У цитології - це відносно невеликі внутрішньоклітинні органели, мембрано-захищені сумки, в яких запасаються або транспортуються поживні речовини. Везикула відокремлена від цитозолю мінімальним ліпідним шаром. Мембрана везикули віддаляє її від цитоплазми схожим чином, як цитоплазматическая мембрана відгороджує клітку від зовнішнього середовища. Коли вони відокремлені від цитоплазми всього одним ліпідним шаром, везикули називаються однопластінчатимі. Так як везикула відгороджена від цитоплазми, внутрівезікулярние речовини можуть бути зовсім іншими, ніж цитоплазматические. Везикула може приєднатися до зовнішньої мембрані, сплавитися з нею і випустити свій вміст в простір поза клітиною. Так може відбуватися процес виділення. Везикула - це базисний інструмент клітини, що забезпечує метаболізм і транспорт речовини, зберігання ферментів також як справжній хімічно інертний відсік. Також везикули грають роль в підтримці плавучості клітини. Деякі везикули здатні утворюватися з частин плазматичноїмембрани.
види везикул
Транспортні везикули можуть переміщувати молекули між внутрішніми локаціями клітини, наприклад переносити білки з ЕПР в апарат Гольджі. Наприклад, екзоцітозний і ендоцітозного бульбашки
Синаптичні везикули знаходяться в пресинаптичних межах в нейронах і складують нейромедіатори.
Газові везикули виявлені у архей, бактерій і планктонних організмів, зокрема водоростей і, можливо, контролюють вертикальну міграцію у останніх, за допомогою регулювання газової складової, забезпечуючи тим самим плавучість і можливість отримання максимальної сонячної енергії.
Матричні везикули знаходяться всередині позаклітинного простору, або на матриксе. Вони були відкриті за допомогою електронної мікроскопії Кларком Андерсеном і Ермано Бонучі. Ці клітинно-вторинні везикули спеціалізуються на ініціації биоминерализации на матриксе в різних тканинах, таких як: кісткова, хрящова, а також в дентині. Зазвичай, протягом мінералізації велика кількість приходять іонів кальцію і фосфатів супроводжується апоптозом клітини.
Тельця Вейбеля-Паладе - особливі везикули в клітинах судинного ендотелію, які містять фактор фон Віллебранда і P-селектин і секретують їх в разі активації ендотелію при пошкодженні тканини. Можуть бути сферичної, овальної або довгастої форми.
Особливі цитоплазматичні включення в ендотеліальних клітинах були виявлені в 1964 році і названі по іменах відкрили їх вчених: швейцарського анатома Евальда Вейбеля і румунського фізіолога Джорджа Еміля Паладе. Джордж Паладе став лауреатом Нобелівської премії з фізіології в 1974 році за відкриття секреторного клітинного шляху.
Тельця Вейбеля-Паладе служать для зберігання синтезованих клітиною білків, які можуть бути швидко секретувати з клітки при її активації. У везикулах містяться два основних білка: фактор фон Віллебранда і P-селектин. Фактор фон Віллебранда - олігомерного білок, який є важливим компонентом згортання крові. P-селектин - мембранний білок, що відноситься до білків клітинної адгезії. Він служить лігандом для лейкоцитів крові і грає важливу роль в секвестрації лейкоцитів на ділянці пошкодження і, таким чином, є компонентом клітинної системи запалення. Крім цього, в везикулах знаходяться також в якості мінорних компонентів інтерлейкін-8, еотоксін-3, ендотелін-1, ангіопоетіна-2, остеопоетін і деякі інші білки.
Меланосоми - це органела, що міститься в клітинах царства тварин, що містить меланін та інші світло-поглинаючі пігменти.
Клітини, що містять меланосоми, називаються меланоцитами.
Меланосоми будують липидную мембрану в основному у вигляді колбасоподобних або сигароподібних форм. Форма залежить від виду, а також від типу меланоцитів.
Синтез меланіну являє собою складний багатоступінчастий процес, який відбувається в меланоцитах, клітинах базального шару епідермісу. Пігменти накопичуються в особливих органелах - меланосомах. За дендритних відростків меланоцитів меланосоми поступово мігрують в сусідні кератиноцити і, таким чином, розподіляються в епідермісі, визначаючи колір шкіри. В ході природної десквамації пігментсодержащіе клітини поверхневого рогового шару поступово віддаляються. Повний життєвий цикл пігментсодержащіе клітини становить приблизно 28 днів.
Меланогенез. роль ферментів
Амінокислота тирозин є вихідним пунктом біосинтезу меланіну. Тирозин перетворюється в еумеланін і феомеланін за участю ферментів:
тирозинази - її активність визначає кількість синтезованого пігменту
TRP1 і TRP2, які беруть участь в утворенні еумеланін і впливають, таким чином, на інтенсивність забарвлення шкіри.
Расові відмінності в кольорі шкіри пов'язані не з кількістю активних меланоцитів, а з характером переважаючого пігменту, його кількістю і рівнем накопичення максимальної кількості меланосом:
поверхневі шари епідермісу - у представників африканської раси,
середні шари епідермісу - у європеоїдної раси,
проміжне положення - у монголоїдної раси.
Під час вагітності слід захищати шкіру від УФ-променів. При виборі сонцезахисних засобів слід зупинятися на препаратах з механічними фільтрами на основі діоксиду титану або оксиду цинку. Хімічні фотофільтри пропускають видиму частину спектра і не перешкоджають розвитку хлоазми.
Систематичне місцеве застосування осветляющих коштів забезпечує ефективну профілактику порушень пігментації. При цьому слід мати на увазі можливу токсичність компонентів осветляющих засобів: гідрохінон при нанесенні на шкіру досить швидко всмоктується в кров. Тому застосування осветляющих коштів на основі гідрохінону під час вагітності неприпустимо.
Міофібрили - органели клітин м'язів, що забезпечують їх скорочення. Служать для скорочень м'язових волокон. Миофибрилла - ниткоподібна структура, що складається з саркомерів. Кожен саркомер має довжину близько 2 мкм і містить два типи білкових філаментів: тонкі міофіламенти з актину і товсті філаменти з міозину. Межі між филаментами складаються з особливих білків, до яких кріпляться ± кінці Актинові філаментів. Міозіновие філаменти також кріпляться до кордонів саркомера за допомогою ниток з білка тітін. З Актинові філаменти пов'язані допоміжні білки - небулін і білки тропонин-тропоміозинового комплексу.
У людини товщина міофібрил становить 1-2 мкм, а їх довжина може досягати довжини всієї клітини. Одна клітина містить зазвичай кілька десятків міофібрил, на їх частку припадає до 2/3 сухої маси м'язових клітин.
Пероксисомах - обов'язкова органела еукаріотичної клітини, обмежена мембраною, яка містить велику кількість ферментів, які каталізують окислювально-відновні реакції. Має розмір від 0,2 до 1,5 мкм, відокремлена від цитоплазми однієї мембраною.
Набір функцій пероксисом розрізняється в клітинах різних типів. Серед них: окислення жирних кислот, фотодихання, руйнування токсичних сполук, синтез жовчних кислот, холестерину, а також ефіросодержащіх ліпідів, побудова мієлінової оболонки нервових волокон, метаболізмі фетановой кислоти і т. Д. Поряд з мітохондріями пероксисоми є головними споживачами O2 в клітці.
У пероксисомах зазвичай присутні ферменти, що використовують молекулярний кисень для відщеплення атомів водню від деяких органічних субстратів з утворенням перекису водню:
Каталаза використовує утворюється H2 O2 для окислення безлічі субстратів - наприклад, фенолів, мурашиної кислоти, формальдегіду та етанолу:
Цей тип окислювальних реакцій особливо важливий в клітинах печінки і нирок, пероксисоми яких знешкоджують безліч отруйних речовин, що потрапляють в кровотік. Майже половина надходить в організм людини етанолу окислюється до ацетальдегіду цим способом. Крім того, реакція має значення для детоксикації клітини від самої перекису водню.
Нові пероксисоми утворюються найчастіше в результаті поділу попередніх, як мітохондрії і хлоропласти. Вони, однак, можуть формуватися і de novo з ЕПР, не містять ДНК і рибосом, тому висловлені раніше припущення про їх ендосімбіотіческом походження необгрунтовані.
Всі ферменти, що знаходяться в пероксисомах, повинні бути синтезовані на рибосомах поза нею. Для їх перенесення з цитозолю всередину органели мембрани пероксисом мають систему виборчого транспорту.
Відкрито бельгійським цитологом Християном де Дювом в 1965.
Схематичне представлення клітинного ядра, ендоплазматичного ретикулума і комплексу Гольджі.
Ядро клітини.
Пори ядерної мембрани.
Гранулярний ендоплазматичнийретикулум.
Гладкий ендоплазматичнийретикулум.
Рибосоми на поверхні шорсткогоЕПР.
макромолекули
Транспортні везикули.
Комплекс Гольджі.
Цис-Гольджі
Транс-Гольджі
цистерни Гольджі
Що являють собою ядерця? Чому ядерця в ядрі клітини періодично з'являються і зникають?
Ядерця - щільні, округлі, не обмежені мембраною ділянки ядра, в яких відбувається синтез рРНК і їх об'єднання з молекулами білків, що призводить до утворення субодиниць рибосом. Ядерця з'являються тільки в тих ділянках ядра, де синтезуються молекули рРНК і формуються субодиниці рибосом. Після завершення збирання субодиниць ядерця зникають.
Ядро знаходиться всередині ядра клітини, і не має власної мембранної оболонки, проте добре помітно під світловим і електронним мікроскопом.
Воно являє собою щільне округле тільце, занурена в ядерний сік. В ядрах різних клітин, а також в ядрі однієї і тієї ж клітини в залежності від її функціонального стану число ядерець може коливатися від 1 до 5-7 і більше. Кількість ядерець може перевищувати число хромосоми в наборі; це відбувається за рахунок виборчої редуплікаціі генів, що відповідають за синтез р-РНК. СКЛАДАЄТЬСЯ ядерця ІЗ
Основною функцією ядерця є синтез рибосом. У геномі клітини є спеціальні ділянки, так звані ядерцеві організатори, містять гени Хвороби, навколо яких і формуються ядерця. У полісом відбувається синтез рРНК РНК полімеразою I, її дозрівання, збирання рибосомних субчастиц. У полісом локалізуються білки, які беруть участь в цих процесах. Деякі з цих білків мають спеціальну послідовність - сигнал ядерцеву локалізації. Слід зазначити, найвища концентрація білка в клітині спостерігається саме в полісом. У цих структурах було локалізовано близько 600 видів різних білків, причому вважається, що лише невелика їх частина дійсно необхідна для здійснення ядерцевих функцій, а інші потрапляють туди неспецифічно.
Ядерця є тільки в неделящихся ядрах, під час мітозу вони зникають внаслідок спирализации хромосом і виходу всіх раніше утворених рибосом в цитоплазму, а після завершення поділу виникають знову.
Ядро не є самостійною структурою ядра. Воно утворюється навколо ділянки хромосоми, в якому закодована структура р-РНК. Ця ділянка хромосоми-ген-носить назву ядерцевого організатора (ЯО), і на ньому відбувається синтез р-РНК за участю РНК-полімерази.
Крім накопичення р-РНК, в полісом формуються субодиниці рибосом, які потім переміщуються в цитоплазму і, об'єднуючись за участю катіонів Ca2 +, формують целостностние рибосоми, здатні брати участь в біосинтезі білка.
Таким чином, ядерце - це скупчення р-РНК і рибосом на різних етапах формування, в основі якого лежить ділянка хромосоми, що несе ген - ядерцевих організатор, що містить спадкову інформацію про структуру р-РНК.
Ядро - не самостійна структура або органоид. Воно - похідне хромосоми, один з її локусів, активно функціонує в інтерфазі.
У процесах синтезу клітинних білків ядерце клітини є місцем утворення рибосомних РНК і рибосом, на яких відбувається синтез поліпептидних ланцюгів.
Мікрофотографія клітинного ядра з ядерцем.
Під електронним мікроскопом в полісом виділяють кілька субкомпартментов. Так звані фібрилярні центри оточені ділянками щільного фибриллярного компонента, де і відбувається синтез рРНК. Зовні від щільного фибриллярного компонента розташований гранулярний компонент, який представляє собою скупчення дозріваючих рибосомних субчастиц.
