Структурная организация поверхностного аппарата клетки и его роль в реализации клеточных функций

Поверхностный аппарат – цитоплазматическая мембрана, над- и подмембранные компоненты.

· Цитоплазматическая мембрана – состоит из 3х слоев: два липидных и 1 белковый.

-Билипидный слой состоит из фосфолипидов, гликолипидов и холестерина. Липиды — это водо-нерастворимые вещества, молекулы которых имеют два полюса: гидрофильный (полярный) и гидрофобный (неполярный) - обращены друг к другу неполярными концами, а их полярные полюса остаются снаружи, образуя гидрофильные поверхности.

Ф: защитная, формообразующая.

-Белки в зависимости от расположения делятся на поверхностные, полу-интегральные (контактируют лишь с одним липидным слоем) и интегральные (контактируют с двумя слоями, обр прочные связи с жиром, при их удалении мембрана разрушается).

Ф: рецепторная, транспортная, межклеточное взаимодействие.

Мембранный транспорт: пассивный и активный. Пассивный – перенос вещ без затраты энергии - диффузия (простая, облегченная, обменная), осмос и фильтрация. Активный – K⁺ - NA насос, CA²⁺ насос, протонная помпа (H⁺).

Межклеточный контакт – 1. Контакт изолирующего типа – плотный контакт (контактируют рядом леж клетки, участие принимает интегральный белок, слипаясь, формир глобулы) и контакт адгизивного типа (простой контакт – гликокаликс; выделяют десмосому – гликокаликс+белок – электронно-плотная пластинка). 2. Пальцевый контакт – «замок» - хим взаимодейсвие, дополняется механич взаимод. 3. Контакт коммуникативного типа – щелевой контакт (белки образуют поры). 4. Синапс – контакт нервных клеток.

· Надмембранный комплекс – гликокаликс – очень тонкий молекулярный слой, состоит из углеводных остатков гликолипидов и гликопротеидов.

Ф: рецепторная, межклеточный контакт.

· Подмембранный комплекс – цитоскелет, состоит из микротрубочек (полые цилиндры из мономеров белка тубулина), микрофилламентов (нити белка актина), промежут микрофиламентов (прочность мембраны), сост из сократит белков – актина и тубулина.

Ф: тургор (внутрен напряж), участвует в движении клетки, циклоз (непрер движ цитоплазмы по часовой стрелке, прекращ лишь перед делением или гибелью).

Ультраструктурная организация и взаимосвязи органелл метаболического аппарата клеток.

Клетка состоит из постоянных и непостоянных компонентов. Постоянные – поверхностный аппарат, цитоплазма (органоиды и геалоплазма) и ядро. Непостоянные – включения.

Цитоплазма – состоит из бесструктурных компонентов – геалоплазмы и структурных – органоидов.

1. геалоплазма – коллоидный раствор, орган и неорган соединений – золь и гель. Золь – более жидкий, молекулы диссоциированы, не связ др с др, здесь активно идут процессы биосинтеза. Гель – более вязкий, молекулы ассоциированы, связаны др с др, биосинтез не происходит, в состав геля геалоплазма переходит перед делением или гибелью клетки.

2. органоиды – мембран и немембран. Немембранные – рибосомы. Мембранные – ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии.

В гиалоплазме и органеллах происходят все этапы метаболических реакций, посредством которых клетка расщепляет одни малые молекулы и синтезирует другие, необходимые для её роста и функционирования. Все компоненты цитоплазмы функционально тесно взаимосвязаны и составляют единый метаболический аппарат. Метаболический аппарат клетки - совокупность ее структур, участвующих в метаболизме.
Метаболизмом - обмен веществ и энергии. Реакции биологического синтеза - анаболические, их совокупность в клетке — анаболизм - пластическим обменом. ЭПС синтезирует липиды, на рибосомах – белки, Гольджи – полисахариды. Для обеспечения реакций синтеза клетке требуются существенные затраты энергии, получаемой при расщеплении веществ.

Совокупность реакций расщепления сложных молекул на более простые носит - катаболизм - энергетического обмена. Лизосомы расщепляют липиды, полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, митохондрии - простые углеводы и жирные кислоты.

Ультраструктурная организация мембранных органелл, их роль.

Мембранные - сост из мембран как в поверхностном аппарате, отлич по кол и качествен составу белков.

ЭПС – система цистерн, трубочек: гладкая (лишена рибосом) и шероховатая (с рибосомами).

Ф: транспорт вещ, восстановление поврежд мембраны. Ф гладкой: синтез жиров и углеводов. Ф шероховатой: синтез белка.

Комплекс Гольджи – наслоенные др на др уплощенные цистерны –диктиосомы. Два полюса: выпуклый (цис-полюс) сюда попад различ вещ и вогнутый (трансполюс) вещ выходят.

Ф: сортировка, дозревание, упаковка различ вещ, синтез углеводов, жиров, образ лизосом.

Лизосомы – одномемб пузырек, содер гидролитич ферменты. Первичные – фермент неактивен, вторичные – фермент активен. Активация происходит после разрыва стенки пузырька. Аутолизосомы – разруш органоиды собствен клетки. Остаточные тельца – содер неперевар остатки, которые выводятся наружу экзоцитозом. Ф: разрушают органоиды и вещ.

Митохондрии – 2х-мембранные органоиды, внутренняя гладкая, наружная имеет выросты – кристы. Форма и кол-во крист зависит от функционального состояния клетки. Внутреннее содержимое – матрикс, сходен с геалоплазмой по строению, но содер свой собственный белок, т.к. имеются митохондриальные рибосомы. Ф: образуется АТФ – макроэльгическое соединение.

Ультраструктурная организация не мембранных органелл, их роль.

Немембранные – рибосомы: сост из 2х субъединиц, в неактив состоянии леж отдельно, объедин перед биосинтезом; располаг на эпс или в цитоплазме (отдельно леж полисомы).

Центриоли - обычно их две (диплосома), представляют собой мелкие тельца, окруженные плотным участком цитоплазмы. От каждой центриоли лучеобразно отходят микротрубочки, получившие название центросферы.Диплосома и центросфера образуют клеточный центр,который располагается возле ядра клетки или комплекса Гольджи. Каждая центриоль - цилиндр, стенка состоит из микротрубочек. Являются полуавтономными само-обновляющимися структурами, которые удваиваются при делении клетки. Ф: индуцируют полимеризацию белка тубулина.