1. Цитоплазма и цитозоль
2. Эндоплазматический ретикулум
3. «Укус» скорпиона
4. Аппарат Гольджи
5. Лизосомы
6. Пероксисомы
7. Список использованной литературы

P.S. Цитоплазма содержит частицы и органеллы размером от нескольких нанометров до микрометров; прозрачная жидкость, в которой расположены эти структуры, называется цитозолем.

а) Цитоплазма и цитозоль. Под клеточной мембраной находится цитоплазма, в которой плотно упакованы жизненно важные клеточные структуры. Если их удалить, останется цитозоль — жидкость, содержащая свободные органические молекулы и неорганические ионы.

б) Эндоплазматический ретикулум. Часть внутриклеточного пространства, особенно вблизи клеточного ядра, заполнена густой трехмерной сетью тонких канальцев — эндоплазматическим ретикулумом (ЭР) (рис. ниже). Стенки канальцев во многом сходны с клеточной мембраной и состоят из двух слоев, в которых находятся интегральные белки.

Общая поверхность сети чрезвычайно велика. Она может превышать поверхность клетки в 40 раз (например, в клетках печени). Просвет канальцев заполнен эндоплазматическим матриксом — водянистой средой, которая существенно отличается от цитозоля.

1. Строение эндоплазматического ретикулума. Мембрана ЭР составляет единое целое с ядерной оболочкой, так что сеть канальцев вокруг клеточного ядра сообщается с перинуклеарным пространством ядерной оболочки. При участии непрерывно изменяющегося переплетения канальцев распределяются вещества внутри клетки. На обширной поверхности ЭР находятся разнообразные ферменты, выполняющие в клеточной «машине» важные метаболические функции.

На внешней стороне мембраны значительной части эндоплазматического ретикулума размещены многочисленные рибосомы — крупные гранулы размером около 50 нм. Эту часть ЭР называют гранулярным, или шероховатым, ретикулумом. Рибосомы состоят из рибонуклеиновых кислот и белков. Их задача — синтез новых белковых молекул. Там, где внешняя сторона мембраны лишена рибосом, ЭР называется гладким или агранулярным. Здесь синтезируются липиды и происходят другие ферментативные процессы.

в) «Укус» скорпиона. Студенты-медики 4-го семестра Райнер и Флориан, путешествуя по Сахаре, для защиты от ветра выбрали место ночлега у подножия большой песчаной дюны. Когда утром Флориан стал надевать ботинки, стоявшие возле его спального мешка, он внезапно ощутил резкий укол в ступню. Инстинктивно выдернув ногу из ботинка, он успел заметить скрывшегося в песке бледно-желтого скорпиона размером с большой палец. Одновременно студент почувствовал усиление боли, и его охватил страх.

1. Патофизиология. Яды скорпионов, в том числе желтого скорпиона (Leirus quinquestriatus), представляют собой смесь небольших белковых молекул, взаимодействующих с белками биологических мембран. Эти токсины (например, ибериотоксин) блокируют ионные каналы (Ca²⁺-активируемые калиевые каналы, потенциалзависимые натриевые каналы и т. д.), нарушая клеточные функции. Особенно сильно страдает распространение импульсов в нервной системе. К тому же другие компоненты ядовитой смеси повышают проницаемость стенок кровеносных сосудов, так что вода выходит из сосудистого русла (появляются отеки).

2. Симптомы. Через несколько минут у Флориана возникла сильная боль, нога опухла и покраснела (воспалительный отек). Сердце стало сокращаться нерегулярно (аритмия сердца). Флориан побледнел (сужение сосудов кожи) и взмок от пота (симпатический тонус), возникла угроза потери сознания (нарушение функции синапсов в головном и спинном мозге).

3. Лечение. Райнер не потерял самообладания. Заметив признаки шока (учащенный неравномерный пульс, влажный лоб, нарастающую спутанность сознания), он сразу же сделал другу внутривенное вливание изотонического раствора хлористого натрия и инъекцию диазепама (седативное, противотревожное средство) из аптечки неотложной помощи.

Затем немедленно проветрил джип, разместил друга на заднем сиденье и повез его в ближайший населенный пункт в оазисе. Там Флориану были сделаны дополнительные инъекции, обеспечена поддерживающая сердце медикаментозная терапия (анти-аритмические средства), введены диуретики, чтобы устранить скопление воды в тканях мозга (предотвратить отек мозга) и в легочных альвеолах (не допустить отека легких). Эта симптоматическая терапия спасла ему жизнь. Через неделю Флориан снова сидел в джипе рядом со своим другом Райнером.

г) Аппарат Гольджи. Аппарат Гольджи можно считать «близким родственником» ЭР. Он состоит из цистерн — свободных от рибосом плоских мембранных мешочков, уложенных стопками у полюса клеточного ядра. Аппарат Гольджи (рис. выше) особенно хорошо развит в секреторных клетках. Он расположен на той стороне клетки, где из нее выделяется соответствующее вещество.

Аппарат Гольджи и ЭР интенсивно сообщаются друг с другом. От ЭР постоянно отпочковываются мелкие транспортные везикулы (ЭР-везикулы), чтобы вскоре объединиться с аппаратом Гольджи. Таким образом вещества переходят из ЭР в аппарат Гольджи.

д) Лизосомы. Эти пузырьковидные (везикулярные) образования отпочковываются от цистерн аппарата Гольджи и затем распределяются по всей цитоплазме. Они функционируют в качестве внутриклеточной пищеварительной системы, переваривая поврежденные структуры самой клетки, экзогенные питательные частицы и нежелательный чужеродный материал, например бактерии. Размеры лизосом значительно варьируют. Поскольку их диаметр составляет 250-750 нм, они различимы в лабораторном световом микроскопе хорошего качества. Каждая лизосома окружена мембраной -классическим липидным бислоем.

В лизосомах много мелких гранул размером 5-8 нм. Это скопления более чем 40 пищеварительных ферментов (гидролаз). Они способны расщеплять белки до аминокислот, гликоген до глюкозы, а жиры до жирных кислот и глицерина.

Непосредственная функция мембраны лизосом — предотвращение прямого контакта гидролитических ферментов с внутренними структурами клетки. Иначе последовало бы самопереваривание и гибель клетки. Вместе с тем в нормальных физиологических условиях ферменты лизосом могут использоваться для расщепления собственных полимеров клетки.

При этом из длинных цепей крупных молекул образуется множество мелких молекул сахаров и аминокислот, которые могут быть удалены из клетки с помощью специфических механизмов или же участвовать в регуляции клеточного объема в качестве осмотически активных частиц.

е) Пероксисомы. Несмотря на их сходство с лизосомами, пероксисомы имеют два важных отличия.

- Отделяются не от аппарата Гольджи, а от гладкого ЭР либо образуются путем самовоспроизведения.

- Содержат не гидролазы, а оксидазы. Под действием этих ферментов при разрушении нежелательного органического материала возникает побочный продукт с высокой реакционной способностью, а именно перекись водорода (H₂O₂). С участием каталазы, одного из окислительных ферментов пероксисом, H₂O₂ окисляет чужеродные вещества, которые могут быть опасными для клетки.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Ядро клетки как ее библиотека - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.6.2024