Общие функции плазмолеммы

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Среди лизосом выделяют: первичные (мелкие, малоактивные), вторичные (крупные активные), аутолизосомы (обеспечивают процессы аутолиза — растворения и уничтожения собственных структур клетки), гетеролизосомы (обеспечивают процессы расщепления и растворения продуктов эндоцитоза — см. ниже). При старении клетки имеет место увеличение количества аутолизосом с пониженной ферментативной активностью. Это… Читать ещё >

Общие функции плазмолеммы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

>В силу своей структурной организации и местоположения плазмолемма выполняет целый ряд жизненно важных функции:
> отграничительная;
> формообразующая;
> защитная (механическая, бактерицидная, иммунологическая);
> барьерная (избирательная проницаемость);
> рецепторная (узнавание молекул раздражителей по принципу комплементарности)
> опорно-двигательная,
> адгезионная (межклеточные контакты),
> транспортная (пассивный перенос веществ по градиентам концентрации без затраты энергии и активный перенос — с помощью белков-переносчиков и затратой энергии транспорт веществ в клетку и из нее).
> цитолемма участвует в комплексных процессах экзоцитоза (выведение секретов из клетки), эндоцитоза (поглощение клеткой субстратов из внеклеточной среды), клеточного деления и апоптоза (см. ниже).

Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, расположенное между клеточной и ядерной оболочками

Органеллы — постоянные структурные компоненты цитоплазмы, выполняющие в клетке определенные функции.

? Морфологическая классификация органелл По особенностям строения (морфологии) органеллы делятся на мембранные и немембранные.

? К мембранным органеллам относятся: митохондрии, эндоплазматическая сеть (шероховатая и гладкая), комплекс Гольджи (сетчатый комплекс), лизосомы, пероксисомы. В их составе присутствует биомембрана.
? К немембранным органеллам относятся: рибосомы (свободные, связанные с ЭПС, полисомы), цитоскелет (трехмерная сеть микротрубочек и микрофиламентов), центросома (комплекс центриолей и центросферы), базальные тельца. Среди их структурных компонентов отсутвуют биомембраны
? Функциональная классификация органелл

По своему функциональному назначению органеллы делятся на органеллы общего и специального значения.

? Перечисленные выше мембранные и немембранные органеллы находятся во всех клетках, поэтому называются органеллами общего значения.
? В высоко дифференцированных клетках дополнительно имеются органеллы, которые определяют выполнение клеткой специализированных функций. К таким органеллам относятся: миофибриллы (в мышечных клетках), нейрофибриллы и синаптические пузырьки (в нервных клетках), тонофибриллы (в эпителиальных клетках) и акросомы (в сперматозоидах). Такие органеллы называются органеллами специального значения.

Митохондрии — уникальные мембранные органеллы, имеющие в клетке статус относительной автономии.

? Форма митохондрий самая разнообразная (шаровидная, палочковидная, спиральная и т. д.). Размеры митохондрий (от 0,5 до 10 мкм и более) позволяют наблюдать их в световом микроскопе.
? От гиалоплазмы митохондрии отграничиваются двумя мембранами. Внутренняя мембрана образует впячивания (кристы), которые разделяют внутреннее содержимое митохондрии (матрикс) на щелевидные отсеки.
? В матриксе определяются нитчатые образования (митохондриальные нуклеиновые кислоты) и мелкие гранулы (митохондриальные рибосомы).
? Митохондрии обладают собственным генетическим аппаратом и рибосомами, поэтому осуществляют белковые и небелковые синтезы, способны к делению.
? На кристах митохондрий адсорбируются ферменты, катализирующие синтез и расщепление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — основного энергоносителя клетки
? Располагаются митохондрии в цитоплазме повсеместно (рис.3). Их количество возрастает, если клетка увеличивает свои энергозатраты (активизация функции, деление, усиление процессов внутриклеточной регенерации, внутриклеточного транспорта, передвижения в пространстве и др.).
? При распаде митохондрий образуется бурый пигмент липофусцин, который с ходом времени накапливается в клетке — поэтому называется «пигмент старения».
> Основные функции митохондрий связаны с внутриклеточным энергетическим метаболизмом (аккумулирование энергии в молекулах АТФ и ее высвобождение при расщеплении АТФ). По образному выражению митохондрии являются «энергетическими станциями» клетки, т. е. осуществляют энергообеспечение всех активных процессов клеточной жизнедеятельности.
> Митохондрии выделяют в цитоплазму факторы апоптоза — вещества, регулирующие генетически запрограммированную (естественную) смерть клетки (см.ниже).

Эндоплазматическая сеть — ЭПС.

? ЭПС представляет собой систему мембранных канальцев и цистерн, которые анастомозируя между собой образуют внутриклеточную сетеобразную структуру.
? По структурным особенностям различают два вида ЭПС:
? гранулярная (шероховатая) ЭПС с рибосомами на мембранах со стороны гиалоплазмы ;
?агранулярная (гладкая) ЭПС без рибосом называется.
> Основные функции гранулярной ЭПС связаны с синтезами белков «на экспорт», структурных белков клеточных мембран и ферментов лизосом.
> Основные функции гладкой ЭПС сопряжены с небелковыми синтезами (липиды, холестерин, гликоген и др.), накоплением и транспортом кальция, обезвреживанием ядовитых продуктов эндои экзогенного происхождения.
> По каналам ЭПС осуществляется поступление синтезированных веществ в комплекс Гольджи для их накопления.
>Усиление внутриклеточной синтетической активности клетки сопряжено с расширением цистерн и канальцев ЭПС и увеличением их количества

Комплекс Гольджи представляет собой интеграцию полиморфных мембранных структур в околоядерной зоне клетки.

? В состав комплекса Гольджи входят следующие структуры:
? пакеты уплощенных мембранных цистерн
? большие и малые мембранные вакуоли
? секреторные гранулы (мембранные пузырьки с секретируемым содержимым)
? первичные лизосомы
> Комплекс Гольджи выполняет в клетке ряд важных функций:
> накопление и упаковка в гранулы (гранулообразование) синтезируемых на ЭПС веществ;
> выведение из клетки продуктов секреции;
> сборка новых биологических мембран для внутриклеточной регенерации (мембраногенез);
> образование лизосом.
? При функциональной активизации клетки в комплексе Гольджи происходит расширение цистерн, увеличение количества вакуолей и секреторных гранул.
? Комплекс Гольджи особенно хорошо развит в секреторных клетках.

Лизосомы.

? Представляют собой мембранные пузырьки
? Их диаметр составляет 0,2 — 0,4 мкм
? Заполнены ферментами — катализаторами лизиса белков, жиров и углеводов. Эти ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС и поступают в лизосомы через комплекс Гольджи
? Лизосомальная мембрана образуются в комплексе Гольджи. Мембранная стенка лизосомы устойчива к действию собственных ферментов.
? Среди лизосом выделяют: первичные (мелкие, малоактивные), вторичные (крупные активные), аутолизосомы (обеспечивают процессы аутолиза — растворения и уничтожения собственных структур клетки), гетеролизосомы (обеспечивают процессы расщепления и растворения продуктов эндоцитоза — см. ниже)
? Количество лизосом в клетке крайне изменчиво. Число аутолизосом возрастает при усилении процессов, сопряженных с разрушениями клеточных структур (усиление процессов функционирования и внутриклеточной регенерации, повреждения клетки и др.).
? При старении клетки имеет место увеличение количества аутолизосом с пониженной ферментативной активностью. Это приводит к накоплению в клетке «недопереваренных» продуктов эндоцитоза и аутофагии, которые называются остаточными тельцами, т. е. происходит «замусоривание» клетки.
> Функции лизосом связаны с процессами внутриклеточного и внеклеточного пищеварения:
>активизированные (вторичные) лизосомы участвуют в

расщеплении и лизисе продуктов эндоцитоза;

>отдельная популяция лизосом, аутолизосомы, выделяя свои ферменты в гиалоплазму или сливаясь с измененными органеллами, инициируют процессы аутолиза (ферментативное растворение собственных структур клетки) и аутофагии.
> некоторые клетки (например, макрофаги) выделяют лизосомальные ферменты в межклеточное пространство для разрушения остатков погибших клеток и тканей собственного организма, а также внедрившихся микроорганизмов.

Пероксисомы? Представляют собой мембранные пузырьки.

? Их диаметр составляет 0,2 — 0,4 мкм.
? Заполнены ферментами метаболизма перекиси водорода.
? Отшнуровываются от расширенных участков канальцев гладкой ЭПС.
? Имеются во всех клетках, но особенно многочисленны в клетках печени и почек, где активно протекают процессы дезинтоксикации (обезвреживание ядовитых продуктов метаболизма).
> Функции пероксисом связаны с процессами внутриклеточной дезинтоксикации:
> образование перекиси водорода — сильнейшего окислителя, который используется в целях дезинтоксикации (обезвреживания) конечных продуктов клеточного метаболизма.
> разрушение «избытков» перекиси водорода, которая обладает токсическим действием на клетку.

Рибосомы — немембранные органеллы.

?Функционирующие рибосомы состоят из двух связанных субъединиц (большой и малой), образованных рибонуклеопротеидами.
?Размер рибосом не превышает 25 нм.
? Субъединицы рибосом образуются в ядрышке, а их сборка происходит в цитоплазме.
? Часть рибосом располагается в гиалоплазме — свободные рибосомы, другие рибосомы связываются с мембранами шероховатой ЭПС — связанные рибосомы.
? Некоторые рибосомы объединяются в комплексы — полисомы.
? Кроме цитоплазматических рибосом имеются митохондриальные рибосомы, которые кодируются митохондриальной ДНК. Часть рибосом находится на наружной мембране кариолеммы (ядерная оболочка см. ниже).
> Функции рибосом связаны с генетически запрограммированным внутриклеточным синтезом белка.

Центросома — клеточный центр

? Центросома — комплексный немембранный органоид,
? Центросома является частью цитоскелета (см. ниже).
? Центросома состоит из двух центриолей (материнской и дочерней) и центросферы.
? Центросома обладает структурной динамичностью, зависящей от состояния клетки .
?Характеристики центросомы неделящейся клетки:
— расположена около ядра вблизи комплекса Гольджи;
— центриоли (материнская и дочерняя) составляют диплосому и представляют собой цилиндры (длина 0,3 мкм и диаметр 0,1 мкм), расположенные перпендикулярно друг к другу;
— стенку каждого цилиндра составляют девять триплетов микротрубочек, построенных из тубулиновых белков;
— к каждому триплету с наружной стороны присоединено сферическое белковое тельце — сателлит;
— от сателлитов материнской центриоли в гиалоплазму отходят микротрубочки, которые формируют центросферу.
?Характеристики центросомы делящейся митозом клетки:
— при подготовке клетки к митотическому делению происходит матричное удвоение (дубликация) и расхождение центриолей по полюсам клетки;
— на каждом полюсе клетки формируется своя диплосомная центриоль, которая участвуют в образовании центросферы и микротрубочек веретена деления;
— микротрубочки прикрепляются к хромосомам и обеспечивают перемещение хромосом по полюсам, а также их распределение между дочерними клетками;
— после завершения митоза центриоль каждой дочерней клетки приобретает характеристики интерфазной (см. выше).
> Функции центросом:
> индуцирование полимеризации тубулиновых белков и сборку микротрубочек;
> комплексирование (создание) компонентов цитоскелета
> внутриклеточное перемещением хромосом при митозе .

Цитоскелет — внутриклеточный трехмерный немембранный структурный комплекс.

? Цитоскелет включает в себя собственно цитоскелет, а также тубулярно — фибриллярные элементы кортекса, центросомы, микроресничек и микроворсинок.
? Основными структурными элементами цитоскелета являются микротрубочки (микротубулы), микрофиламенты и промежуточные филаменты.
?Характеристики микротрубочек:
— представляют собой полые неветвящиеся цилиндры диаметром около 20 нм;
— стенки цилиндров построены из молекул тубулиновых белков;
— первичный синтез тубулиновых белков осуществляется на свободных рибосомах, а пространственная сборка на центросомах и базальных тельцах;
— структура микротрубочек обладает выраженной пространственной динамичностью за счет постоянно текущих на их противоположных полюсах процессов полимеризации и деполимеризации тубулинов.
?Характеристики микрофиламентов:
— представляют собой нитчатые двухцепочечные структуры диаметром 5 нм, которые собираются в микропучки и образуют в цитоплазме сетеобразные структуры различной степени сложности;
— построены из молекул сократительных белков (преимущественной из актина), первичный синтез которых осуществляется на свободных рибосомах;
— способны к активному АТФ-обеспечиваемому и кальций-зависимому сокращению;
— на полюсах микрофиламентов протекают процессы деполимеризации белков под действием лизосомальных ферментов и полимеризации при участии цитоплазматических актин-связывающих белков.
?Характеристики промежуточных филаментов:
— Являются дополнительным структурным элементом цитоскелета.
— Это относительно короткие ветвящиеся нитчатые образования диаметром 10 нм.
— Они построены из опорно-каркасных белков (кератина, виментина, десмина).
— Преимущественно развиты в клетках тканей, испытывающих механические нагрузки.
> Цитоскелет осуществляет в клетке локомоторную функцию. Она заключается:
> в создании опорного внутриклеточного каркаса;
> в организации межклеточных контактов;
> в поддержании и изменении формы клетки;
> в обеспечении внутриклеточных транспортов и структурных перемещений;
> в обеспечении передвижений свободно существующих клеток в пространстве;
> в участии в делении клетки.

Включения — непостоянные структурные компоненты цитоплазмы, образующиеся в процессе клеточного метаболизма. Их количество зависит от функционального состояния клетки. Среди включений различают несколько структурно-функциональных типов:

?трофические (капли липидов, белковые гранулы, глыбки гликогена);
? пигментные (гемоглобин, билирубин, меланин, липофусцин);
? секреторные (гранулы с синтезированными клеткой биологически активными веществами, подлежащими экзоцитозу с целью регуляции жизнедеятельности других клеток и тканей);
? экскреторные (продукты клеточного метаболизма, подлежащие выведению с целью нейтрализации или уничтожения).

Гиалоплазма — коллоидный аморфный матрикс цитоплазмы, который создает специфическое микроокружение для клеточных структур, обеспечивает их жизнедеятельность и взаимодействие.

? Гиалоплазма имеет консистенцию жидкого геля
? В состав гиалоплазмы входит связанная и свободная вода, растворы минеральных солей, биополимеры белковой, липидной и углеводной природы.
? Она способна менять своё агрегатное состояние (становиться более жидкой или более вязкой) в зависимости от состояния жизнедеятельности клетки, а также проникновения в клетку чужеродных агентов.
? В гиалоплазме обнаружена мелкопетлистая микротрабекулярная сеть, которая может распадаться и собираться вновь в зависимости от функционального состояния клетки, фазы митотического цикла, в ходе внутриклеточных восстановительных процессов или при дедифференцировке.
> Функции гиалоплазмы:
> создание постоянства внутриклеточной среды;
> обеспечение условий для внутриклеточных транспортов и перемещений;
> интеграция органелл в функциональные комплексы;
> отложение запасных продуктов в виде включений;
> обменные процессы с внутриядерным и межклеточным веществом, поддержание объемного постоянства клетки.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой