СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ: Органеллы

Органеллы - постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток микроструктуры, выполняющие жизненно важные функции.

Классификация органелл. 

Различают мембранные и немембранные орга­неллы. Мембранные органеллы представлены цитоплазматической сетью (эндоплазматическим ретикулумом), пластинчатым комплексом (аппаратом Гольджи), митохондриями, лизосомами, пероксисомами(К категории мембранных структур также относят ядерную оболочку (кариолемму), плазмолемму вместе с ее производными - эндоцитозными вакуолями.). К немембран­ным органеллам относят рибосомы (полирибосомы), клеточный центр и элементы цитоскелета (микротрубочки, микрофиламенты и промежуточ­ные филаменты).

Мембранные органеллы

Структурно-химическая характеристика мембран клеток

К клеточным мембранам относятся плазмолемма, кариолемма, мембраны митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, лизосом, перок-сисом. Общей чертой всех мембран клетки является то, что они представля­ют собой тонкие (6-10 нм) пласты липопротеидной природы (липиды в комплексе с белками) (рис. 5). Основными химическими компонентами клеточных мембран являются липиды (40 %) и белки (60 %); кроме того, во многих мембранах обнаружены углеводы (5-10 %).

К липидам относится большая группа органических веществ, обладаю­щих плохой растворимостью в воде (гидрофобность) и хорошей раствори­мостью в органических растворителях и жирах (липофильность). Состав ли-пидов в разных мембранах неодинаков. Например, плазматическая мембра­на в отличие от мембран эндоплазматической сети и митохондрий обога­щена холестерином. Характерными представителями липидов, встречающих­ся в клеточных мембранах, являются фосфолипиды (глицерофосфатиды), сфингомиелины и из стероидных липидов - холестерин.

Особенностью липидов является разделение их молекул на две функ­ционально различные части: гидрофобные неполярные, не несущие зарядов («хвосты*), состоящие из жирных кислот, и гидрофильные, за­ряженные полярные «головки». Это определяет способность липидов само­произвольно образовывать двухслойные (билипидные) мембранные струк­туры толщиной 5-7 нм.

Мембраны различаются и набором белковых молекул. Многие мембран­ные белки состоят из двух частей - участков, богатых полярными (несущи­ми заряд) аминокислотами, и участков, обогащенных неполярными ами­нокислотами: глицином, аланином, валином, лейцином. Такие белки в липидных слоях мембран располагаются так, что их неполярные участки как бы погружены в «жирную» часть мембраны, где находятся гидрофобные участки липидов. Полярная (гидрофильная) же часть этих белков взаимо­действует с головками липидов и обращена в сторону водной фазы. Эти белки как бы пронизывают мембрану, их называют интегральными белка ми мембран Кроме интегральных белков, существуют белки, частично встроенные в мембрану, - полуинтегральные и примембранные, не встро­енные в бшшпидный слой. По биологической роли белки мембран можно разделить на белки-ферменты, белки-переносчики, рецепторные и струк­турные белки.

Углеводы мембран входят в их состав не в свободном состоянии, они связаны с молекулами липидов или белков. Такие вещества называются соответственно гликолипидами и гликопротеидами. Количество их в мемб­ранах обычно невелико.

Рис. 5.  Строение    клеточной мембраны (схема)

1 - липиды, 2 - гидрофобная зона бислоя липидных молекул, 3 - ин­тегральные белки мембраны, 4 - полисахариды гликокаликса

Как бы ни бьшо велико различие между мембранами по количеству и составу их липидов, белков и углеводов, мембраны обладают рядом общих свойств, определяемых их основной структурой. Все мембраны являются барьерными структурами, резко ограничивающими свободную диффузию веществ между цитоплазмой и средой, с одной стороны, и между матрик-сом и содержимым мембранных органелл, с другой. Особенность же специ­фических функциональных нагрузок каждой мембраны определяется свой­ствами и особенностями белковых компонентов, большая часть из которых представляет собой ферменты или ферментные системы. Большую роль в функционировании мембран играют гликолипиды и гликопротеиды над-мембранного слоя.