Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих во внутриклеточном пищеварении, защитных и обезвреживающих реакциях.
Лизосомы. Представляют собой небольшие округлые тельца. От Цитоплазмы каждая лизосома отграничена мембраной. Внутри лизосомы находятся ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.
К пищевой частице, поступившей в цитоплазму, подходят лизосомы, сливаются с ней, и образуется одна пищеварительная вакуоль, внутри которой находится пищевая частица, окруженная ферментами лизосом. Вещества, образовавшиеся в результате переваривания пищевой частицы, поступают в цитоплазму и используются клеткой.
Обладая способностью к активному перевариванию пищевых веществ, лизосомы участвуют в удалении отмирающих в процессе жизнедеятельности частей клеток, целых клеток и органов. Образование новых лизосом происходит в клетке постоянно. Ферменты, содержащиеся в лизосомах, как и всякие другие белки синтезируются на рибосомах цитоплазмы. Затем эти ферменты поступают по каналам эндоплазматической сети к аппарату Гольджи, в полостях которого формируются лизосомы. В таком виде лизосомы поступают в цитоплазму.
Пероксисомы — это органеллы, напоминающие лизосомы, но содержащие ферменты, необходимые для синтеза и разрушения эндогенных перекисей — пероксидазу, каталазу и другие, всего до 15. В Электронном микроскопе представляют сферические или эллипсоидные пузырьки с умеренно плотной сердцевиной. Образуются пероксисомы путем отделения пузырьков от гладкой ЭПС. В эти пузырьки затем мигрируют ферменты, которые синтезируются отдельно в цитозоле или в гранулярной ЭПС.
Функции пероксисом:
1. Являются, наряду с митохондриями, органеллами утилизации кислорода, В результате в них образуется сильный окислитель Н2О2.
2. Расщепление при помощи фермента каталазы избытка перекисей и, таким образом, защита клеток от гибели.
3. Расщепление при помощи синтезируемых в самих пероксисомах перекисей токсических продуктов, имеющих экзогенное происхождение (детоксикация). Такую функцию выполняют, например, пероксисомы печеночных клеток, клеток ночек.
4. Участие в метаболизме клетки: ферменты пероксисом катализируют расщепление жирных кислот, участвуют в обмене аминокислот и других веществ.
6. Основные положения клеточной теории. Определение клетки. Органеллы цитоплазмы: понятие и классификация. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в процессах выведения веществ из клеток.
Современная клеточная теория включает такие положения;
1. Клетка является наименьшей единицей живого.
2. Клетки разных организмов имеют похожее строение.
3. Размножение клеток происходит путем деления материнской клетки
(omnia cellula e cellula — каждая клетка — из клетки).
4. Многоклеточные организмы состоят из сложных ансамблей клеток
и их производных.
Значение клеточной теории состоит в следующем:
1. Она явилась фундаментом для развития многих биологических дисциплин, прежде всего цитологии, гистологии, эмбриологии, физиологии, а также патологии.
2. Позволила понять механизмы онтогенеза — индивидуального развития организмов.
3. Явилась основой для материалистического понимания жизни, окружающего мира.
4. Явилась основой для объяснения эволюции организмов.
Клетка — это элементарная структурная единица организма, состоящая из ядра, цитоплазмы и ограниченная клеточной оболочкой, способная выполнять все функции, характерные живому: обмен веществ и энергии, размножение, рост, раздражимость, сократимость, хранение генетической информации и ее передачу.
Ультрамикроскопическое строение клетки животных организмов (схема).
1 — ядро; 2 — плазмолемма; 3 — микроворсинки; 4 — агранулярная эндоплазматическая сеть; 5 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 6 — аппарат Гольджи; 7 — центриоль и микротрубочки клеточного центра; 8 — митохондрии; 9 — цитоплазматические пузырьки, 10 — лизосомы; 11 — микрофиламенты; 12 — рибосомы; 13 — выделение гранул секрета.
ЦИТОПЛАЗМА Отграниченная от внешней среды плазматической мембраной, цитоплазма представляет собой внутреннюю полужидкую среду клеток. В цитоплазму эукариотических клеток располагаются ядро и различные органоиды. Ядро располагается в центральной части цитоплазмы. В ней сосредоточены и разнообразные включения - продукты клеточной деятельности, вакуоли, а также мельчайшие трубочки и нити, образующие скелет клетки. В составе основного вещества цитоплазмы преобладают белки. В цитоплазме протекают основные процессы обмена веществ, она объединяет в одно целое ядро и все органоиды, обеспечивает их взаимодействие, деятельность клетки как единой целостной живой системы.
Цитозоль содержит органеллы, цитоскелет, включения. Органелла (органоид) — специализированный для выполнения конкретной функции и метаболически активный элемент цитоплазмы (рис. 2-8). К органеллам относят свободные рибосомы, гранулярную эндоплазматическую сеть (шероховатый эндоплазматический ретикулум), гладкую эндоплазматическую сеть (гладкий эндоплазматический ретикулум), митохондрии, комплекс Гольджи, центриоли, окаймлённые пузырьки, лизосомы, пероксисомы.
Рис. 2-8. Органеллы и включения.