Лекция № 4

Тема лекции: Основы цитологии. Эукариоты. Немембранные компоненты.

План лекции:

1.Немембранные компоненты клетки

2.Основные различия между прокариотами и эукариотами, растительными и животными клетками

1.Немембранные компоненты клетки

К ним относятся: хромосомы; цитоскелет; клеточный центр; органеллы движения; рибосомы; включения.

Хромосомы

Хромосомы –нуклеопротеиновые тела, в которых хранится, передается по наследству и реализуется наследственная информация. ДНК в составе каждой хромосомы представляет собой линейную двунитевую молекулу. Кроме того, в состав хромосом входят белки ( гистоны и негистоновые белки), РНК, липиды, двухвалентные ионы металлов. Выделяют 4 типа хромосом в зависимости от положенияцентромерыи относительной длины плеч:

1) метацентрические (равноплечие);

2) субметацентрические (умеренно неравноплечие);

3) акроцентрические(сильно неравноплечие;

4) телоцентрические (с одним плечом). Хромосомы в виде отдельных тел хорошо видны лишь во время митоза или мейоза. В промежутке между клеточными делениями, т. е. винтерфазе, хромосомы выявляются в ядре в видеокрашенных глыбок хроматина– это окрашенное с помощью специальных красителей наследственное вещество ядра.

Хромосома представляет собой сильно скрученную, многократно сложенную нить. В вытянутом виде длина 1 хромосомы около 1 см, а длина компактной (метафазной) хромосомы ~ 1 мкм, т. е. степень компактизации составляет 10⁴.

Цитоскелет:

- Микрофиламенты– нити диаметром 6 нм, состоят из глобул (шариков) белкаактина, а также нитевидных белковтропомиозинаитропонина. Соединяются в присутствии АТФ в длинные цепи, полярные – т.е. они удлиняются только с одного конца и укорачиваются с другого при отщеплении молекул актина. Образуют развитую сеть нитей в цитоплазме, которые, сокращаясь, обеспечивают движение самой клетки, изменение ее формы, перемещение органелл внутри клетки.

- Микротрубочки– полый белковый цилиндр диаметром 25 нм. Полярны, сокращаются, состоят из глобулярных белков (тубулин).

- Клеточный центр– центр организованной системы микротрубочек цитоскелета, в котором сходятся все микротрубочки. В клеточном центре находится пара расположенных под прямым углом друг к другуцентриолей– это цилиндр длиной 0,3 мкм и диаметром 0,1 мкм, содержит по 9 триплетов микротрубочек (9х3). У клеток высших растенийцентриолей нет. Перед делением клетки центриоли расходятся к полюсам. От них протягиваются почти параллельно друг другу микротрубочки (это веретено деления, которое, сокращаясь, обеспечивает распределение дочерних хромосом между клетками).

Специальные органеллы движения:

- реснички и жгутики; диаметр 0,25 мкм; выступают из клетки, окружены мембраной; обеспечивают передвижение самой клетки либо продвигают вдоль клетки окружающую их жидкость. По осевой линии ресничек и жгутиков имеется пучок параллельно расположенныхмикротрубочек. Внутри реснички или жгутика микротрубочки расположены по схеме(9х2)+2х1, т.е. 9 двойных по окружности цилиндра, а в центре – 2 одинарных. Эти дублеты скользят друг относительно друга, что обеспечивает волнообразные движения жгутиков и ресничек. Они "заякорены" в цитоплазмебазальными тельцами – это короткие цилиндры из 9-ти троек микротрубочек по периферии, в центре находитсяцентральный цилиндр. Являются непосредственным продолжением ресничек и жгутиков.

-Жгутикиболее длинные (у сперматозоида жгутик100 мкм). Реснички – корочев 10 раз, например, у яйцеклетки, у эпителиальных клеток бронхов, они движут слизь (до 10⁹на 1 см²).

-Рибосомы– сферические структуры диаметром 20 нм. Функция – синтез белка. У бактерий и эукариот различаются по строению. Состоят из двух субъединиц – большой и малой. Обозначаются с помощью коэффициента седиментации – единица Сведберга (S) для оценки размера частиц при центрифугировании по скорости их осаждения.

У бактерий рибосома состоит из субъединиц:

50 S– включает 34 молекулы белка (разных) и 2 молекулы рибосомальной РНК 23Sи 5S;

30 S – содержит 21 белок и 1 молекулу 16Sрибосомальной РНК.

В совокупности их коэффициент седиментации составляет 70 S. Образуют комплексы –полирибосомы.Ползут по нити и-РНК. У эукариот рибосома 80S, состоит из субъединиц 60Sи 40S. Рибосомы митохондрий и хлоропластов подобны бактериальным, т.е. 70S.

- Включения – непостоянные образования в цитоплазме, реже – в ядре. Содержат продукты клеточного метаболизма в виде:

-гранул– полисахариды (гликоген у животных, крахмал у растений);

-капель– липиды (в жировых клетках животных, в семенах растений);

-кристаллов– эфиры, белки, минеральные соли, пигменты (гемоглобин, ретинин в сетчатке глаза и т.д.).