Цитоплазма, химический состав и физические свойства. Пространственная организация цитоплазмы. Строение и значение мембран

В состав цитоплазмы входят гиалоплазма - внутренняя жидкая среда клетки и погруженные в нее клеточные органеллы.

Для живых растительных клеток характерно движение цитоплазмы, называемое током цитоплазмы, или циклозом, связанное, прежде всего с физико-химическими особенностями гиалоплазмы. Различают два типа движения цитоплазмы: струйчатое и круговое (ротационное). Струйчатое движение по тяжам, пересекающим вакуоль, наблюдают в молодых клетках, где цитоплазма образует пристенный слой и тяжи. К руговое – в одном направлении вокруг вакуоли, в более старых клетках с центральной вакуолью и пристенным слоем цитоплазмы.

Гиалоплазма - сложный бесцветный коллоидный раствор слизистой консистенции, напоминающей консистенцию яичного белка. Обычно это золь, т.е. коллоидная система с преобладанием дисперсионной среды - воды. Золь может переходить в гель (более твердое состояние) и обратно - одно из проявлений живого состояния гиалоплазмы. Гиалоплазма содержит 70-90% воды, в которой растворены ионы минеральных солей, играющие важную роль в создании осмотического давления в клетке. В состав гиалоплазмы входят также растворимые белки, рибонуклеиновые кислоты (РНК), полисахариды, липиды. В ней происходят основные биохимические процессы.

Гиалоплазма имеет цитоскелет, состоящий из:

· Микротрубочек – цилиндрические структуры полые внутри. Они участвуют в поддержании формы клетки, обеспечивают внутриклеточный транспорт, движение ресничек, образуют основу центриолей клеточного центра и ресничек. Микротрубочки обеспечивают движение хромосом в митозе, поскольку формируют веретено деления.

· Микрофиламентов - тонкие белковые нити, лежащие в цитоплазме поодиночке или пучками. Они обеспечивают в клетке важные функции: сократимость мышечных клеток, процессы фагоцитоза и пиноцитоза, перемещение внутри цитоплазмы органоидов, образование микроворсинок.

Цитоплазма отделена от клеточной стенки плазмалеммой (плазматической мембраной), а от вакуоли - элементарной мембраной, называемой тонопластом.

Строение плазматической мембраны

Мембрана состоит из бислоя липидных молекул (фосфолипидов) с гидрофильными головками и двумя гидрофобными хвостами, обращенными внутрь слоя. Помимо липидов, в состав мембран входят белки. Различают три типа мембранных белков, плавающих в билипидном слое:

• интегральные, пронизывающие всю толщу бислоя;

• полуинтегральные, пронизывающие бислой не полностью;

• периферические, прикрепляющиеся с внешней или внутренней стороны мембраны к другим мембранным белкам.

Мембранные белки выполняют различные функции: одни представляют собой ферменты, другие служат переносчиками специфических молекул через мембрану или образуют гидрофильные поры, через которые могут проходить полярные молекулы.

Одно из основных свойств клеточных мембран - их полупроницаемость: они пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней вещества, т.е. обладают избирательной проницаемостью.

В состав мембраны могут входить углеводы (до 10%). Углеводный компонент мембран представлен олигосахаридными или полисахаридными цепями, связанными с молекулами белков (гликопротеины) или липидов (гликолипиды). В основном углеводы располагаются на наружной поверхности мембраны. Углеводы обеспечивают рецепторные функции мембраны. В животных клетках гликопротеины образуют — гликокаликс. В нем располагаются многие рецепторы клетки, с его помощью происходит адгезия клеток.

Мембраны выполняют такие функции:

1. отделение клеточного содержимого от внешней среды,
2. регуляция обмена веществ между клеткой и средой,
3. деление клетки на компартаменты («отсеки»),
4. место локализации «ферментативных конвейеров»,
5. обеспечение связи между клетками в тканях многоклеточных организмов (адгезия),
6. распознавание сигналов.

Тонопласт – мембрана вакуоли. Функции: барьерная и транспортная.

Ядро, химический состав и структура.Роль ядра в жизнедеятельности клетки.

Ядро — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хромати́на, я́дрышка, нуклеоплазмы и ядерной оболочки. В клеточном ядре происходит репликация — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на молекуле ДНК. Хроматином называют молекулы хромосомной ДНК в комплексе со белками гистонами.Из этих белков построены нуклеосомы — структуры, на которые намотаны нити молекул ДНК.

Ядерная оболочка состоит из 2х мембран и светлого промежутка между ними.Полость ядерной оболочки- перинуклеарное пространство.Наружная мембрана контактирует с гиалоплазмой и несет ей рибосомы,Внутренняя мембрана контактирует с хромосомным материалом ядра.Яд.об. имеет поры,через которые входят и выходят в-ва. Функция: транспорт веществ, контроль обмена в-в между ядром и цитоплазмой.

Ядрышко- сферическое, неокруженное мембраной тельце, лежит свободно в нуклеоплазме. Функции: транскрипция генов рРНК,

Нуклеоплазма – матрикс ядра. Прозрачная жидкость, которая содержит ряд ферментов.