В.А. Дубынин - Ругулярные системы организма человека (1128370), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рибосомы формируются в ядрышках ядра, затем выходят в цитоплазму, где и начинают выполнять свою функцию — синтез белков. В цитоплазме рибосомы чаще все- ь 3. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ 23 ЭПС. Реже они свободно взве- го расположены на шероховатой шены в цитоплазме клетки. Образующиеся в клетке белки , жиры и углеводы далеко не всегда используются сразу же, поэтому значительная часть синтезируемых клеткой веществ по каналам ЭПС поступает в особые полости, отграниченные от цитоплазмы мембраной.
Эти полости, уложенные своеобразными стопками, «цистернами «, получили название комплекса Гольдлси (рис. 1.10). Здесь вещества, необходимые самой клетке, например пищеварительные ферменты, упаковываются в мембранные пузырьки, отпочковываются и разносятся по цитоплазме. В комплексе Гольджи также накапливаются вещества, которые клетка синтезирует для нужд всего организма и которые выводятся из клетки наружу.
Чаще всего цистерны комплекса Гольджи расположены вблизи от ядра клетки. Когда в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза попадают различные питательные вещества, их необходимо переваривать. При этом белки должны разрушиться до отдельных аминокислот, полисахариды — до молекул глюкозы или фруктозы, липиды — до глицерина и жирных кислот. Чтобы внутриклеточное переваривание стало возможным, фагоцитарный или пиноцитарный пузырек должен слиться с лизосомой (рис. 1.11). Лизосома — ма- 24 Ь ОСНОВЫ КЛЕТОЧНОГО СТРОЕНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ ленький пузырек, диаметром всего О,б — 1,0 мкм, содержащий большой набор ферментов, способных разрушать пищевые вещества.
В одной лизосоме могут находиться 30 — 50 различных ферментов. Лизосомы окружены мембраной, способной выдержать воздействие этих ферментов. Формируются лизосомы в комплексе Гольджи. Именно в этой структуре накапливаются синтезированные пищеварительные ферменты, а затем от цистерн комплекса Гольджи отходят в цито- плазму лизосомы, которые иногда разрушают и саму клетку, в которой образовались. В цитоплазме расположены также митохондрии — энергетические органоиды клеток (рис.
1.12). Форма митохондрий различна: они могут быть овальными, округлыми, палочковидными. Диаметр их около 1 мкм, а длина — до 7 — 10 мкм. Митохондрии покрыты двумя мембранами.' внешняя мембрана гладкая, а внутренняя имеет многочисленные складки и выступы — кристы. В мембрану крист встроены ферменты, синтезирующие за счет энергии питательных веществ, поглощенных клеткой, молекулы АТФ вЂ” универсального источника энергии для всех процессов, происходящих в клетке. Количество митохондрий в клетках различных живых существ и тканей неодинаково.
Например, в сперматозоидах может быть всего одна митохондрия. Зато в клетках тканей, где велики энергетические затраты, митохондрий бывает до нескольких тысяч. Количество митохондрий в клетке зависит и от ее возраста: в молодых клетках митохондрий гораздо больше, чем в стареющих. Митохондрии содержат собственную 1.3. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ 25 ДНК и могут самостоятельно размножаться. Например, перед делением клетки число митохондрий в ней возрастает таким образом, чтобы их хватило на две клетки. Митохондрии содержатся во всех эукариотических клетках, а в прокариотических клетках их нет.
Этот факт, а также наличие в митохондриях ДНК позволило ученым выдвинуть гипотезу о том, что предки митохондрий когда-то были свободноживущими существами, напоминающими бактерии. Со временем они поселились в клетках других организмов, возможно, паразитируя в них. А затем за многие миллионы лет превратились в важнейшие органоиды, без которых ни одна эукариотическая клетка не может существовать. Клеточный центр расположен в цитоплазме всех клеток вблизи от ядра. Он необходим для формирования внутреннего скелета клетки — цитоекелета.
Из области клеточного центра расходятся многочисленные микротрубочки, поддерживающие форму клетки и играющие роль своеобразных рельсов для движения органоидов по цитоплазме. У животных и низших растений клеточный центр образован двумя центриолями — цилиндрами длиной около 0,3 мкм и диаметром 0,1 мкм, состоящими из тончайших микротрубочек. Микро- трубочки расположены по окружности центриолей по три (триплетами), а еще две микротрубочки лежат по оси каждой из двух центриолей. Центриоли находятся в цнтоплазме под прямым углом друг к другу.
Очень велика роль клеточного центра при делении клеток, когда центриоли расходятся к полюсам делящейся клетки и образуют веретено деления. У высших растений клеточный центр устроен по-другому и центриолей не имеет. Многие клетки способны к движению, например: инфузория-туфелька, эвглена зеленая, амебы. Некоторые из этих организмов двигаются при помощи особых органоидов движения — рееничек и жгутиков. Жгутики имеют относительно большую длину, например, у сперматозоидов млекопитающих она достигает 100 мкм. Реснички гораздо короче: около 10 — 15 мкм.
Однако внутреннее строение ресничек и жгутиков одинаково: они образованы такими же микротрубочками, как центриоли клеточного центра. Движение жгутиков и ресничек вызвано скольжением микротрубочек относительно друг друга, в результате чего эти органоиды изгибаются. В основании каждой реснички или жгутика лежит базальное тельце, которое укрепляет их в 26 |. ОСНОВЫ КЛЕТОЧНОГО СТРОЕНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ цитоплазме клетки.
На работу жгутиков и ресничек расходуется энергия АТФ. Органоиды движения часто встречаются и у клеток много- клеточных организмов. Например, эпителий бронхов человека покрыт множеством (около 10«на 1 смз) ресничек. Все реснички каждой эпителиаяьной клетки двигаются строго согласованно, образуя своеобразные волны, хорошо заметные под микроскопом.
Такие «мерцательные» движения ресничек помогают очистке бронхов от инородных частиц, пыли. Жгутики есть и у таких специализированных клеток, как сперматозоиды. Помимо обязательных для клетки органоидов, в ней есть образования то появляющиеся, то исчезающие в зависимости от ее состояния. Эти образования получили название клеточных включений.
Чаще всего клеточные включения находятся в цитоплазме и представляют собой питательные вещества или гранулы веществ, синтезируемых этой клеткой. Это могут быть мелкие капли жира, гранулы крахмала или гликогена, реже — гранулы белка, кристаллы солей. 1.4. СИНТЕЗ БЕЛКОВ В КЛЕТКЕ Одним из важнейших процессов, протекающих в клетке, является синтез белков.
Каждая клетка содержит тысячи белков, в том числе и присущих только данному виду клеток. Так как в процессе жизнедеятельности все белки рано или поздно разрушаются, клетка должна непрерывно синтезировать белки для восстановления своих мембран, органоидов и т. и. Кроме того, многие клетки изготовляют белки для нужд всего организма, например клетки желез внутренней секреции, выделяющие в кровь белковые гормоны. В таких клетках синтез белка идет особенно интенсивно. Синтез белка требует больших затрат энергии. Источником этой энергии, как и для всех клеточных процессов, является АТФ.
Многообразие функций белков определяется их первичной структурой, т. е. последовательностью аминокислот в их молекуле. В свою очередь наследственная информация о первичной структуре белка заключена в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка, называется геном.
В одной хромосоме находится информация о структуре многих сотен белков. 1.4. синтез Белков В клетке Таблица 1.1 КАРТА ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА Кодирующие триплеты (кодоиы) Аминокислота ГЦУ ГЦЦ ГЦА ГЦГ ЦГУ ЦГЦ ЦГА ЦГГ АГА АГГ ААУ ААЦ ГАУ ГАЦ ГУУ ГУЦ ГУА ГУГ ЦАУ ЦАЦ ГГУ ГГЦ ГГА ГГГ ЦАА ЦАГ ГАА ГАГ АУУ АУЦ АУА ЦУУ ЦУЦ ЦУА ЦУГ УУА УУГ ААА ААГ АУГ ЦЦУ ЦЦЦ ЦЦА ЦЦГ УЦУ УЦЦ УЦА УЦГ АГУ АГЦ УАУ УАЦ АЦУ АЦЦ АЦА АЦГ УГГ УУУ УУЦ УГУ УГЦ УАА УАГ УГА Аленин Аргинин Аспарагин Аспарагиновая кислота Валин Гистидии Глицин Глутамин Глутаминовая кислота Изолейцин Лей цин Лизин Метионин Пролив Серии Тирозин Треонин Триптофан Фенилаланин Цистеин Знаки препинания В состав ДНК могут входить четыре азотистых основания; аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц).
Число сочетаний из 4 по 3 составляет. "44 = 64, т. е. можно закодировать Каждой аминокислоте белка в ДНК соответствует последовательность из трех расположенных друг за другом нуклеотидов — триплет. К настоящему времени составлена карта генетического кода, т. е. известно, какие триплетные сочетания нуклеотидов ДНК соответствуют той или иной из 20 аминокислот, входящих в состав белков (табл.
1.1). 28 |. ОснОВы клеточнОГО стРОения жиВых ОРГАнизмОВ А Т 'А— г ц- гц г-цт А- У: ИЯ Г ЦА Т- ц г- Т А+-„ Сиптеа цепоч днк РНК- а об- ормао мат- ранс- Напр двп фе 64 различные аминокислоты, тогда как кодируется только 20 аминокислот. Оказалось, что многим аминокислотам соответствует не один, а несколько различных триплетов — додонов. Предполагается, что такое свойство генетического кода повышает надежность хранения и передачи генетической информации при делении клеток. Например, аминокислоте аланину соответствуют 4 кодона: ЦГА, ЦГГ, ЦТГ, ЦГЦ, и получается, что случайная ошибка в третьем нуклеотиде не может отразиться на структуре белка — все равно это будет кодон аланина.
Так как в молекуле ДНК содержатся сотни генов, то в ее состав обязательно входят триплеты, являющиеся «знаками препинания» и обозначающие начало и конец того или иного гена. Очень важное свойство генетического кода — специфичность, иными словами, один триплет всегда обозначает только одну-единственную аминокислоту. Генетический код универсален для всех живых организмов, от бактерий до человека.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
