Промежуточные филаменты ( микротрабекулы )

q Нити 2 -3 нм в диаметре, образованные фибриллярными белками разного состава в разных клетках

q Располагаются преимущественно вокруг ядра клетки, образуя сеть (в местах пересечения или соединения концов трабекул сети располагаются хромосомы

q Микротрабекулярная система очень динамична, быстро распадается и вновь собирается при изменении условии, например, температуры

Функции: 1. Образование каркаса клетки и движение клетки

2. Связь внутриклеточных компонентов: микротрубочек, органелл и плазмолеммы

3. Основа клеток эпидермиса кожи хордовых животных (состоят из белка кератина)

q По мере накопления кератиновых нитей клетки ороговевают и слущиваются, а в некоторых случаях превращаются в волосы, ногти, когти, чешуйки и другие производные эпидермиса кожи

Микротрубочки

q Немембранные полые цилиндрические неразветвлённые органеллы диаметром около 24нм, толщиной стенки 5нм и в длину несколько микрометров (располагаются вдоль продольной оси клетки)

q Построенны из спирально упакованных глобулярных субъединиц белка тубулина

q Быстро растут и укорачиваются путём добавления или отсоединения субъединиц (рост ингибируется некоторыми химическими веществами, например колхицином); сборка возможна лишь при наличии матрицы – центра организации микротрубочек (роль матрицы выполняют центриоли клеточного центра, базальные тельца ресничек и жгутиков, центромеры – кинетохоры в областипервичной перетяжки хромосом) в присутствии ионов Мg ²+, АТФ в кислой среде

q Параллельно расположенные микротрубочки способны скользить относительно друг друга при наличии ферментов, расщепляющих АТФ

Функции микротрубочек

1. Определяют и поддерживают форму клетки в процессе её дифференцировки (при повреждении системы микротрубочек все клетки принимают сферическую форму)

2. Фиксация клеточных органелл и их взаимное расположение в объёме клетки

3. Координируют взаимодействие компонентов цитоскелета при изменении формы клетки

4. Перемещение клеточных органелл (микротрубочкинаправляют их как по рельсам)

5. Образование веретена деления при митозе и расхождение хромосом к полюсам клетки

6. Участвуют в образовании и функционировании ресничек и жгутиков (взаимное скольжение при этом сопровождается изгибанием); движение протист и сперматозоидов

Немембранные органеллы клетки (реснички, жгутики, клеточный центр, рибосомы)

Опорно – двигательная система клетки

· Состоит из микрофиламентов, микротрабекулярной системы, микротрубочек, ресничек, жгутиков с базальными тельцами и клеточного центра с центриолями

Реснички и жгутики

q Поверхностные структуры плазмолеммы (органеллы) диаметром около 0, 25 мкм, содержащие в середине пучёк параллельно расположенных микротрубочек, расположенных по системе 9 + 2 (9 двойных микротрубочек – дублетов образуют стенку цилиндра, в центре которого находятся две одиночные микротрубочки); жгутики отличаются от ресничек лишь количеством и длиной – немногочисленны и в 10 раз длиннее)

q Дублеты способны скользить относительно друг друга, что изгибает ресничку или жгутик

q У основания ресничек и жгутиков в цитоплазме лежит базальное тельце (центриоля), служащее опорой

q Имеются на поверхности клеток многих типов животных (отсутствуют у всех клеток высших растений, т. к. они имеют центриолей); у человека на 1см² эпителия бронхов10⁹ресничек

q Главная функция этих органелл – передвижение самих клеток или продвижение вдоль клеток окружающей их жидкости и частиц (движение яйцеклетки по яйцеводу, слизи по эпителию)

q Тысячи ресничек одной клетки движутся координированно, образуя на поверхности плазмолеммы бегущие волны (каждая ресничка работает подобно хлысту)

Клеточный центр

Состоит из:

· Центросферы (центросомы) – плотный участок цитоплазмы в районе ядра (содержит радиально расходящиеся ряды микротрубочек в виде лучистой структуры – лучистая сфера)

· Центриоли – парные полые взаимноперпендикулярные цилиндры, образующие диплосому

q Центриоли и центосфера имеются во всех животных клетках, клетках грибов, мхов и клетках низших растений (настоящих водорослей); не обнаружены в клетках высших растений, у низших грибов и некоторых простейших

q Каждую центриоль составляют расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек по системе, описываемой (9 + 0); между собой триплеты соединяются фибриллами из белка

q В диплоидной клетке содержится две пары центриолей: одна зрелая, материнская, а другая – незрелая, дочерняя (копия материнской), образующаяся рядом с материнской путём самосборки

q Часть центриолей формируют у основания ресничек и жгутиков базальные тельца (без центриолей не образуются реснички и жгутики)

q В неделящихся клетках локализуются в центросфере, а в период деления расходятся к полюсам клетки, образуя ось деления и направление разрастания дочерних клеток

Функции центриолей: 1. Образование микротрубочек (центр организации микротрубочек) цитоскелета (см. цитоскелет)

2.Формирование веретена деления, разделяющего хроматиды (хромосомы) в анафазе митоза

3.Образование ресничек и жгутиков (движение клеток)

Рибосомы

· Самые мелкие клеточные органеллы диаметром около 20 нм

· Число рибрсом в цитоплазме живых клетрк весьма велико (в обычной бактериальной клетке до 10 000 рибосом, а в эукариотических клетках в несколькораз больше; наибольшее их количествобонаруживается там, где наиболее интенсивно осуществляется синтез белка, - в меристематических, зародышевых, регенерирующих клетках и органах

· Различают (по химическому составу, размерам и месту расположения в клетке):

q Прокариотные, эукариотные, митохондральные (локализованы в матриксе митохондрий), хлоропластные (располагаются в строме хлоропластов)

q Из- за мелких размеров рибосомы при дифференциальном центрифугировании седиментируют (образуют отдельную фракцию) последними среди всех органелл (рибосомную фракцию можно получить лишь после центрифугирования при 100 000 g в течение 1–2 ч)

q Опыты по седиментации выявили существование двух главных типов рибосом, которые были названы 70S- и 80S- рибосомами (70S-рибосомы обнаружены у прокариот, а у эукариот в митохондриях и хлоропластах, что указывает на родство этих эукариотических органелл с прокариотами; 80S- рибосомы (более крупные) локализованы в цитоплазме эукариотических клеток)

q S (сведберг) – константа седиментации в единицах Сведберга; коэффициент седиментации характеризует скорость осаждения частиц при ультрацентрифугировании, чем выше число S, тем выше скорость сидементации

· Рибосома состоит из двух неодинаковых по размеру субъединиц – большой и малой (большая в два раза превышает размеры малой); в клетке рибосомы находятся обычно в диссоциированном на большую и малую субъединицы состоянии и объединяются только в момент выполнения функции (обладают способностью к самосборке)

q Малая субъединица изогнута в виде телефонной трубки, а большая напоминает ковш (солжная трёхмерная структура)

· По химическому составу рибосомы предствляют собой сложный комплекс белков и р-РНК (рибонуклеопротеиновая частица – РНП); р-РНК играет роль каркаса, который облеплен белками, кроме того рибосомы содержат магний

q Рибосомы 70-S (прокариотные) состоят на 2\3 из р-РНК и на 1\3 из белка, химический состав рибосом эукариот – 80-S состоит из примерно равных по (массе) количеств р-РНК и белка

q Белковый состав рибосом гетерогенен (белки большой и малой субъединиц резко отличаются по аминокислотному составу и молекулярной массе

q У эукариот малая субъединица содержит одну молекулу р-РНК, которая связана примерно с 30 различными белками

q Большая субъединица состоит из трёх молекул р-РНК, которые соединены с более чем 40 белками

q В рибосомах прокариот присутствуют три молекулы РНК (из них две в большой субъединице)

· В субъединицах выделяют два участка (белковых активных центра) – А-сайт (аминоацильный центр и П-сайт (пептидный центр), образующие её функциональный центр

q Между ними располагается ещё один перекрывающийся с ними ферментный центр, который катализирует образование пептидной связи

· В эукариотических клетках выделяются две популяции рибосом – свободные рибосомы гиалоплазмы и рибосомы, соединённые с мембранами эндоплазматической сети (строение тех и других идентично)

· В момент выполнения рибосомами своих функций они объединяются на матричной РНК по 70-100 штук, образуя структуру наподобие нитки бус – полирибосому (полисому)

· Функция рибосом – биосинтез полипептидов и белков

Мембранные органеллы клетки

· Представляют собой отдельные или связанные друг с другом отсеки (компартаменты), содержимое которых отделено мембраной от цитозоля