Строение и значение мембранных органелл.

Клеточные органеллы. Классификация. Строение и значение немембранных органелл.

Строение и значение мембранных органелл.

Органеллы- постоянно присутствующие в цп структуры. Имеющие определенное строение и специализирующиеся на выполнении определенной функции.

I. Мембранные.

1. ЭПС

1945 Портер описал структурную организацию ЭПС. Она состоит из системы уплотненных мембран, мешочков или цистерн, а также трубочек и вакуолей, образующих непрерывную трехмерную сеть. Различают 2 вида: гранулярная и гладкая. На мембране гранулярной ЭПС расположены рибосомы и полисомы. Функции: синтез белков на экспорт из кл, а также синтез мембранных белков. Агранулярная ЭПС не имеет рибосом. Функции: синтез полисахаридов, липидов и накопление Са в саркоплазматической сети МК.

2. Митохондрии.

Впервые описал Альтмен в 1887 при окраске кислым фуксином. Митохондрии- энергетический аппарат кл. в матриксе содержится митохондриальная ДНК (автономная), а также митохондриальные рибосоы и ферменты, осуществляющие клеточное дыхание. Эти ферменты катализируют реакции, в результате которых образуется АТФ, которая расщепляется с высвобождением энергии. АДФ, присоединяя фосфатную группу, вновь превращается в АТФ. В связи с этим митохондрии являются «силовыми станциями кл». Структура: двойная оболочка, кристы, сообщающиеся камеры, мелкозернистый матрикс. Нарушение ферментативых реакций в митохондриях приводит к развитию оксидантного стресса, т.е. нарушению баланса между прооксидантами и антиоксидантами, что вызывает апоптоз.

3. Комплекс Гольджи.

Его выявил в 1898 Гольджи, причем в нейронах см-узлов при импрегнации серебром. Развит в железистых клетках. В аполярных клетках располагается вокруг ядра, в полярных- вокруг аполярной части. Состоит из 7-10 уплощенных цистерн с гладкими мембранами и ампулярными расширениями на концах, а также мелких пузырьков и конденсирующих вакуолей. Функции: синтез полисахаридов и гликопротеидов (гликокаликс, слизь), модификация белковых молекул (включение углеводных компонентов, т.е. фосфорилирование), конденсация секреторного продукта и образование секреторных гранул, упаковка секреторных продуктов в мембранные структуры, образование лизосом, выведение продуктов секреции и метаболизма из кл путем экзоцитоза.

4. Лизосомы.

Впервые описал де Дюв в 1949. Имеют вид пузырьков с мелкозернистым матриксом,содержат до 60 гидролитических ферментов. Маркером лизосом является кислая фосфатаза. Лизосомы подразделяются на первичные (неактивные) и вторичные (активные). Первичные лизсомы содержат гидролазы и не участвуют в лизисе. Вторичные образуются в результате слияния вторичных с фагоцитарными вакуолями и вносят ферменты для расщепления продуктов питания, которые затем поступают в гиалоплазму. Выделяют аутосомы (аутолизосомы): расщепляют отжившие органеллыкл, остаточные тельца удаляются из кл путем экзоцитоза. В долгоживущих кл (нейроны, гепатоциты, кардиомиоциты) в остаточных тельцах накапливается гипофусцин- эндогенный пигмент старения. Функции: внутриклеточное пищеварение, участвует во внутриклеточной регенерации, в возрастных изменениях.

5. Пероксисомы.

Это пузырьки диаметром 0,05 мкм. Окружены мембраной. Содержат гранулярный матрикс и в центре уплотнение в виде фибрилл и трубочек. В матриксе до ста ферментов, маркером является каталаза, расщепляющая Н2О» до Н2О и О2. Н2О2 является токсином для кл. Она образуется при ферментативном расщеплении а/к.

II. Немембранные.

1. Рибосомы.

Мелкие (д 15-30 нм) плотные органеллы, локализующиеся в ядрышке, а также на поверхности ЭПС, свободно в гиалоплазме. Рибосома состоит из 2 субъединиц: большой и малой. Они соединены мкжду собой ионами Мg. Субъединицы образованы р-РНК и белками (80 видов). Соотношение р-РНК и белков- 1:1. Сборка субъединиц происходит в ядре. При этом РНК образуется в ядрышке, а белки-в цп. Затем субъединицы поступают через ядерные поры в цп, где участвуют в синтезе белков. Большое количество рибосом обуславливает базофилию цп.

2. Компоненты цитоскелета.

Это микротрубочки- полые цилиндрические образования разной длины д=24-25 нм и толщиной стенки до 5 нм. Стенка микротрубочки образована 13 субъединицами (протофиламентами), располагающимися спирально. Субъединицы состоят из глобулярных белковых молекул а и в-тубулинов. Тубулин способен к самосборке. При воздействии низких температур или колхицина микротрубочки разрушаются, но быстро восстанавливаются. Функции: образование внутриклеточного каркаса, обеспечение внутриклеточного транспорта, образование основы центриолей и ахроматинового веретена деления, образование основы ресничек и жгутиков.

3. Клеточный центр.

Состоит из 2 центриолей и центросферы. Центросфера- участок цп, не содержащий включений. Данные электронной микроскопии показали, что центриоли из 9 триплетов микротрубочек, расположенных по окружности. Эти системы микротрубочек можно представить формулой (9х3)+0. 0 указывает на отсутствие микротрубочек в центре цилиндра. В интерфазе всегда появляются 2 центриоли (материнская и дочерняя), которые образуют диплосому. Материнская имеет сателлиты. Функции: участие в образовании веретена деления, ресничек и жутиков.

4. Включения.

Необязательные компоненты клетки, появляющиеся как продукты метаболизма. Различают трофические (углеводные, белковые, жировые), секреторные (только в железистых клетках), пигментные (могут быть экзогенные- образуются вне организма- каротин; эндогенные- образуются внутри организма- гемоглобин, меланин, липофусцин).