Цитоскелет клетки

Цитоскелет, или опорно-двигательный аппарат клет­ки, включает в себя клеточный центр (центросому) и систему опорно-сократительных филаментов и микротрубочек. Клеточный центр, или центросо­ма - это органелла общеклеточного значения, немембранного строения. Он входит в состав опорно-сократительного аппарата клетки. Клеточный центр состоит из центриолей и связанных с ними микротрубочек — центросферы. В основе строения центриоли лежат расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек, образующих полый цилиндр диаметром около 0,2 мкм. В неделящихся клетках присутствуют две центриоли. Вокруг центриоли имеются конусы схождения микротрубочек- центросфера. Перед митозом центриоль служит одним из центров полимеризации микротрубочек веретена клеточного де­ления. Центриоль — центр роста микротрубочек аксонемы ресни­чек и жгутиков. Клеточный центр — это локомоторный (двига­тельный) аппарат

Фибриллярные структуры цитоскелета состоят из микрофиламентов толщиной 5-7 нм, проме­жуточных филаментов (около 10 нм) и микротрубочек (24 нм). Микрофиламенты образованы сократительными белками. Микротрубочки формируют центриоли, реснички, жгутики и митотический аппарат делящейся клетки. Промежуточные филаменты содержат белок кератин (клетки эпителиальных тканей), десмин (мышечные ткани) и представляют собой опорные структуры клетки.

Актиновые филаменты (микрофиламенты)

Порядка 7 нм в диаметре, микрофиламенты представляют собой две цепочки из мономеров актина, закрученные спиралью. В основном они сконцентрированы у внешней мембраны клетки, так как отвечают за форму клетки и способны образовывать выступы на поверхности клетки (псевдоподии и микроворсинки). Также они участвуют в межклеточном взаимодействии (образовании адгезивных контактов), передаче сигналов и, вместе с миозином — в мышечном сокращении. С помощью цитоплазматических миозинов по микрофиламентам может осуществляться везикулярный транспорт.

Ядерный аппарат

Ядерный аппарат (ядро) — третья структурно-функциональная система клетки, со­держащая дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые обеспечивают реализацию функций ядра:

хранение и передачу наследственных свойств клетки; регуляцию обмена веществ; поддержание формы клетки.

!!!Ядро — это генетический, метаболический и формообразова­тельный центр клетки.

От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой, образованной за счёт расширения и слияния друг с другом цистернэндоплазматической сети таким образом, что у ядра образовались двойные стенки за счёт окружающих его узких компартментов. Полость ядерной оболочки называется люменом или перинуклеарным пространством.

В ядре клетки отчетливо видны следующие образования:

1. поверхностный аппарат - ядерная оболочка (кариолемма);

2. ядерный матрикс и ядерный сок (кариоплазма, нуклеоплазма);

3. глыбки хроматина (эухроматин и гетерохроматин);

4. одно или несколько ядрышек.

Поверхностный аппарат ядра представ­лен ядерной оболочкой, которая образована двумя мембранами — на­ружной и внутренней. Между ними имеется перинуклеарное про­странство. В ядерной оболочке находятся поровые комплексы и подмембранная плотная пластинка. Наружная ядерная мембрана имеет рибосомы и соединена с канальцами эндоплазматической сети, благодаря чему поверхностный аппарат ядра пред­ставляет собой единую функциональную систему, обеспечиваю­щую синтез белков и их транспорт между цитоплазмой и ядром.

Ядерный мат­рикс представляет собой систему фибриллярных белков, выпол­няющих как структурную (скелетную) функцию, так и регуляторную в процессах репликации, транскрипции, созревании молекул РНК (процессинг) и перемещении их как внутри ядра, так и за его пределами.

Кариоплазма — суб­система ядерного аппарата, аналогичная гиалоплазме. Кариоплаз­ма — второй компонент внутренней среды клетки. Она создает для ядерных структур специфическое микроокружение, обеспечиваю­щее им нормальные условия для функционирования. Благодаря наличию в ядерной оболочке поровых комплексов кариоплазма взаимодействует с гиалоплазмой.

Структурами ядра, ответственными за хра­нение и передачу наследственной информации клетки, являют­ся хромосомы, состоящие из дезоксирибонуклеопротеидов. Хромосомы целиком видны только в клетках, делящихся мито­зом. В каждой хромосоме видна первичная перетяжка (центро­мер), делящая ее на два плеча. В области первичной перетяжки находится кинетохор — место прикрепления микротрубочек ве­ретена деления. В некоторых хромосомах имеются вторичные перетяжки — ядрышковые организаторы. В них ло­кализована ДНК, ответственная за синтез рРНК. В интерфазе в зоне ядрышкового организатора образуется ядрышко. В ядрах неделящихся клеток видны только части хромосом, называемые хроматином. Эухроматин — это деконденсированные, деспирализованные участки ДНК, с которых считывается генетическая информация об аминокислотном составе белка (транскрипция). Эухроматин — функционально активная часть хромосомы. Гетерохроматин — это конденсированные, спирализованные участки ДНК. Гетерохроматин — функционально неактивные час­ти хромосомы. Гетерохроматин интенсивно окрашивается основ­ными красителями, тогда как эухроматин не обладает этим свой­ством и выглядит в виде светлых, неокрашенных участков среди глыбок гетерохроматина.

В ядре эукариотических клеток имеется одно или несколько плотных те­лец округлой формы — ядрышек, состоят из рибонуклеи­новой кислоты. Основной функцией ядрышка является синтез рибосом. В геноме клетки имеются специальные участки, так называемые ядрышковые организаторы, содержащие гены рибосомной РНК (рРНК), вокруг которых и формируются ядрышки. В ядрышке происходит синтез рРНК РНК полимеразой I, ее созревание, сборка рибосомных субчастиц. В ядрышке локализуются белки, принимающие участие в этих процессах.