Цитозоль ( гиалоплазма , цитоплазматический матрикс , основное вещество )

Цитозоль – растворимая часть цитоплазмы, заполняющая пространствомежду клеточными органеллами и образующая истинную внутреннюю среду клетки (основная и наиболее важная часть клетки)

· Гомогенна, прозрачна и бесструктурна при рассматривании в электронный микроскоп

· На долю воды в цитозоле приходится около 90 %; в этой воде в растворённом виде содержаться все основные биомолекулы (многофазный биоколлоид)

q Истинный раствор - образуют ионы и малые молекулы: соли, сахара, аминокислоты, жирные кислоты, нуклеотиды, витамины и растворённые газы

q Коллоидные растворы – образуют макромолекулы: белки, РНК (важнейшие из белков представлены ферментами синтеза жирных кислот, аминокислот и нуклеотидов, ферментами гликолиза и брожения, белковыми субчастицами для сборки микротрубочек)

Коллоидная система цитоплазмы

q Коллоидный раствор может быть золем (невязким) и гелем (вязким); внешние слои цитоплазмы по консистенции ближе к гелям (в случае осаждения на обширных поверхностях макромолекул разнообразных «примесей» возможен физиологический переход агрегатного состояния цитоплазмы из золя в гель и обратно)

q Проявляет одновременно свойства эмульсии и суспензии (благодаря наличию липидов и и крупных частиц)

Функции цитозоля

1. Место хранения биомолекул, метаболитов, запасных веществ и компонентов внутриклеточных структур (микротрубочек, рибосом и проч.)

2. Образование внутренней среды клетки, среды для существования, функционирования и взаимодействия внутриклеточных структур (органелл) – объединение их в единый структурно- функциональный комплекс

3. Среда для протекания метаболических процессов: гликолиза, брожения, синтеза жирных кислот некоторых аминокислот, нуклеотидов

4. Внутриклеточные перемещения веществ и структур (живая цитоплазма активна: заметно движение органелл, везикул, включений, пигментов в хроматофорах и т. д.)

Циклоз (ток цитоплазмы) – активное движение цитоплазмы и органелл внутри клетки (особенно в растительных клетках); обеспечивает оптимальное размещение органелл, ускорение биохимических реакций, выделение продуктов обмена, передвижение в пространстве (у некоторых протист – основной способ)

5. Обеспечивает механические свойства клеток: элластичность, способность к слиянию, ригидность, амёбоидное движение, деление клетки

6. Обеспечивает полярность расположения внутриклеточных компонентов

7. Обеспечивает коллоидные свойства цитоплазмы (изменение вязкости под действием внешних и внутренних факторов)

8. Каркасная (опорная) – придаёт клеткам свойственную им форму и упругость

9. Участвует в осмотических явлениях и трансмембранном транспорте веществ

10. Участвует в формировании опорно-двигательной системы клетки – ресничек, жгутиков

11. Участвует в соединении клеток между собой, межклеточных контактах (плазмодесмы)

· Цитозоль содержит развитую сеть белковых нитей – филаментов, образующих в цитоплазме цитоскелет

Цитоскелет

· Заполняет всё пространство между ядерной оболочкой и плазмолеммой (присутствует только в клетках эукариот); подвижная изменяющаяся структура

· Выделяют три типа филаментов: микрофиламенты, промежуточные филаменты и микротрубочки

Микрофиламенты

q Нити диаметром 6 нм, состоящие из глобулярных молекул белка актина и реже миозина (10 –15 % общего количества клеточного белка), которые в присутствии АТФ соединяются в длинные цепи (каждая нить состоит из двух переплетающихся цепей)

q Цепи полярны – они удлинняются с одного конца и укорачиваются при отщеплении актиновых глобул с другого (их сборка и разрушение идут непрерывно в подвижных клетках)

q Отдельные нити с помощью дополнительных белков могут сливаться и образовывать плотную сеть – актиновый гель

q Сеть микрофиламентов располагается под плазмолеммой, в псевдоподиях

Функции микрофиламентов:

1. Образование выростов цитоплазмы, аксонов нейронов, микрошипов, микроворсинок (до 1000 в клетках кишечного эпителия, что увеличивает всасывающую поверхнеость), ложноножек (псевдоподий)

2. Определяют специфическую форму и элластичность клеток (например, в эритроцитах)

3. Участвуют в передвижении клеток по субстрату и отдельных структур внутри клетки

4. Проникновение питательных веществ в клетку в результате эндоцитоза и экзоцитоза

5. Взаимодействие актина и миозина лежит в основе механизма мышечного сокращения

6. Образование защитного сократительного кольца при цитотомии (повреждении) животных клеток и образование перетяжки при делении клеток животных