Цитоплазма ішілік құрылымдары.Құрылысы және қызметі

Martebe.kz

21.11.2014

24411

Цитоплазма ішілік құрылымдары.Құрылысы және қызметі\r\n\r\n Жоспар:\r\n

Цитоплазма

\r\n

Гиалоплазма

\r\n

Органелла

\r\n

Цитоплазма мембраналары

\r\n

Плазмалемма

\r\n

Плазмалемманың тасымалдаушы қызметі

\r\n

Эндоплазмалық тор

\r\n

Клетка ядросы

\r\n

Рибасома

\r\n

Гольджи комплексі

\r\n

Митохондрия

\r\n

Лизасома

\r\n

Клетка орталығы

\r\n

\r\n Цитоплазма (гр. kytos — жасуша және гр. плазма — қалыптасқан) — ядроны қоршап жатқан жасуша бөлігі; қоймалжың (коллоидті) ерітінді. Клетка Цитоплазмасының сырты плазмолеммамен қапталған. Плазмолемма — Цитоплазманың ақуызды-билипидті қабықшасы, оның орташа қалыңдығы. 6 — 10 нм, құрамында ферменттер болады. Ол жасуша мен оны қоршаған орта арасындағы зат алмасу процесін қамтамасыз етеді. Цитоплазманың негізгі құрамы гиалоплазмадан, органеллалардан және қосындылардан тұрады.\r\n\r\n Прокариоттар мен өсімдік жасушаларының плазматикалық мембраналарының сыртында жасуша қабаты болады, ал жануарлар жасушаларында мұндай қабат болмайды. Клетканың ядросын қоршап жатқан қоймалжың затты цитоплазма деп атайды Эукариотты жасушалар цитоплазмасының әртектілігі оның құрамында гиалоплазманың болуынан. Гиалоплазма мембраналы және мембранасыз компоненттерден тұрады. Мембраналы компоненттерге митохондриялар, пластидтер, эндоплазмалық тор, Гольджи аппараты, лизосомалар, ал мембранасыз компоненттерге центриольдар, рибосомдар, микротүтікшелер, микрофиламенттер жатады. Цитоплазманың құрамындағы жоғарыда аталған компоненттер бір-бірімен өте тығыз байланыста болады.\r\n\r\nГиалоплазма\r\n\r\n Гиалоплазма — Цитоплазманың нағыз ішкі ортасын түзетін, оның негізгі плазмасы. Онда ақуыз молекулалары кешендерінің түзілуі мен ыдырау процестері үздіксіз жүріп жатады.\r\n\r\n Гиалоплазма (гр. hyalinos — мөлдір, шыны тәрізді; гр. plasmos — плазма) — жануарлар және өсімдік жасушалары цитоплазмасының органеллалар (тұрақты кездесетін құрылымдар — жасушаның тым ұсақ мүшелері) мен қосындылар (тұрақсыз құрылымдар) орналасатын біркелкі қоймалжың заты, жасуша цитоплазмасының негізгі заты.\r\n\r\n Гиалоплазма жасушаның ішкі ортасын құрайды. Гиалоплазманың құрамына негізінен глобулалы протеиндер кіреді. Олар жалпы жасуша протеиндерінің 20-25% құрайды. Гиалоплазмада қант, азоттық негіздер, амин қышқылдары, липидтер т.б. қосылыстар метаболизмінің ферменттері болады. Гиалоплазмадағы бос рибосомалар мен полисомаларда жасушаның өз керегіне пайдаланылатын протеиндер түзіледі.\r\n\r\nОрганелла\r\n\r\n Органеллалар (органеллы); (organellae, гр. organon — құрал, мүше, ағза; гр. еllа — майда, кішірейту) — жасуша тіршілігі үшін әртүрлі қызмет атқаратын жасуша цитоплазмасындағы тұрақты құрылымдар. Адам мен жануарлар жасушаларында органеллалардың екі түрі болады. Олар: жалпы органеллалар және арнайы органеллалар. Жалпы органеллалар ағза жасушаларының барлығына түгелдей ортақ, яғни барлық жасушаларда кездеседі. Өз кезеңінде жалпы органеллалар: жарғақты (мембраналы) және жарғақсыз органеллалар болып екі топқа бөлінді. Жарғақты органеллаларға: митохондриялар, гранулалы эндоплазмалық тор, агранулалы (тегіс) эндоплазмалық тор, пластинкалық кешен (Гольджи кешені), лизосомалар, ал жарғақсыз органеллаларға: бос рибосомалар, полисомалар, центросома (центриольдер), микротүтікшелер, кірпікшелер, талшықтар және микрофиламенттер жатады. Арнайы органеллалар тек кейбір жасушаларда ғана болады. Оларға миофибриллалар (ет жасушаларында, ет талшықтарында — миосимпласттарда), тонофибриллалар (эпителиоциттерде), нейрофибриллалар (нейроциттерде), кірпікшелер, талшықтар жатады. Өсімдіктер жасушаларында аталған жалпы органеллалардан басқа пластидтер (хлоропласт, хромопласт, лейкопласт) болады.\r\n\r\n \r\n\r\n Органеллалар жалпы және арнайы болып бөлінеді. Жалпы органеллалар — жануарлар мен өсімдіктер жасушаларында болатын және тұрақты қызметтер атқаратын құрылымдар. Арнайы органеллалар — тек кейбір маманданған жасушаларға тән (биожіпше, тоножіпше, нейрожіпше, кірпікшелер, микробүрлер). Бұлардың әрқайсысының атқаратын қызметтері бар. Органелла жасушасының қаңқасын түзетін және оның митоздық бөлінуін қамтамасыз ететін органелла — центросоманы құрайды. Жоғары сатыдағы өсімдік жасушалары Гиалоплазмасында центросома центриольдері болмайды, оларда арнайы органоидтар — пластидтер (лейкопластар, хлоропластар, хромопластар) болады, ал Гольджи кешені Органеллада шашырап жатқан диктиосома түрінде берілген. Қосындылар — Органелланың тұрақсыз құрылымдары. Бұған: трофик. (ақуыздар, майлар, көмірсулар), секреторлық (биол. белсенді заттар), пигменттік (каротин, гемоглобин, билирубин, меланин, т.б.) заттар жатады. Өсімдік жасушасының Органелласында өсімдік шырынына толған, арнайы жарғақпен (тонопластпен) қапталған қосынды — вакуольдер болады;\r\n\r\n \r\n\r\nЦитоплазма мембраналары\r\n\r\n Клеткада кездесетін барлық мембраналар (плазматикалық органоидтардың мембраналары.\r\n\r\nМембраналардың құрылыстарын анықтайтын көптеген модельдер ұсынылды. Олар негізінде ақуыздар мен фосфолипидтердің байланысын көрсетеді. Кейбір модельде мембрана үзілмейтін қатпарлы құрылым, кейбіреуінде мицелла түрінде көрсетіледі. Мембрананың ішкі глобулярлы түйіршіктері ашылғаннан кейін мембраналарды ақуыздар кіретін сұйық құрылым ретінде қарайды және ішкі жасуша мембраналары құрылысы және химиялық құрамы жағынан бір-біріне ұқсас келеді. Электронды микроскоптан мембрананың үш қабаттан тұратынын анық көруге болады. Ортаңғы ашық қабат бимолекулалы май қабатынан, ал шеткі күңгірт қабаттары ақуыз молекулаларынан түзіледі. Клетканың сыртқы қабаты (плазматикалық) оны сыртқы ортадан бөліп тұрады, ал ішкі мембраналар көпіршік түрінде келіп, өзінің құрамындағы заттарды цитоплазмадан ажыратады.\r\n\r\n \r\n\r\n Клетка цитоплазмасындағы мембраналар қуыстар, түтікшелер немесе көпіршіктер жасап, өздерінің ішіндегі заттарды гиалоплазмадан бөліп, күрделі тор құрайды. Мұндай мембраналарға митохондрия, пластидтер, эндоплазмалық торлардың мембраналары жатады.\r\n\r\nПлазмалемма\r\n\r\n Клетканың ішкі мембраналарына қарағанда плазмалемма холестеринге бай. Плазмалемманың бір ерекшелігі оның сыртында көмірсулардан тұратын гликокаликс қабаты орналасады. Бұл қабаттың қалыңдығы 3—4 мм-дей болады. Плазмалемма негізгі атқаратын қызметі: қорғаныштық, өткізгіштік және тасымалдаушы. Тасымалдаушы плазмалемма сулардың, иондардың және молекулалардың сыртқы ортадан жасушаға өтуін және кері өтуін реттеп отырады. Зат алмасу процесінде жасушада пайда болған қорытылған заттар да осы плазмалемма арқылы сыртқа шығарылып отырады. Плазмалемманың сыртқы бетіне рецепторлық ферменттер орналасады, олар жасушаның күйін басқа көрші жасушаларға жеткізіп тұрады. Плазмалемма жасушаның бөліну процесінде маңызды рөл атқарады. Оның сыртында микротүтікшелер, талшықтар сияқты әр түрлі өсінділер болады.\r\n\r\n \r\n\r\nПлазмалемманың тасымалдаушы қызметі\r\n\r\n Үлкен молекулалар жай өтеді де, кіші молекулалар жылдам өтеді. Ең жылдам өтетін су және оның құрамындағы ерітінділер екен. Егер эритроцитті өзінің цитоплазмасынан гөрі шоғырлануы аз тұзды ерітіндіге салсақ, онда сыртқы ортадан су жасушаға көп енеді де жасушаның көлемі өсіп, оның сыртқы мембранасы жарылып кетеді. Керісінше, егер эритроцитті шоғырлануы көп тұзды суға салсақ, онда жасушадағы су бөлініп шығады да, ол қабысып, жиырылып қалады. Клетканың сыртқы мембранасында линопротеин қабатында «порлар» болады, олар арқылы иондар және сулар өтеді. Осы мембрана арқылы К+, N+ катиондары аса жылдамдықпен жүреді. Мембрананың тасымалдау қызметі: иондар мен судың шоғырлануы көп ортадан шоғырлануы аз ортаға (пассивті тасымалдау), және керісінше, шоғырлануы аз заттың Шоғырлануы көп ортаға енуін (активті тасымалдау) реттеп отырады. Активті тасымалдау энергия жұмсау арқылы өтеді (АТФ), К+, Na+ -иондарының шоғырлануын реттеп тұратын К+, Na+—«насосы» плазмалеммаға орналасады. Осы «насостардың» жұмыстарын зерттеу үшін эритроцитті алуға болады. Бұл жасушада К+, Na+ иондарының шоғырлануы қанның плазмасына қарағанда өзгеше болады (бірақ концентрациясының жиынтығы шамалас, жасушаның сыртында және ішінде изотониялы). Белоктар, нуклеин қышқылдары, майлар, ыдырап барып мономерлер түрінде ғана плазмалеммадан өте алады.\r\n\r\n Кейбір жағдайларда макромолекулалар немесе ірі түйіршіктер жасушаға эндоцитоз процесі арқылы өтуі мүмкін. Эндоцитозды фагоцитоз жәме пиноцитоз деп екі түрге бөлуге болады: фагоцитоз процесі дегеніміз жасушалардың ірі түйіршіктерді қабылдап цитоплазмасына өткізуі. Бұл процесті бірінші рет зерттеген орыс ғалымы — И. И. Мечников. Пиноцитоз процесінде жасуша цитоплазмасына ерітінділерді қабылдайды. Плазмалемма арқылы ішінде сұйық заттары бар көпіршіктердің жасушаға өтуін пиноцинтоз деп атаймыз. Эндоцитоздың бірінші кезеңінде (адсобция) энергия жұмсалмайды. Сырттан келген көпіршіктер плазмалемманы итеріп, ойыс жасап барып өтеді немесе плазмалемма өсінділері біртіндеп жасушаға енеді, жасушаға енген көпіршіктер плазмалеммадан жеке бөлініп барып орналасады. Клеткаға түскен түйіршікті заттар лизосомадағы гидролаза ферменттер арқылы қорытылады. Пиноцинтоз процесін көптеген жасушалардан, яғни өзіне қоректік заттарды сіңіретін, мысалы ішек жасушаларынан (энтороциттер) байқауға болады. Энтороциттердің жоғарғы (апикальді) бөлімінде пиноцитоз көпіршіктері орналасады, олар жасушаға ыдырап майларды, көмірсуларды т. б. өткізіп отырады.\r\n\r\nЭНДОПЛАЗМАЛЫҚ ТОР\r\n\r\n Эндоплазмалық тор (ЭТ) клеткадағы каналдар мен қуыстардан тұратын таралған тордан тұрады, заталмасуы қарқынды жүредi, эндоплазмалық тор арқылы мембранадағы синтезделген заттар тасымалданады. Эндоплазмалық тордың орташа көлемi клетканың жалпы көлемiнiң 30-50% -ге дейiн құрайды. Эндоплазмалық тор мембранасының екi түрi бар: тегiс және бұдырлы. Тегiс мембранада май және көмiрсу алмасуына қатысатын ферменттi жүйелер орналасады. Мұндай мембраналар май бездерiнiң клеткаларында көп, ол жерде май синтезi жүредi, бауыр клеткаларында көп, ол жерде гликоген синтезi жүредi (көмiрсу немесе қант) қоректiк заттардың қорына бай клеткаларда көп (өсiмдiк тұқымдары).\r\n\r\n Бұдырлы мембраналар қызметi – рибосомада жүретiн белок синтезi. Бұдырлы мембраналар биологиялық белсендi заттар гормондар түзушi бездi және жүйке клеткаларында көп.\r\n\r\n Сонымен, эндоплазмалық тор – каналында заттар тасымалдануы жүретiн жалпы клеткашiлiк циркуляциялық (коммуникациялық) жүйе, каналдың мембраналарында клетканың тiршiлiгiн қамтамасыз ететiн көптеген ферменттер бар.\r\n\r\nКЛЕТКА ЯДРОСЫ\r\n\r\n Ядро – клетканың маңызды құрамдас бөлiгi. Клетка ядроларда гендер орналасқан ДНҚ бар. Осыған орай ядро 2 негiзгi қызмет атқарады:\r\n\r\n1) генетикалық информацияны сақтап, ұрпақтан ұрпаққа беру;\r\n\r\n2) заталмасу және организм дамуының процесiн реттеу.\r\n\r\n Көптеген клеткаларда 1 ядро бар. Кейде 1 клеткаларда 2-3 ядроны байқауға болады, мысалы, бауыр клеткасында. Ондаған ядролары бар көпядролы клеткаларда белгiлi.\r\n\r\nЯдроның формасы клетка формасына байланысты болады. Ядро қабықшасының кедiр – бұдырлы бетi ядроны үлкейтедi және ядро мен цитоплазманың құрылымдардың байланысын арттырады.\r\n\r\n Ядроны қабықша қаптап тұрады, олар 2 мембранадан тұрады немесе екi қабатты. Сыртқы ядролық мембранада рибосомалар орналасқан, ал iшкi мембрана тегiс. Ядро қабықшасы клетканың мембраналық жүйесiнiң 1 бөлiгi. Iшкi ядролық мембрананың өскiндерi эндоплазмалық тордың каналдарымен бiрiгiп, байланысқан каналдардың тұтас жүйесiн түзедi. Ядро және цитоплазма арасындағы заталмасу 2 жолмен жүредi. 1-ден, ядро қабырғаларында көптеген тесiктер бар, олар арқылы цитоплазма мен ядролар арасында молекулалық алмасуы жүредi. 2- ден, заттар ядродан цитоплазмаға және керi бағытта ядро қабықшасының өскiндерi мен ойыстарының жиырылуынан қозғала алады.\r\n\r\n Ядро қабықшасы ядроны цитоплазмадан бөлiп тұрады және ядроның iшкi ортасының – ядро шырынының болуын қамтамасыз етедi. Ядро шырынының құрамына ферменттер, рибосомаларды және хромосоманың құрылымдық белоктары кiредi. Сондықтан бүге, ядрошырынында бос нуклеотидтер, аминқышқылдар, ядрошық және хроматин қызметiнiң өнiмдерi бар.\r\n\r\n Хроматин деп ядроның барлық құрылымын және гранула, дөңбектерiн айтады.(грекше chroma — түс), олар кейбiр бояғыштармен қарқынды боялады. Генетикалық белсендi емес хроматин бар – ол гетерохроматин (грекше heteros — әртүрлi) генетикалық жағынан белсендi емес, хроматиннiң әртүрлi жәрежедегi спиральданған бөлiгiнен түзiледi. Гетерохроматин және дамудағы ерте немесе өте ерте кезеңде қолданылған, немесе «жұмысқа әлi кiрiспеген» гендерден құралады.\r\n\r\n Генетикалық белсендi хроматин – эухроматин (грек eu -толық) толығымен диспиральданған және жарық микроскоппен көрiнбейдi. Хроматиннiң эухроматиндi бөлiктiң құрамына өнiмдерiне нақты клетканың құрылысы барлық ерекшелiгi мен функциональдi белсендiлiгi кодтанған гендер кiредi.\r\n\r\nЯдроға тән тағы бiр құрылым – ядрошық. Ол ядрошықтарына батып тұрған толық домалақ дене. Әртүрлi клеткалар ядросында, және 1 клетканың ядросында оның функциональдi күйiне тәуелсiз ядрошық саны 1 ден 507 және одан да көп болуы мүмкiн. Бөлiнген кезде олар жойылып, бiткеннен кейiн ол қайтадан түзiледi.\r\n\r\nРИБОСОМАЛАР\r\n\r\n Рибосомалар – екi әртүрлi бөлiктерi – субьбiрлiгi бар органоидтар. Рибосомалар дөңгелек, диаметрi 15,0-35,0 нм. Олардың құрамына бiрдей мөлшерiнде белок пен РНҚ бар. цитоплазмада рибосомалар бос немесе эндоплазмалық тор мембранасының сыртқы бетiн (бұдырлы мембрана) және ядроның сытрқы қабықшасында орналасады. Синтезделетiн белок түрiне байланысты рибосомалар «бiр – бiрден жұмыс жасай алады» немесе комплекстерге бiрiгедi – полирибосомалар. Мұндай комплексте рибосомалар ұзын а-РНҚ –молекуласымен байланысады.\r\n\r\nРибосомаларды (р-РНҚ) ядрода кейбiр хромосоманың ДНҚ молекуласында синтезделедi.\r\n\r\nГОЛЬДЖИ КОМПЛЕКСі\r\n\r\n Гольджи комплексiнiң негiзгi құрылымдық элементi – мембрана, ол ұзын, сопақша цистерналар, үлкен вакуольдер немесе майда көпiршiктер түзiледi. Гольджи комплексi белокты сөл бөлетiн клеткаларда, нейрондарда, овоциттерде жақсы дамыған. Гольджи комплексiнiң цистерналары эндоплазмалық тор каналдарымен байланыстырады. Эндоплазмалық тор мембраналарында синтезделген белоктар, полисахаридтер, майлар Гольджи комплексiне тасымалданып, оның құрылымының iшiне жиналады және не бөлiнуге дайын, немесе клетканың тiршiлiк пройесiнде пайдалануға дайын сөп түрiнде оралып – «буылады».\r\n\r\nМИТОХОНДРИЯЛАР\r\n\r\n Митохондриялар – бiрклеткалы және көпклеткалы организмнiң барлық эукариотты клеткаларында болатын органоидтар. Олардың формалары әртүрлi – дөңгелек, сопақша және цилиндрлiк дене, жiпше түрiнде де болады. Олардың мөлшерi 0,2-1,0 мкм диаметрi, және 7 мкм –ге дейiн ұзындықта болады. Әртүрлi ұлпаларда митохондрия саны бiрдей емес және клеткаларының функциональдi белсендiлiгiне тәуелдi синтетикалық процестер қарқынды жүретiн мысалы, бауырда және энергия шығыны мол жерлерде олар көп (мыс, жақсы ұшатын құстардың көкiрек бұлшықеттерiнде).\r\n\r\n Митохондриялар эндоплазмалық тор мембранасын тығыз байланысқан, олардың каналдары митохондрияларда ашылады. Митохондриялар саны бөлiнуiмен артады. Митохондрия қабырғасы 2 мембрана – сыртқы немесе iшкi мембранадан тұрады. Сыртқы мембрана тегiс, iшкi мембранадан органоид iшiне кристалар кiредi. Криста мембранада энегия алмасуына қатысқан көптеген ферменттер орналасады. Криста саны клеткалар қызметiне байланысты. Бұлшықет митохондрияда олар өте көп, олар органоидтың iшкi қуысын толтырып тұрады. Митохондрияның негiзгi қызметi – энергияның универсальдi көзi – АТФ синтезi.\r\n\r\nЛИЗОСОМАЛАР\r\n\r\n Лизосомалар (грек lysis- ерiту және soma — дене) – мембранамен қапталған, диаметрi 0,4 мкм болатын кiшкентай сопақша денешiктер. Лизосомаларда ферменттердiң 30 дан аса түрлерi бар, олар белоктарды, нуклеин қышқылын, полисахаридтi және басқа заттарды ыдырату қабiлетi бар. Ферменттер көмегiмен заттың ыдырауын лизис деп атады. Осымен органоид атауы да байланысты. Лизосомалар не Гольджи комплексiнiң құрылымдарынан, не эндоплазмалық тордан түзiледi.\r\n\r\n Олар пиноцитоз немесе фагоцитоз вакуольiне жақындап, олардың қуысына өзiнiң затын құяды. Сонымен, лизосоманың ең негiзгi қызметi – қоректiк заттардың клеткашiлiк қорытылуына қатысу. Сондықтан бүге лизосомалар клетканың өлген жағдайында, эмбриондық дамуында және т.б құрылымдарын бұзу қасиетi бар.\r\n\r\nКЛЕТКА ОРТАЛЫҒЫ\r\n\r\n Клетка орталығы бiр –бiрiне бұрыш жасап орналасқан екi кiшкене цилиндр тәрiздi денелерден тұрады. Олар центриолдар деп аталады. Центриол қабырғалары микротүтiкшелер бар. Центриолдар цитоплазманың өзiн -өзi жасаушы органоидтарына жатады. Клетка орталығы клеткалық бөлiнуде маңызды роль атқарады.\r\n\r\nСұрақтар:\r\n