Синапс (синаптическое соединение)

Синапсы являются особыми формами межклеточных соединений. Они характерны для нервной ткани и встречаются между нейронами (межнейронные синапсы) или между нейроном и клеткой-мишенью (нервно-мышечные синапсы и пр.). Синапсы – участки контакта двух клеток, специализированных для односторонней передачи возбуждения или торможения от одной клетки к другой. Их функция – именно передача нервного импульса с нейрона на другую нервную клетку или клетку-мишень.

16—Общая характеристика вакуолярной системы клетки

Вакуолярная система

Вакуоль является еще одним организмом, типичным для растительных клеток.

Морфология вакуолярной системы очень разнообразна ? от мелких многочисленных пузырьков в меристематических клетках до крупной центральной вакуоли, занимающей до 90% объема в зрелых клетках.

Комплексное использование разнообразных методов: электронно-микроскопических и биохимических, позволило швейцарскому цитологу Ф. Матилю (Matile) разработать схему образования вакуолярной системы в растительных клетках.

Первичные элементы вакуолярной системы в виде небольших пузырьков ? провакуолей обнаруживаются уже в меристематических клетках. Современная электронная микроскопия позволяет проследить, что провакуоли могут возникать как расширения цистерн эндоплазматической сети, которые затем от нее отщепляются.

По мере роста клетки провакуоли сливаются друг с другом и вакуоль увеличивается в размерах. При этом формируется вакуолярная мембрана ? топопласт. Топопласт является производным мембран эндоплазматического ретикулума.

Возникший тонопласт может образовывать инвагинации, что приводит к включению в вакуоль цитоплазматического материала.

Пузырьки ? производные аппарата Гольджи ? не сливаются с мембраной вакуоли, а попадают в вакуоль в результате инкапсуляции их топопластом. Затем в полости вакуоли эти мембраны лизируются.

В последнее время появилось много электронно – микроскопических доказательств существования у растения автофагии (самопожирания). Участок цитоплазмы с различными компонентами окружается мембраной эндоплазматической сети. При этом возникает особая автофаговая вакуоль. Внутри вакуоли происходит переваривание ? лизис содержимого. Таким образом, образовавшаяся в результате автофагии вакуоль идентична лизосоме.

Состав вакуолярного сока

Вакуолярное содержимое ? клеточный сок ? представляет собой водный раствор самых разнообразных веществ. Он содержит:

• минеральные ионы;

• вещества первичного обмена: органические кислоты и их соли, углеводы, пектиновые соединения, белки,

• а также вещества вторичного происхождения ? фенолы, танины, флавоноиды, пигменты, алкалоиды.

Состав и консистенция клеточного сока значительно отличается от свойств протопласта. Клеточный сок обычно имеет слабокислую реакцию РН = 5.0 -6.5. Из органических кислот в клеточном соке наиболее часто встречаются лимонная, яблочная, янтарная и щавелевая. Особенно много этих кислот в клеточном соке незрелых плодов.

Алкалоиды ? обширная группа природных азотсодержащих соединений основного характера. Они относятся преимущественно к гетероциклическим соединениям с азотом в кольце. Алкалоиды имеют горький вкус. Часто алкалоиды обладают сильным фармакологическим действием. В настоящее время из растений выделено свыше 5000 алкалоидов.

Обычно концентрация алкалоидов в растениях невелика. Уже при содержании 1 – 3% растения считаются богатыми алкалоидами.

Многие алкалоиды сильные яды, другие обладают наркотическим или тонизирующим эффектом. Это обусловило их широкое применение в медицине и промышленности.

Так в медицинской практике нашли применение более 80 алкалоидов. С использованием алкалоидов связано производство тонизирующих напитков: чая, кофе, какао; а также табачная промышленность. Ряд алкалоидов применяют в сельском хозяйстве как инсектициды.

Биологические функции алкалоидов в растениях еще окончательно не выяснены. Их считают своеобразными стимуляторами и регуляторами биохимических процессов. Несомненна в некоторых случаях защитная функция алкалоидов у ядовитых растений, предохраняющая их от поедания.

Танины (дубильные вещества) ? это высокомолекулярные фенольные соединения, способные осаждать белки и алкалоиды. Дубильные вещества обладают вяжущим вкусом.

В природе немало растений, содержащих дубильные вещества. Особенно много их в двудольных растениях.

Лекарственное сырье, содержащее дубильные вещества, отличается бактерицидными свойствами. Танины используются также при отравлении тяжелыми металлами и растительными ядами ? алкалоидами.

Обладающие антисептическими свойствами дубильные вещества защищают растения от инфекции.

Гликозиды – сложные органические вещества, в состав которых входит какой – либо сахар и несахаристая часть ? агликон. Агликонами могут быть: спирты, альдегиды, фенолы и другие вещества.

Гликозиды играют в растениях весьма разнообразную роль. Некоторые исследователи определяют их как одну из форм отложения сахаров и считают их запасными питательными веществами. В пользу этого положения свидетельствует тот факт, что гликозиды легко расщепляются ферментами в присутствии воды.

Другие приписывают гликозидам защитное действие, предохраняющее растение от заболеваний и поедания.

Кроме того, гликозиды весьма активные биологические вещества. Они участвуют в процессах обмена, например, в построении аминокислот.

Широкое применение нашли гликозиды и в медицине, особенно гликозиды сердечной группы, стимулирующие сердечную деятельность.

У растений, как известно, запасные белки откладываются в вакуолях. Существует два типа запасных белковых соединений:

• растворимые альбумины

• плотные белковые комплексы фитина и глобулинов.

Обычно белки откладываются в особых запасающих вакуолях, получивших название алейроновых зерен.

В вакуолях часто накапливаются пигменты. Они относятся к группе гликозидов. Голубой, фиолетовый, пурпурный, темно-красный и пунцовый цвета придают растениям пигменты из группы антоцианов. В отличие от большинства других пигментов, антоцианы легко растворяются в воде и содержатся в клеточном соке. Они определяют красную и голубую окраску многих овощей, фруктов и цветов. Антоцианы окрашивают осенние листья в ярко-красный цвет. Они образуются в холодную солнечную погоду, когда в листьях прекращается синтез хлорофилла.

При высоком содержании некоторых веществ в вакуолях могут образовываться кристаллы. Особенно часто встречаются кристаллы оксалата кальция, имеющие различную форму.

Топопласт

Мембрана, окружающая вакуоль, была названа известным генетиком Гуго Де Фризом ? топопластом.

Общая толщина топопласта несколько меньше, чем у плазмалеммы (до 8 нм), но больше, чем у мембран эндоплазматической сети.

Топопласт беднее стеролами и богаче фосфолипидами по сравнению с плазмалеммой. Высокое содержание фосфолипидов придает топопласту большую эластичность. Это имеет для вакуолей огромное значение. Топопласт способен выдерживать значительное давление клеточного сока, растягиваться и спадаться при изменении объема вакуоли.

Функции вакуолей

Вакуоли выполняют две основные функции ? 1) накопление запасных веществ и отбросов, т.е. они совмещают в себе функции склада и свалки внутри клетки; 2) поддержание тургора растительной клетки.

17—Эндоплазматическая сеть,структура и функции

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.