Клетки животных. Клетки животных и растений
Клетки животных и растений - Справочник химика 21
Первым из этих белков был открыт тропонин С в клетках скелетных мышц роль его в мышечном сокращении обсуждалась в гл. 11 (разд. 11.1.12). Другой, близко родственный ему кальций-связывающий белок-кальмодулин - обнаружен во всех до сих пор изученных клетках животных и растений. Типичная животная клетка содержит более 10 молекул кальмодулина, что может составлять до 1% всего клеточного белка. Кальмодулин функционирует как многоцелевой внутриклеточный рецептор для Са . участвующий в большинстве процессов, регулируемых этими ионами. Это очень консервативный одиночный полипептид примерно из 150 аминокислот, имеющий четыре высокоаффинных Са -связывающих центра при связывании кальция он претерпевает большие конформационные изменения (рис. 12-29). [c.375]
Дрожжи — живые одноклеточные организмы (грибки), размножающиеся в сахаристой среде для их жизнедеятельности нужно, чтобы среда содержала соли аммония (как источник азота для синтеза ими белков своего тела), соли фосфорной кислоты и еще некоторые минеральные соли. Можно, однако, раздавить и таким образом убить дрожжи (Бухнер) или подсушить их и экстрагировать водой (А, Н. Лебедев), и все равно их сок или экстракт оказывает каталитическое действие и вызывает такое же превращение сахаров в спирт, как и живые дрожжи. Ферментный препарат, сбраживающий сахара, был назван зимазой. Оказалось, что он содержит целый комплекс ферментов, из которых многие присутствуют и в клетках животных и растений, катализируя в процессе клеточного дыхания те же превращения сахаров (глюкозы или фруктозы), что и в первой фазе брожения. Названия этих ферментов приведены в схеме на стр. 464. Строение ферментов рассмотрено в отдельной главе книги II. [c.462]
Можно показать, что в клетках животных и растений все реакции цикла протекают в одной и той же клеточной органелле — митохондрии. Более того, ферменты, катализирующие отдельные реакции цикла, присутствуют в митохондриях различных клеток хотя и в неодинаковых количествах, но примерно в одном и том же соотношении, [c.350]
Чистый водород встречается в природе в очень небольшом количестве. Водород образует соединения с другими элементами. Вода содержит 11% водорода. Водород входит в состав нефти, природного газа, содержится в клетках животных и растений. [c.35]
У более высокоорганизованных форм, так же как и у бактерий ДНК несет генетическую информацию. Следовательно, когда клетки животных и растений делятся — а такое деление происходит постоянно, — у них тоже должен действовать какой-то механизм, который обусловливал бы передачу информации. В растительных и животных клетках ДНК присутствует не в виде одной свернутой в клубок двойной спирали, [c.97]
Почти все биохимические реакции в клетках животных и растений проходят с участием ферментов. [c.26]
Пировиноградная кислота принимает активное участие в процессах обмена веществ организмов. Она является промежуточным продуктом расщепления сахаров при спиртовом брожении. В клетках животных и растений пировиноградная кислота может превращаться в аминокислоту аланин (см. стр. 409). [c.313]
Клетки животных и растений [c.321]
Высокая разветвленность полисахаридной цепи у молекул амилопектина и гликогена способствует тому, что эти полисахариды способны эффективно связывать большое количество глюкозы, подобные процессы протекают в клетках животных и растений под действием ферментов (см. главу 13). [c.246]
Интегрирующие векторные системы, в которых используется тот же принцип гомологичной рекомбинации, разработаны и для эукариотических клеток, включая клетки животных и растений. В конце концов, такие работы привели к развитию целого направления исследований по созданию трансгенных животных и растений, стабильно наследующих и экспрессирующих гены, искусственно введенные в их геном. [c.103]
Для обеспечения регулируемой тканеспецифической экспрессии рекомбинантных генов в соматических клетках животных и растений в составе векторов используют энхансеры, которые избирательно стимулируют транскрипцию в соответствующих тканях и не оказывают такого действия на гены в тканях, клетки которых не экспрессируют необходимые регуляторные белки. Кроме того, популярным становится введение в экспрессирующие эукариотические векторы пограничных последовательностей нуклеотидов, фланкирующих клонируемые гены, которые помогают обеспечивать экспрессию рекомбинантных генов, сводя к минимуму эффект их положения в хромосомах соматических клеток. [c.111]
Векторы для переноса ДНК в клетки животных и растений [c.133]
Только на первый взгляд экспрессия рекомбинантных генов в бактериальных и дрожжевых клетках под контролем хорошо изученных регуляторных элементов представляется простой задачей. На практике, как уже обсуждалось ранее, экспрессия эукариотических генов в бактериях происходит неэффективно из-за образования нерастворимых телец включения и отсутствия необходимых посттрансляционных модификаций рекомбинантных полипептидных цепей. Для преодоления этих и некоторых других затруднений в последнее время широко используются культивируемые клетки животных и растений. [c.174]
Клетки животных и растений содержат растворы солей и других осмотически активных веществ (сахаров, мочевины). Этим обусловлено определенное осмотическое давление. В клетках наземных животных оно составляет около 8 атм., у морских беспозвоночных увеличивается до 38 атм. Растительные клетки обычно имеют осмотическое давление от 5 до 20 атм., но в некоторых случаях оно может достигать 100 и даже 140 атм. Здесь основное значение имеют условия существования, а не систематическое положение. У представителей одного вида, произрастающих в разных условиях, различное осмотическое давление клеточного сока. [c.54]
Соматический Относящийся ко всем клеткам животных и растений, кроме репродуктивных клеток. Таким образом, соматические мутации - это не наследуемые мутации [c.15]
Так, например, при неупругих столкновениях обшивок ракет и самолетов с молекулами воздуха, за счет накопления энергий неупругих соударений, обшивки могут оплавляться, а молекулы азота и кислорода вступать в каталитические реакции с образованием окислов азота и другие [25-27]. Поэтому, если в каталитических и ферментативных реакциях для их ускорения необходимо повышать частоту и энергию неупругих соударений, то для снижения сопротивления трения газов и жидкостей на твердой поверхности требуется снижать частоту и энергию неупругих соударений. Автором монографии разработаны и внедрены в промышленность принципиально новые и более экономически эффективные способы повышения частоты и энергии неупругих соударений реагирующих веществ с катализаторами, которые способны повышать активность всех имеющихся в мире промышленных катализаторов [17], а также экономически эффективные способы снижения частоты и энергии неупругих соударений обтекающих газов и жидкостей о твердую поверхность, в результате которых снижается сопротивление их трения до 20% , а следовательно, сокращают расход топлива на единицу мощности двигателя, также на 20% [28]. Эти же методы повышения или понижения частоты неупругих соударений можно применить и для повышения нли понижения скоростей ферментативных реакций в клетках животных и растений, так как термодесорбируемые субстраты неупруго соударяются внутренними поверхностями "кармана" (щелей) глобул ферментов, а изотермически десорбируемые субстраты (химически превращаемые вещества ферментом) неупруго соударяются с поверхностью глобул фермента [15]. Отметим, что полярные С и М-концевые и боковые группы белковой части ферментов расположены на поверхности глобул ферментов [29-31], их вращательные и колебательные движения совершаются с целью повышения частоты и энергии неупругих соударений субстратов с поверхностью глобул ферментов. Поэтому скорость ферментативных реакций в 10 " раз превышает скорости химических [29]. [c.46]
Строение бактериальной клетки достаточно сложно и включает компоненть аналогичные клеткам животных и растений. Бактериальная клетка имеет обе [c.6]
КАТАЛАЗА, фермеит класса оксидоредуктаз. Содержится в клетках животных и растений. Хромопротеид состоит иэ четырех идентичных субъединиц с мол. м. 62 ООО, р1 5,4, оптим. каталитич. активность при pH 7,0. Катализирует разложение Н2О2 до воды и кислорода. [c.247]
Ферментами или энзимами называются биологические катализаторы, образуемые клетками животных и растений. Общими свойствами ферментов являются их высокая каталитическая активность, специфичность действия, термолабильность и коллоидальный белковый характер. По-видимому, все ферменты — белки с высоким молекулярным весом. Свыше 70 ферментов получены в кристаллическом состоянии. Молекулярный вес кристаллического пепсина 35000, кристаллической лактодегидразы из сердца 135000, дегидразы глутаминовой кислоты из печени 1000000,. алкогольдегидразы из печени лошади 73000 и т. д. [c.249]
S-АДЕНОЗИЛМЕТИОНЙН [8-(5 -дезоксиаденозин-5 -ил)-метионин, активный метионин активный метил], донор метильных групп прн трансметнлировании (переносе метильных групп на разл. соединения-акцепторы), происходящем в клетках животных и растений. Мол. масса катиона А. 398,4 48,5 (1,8 г в 100 мл 5н. НС1) 15,4-10 Группа СНз У атома S легко отщепляется энтальпия р-ции 41,868 кДж/моль. [c.32]
Растения, не использующие для своей жизнедеятельности вещества органической природы, называются аутотрофными организмами животные являются гетеротрофными организмами. Среди микроорганизмов встречаются как аутотрофы, так и гетеротрофы. Кроме того, для микроорганизмов характерным признаком считается наличие специфических химических веществ и реакций, не встречающихся в клетках животных и растений. [c.15]
В биологических системах обнаруживаются различные типы свободных радикалов, в частности нейтральные, анион- и катион-радикалы. Самыми простыми из них являются свободные радикалы воды - анион-радикал супероксида (О ) и нейтральный гидроксильный радикал (ОН), которые, образуясь в реакциях одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода при участии ряда ферментов, вступают во взаимодействие почти со всеми химическими соединениями клетки. Известны свободные радикалы аминокислот, ароматических и серосодержащих белков, витаминов, фенолов. Свободнорадикальное окисление пиримидиновых оснований приводит к образованию ковалентных сшивок в ДНК и между ДНК и белками. В процессе обмена веществ в клетках часто образуются семихиноны, являющиеся промежуточной радикальной формой при окислении гидрохинонов до хинонов. Через стадию образования свободных радикалов в одноэлектронном переносе участвуют флавины. С образованием свободных радикалов осуществляется окисление нафтохинона у микроорганизмов и убихинонов в клетках животных и растений. По цепному свободнорадикальному механизму окисляются по-линенасыщенные жирные кислоты и жирные кислоты фосфолипидов, что может сказываться на б рьёрных функциях биологических мембран, их проницаемости для ионов, молекул, токсинов, микробов. При окислении ненасыщенных липидов реакция начинается с инициирования цепи свободными радикалами аминокислот, воды и других соединений. Гидро-перпромежуточные продукты свободнорадикального окисления липидов разлагаются с возникновением новых радикалов, вызывающих новые цепи окисления. [c.80]
Митохондрии фигурируют во всех аэробных клетках животных и растений, за исключением некоторых примитивных бактерий, в которых функции митохондрий выполняет плазматическая мембрана. Число этих органоидов в клетке различно — от 20—24 в сперматозоидах до 500 ООО в клетке гигантской амебы haos haos. Число митохондрий характерно для клеток данного вида, по-видимому, прн митозе происходит деление митохондрий и их правильное расхождение в дочерние клетки. Во многих клетках митохондрии образуют непрерывную сеть — митохондриальный ретикулум. Форма, структура и размеры митохондрий также варьируют. Они всегда обладают системой внутренних мембран, именуемых кристами. На рис. 13.5 схематически изображена структура митохондрии кз печени крысы. Длина ее примерно [c.429]
Вирусы относятся к ультрамикробам, которые настолько малы, что проходят через мембранные фильтры, задерживающие обычные бактерии. Так, размер частиц вируса полиомиелита составляет 8—17 нм, вируса Коксаки и E HO — 20—30 нм, инфекционного гепатита — 40-56 нм. Вирус полиомиелита выделен также в форме кристаллического протеина, обладающего инфекционными свойствами. Для вирусов характерны отсутствие клеточного строения, простота химического состава (обычно гидратированный белок и специфическая нуклеиновая кислота), своеобразие обмена веществ (не имея своей ферментативной системы, они являются паразитами живой клетки животных и растений). Вирусы не размножаются на искусственных питательных средах накапливаются они и проходят определенный цикл развития в соответствующих живых клетках. Действие многих антибиотиков и химиотерапевтических веществ на них малоэффективно. [c.186]
Вода имеет исключительное значение для всей органической жизню на земле. Во всяком ншвом организме, в каждой клетке животного и растения вода является необходимой составной частью, без которой не могут протекать жизненные процессы. [c.67]
РНК рибосом обзоры — см. >22-125) Большая часть РНК живой клетки сосредоточена в цитоплазме и локализована в рибо-нуклеопротеидных гранулах, называемых рибосомами. Эти гранулы могут находиться в цитоплазме в свободном состоянии в клетках животных и растений они обычно связаны с мембранами эндоплазматической сети, образуя так называемый шероховатый эндоплазматический ретикулум . Рибосомы могут быть препаративно выделены ультрацентрифугированием и использованы в качестве исходного объекта для получения рибосомальной РНК- [c.37]
Наибольшее значение в рассматриваемой группе ферментов имеет целлюлаза, которую можно получить только из микробов. Известно, что в клетках животных и растений, как правило, нет ферментной системы, которая могла бы катализировать расщепление целлюлозы. В организме, например человека или животного, она расщепляется в пищеварительном тракте под влиянием ферментов обитающих там микроорганизмов. Это характерный случай симбиоза, когда животные представляют целлюлозу в качестве пищи микробам, а последние производят гидролиз, образуя растворимые углеводные продукты, используемые животными. Без микробов-симбиоитов жвачные животные погибли бы от голода. [c.258]
Имеются основания думать, что в природных условиях, т. е. в клетке, рибосомы однородны и относятся к типу с константой седиментации 70 s. Это почти шарообразные тела с диаметром 120—150 A и молекулярным весом порядка 4 10 . В клетках животных и растений рибосомы не свободны, а связаны мембраной — эндонлазменной сетью. При извлечении из клетки после ее механического разрушения (растирание с абразивным порошком) или растворения оболочки ферментом (лизоцимом) рибосомы освобождаются от связей и могут быть очищены дифференциальным центрифугированием. С помощью подобного очищенного препарата рибосом можно вести синтез белка in vitro. [c.440]
В крови, а также в некоторых жидкостях организмов животных и соках растений содержится специфический катализатор тталаза, разлагающий перекись водорода. Это вещество относится к группе ферментов, которые являются органическими соединениями, вырабатываемыми в малых количествах живыми клетками животных и растений и играющими важную роль катализаторов в жизнедеятельности клеток. Активной составной частью каталазы является железо, связанное со сложными органическими молекулами. [c.339]
Лучше всего охарактеризован кальций-связывающий белок, который был открыт первым,-тропонин С из клеток скелетной мускулатуры роль его в мьппечном сокращении обсуждалась в главе 10 (разд. 10.1.13). Родственный кальций-связывающий белок кальмодулин был обнаружен во всех до сих пор изученных клетках животных и растений. Этот эволюционно консервативный белок оказался вездесущим внутриклеточным рецептором ионов Са , он участвует в большинстве известных регулируемых кальцием процессов в эукариотических клетках. Кальмодулин-это полипептид из 148 аминокислот, сходный по их последовательности с тропонином С, который поэтому можно рассматривать как специализированную форму кальмодулина. Подобно тропонину С, кальмодулин имеет четыре центра с высоким сродством к Сг и при связывании с этим ионом претерпевает значительное конформационное изменение. [c.276]
Нуклеиновые кислоты являются непременным компонентом клетки. В быстро растущих микроорганизмах их содержится больше, чем в клетках животных и растений. Входящие в состав нуклеиновых кислот пуриновые основания в организме животного превращаются в мочевую кислоту. У беспозвоночных, рыб, амфибий и многих млекопитающих, включая сельскохозяйственных животных, превращение мочевой кислоты в более растворимый аллантоин катализуется ферментом уриказой. Поэтому даже довольно высокое содержание пуринов в корме практически не опасно для сельскохозяйственных животных. В организме человека уриказы мало, основной продукт катаболизма пуринов у человека — плохо растворимая мочевая кислота. Она выводится из организма в основном с мочой. [c.552]
Микротрубочки, в клетках животных и растений обнаружены особые трубчатые образования, получившие название микротрубочек (от греч. mi ros — малый). Эти мельчайшие неветвящиеся трубочки пронизывают всю цитоплазму клеток. Полагают, что они выполняют опорную и сократительную функции, а также обеспечивают циркуляцию жидкости внутри цитоплазмы. Они осуществляют свои функции лишь в совокупности, а также при участии заключенной между ними цитоплазмы, поставляющей им энергию. [c.60]
Хотя определенные активности NPT-II in situ (см. полное описание в разд. 6.7.1) особенно удобны для изучения транзитных пептидов и в данном разделе метод иллюстрируется именно этим примером, изначально он был разработан для анализа экспрессии химерных генов npt-U в трансформированных клетках животных и растений [24, 46]. Такое определение является полукол ичественным и позволяет выявить влияние определенного типа промотора (например, nos по сравнению с 35S aMV [48]) и дозы гена [44], а также зависимость уровня экспрессии химерных генов npt-II в трансформированных тканях растения от положения в геноме [29, 39]. [c.352]
Банк микробиологических данных (MIRDAB) был основан Ex erpta Medi a. Целью работы этого банка является хранение и в конечном счете выдача данных о клетках животных и растений, микроорганизмах, вирусах, бактериофагах, плазмидах, генах и векторах генов. [c.163]
Выработаны отдельные формы получения информации о клетках животных и растений, вирусах, и в настоящее время они могут быть получены от издательства Elsevier S ien e. По договоренности может быть получена информация о фамилии и адресе создателей линий клеток, истории получения ли- [c.163]
Выделение любого нового рекомбинантного гена, как правило, заканчивается попытками получения его полноценной экспрессии в искусственных генетических системах, т.е. наработки в препаративном количестве полноценного в функциональном отношении рекомбинантного белка. В настоящее время имеется множество систем экспрессии рекомбинантных генов, среди которых наибольшее применение в биотехнологии находят модифицированные различным образом микроорганизмы. Поскольку такие системы не позволяют решить многих проблем, связанных с экспрессией эукариотических рекомбинантных генов, в том числе, осуществления посттрансляционных модификаций рекомбинантных белков, в ряде случаев для решения этих проблем используют культивируемые клетки животных и растений. Для изучения механизмов экспрессии генов в лабораторных условиях большую пользу приносят так называемые пермеабилизованные культивируемые клетки с полупроницаемыми мембранами, что можно сделать в определенных условиях. Кроме того, незаменимыми помощниками молекулярных биологов и генетиков остаются бесклеточные белоксинтези-рующие системы, один из вариантов которых, а именно проточные системы, находит применение и в промышленном производстве пептидов. Принципы, лежащие в основе использования таких систем, будут кратко рассмотрены ниже. [c.168]
Термин протеин [рго1оз (греч.)—первый] впервые применен Мульдером в 1838 г. по предложению Берцелиуса. Это наименование было присвоено сложным азотсодержащим органическим веществам, обнаруженным в клетках животных и растений. Белки занимают центральное место в структуре живой материи и играют первостепенную роль в ее функционировании. Химические и физические процессы, составляющие основу жизнедеятельности клетки, катализируются ферментами, а все ферменты — белки. Некоторые белки служат структурными элементами, являются гормонами или переносчиками кислорода, участвуют в мышечном сокращении, другие связаны с генетическим материалом или вовлечены в иммунную систему организма в качестве антител. Кроме того, в количественном отношении белки представляют собой основной материал тканей животных они могут составлять до сухой массы клетки. [c.94]
chem21.info
Клетки животных » Детская энциклопедия (первое издание)
Еще более разнообразны формой и строением клетки животного организма. Некоторые из них похожи на растительные клетки, как например клетки так называемых эпителиальных тканей. Эти ткани образуют кожные покровы животных или выстилают изнутри кишечник и другие органы животных.
Слева — срез листа зеленого растения под микроскопом: к—кожица, п—паренхима, у — устьице. Справа — устьице листа при сильном увеличении
Эпителиальные клетки бывают плоские или многогранные. Они отделены друг от друга очень тонкими оболочками, а внутри каждой — протоплазма с ядром. В протоплазме могут быть различные включения. В животных клетках нет вакуолей с клеточным соком, нет и оболочек, состоящих из клетчатки. Роль оболочек у них играет уплотненный наружный слой протоплазмы. Тургор если и обнаруживается в животных клетках, то в очень слабой степени. Наконец, в клетках животных нет хлорофилла.
Теодор Шеанн.
Ниже показано, как разнообразны различные клетки животного организма. Мускульная ткань внутренних органов, например кишечника, состоит из гладких мускульных клеток. Эти клетки имеют форму удлиненных, веретеновидных волокон. Внутри каждой клетки расположены тончайшие волоконца, способные сокращаться. Железистые клетки формой похожи на эпителиальные, но в них образуются и выделяются наружу различные вещества, например слюна из клеток слюнных желез, жир из жировых желез кожи. Поэтому в протоплазме железистых клеток заметны скопления выделяемого ими вещества — секрета. Нервные клетки чаще имеют звездчатую или грушевидную форму. Их ветвящиеся отростки служат для контакта с другими нервными клетками.
Таким образом, основу строения растений и животных составляют клетки, образующие различные ткани. В этом сущность клеточной теории. Но только ли из клеток состоит весь организм многоклеточного растения или животного? Оказывается, что, кроме клеток, различные ткани содержат еще межклеточные вещества. Так, например, соединительная ткань животных состоит из вытянутых или звездчатых клеток, не прилегающих одна к другой. Пространство между ними заполнено межклеточным веществом и волокнами, не имеющими клеточного строения. Хрящ животных состоит из округлых клеточек, рассеянно расположенных в эластичном межклеточном веществе. Нет клеточного строения у сухожилий, которыми мышцы присоединяются к костям.
Каждое животное начинает свое существование с одной яйцевой клетки, и на ранних стадиях развития зародыш состоит только из клеток. Все неклеточные и межклеточные образования в оиганизме развиваются позже за счет тех или иных клеток. Клетки тканей в животном организме не всегда отделены одна от другой, часто они связаны между собой протоплазматическими мостиками. Такие же протоплазматические мостики есть и у растений. Связь между клетками осуществляется также диффузией растворенных веществ из клетки в клетку.
Очень любопытно, что в животном организме есть такие ткани, в которых отдельные клетки не различимы. Замечательным примером может служить мышечная ткань скелетных мышц человека, всех позвоночных животных, некоторых моллюсков и насекомых.
В отличие от гладких мышц такие поперечнополосатые мышцы состоят из более крупных мускульных волокон. Под микроскопом видно, что на волокне правильно чередуются темные и светлые поперечные полосы, чего нет у гладких мышц. При более подробном изучении видно, что волокно состоит из многих более тонких волоконец, сложенных в пучки. Каждый пучок одет снаружи тонким слоем протоплазмы, в которой находятся многочисленные ядра, и покрыт тончайшей оболочкой. Мускульные волоконца пучка могут сокращаться.
Поперечнополосатое мускульное волокно не соответствует одной клетке. Это более сложное образование. В зародышевом развитии такие волокна образуются из особых отдельных клеточек, называемых миобластами.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Клетки растений Размножение и деление клеток.
de-ussr.ru
Средние размеры клеток животных и растений
Количество просмотров публикации Средние размеры клеток животных и растений - 462
| Происхождение клетки | Диаметр (в мкм) | Объем (в мкм3) |
| Клетка печени человека | ||
| Малая клетка тимуса | ||
| Клетка меристемы (корешок лука) | ||
| Клетка паренхимы плода растения | 1 х 108 |
1. Мембранная система.
2. Цитоплазматический мат-рикс (основное вещество клеток).
3. Клеточные органеллы (внутриклеточные компартменты).
4. Клеточные включения.
Мембранная система. Эта система представлена клеточной плазматической (цитоплазматической) мембраной, цитоплазматической (эндоплазматической) сетью (рети-кулом) и пластинчатым комплексом Гольджи.
а) Плазматическая (цитоплаз-матическая) мембрана имеет толщину 8-12 нм и состоит из трех слоев, два из которых являются белковыми слоями толщиной по 3 нм каждый, а третий (внутренний) — двойным фосфолипидным слоем толщиной 6 нм (рис. 47). Плазматическая мембрана является полупроницаемой структурой. Через нее в клетку входят питательные вещества и выходят все ʼʼотходыʼʼ (продукты секреции). Она создает барьер проницаемости. В результате этого плазматическая мембрана регулирует обмен различными веществами между клеткой и внешней средой. В плазматической мембране содержатся многие важные ферменты, системы активного транспорта ионов натрия и калия при помощи АТФазы, а также системы транспорта аминокислот.
На поверхности плазматической мембраны обнаруживают ряд специальных образований в виде микроворсинок и ресничек. Микроворсинки очень часты в эпителии кишечника и почек. Реснички — это своеобразные выросты цитоплазмы. У эритроцитов мембрана является гладкой (элементарная мембрана). У некоторых одноклеточных организмов-эукариотов плазматическая мембрана также содержит реснички (микроворсинки), различные выпячивания, впячивания и выросты, переходящие в пузырьки. На внешней поверхности клеток животных обнаружены гликопротеиды как компоненты плазматической мембраны.
Предполагают, что поверхностные гликопротеиды обеспечивают адгезионную способность клеток в тканях, и, следовательно, слипание однотипных клеток. В мембранах эритроцитов содержится гликопротеид, получивший название гликофорина (м. м. 30 000). Этот гликопротеид состоит из 130 аминокислотных остатков и большого количества (60% всей молекулы) остатков сахара. Вместе с тем, в эритроцитарной мембране содержится белок спектрин, молекулы которого формируют скелет мембраны.
У клеток растений наружной структурой служит жесткая клеточная стенка, построенная из молекул целлюлозы, создающих очень прочные волокна, погруженные в матрикс из других поли-сахаридов и полимерного вещества лигнина. Клетки наружних слоев растений иногда покрыты очень тонким слоем восковидно-го вещества. На поверхности плазматических мембран имеются электрически заряженные группы, из-за которых поддерживается разность электрических потенциалов на мембранах. На поверхности плазматических мембран имеются также специфические рецепторы (участки распознания) для гормонов и других соединений. Вместе с тем, здесь же локализованы особые рецепторы, ответственные за индивидуальную тканевую совместимость. Считают, что рецепторные участки формируются гликопротеидами и ганглиозидами.
б) Цитоплазматическая (эндоплазматическая) сеть (рети-кулум) представлена пронизывающими однослойными мембранными полостями (трубочками, цистернами, вакуолями) разных размеров, заполненными белковыми гранулами (рис. 48).
Открыта К. Портером в 1945 ᴦ. Толщина трубочек и других структур этой сети равна 5-6 нм.
Различают гранулярный (шероховатый) эндоплазматический ретикулум, который выстлан множеством рибосом диаметром порядка 21-25 нм и молекулярной массой 4 х 106, служащих центрами синтеза молекул белков, и агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум, на котором нет рибосом, но на котором синтезируются липиды и углеводы. Степень насыщенности гранулярной эндоплазмати-ческой сети рибосомами определяет степень интенсивности синтеза белков. У человека и животных агранулярной сетью богаты клетки коры надпочечников, яичников и семенников, печени, скелетных мышц.
Цитоплазматическая сеть без перерыва соединена с цитоплаз-матической мембраной, ядерной мембраной и пластинчатым комплексом Гольджи. Это позволяет синтезируемым белкам проходить в комплекс Гольджи, откуда после специальной обработки они выводятся из клетки или идут на построение лизосом.
Плазматическая мембрана, мембрана эндоплазматической сети, а также ядер, митохондрий и хлоропластов (см. ниже) представляют из себячрезвычайно сложные структуры, обладающие рядом важ-.нейших биологических свойств. Многие мембраны содержат ферменты, транспортные системы, с помощью которых осуществляется перенос молекул питательных веществ и неорганических ионов внутрь клеток и внутри клеток, а также вывод из клеток продуктов жизнедеятельности. Мембранные структуры способны к самовосстановлению, в случае если в них по каким-то причинам возникают повреждения.
В процессе искусственного растирания или гомогенизации клеток с экспериментальными целями образуются мелкие частицы диаметром 50—150 нм, состоящие из фрагментов эндоплазматическо-го ретикулума и плазматической мембраны. Эти структуры получили название микросом и их широко используют в лабораторной работе для решения тех или иных вопросов молекулярной организации клеток.
в) Комплекс Гольджи. Этот комплекс, называемый еще пластинчатым, был открыт итальянцем Камилло Гольджи еще в 1898 ᴦ. Он присутствует во всех клетках, кроме эритроцитов и сперматозоидов, и представляет собой систему дискообразных однослойных мембран (мембранных пузырьков или цистерн), локализующихся рядом с гладким эндоплазмати-ческим ретикулом и ядром (рис. 49). Часто в клетках обнаруживают несколько таких комплексов (диктиосом), размеры которых составляют 30-60 нм. Структурными молекулами, поддерживающими структуру цистерн, являются ферменты, вовлеченные в процессинг оли-госахаридов, белки, являющиеся аутоантителами, а также белки, являющиеся компонентами цитоскелета. Основная функция комплекса Гольджи состоит по сути в том, что он является местом упаковки (уплотнения) белков, поступающих с рибосом, а также присоединения к белкам углеводов (образования гликопротеидов), а к полисахаридам — сульфатных групп с последующим транспортом их к другим клеточным структурам или за пределы клетки (экзоцитоз). В клетках печени данный комплекс участвует в выделении в кровь липопротеидов. Как отмечено выше, он участвует также и в формировании лизосом.
Цитоплазматический матрикс. Этот структурный компонент является основным веществом (цитоплазмой, гиалоплазмой) клетки. Первые электронномикроскопические изображения цитоплазмы были получены шведским ученым Ф. Шестрандом еще в 1955 ᴦ. Различают эктоплазму — вещество, располагающееся ближе к цитоплазматической мембране (твердое тело) и эндоплазму, отстоящую к центру клетки от эктоплазмы (более жидкое состояние) и представляющую собой цитозоль. Консистенция цитозоля приближается к гелю, В нем растворены многие ферменты и белки, обеспечивающие связывание и транспорт питательных веществ, микроэлементов и кислорода. Здесь же находятся аминокислоты и нуклеотиды, а также различные метаболиты (промежуточные продукты биосинтеза и распада макромолекул). Наконец, в цитозоле присутствуют различные коферменты, а также АТФ, АДФ, ионы ряда неорганических солей (K+, Mg2+, Са2+, C1-, НСО-2 3, НРО4-2), тРНК.
В цитоплазме содержатся микрофиламенты (нити) толщиной 4-5 нм и микротрубочки, представляющие собой полые цилиндрические структуры диаметром 25 нм, а также филаменты промежуточных размеров. Эти структуры составляют жесткую конструкцию (каркас) в клетке, называемую цитоскелетом и определяющую внешний вид и форму клеток. Микрофиламенты состоят из белка, сходного с сократительным белком актином.
Объединяясь, микрофиламенты формируют пучки, в которые входят дополнительные белки (анкерин, спектрин и другие). Основная функция микрофиламентов состоит в обеспечении сократительных процессов клеток, в упрочении мембран. Микротрубочки построены из белков a- и b-тубулина, а также g-тубулина. Для микротрубочек характерен ряд функций. Формирование микротрубочек происходит в интерфазе клеток в так называемых центрах организации микротрубочек (ЦОМ), которые ʼʼокружаютʼʼ центриоли, благодаря чему предполагают, что центриоли являются ЦОМ (рис. 50). В каждом ЦСУ содержится по 10-13 молекул g-тубулина и примерно по 7 молекул других белков, включая ди-мер a/b-тубулина. Эти белки формируют структуру, которая образует микротрубочный ʼʼансамбльʼʼ. Их значение до конца не выяснено, но предположительно состоит по сути в том, что они обеспечивают перемещение клеточных органелл, включая хромосомы, внутри клеток.
В составе цитоплазмы обнаруживают ферменты, полисахариды, АТФ, тРНК, ионы Са, Na, К и других химических элементов.
Основная функция цитоплазматиче-ского матрикса состоит по сути в том, что он является внутренней средой клетки, поддерживающей мембранные системы, орга-неллы и включения. В нем реализуются гликолиз, активация аминокислот и другие реакции. Цитоскелет выполняет опорную функцию. Микрофиламенты способствуют упрочению мембранной системы, а микротрубочки, как отмечено выше, обеспечивают перемещение клеточных органелл и транспорт химических соединений из одних отсеков клетки в другие. Цитоскелет имеет значение также в делении клетки.
Клеточные органеллы. Эти структуры представлены ядром, хромосомами, ядрышком, центриолями, митохондриями, рибо-сомами, лизосомами. Οʜᴎ характерны за некоторыми исключениями как для клеток животных, так и для клеток растений.
а) Ядро в клетке имеет форму и размеры, зависящие от формы, размеров и функций клетки. В клетках эукариотических организмов содержится, как правило, по одному ядру, реже по два и более. В зрелом состоянии эритроциты млекопитающих и клетки ситовидных трубочек покрытосеменных растений лишены ядер, тогда как клетки скелетных мышц позвоночных и млечных сосудов растений являются многоядерными. Для инфузорий характерно наличие двух ядер — одно небольшое (микронуклеус) и одно крупное политенное (макронуклеус).
Обычно ядро имеет округлую, палочковидную, четковидную вытянутую и другие формы. Размеры его колеблются от 2 до 100 мкм, а объём составляет около 65 мкм3. Особенно крупные ядра характерны для половых клеток (размером до 500 мкм). Отношение объёма ядра к объёму цитоплазмы называют ядерно-плазменным отношением, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ у клеток всех типов обычно постоянно.
Строение ядра характеризуется чрезвычайной сложностью, хотя принципиально одинаково в клетках всех эукариотических организмов. В случае животных клеток ядро располагается в центре клетки. Напротив, в клетках растений оно имеет пристеночную локализацию. При этом положение, форма и размеры ядра могут меняться исходя из интенсивности метаболизма. В ядре содержатся хромосомы и ядрышки (см. ниже). Благодаря им ядро плотно заполнено ДНК, РНК и белками. Содержимое ядра иногда называют нуклеоплазмой или кариоплазмой. Она отделена от цитоплазмы ядерной мембраной, построенной из двух слоев (наружного и внутреннего) толщиной по 7 нм каждый и имеющей поры диаметром 40—100 нм. Поры занимают около 5% площади ядра. Через ядерные поры синтезируемая в ядре РНК выходит в цитоплазму, где она участвует в трансляции генетической информации (синтезе белков).
Ядерная мембрана и ядерные поры объединены с мембранной системой клетки, благодаря чему клетка, по существу, канализирована различными проходами, обеспечивающими двухстороннее движение веществ в клетке, начиная от плазматической мембраны. В порах обнаружены глобулярные и фибриллярные белковые структуры. Количество пор зависит от вида клеток и обычно увеличивается в 8-периоде. Между мембранными слоями имеется так называемое перинуклеарное пространство шириной 20—60 нм. Наружная ядерная мембрана часто переходит в эндоплазматическую сеть. Когда клетки делятся, ядерная оболочка исчезает, а после деления восстанавливается. Ядерное вещество (кариоплазма) — плотный коллоид.
Таблица 4
referatwork.ru
