Цитозоль і цитоскелет
Цитоплазма - це найважливіша складова частина клітини, до якої відноситься все її жива речовина, за винятком ядра. Термін був запропонований Страсбургером в 1882 р щоб відрізняти внеядерную частина плазми клітини від ядерної - каріоплазми або нуклеоплазми. Цитоплазма обмежена з одного боку плазматичноїмембраною, з іншого - ядерноїмембраною. У цитоплазмі розрізняють постійні універсальні структури, пов'язані з виконанням кліткою її основних функцій - органели, або органели, і тимчасові включення, які представляють запасні речовини клітини або продукти її метаболізму. У цитоплазмі присутні також спеціальні освіти, що утворюють цитоскелет клітини.
Органели, включення, інші структури занурені в основну речовину клітини - гіалоплазму або цитозоль.
Цитозоль і цитоскелет клітини
Цитозоль - це частина цитоплазми, що займає простір між мембранними органоидами. На неї припадає близько половини загального обсягу клітини. До складу цитозоля входить безліч ферментів, це складна колоїдна система, яка є істинною внутрішньої середовищем клітини.
Хімічний склад цитоплазми
Близько половини всіх білків, що утворюються в клітці, залишається в цитоплазмі як його постійних компонентів. Частина білків утворює безліч найтонших ниток филаментов (лат.filum - нитка), зібраних в волокнистий або фібрилярний (лат.fibra - волокно), клітинний скелет. Цитоскелет відсутня в бактеріальних клітинах. У клітинах еукаріот він визначає їх форму, забезпечує рух цитоплазми, активне переміщення клітинних органоїдів, він відповідає за скорочення м'язових волокон і формообразовательние процеси у зародків.
Будова микротрубочек і модель розташування елементів цитоскелету в клітці
З усіх типів руху найбільш вивчено м'язове рух. М'язові скорочення визначаються будовою особливих гігантських багатоядерних утворень, які називаються м'язові волокна. Такі освіти є вторинними, подібні структури можуть утворюватися і у рослин. Їх освіту йде двома шляхами - або при злитті одноядерних клітин, або в результаті серії ядерних поділів без утворення клітинних перегородок. Для їх позначення використовують терміни «симпласт», «плазмодій», «ценоціт». По суті, це гігантські багатоядерні клітини. У людини м'язові волокна мають товщину близько 50 мкм і довжину до 50 мм. Вони утворюються в процесі розвитку при злитті безлічі окремих клітин, ядра яких лежать прямо під плазматичноїмембраною.
Основну частину клітини заповнюють міофібрили - циліндричні елементи товщиною 1-2 мкм, які тягнуться вздовж довгої осі клітини. Міофібрили мають характерну поперечну смугастість, добре помітну в світловий мікроскоп, вона обумовлена побудовою широких темних і світлих смуг. Посередині кожної світлої смуги розташовується щільна лінія (Z-лінія або Z-диск), що відокремлює одну морфологічну одиницю саркомер (греч.sark-м'ясо, meros- одиниця) - від іншої. Дослідження молекулярної основи саркомерів і їх тонкої будови було розпочато в 50-і рр. Було з'ясовано, що міофібрили побудовані з повторюваних ансамблів товстих і тонких філаментів, які складаються з білків актину і міозину. Тонкі філаменти утворені в основному актином, товсті - миозином. Їх взаємодія з іншими білками визначає скорочення клітини. М'язове скорочення залежить від концентрації кальцію в цитозолі клітини, джерелом енергії служать молекули АТФ. У нем'язові клітинах скоротливі структури з актину і міозину утворюються лише для виконання якої-небудь спеціальної функції на короткий час.
У багатьох клітині актин становить до 5% всіх білків. Так, при поділі клітини під її мембраною з'являється поясок з актину і міозину - скоротливості кільце. У клітинах сполучної тканини в культурі утворюються так звані стресові волокна з актину. Вони допомагають клітині розпластується по субстрату і зникають при округленні клітини. Такий процес відіграє велику роль при загоєнні ран. В епітеліальних клітинах актин утворює кільцеві пучки - оперізують десмосоми, які відіграють роль у згинанні клітин. Узгоджені скорочення Актинові і міозінових філаментів створюють в клітинах водоростей і інших рослин цитоплазматические потоки.
Крім актину і міозину, важливу роль в утворенні цитоскелета клітини відіграє білок тубулін. Він утворює мікротрубочки, ансамблі яких забезпечують рух війок і джгутиків, роботу клітинного центру, який контролює розбіжність хромосом при поділі клітини, і направляють рух органоїдів в цитоплазмі. Зокрема, мікротрубочки визначають місце розташування ЕРС і апарату Гольджі в клітці.
В цілому, цитоскелет клітини відіграє провідну роль у визначенні форми і полярності, а також рухливості. Він впливає на сусідні клітини, координуючи зміна їх форми при розвитку тканин.