Методы клеточной биологии Микроскопирование
 Скачать 1.13 Mb.
|
Строение ядраПокрыто двойной ядерной оболочкой (кариолеммой). В ней имеются отверстия (поры), через которые происходит обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Наружная ядерная мембрана непосредственно переходит в мембрану ЭПС. Внутри ядро заполнено полужидкой внутренней средой – ядерным соком (кариоплазмой). В кариоплазме находится хроматин – деконденсированная форма наследственного материала клетки. Хроматин подвешен изнутри за ядерную мембрану (образуются трехмерные опероны). Внутри ядра имеется одно или несколько ядрышек – участков, в которых синтезируется рРНК и происходит сборка субъединиц рибосом (при участии белков, синтезированных в цитоплазме и доставленных в ядро через поры). Органоиды клетки Эндоплазматическая сеть Совокупность мембранных каналов и полостей, пронизывающих всю клетку. Бывает двух видов – гладкая (агранулярная) и шероховатая (гранулярная, гранулы – это рибосомы). На гранулярной ЭПС идет синтез белка, на гладкой – синтез липидов и углеводов. Внутри каналов ЭПС синтезированные вещества накапливаются и транспортируются по клетке. Аппарат Гольджи Стопка плоских мембранных полостей, окруженных пузырьками. По каналам ЭПС вещества поступают в АГ, там накапливаются и химически модифицируются (например, от белков отрезаются лишние участки). Затем готовые вещества заключаются в пузырьки и отправляются по месту назначения. Лизосомы Пузырьки, заполненные пищеварительными ферментами. Образуются в АГ. Пищеварительная вакуоль, в которой происходит переваривание пищи, получается после слияния фагоцитозного пузырька с лизосомой. Кроме того, лизосомы могут переваривать ненужные части клетки или целые клетки, например, у головастика постепенно исчезает хвост. Вакуоли Пузырьки, заполненные каким-либо содержимым. У животных вакуоли временные, занимают около 5% клетки. У растений и грибов имеется крупная центральная вакуоль, занимающая до 90% объема зрелой клетки. Её содержимое у растений называется клеточный сок, мембрана – тонопласт. Митохондрии Покрыты двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет выросты внутрь – кристы, они увеличивают площадь внутренней мембраны, чтобы расположить на ней как можно больше ферментов клеточного дыхания. Внутренняя среда митохондрии называется матрикс. В нем находятся кольцевая ДНК и мелкие (70S) рибосомы, за счет них митохондрии самостоятельно делают для себя часть белков, поэтому их называют полуавтономными органоидами. (Теория симбиогенеза считает, что раньше митохондрии и пластиды были свободными бактериями, которые были поглощены крупной клеткой, но не переварены.) Функция: митохондрии принимают участие в клеточном дыхании (являются «энергетическими станциями клетки»). Кислородное дыхание (средняя сложность)1. Гликолиз Происходит в цитоплазме. Глюкоза окисляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК), при этом образуется 4 атома водорода на переносчиках НАДах и энергия на 2 АТФ. 2. Окислительное декарбоксилирование и цикл Кребса Происходит в матриксе митохондрий. ПВК окисляется полностью до углекислого газа, при этом образуется 20 атомов водорода на переносчиках и энергия на 2 АТФ. 3. Дыхательная цепь Происходит на внутренней мембране митохондрий. 24 атома водорода окисляются кислородом, при этом образуется вода и энергия на 34 АТФ. Пластиды
Рибосомы Самые мелкие органоиды, диаметром 20 нм. Состоят из двух субъединиц, большой и малой. Химический состав – 50% белков, 50% рРНК, причем рибосома, лишенная белков, тоже работает, только медленнее. Рибосомы образуются в ядрышке из рРНК, синтезированной на ядрышковом организаторе (участке хромосомы, содержащем много копий рРНК) и белков, поступивших из цитоплазмы. Сформированные субъединицы рибосом выходят из ядра через ядерные поры. Функция рибосом – синтез белков. В белоксинтезирующей системе участвуют все 3 вида РНК:
Синтез любого белка начинается в цитоплазме. В мембране шероховатой ЭПС имеются рецепторы для лидерной последовательности с которой начинаются те белки, которые должны попасть в ЭПС. Они затягиваются туда и дальнейший синтез белка идет внутрь ЭПС, так что рибосома оказывается лежащей на ее поверхности. Выделяют рибосомы 2 видов: 80S-рибосомы находятся в цитоплазме эукариот, а 70S – в митохондриях, пластидах и цитоплазме прокариот. Сходство рибосом бактерий, митохондрий и пластид подтверждает теорию симбиогенеза. Органоиды эукариотической клетки Эукариотическая клетка состоит из оболочки, цитоплазмы и ядра. Оболочка обязательно содержит плазматическую мембрану. Кроме нее, у растений и грибов имеется клеточная стенка, а у животных – гликокаликс. У растений и грибов выделяют протопласт – все содержимое клетки, кроме клеточной стенки. Цитоплазма – это внутренняя полужидкая среда клетки. Состоит из гиалоплазмы, включений и органоидов. В цитоплазме выделяют
Гиалоплазма (цитозоль) – это основное вещество цитоплазмы, коллоидный раствор крупных органических молекул (БЖУНКов).
Включения – это необязательные компоненты клетки, которые могут появляться и исчезать в зависимости от состояния клетки. Например: капли жира, гранулы крахмала, зерна белка. Органоиды бывают мембранные и немембранные. Мембранные органоиды бывают одномембранные (ЭПС, АГ, лизосомы, вакуоли) и двухмембранные (пластиды, митохондрии). К немембранным органоидам относятся рибосомы и клеточный центр. К органоидам обычно не относят плазматическую мембрану, ядро и его компоненты, а так же цитоскелет, жгутики и реснички. Цитоскелет Цитоскелет состоит из
Функции цитоскелета:
Кроме цитоскелета
Центриоли имеются только у животных. Это полые цилиндры, по окружности которых располагаются 9 триплетов микротрубочек. Две центриоли, расположенные перпендикулярно друг другу, образуют клеточный центр. Во время деления клетки центриоли расходятся к полюсам и участвуют в организации веретена деления. Жгутики и реснички отличаются друг от друга только длиной (реснички короче). Состоят из 9 дуплетов микротрубочек, еще 2 микротрубочки расположены в центре Ж/Р. Снаружи Ж/Р покрыты плазматической мембраной клетки, в основании Ж/Р (в экзоплазме) лежит базальное тело (центриоль). За счет работы динеина микротрубочки скользят друг по другу, Ж/Р бьется как хлыст. |