Н.А. Юрина, А.И. Радостина - Гистология (1112199), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Большое количесгво пероксисом находится в эпителиальных клетках печени и почек, обеспечивающих очищение организма от токсичных метаболнтов. Митохондрии — структуры округлой или палочковидной формы, описаны Бенда в 1897 г. (рис. 8, А,Б). Электронная микроскопия показала, что они также относятся к мембранным органеллам, но в отличие от описанных выше образованы двумя мембранами— наружной и внутренней, между которыми находится пространство шириной 10 — 20 нм. Внутренняя мембрана образует выросты— кристи, погруженные в мелкозернистый жатрикс, в котором расположены мелкие гранулы размером 15 — 20 нм — рибосомы и более крупные гранулы — места связывания двухвалентных катионов (Са), нити кольцевидной ДНК (толщина 2 — 3 нм), ферменты (цикла Кребса) и др.
На кристах расположены элементарные частицы, в которых происходит образование АТФ. Основная функция митохондрий — обеспечение клеточного дыхания и выработка АТФ вЂ” основного источника энергии в клетках. В митохондриях происходит окислительное фосфорилирование с образованием АТФ, энергия которой используется для обеспечения движения клеток, мышечного сокращения, процессов синтеза и секреции веществ, прохождения веществ и частиц через мембраны 21 Рис. К Митохондрии. А — митохощрии в ктетхах печени. Окраска по Альтману. 1 — ядро; 2 — ядрышко; 3 — митохондрии в питоплатме (препарат Ю. С.
Ченпояа); Б — ультраструктура митохондрий: !— нарунная митохондриахьна» мембрана; 2 — внутренняя митохондриальная мембрана; 3 — кристи; 4 — митохондрнальный матрнкс (препарат Ю. С. Чепцова). (диффузия, эндоцнтоз, экзоцитоз) и др. Для получения энергии животные клетки используют для окисления органические соединения — липиды, а также углеводы.
При этом имеет место как аэробное окисление (с участием О ), так и анаэробное окисление — гликолиз (без участия О,), которые осуществляются с помощью соответствующих ферментов. Энергия окисления переходит в химические связи АТФ. В результате окисления 1 грамм-молекула глюкозы образует 38 грамм-молекул АТФ, связываницих 380 000 кал. Митохондрии могут перемещаться внутри клетки, направляясь в те учаспси, где требуется энергия АТФ. Число митохондрий может увеличиваться в клетках двумя способами — делением путем пере- аа тяжки или почкования исходных митохондрий, При почковании дочерняя митохондрия имеет небольшой размер, более плотный матрикс, небольшое число крист. Наличие ДНК и рибосом в митохондриях обеспечивает их некоторую автономию — образование «собственных» РНК и синтез ряда белков (некоторые структурные белки мембран митохондрий).
Однако большинство белков митохондрий синтезируется под контролем ядра в рибосомах цито- плазмы. Не м е м бр а нные орган ел л ы. Рабосомы — органеллы синтеза белка образуются в ядрьппке. Они имеют размер 15 — 35 нм и состоят из двух субъединиц — малой и большой, каждая из которых построена из скрученного тяжа рибонуклеопротеида, где представлены поровну белки и рибосомная РНК. Для образования рибосомы из двух субъединиц необходим Мя (при снижении его концентрации субъединицы распадаются). Для молодых клеток характерно наличие свободных рибосом, обеспечивающих синтез белков для самой клетки (рост„размножение).
В дифференцированных клетках число свободных рибосом уменьшается, увеличивается число рибосом и полисом, связанных с эндоплазматической сетью и обеспечивающих синтез белков «на экспорт» (белковые секреты). Большое содержание рибосом в клетках обусловливает явление базофилии цитоплазмы, связанной с наличием РНК. Разрушение РНК с помощью фермента РНКазы приводит к исчезновению базофилии. Это свойство используется для контроля при проведении цито- химических реакций выявления РНК, например, методом Браше. Внутриклеточный синтез белка проходит ряд последовательных стадий и генетически контролируется ядром (рис. 9).
Для обеспечения синтеза необходимо иметь следующие компоненты: аминокислоты (их 20), информационную РНК (и-РНК), транспортные РНК (т-РНК) для всех аминокислот, ферменты для активирования аминокислот и АТФ. Информационная РНК существует 4 — 8 ч, после чего разрушается ферментом РНКазой, содержащейся в одной из рибосом (К- рибосома, убийца-рибосома). За 1,5 — 2 мин образуется 1 молекула белка.
Число молекул белка определяется числом рибосом, через которую проходит и-РНК. Образующийся белок поступает в цистерны ГЭР и далее транспортируется в комплекс Гольджи. Микротрубочки представляют собой полые цилиндры диаметром 24 нм, состоящие из белка тубулина. Они могут постоянно образовываться в гиалоплазме, участвуя в формировании цитоскелета клетки, входят в состав специальных органелл — центриолей и базальных телец, ресничек и жгутиков, а также временного образования — веретена деления. Микротрубочки цитоскелета образуют эластичный каркас клетки, поддерживающий форму клетки и обеспечивающий направление транспорта органелл, секрета и др.
Цеитриоли лежат в паре, каждая из них состоит из 9 триплетов периферических микротрубочек (см. рис. 1, 3). Пара центриолей (диплосома), расположенных перпендикулярно друг другу, окру- 23 Цитевваамй Рвс. 9. Синтез белка в клетке (схема). жена зоной светлой цитоплазмы и радиально отходящими микро- трубочками (центрорфера). Все зти образования — диплосома и центросфера — образуют органеллу, которая называется нлеточньам центром. При подготовке к делению клетки каждая центриоль индуцирует образование дочерней центриолн. Таким образом число центриолей удваивается, и к полюсам клетки отходят по две центрнолн.
Кроме того, центриоли являются индуктором образования микротрубочек веретена деления, которые обеспечивают прикрепление и передвижение хромосом во время мнтоза, индуцнруют формирование мнкротрубочек цнтоскелета, а также мнкротрубочек аксонемы ресничек и жгутиков. Реснички и жгутики — аппарат движения клеток — в своей основе построены также из микротрубочек (см. рис. 3). Они представляют собой выросты цитоплазмы, внутри которых расположена аксонема, в центре ее находятся группы микротрубочек — 2 центральные и 9 пар периферических (формула 9х2+2). В основании ресннчек н жгутиков лежат базальные тельца — видоизмененные центриолн. В каждом базальном тельце имеется 9 триплетов периферических микротрубочек и отсутствуют центральные (формула 9хЗ+О).
24 Микрофиламенты и микрофибриллы (промежуточные фила- менты) выполняют опорно-каркасную и сократительную функции в клетке. Мнкрофиламенты встречаются во всех типах клеток, особенно в поверхноспюм слое цитоплазмы и отростках клеток (см. рис. 1). Они имеют толщину 5 — 7 нм, состоят из сократительных белков — актива, миозина и являются внутриклеточным сократи- тельным аппаратом, обеспечивающим не только движение клеток, но и перемещение в гиалоплазме органелл, включений секретов и др. Промежуточные филаменты (мвкрофибриллы) более толстые (10 нм), имеют разнообразный и специфический состав белков в зависимости от вида ткани: в эпителиальных тканях — кератины, соединительных — виментин, в мышечных — десмин. Основная их функция — опорно-каркасная.
Вместе с микротрубочками микрофиламенты образуют ц и т о с к е л е т к л е т к и, поддерживающий ее форму и обеспечивающий пространственное расположение и взаимодействие структур. ЯДРО Основными функциями ядра являются: 1) хранение и передача генетической информации (редупликация, регенерация, рекомбинация ДНК), 2) обеспечение синтеза белка — создание аппарата белкового синтеза (образование всех видов РНК вЂ” информационных, транспортных, рибосомных, синтез рибосомных белков). Структура и функция ядра изменяются в течение клеточного цикла — времени существования клетки от деления до деления или от деления до смерти. Клеточный цикл соматических клеток состоит из митоза и интерфазы (период между делениями). Интер- фаза включает 3 основных периода: пресинтетический (С,), синтетический ($) и постсинтетическнй (О ).
В О,-периоде после деления содержание ДНК в дочерних клетках диплоидное, а содержание РНК и белков в 2 раза меньше, чем в материнской клетке. Позтому в О,-периоде происходит накопление РНК и белков, синтез ферментов, необходимых для образования предшественников ДНК и др. В Б-периоде осуществляется синтез и удвоение количества ДНК. В О -периоде происходит синтез и-РНК, Р-РНК, белков-тубулннов, участвующих в образовании микротрубочек митотического веретена. Проделав несколько циклов, клетка может выйти из цикла и оказаться в Оа-периоде. В О -периоде осуществляются процессы специализации клеток и выполнение ими основных функций — секреции (в железистых клетках), сокращения (в мышечных клетках) н др.