондрии меняют свою

форму и при разнообразных воздействиях на клетку. Размеры митохондрий в

большинстве исследованных клеток так же варьируют, как и их форма. Число

митохондрий находится в соответствии с функциональной активностью клетки.

Установлено, например, что в клетках грудной мышцы хорошо летающих птиц

митохондрий значительно больше, чем в клетках этой же мышцы у птиц

нелетающих.

Варьирует и расположение митохондрий в разных клетках. Во многих

клетках митохондрии распределены довольно равномерно по всей цитоплазме,

что свойственно нервным клеткам, некоторым эпителиальным клеткам, многим

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8