Эндоцитоз и экзоцитоз


 

Макромолекулы и более крупные частицы проникают через мембрану внутрь клетки путем эндоцитоза, а удаляются из нее – экзоцитозом (рис. 21).

При эндоцитозе плазматическая мембрана образует впячивания или выросты, которые затем отшнуровываясь превращаются во внутриклеточные пузырьки, содержащие захваченный клеткой материал. Продукты поглощения поступают в клетку в мембранной упаковке. Эти процессы происходят с затратой энергии АТФ.


 

Рис.Слипание и объединение бислоев при экзоцитозе и эндоцитозе.Внеклеточное пространствонаходится сверху, оно отделено от цитоплазмы (снизу) плазматической мембраной. Из-за наличия стадии слипания бислоев экзоцитоз и эндоцитоз не повторяют друг друга в обратном порядке: при экзоцитозе слипаются два монослоя плазматической мембраны, обращенные к цитоплазме, тогда как при эндоцитозе – два наружных монослоя мембраны. В обоих случаях сохраняется асимметрический характер мембран, и монослой, обращенный к цитоплазме, всегда контактирует с цитозолем.


-26-

 

 

Различают два вида эндоцитоза – фагоцитоз и пиноцитоз (рис. 22).

 

 

Рис.Схема пиноцитоза.Фагоцитоз у амебы.

 

Фагоцитоз – захват и поглощение клеткой крупных частиц (иногда целых клеток и их частей). Специальные клетки, осуществляющие фагоцитоз, называются

фагоцитами. В результате образуются крупные пузырьки, называемые фагосомами. Жидкость и растворенные в ней вещества поглощаются клеткой посредством

пиноцитоза.

 

Плазматическая мембрана принимает участие в выведении веществ из клетки, это происходит в процессе экзоцитоза. Таким образом из клетки выводятся гормоны, белки, жировые капли и другие продукты клетки. Некоторые

секретируемые клеткой белки упаковываются в транспортные пузырьки, непрерывно переносятся к плазматической мембране, сливаются с ней и открываются во внеклеточное пространство, высвобождая содержимое. Это характерно для всех

эукариотических клеток.

 

В других клетках, главным образом секреторных, определенные белки запасаются в специальных секреторных пузырьках, которые сливаются с плазматической мембраной только после получения клеткой соответствующего сигнала извне. Данные клетки способны к секреции веществ в зависимости от определенных потребностей организма, например, в гормонах или ферментах


-27-

 

 

Рис.Два пути прохождения секретируемых белков.Некоторые секретируемые белкиупаковываются в транспортные пузырьки и непрерывно секретируются (конститутивный путь). Другие содержатся в специальных секреторных везикулах и высвобождаются только в ответ на стимуляцию клетки внеклеточными сигналами ( регулируемый путь). Конститутивный путь осуществляется во всех эукариотических клетках, тогда как регулируемый путь — только в клетках, специализированных для секреции (секреторных клетках).

 

Другая важная функция мембраны - рецепторная. Она обеспечивается молекулами интегральных белков, имеющих снаружи полисахаридные концы. Взаимодействие гормона со «своим» рецептором снаружи вызывает изменение структуры интегрального белка, что приводит к запусканию клеточного ответа. В частности, такой ответ может проявиться в образовании «каналов», по которым растворы некоторых веществ поступают в клетку или выводятся из нее.

Одна из важных функций мембраны - обеспечение контактов между клетками в составе тканей и органов.

Цитоплазма – это внутреннее содержимое клетки, включающее все элементы клетки, входящие в состав клетки, за исключением ядра и оболочки.

Цитоплазма (от цито... и плазма), термин «цитоплазма» предложен Э. Страсбургером (1882).

Отграниченная от внешней среды плазматической мембраной, цитоплазма представляет собой внутреннюю полужидкую среду клеток В цитоплазме 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.

Объем цитоплазмы у разных клеток неодинаков: в лимфоцитах он примерно равен объему ядра, а в клетках печени цитоплазма составляет 94% общего объема клетки.

Формально в цитоплазме различают три части:

А органеллы,

Б включения

В гиалоплазма.

Органеллыобязательные для любой клетки компоненты, без которых клетка не может поддерживать свое существование. Выделяют виды органелл: мембранные и немембранные.

К мембранным относят: Одномембранныеорганеллы вакуолярной системы:

- эндоплазматический ретикулюм,

- лизосомы,

-аппарат Гольджи,

-пероксисомы,

 

Двухмембранные органеллы

- митохондрии,

- пластиды,

 

Общим свойством мембранных органелл является то, что они построены из липопротеидных мембран, замыкающихся сами на себя, так, что образуют замкнутые полости и тем самым разделяют цитоплазму на группы функционально различных отсеков.

К немембранным органеллам принадлежат:

- рибосомы,

- центросомы животных клеток

- клеточный центр.

 

В цитоплазме находится ряд органоидов – постоянные, жизненно важные составные части клеток (митохондрии, клеточный центр….)и включений – непостоянные структуры цитоплазмы.

Включения встречаются не всегда и представляют собой отложения запасных веществ (гликоген, желток) или скопления продуктов метаболизма (пигменты, кристаллы солей в растениях).

Виды включений:

- плотные – гранулы,

- жидкие – вакуоли.

Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада. Вакуоли представляют собой наполненные жидкостью мембранные мешочки. Мембрана вакуоли растительной клетки – тонопласт,а содержимое – клеточный сок,в котором находятся запасные питательные вещества, растворы пигментов, отходы жизнедеятельности, ферменты и яды. Вакуоли растений участвуют в создании осмотического давления клетки.

Цитоплазма создает условия для осуществления физиологических реакций клетки и протекания биохимических процессов – буферность, которая позволяет клетке осуществлять свою жизнедеятельность и поддерживает внутреннее постоянство среды при изменениях внешних условий и постоянное движение – осуществляется связь между органоидами.

Гиалоплазма (от «hуаlinе» — прозрачный) — это основная плазма, цитозоль, истинная внутренняя среда клетки. Состав гиалоплазмы весьма сложен, а консистенция приближается к гелю.

Гели — структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсной средой, которые под воздействием внешних или внутренних факторов могут менять свое агрегатное состояние и переходить в более жидкую фазу — золь. Подобные гель-золь переходы могут происходить в цитоплазме под влиянием белка актина, причем меняется ее состояние в различных участках клетки, что и обеспечивает движение всей клетки. При взаимодействии фибриллярного актина с белками типа фибрина происходит стабилизация геля, а при связывании с белками, активность которых зависит от концентрации ионов Са (например, гельзолин), вся система переходит в жидкое состояние.

Выраженность элементов клеточного скелета, и актинового его компонента в том числе, может значительно меняться в течение клеточного цикла.

Гиалоплазма (основная плазма, матрикс цитоплазмы или цитозоль) – основное вещество цитоплазмы, заполняющее пространство между клеточными органеллами.

 

Рис.Три основных вида волокон цитоскелета.


-29-

 

 

Рис.Трабекулярная сеть гиалоплазмы. / —трабекулярные нити,2 —микротрубочка,3—полисомы, 4 — клеточная мембрана, 5 — эндоплазматический ретикулум, 6 – митохондрия, 7 - микрофиламенты.

 

Гиалоплазма содержит около 90% воды и различные белки, аминокислоты, нуклеотиды, жирные кислоты, ионы неорганических соединений, другие вещества. Крупные молекулы белка образуют коллоидный раствор, который может переходить

из золя (невязкое состояние) в гель (вязкий). В гиалоплазме протекают ферментативные реакции, метаболические процессы (гликолиз), синтез аминокислот, жирных кислот. На рибосомах, свободно лежащих в цитоплазме,

происходит синтез белков.

 

Гиалоплазма содержит множество белковых филаментов (нитей), пронизывающих цитоплазму и образующих цитоскелет. В клетках животных организатором цитоскелета является область, расположенная рядом с ядром, содержащая пору центриолей (рис. 25, 26).

Цитоскелет определяет форму клеток, обеспечивает движение цитоплазмы, называемое циклозом.

 

 

Функциональное значение гиалоплазмы очень велико.

В гиалоплазме, кроме различных ионов неорганических соединений, содержатся ферменты, участвующие в синтезе аминокислот, нуклеотидов, жирных кислот, сахаров. На рибосомах и полирибосомах, сидящих на мембранах, синтезируются разнообразные белки, обеспечивающие клеточный метаболизм.

Клеточное ядро.

Это важнейшая составная часть клетки. Оно содержит ДНК, т.е. гены и выполняет две функции:

1. Хранение и воспроизведение генетической информации,

2. Регуляция процессов обмена веществ, протекающих в клетке.

Ядро (клеточное ядро) обязательная часть клетки у многих одноклеточных и всех многоклеточных организмов. Размеры от 1 мкм (у некоторых простейших) до 1 мм (в яйцах некоторых рыб и земноводных). Термин «ядро» (лат. nucleus) впервые применил Р. Броун в 1833 году, когда описывал шарообразные структуры, наблюдаемые им в клетках растений.

Строение ядра.

Ядро окружено оболочкой, состоящей из двух мембран. Наружная покрыта

рибосомами, внутренняя – гладкая.

Выросты внешней ядерной мембраны соединены с каналами эндоплазматической сети.

Обмен веществ осуществляется 2 способами:

1. Через многочисленные поры в ядерной оболочке,

2. Вещества из ядра в цитоплазму и обратно могут попадать вследствие отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки.

Содержимое ядра:

1. Ядерный сок – кариоплазма.

2. Хроматин,

3. Ядрышко

В состав ядерного сока входят белки, ферменты, нуклеотиды, аминокислоты.

Хроматин – это глыбки, гранулы, сетевидные структуры ядра. Содержит ДНК, белки и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосомы. Форма хромосом зависит от положения первичной перетяжки – центромеры – область, к которой во время деления клетки прикрепляются нити веретена деления.

Хромосомы(от хромо... и греч. soma — тело) - структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, в которой заключена наследственная информация организма.

В хромосомах в линейном порядке расположены гены. Самоудвоение и закономерное распределение хромосом по дочерним клеткам при клеточном делении обеспечивает передачу наследственных свойств организма от поколения к поколению. В виде четких структур хромосомы различимы (при микроскопе) только во время деления клеток. Каждая хромосома имеет специфическую форму, размер. В клетках организмов с недифференцированным ядром (бактерии) имеется одиночная двуспиральная молекула ДНК, нередко называемая хромосомой.

Расположение центромеры делит хромосому на два плеча и этим определяются типы хромосом:

1. равноплечие – с плечами равной или почти равной длины.

2. неравноплечие – с плечами неравной длины,

3. палочковидные – с одним длинным и вторым очень коротким плечом.

 

Основные закономерности хромосомной теории:

1.Во всех соматических клетках любого растительного или животного организма число хромосом одинаково,

2.Половые клетки всегда содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические клетки данного вида организма,

3.У всех организмов, относящихся к одному виду, число хромосом в клетках одинаково.



Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 367;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.017 сек.