Морфология, локализация, строение митохондрий.

Цитоплазма(цитозоль). Хим. состав цитоплазмы.

Особенности строения прокариот(см.7). Гипотезы происхождения прокариот и их компарментов.

Цитоплазма эукариотических клеток имеет следующий состав: вода занимает 80%, белок около 10%, ДНК 0,4%, РНК 0,7%, липиды около 2%, неорганические соли 1% и остальные соли 1%.Цитоплазма – внутренний компонент клетки без ядра. Строение цитоплазмы подразделяют на три части:органоиды, включения и гиалоплазма (основная жидкая фаза клетки – цитозоль). Органоиды – обязательные для любой клетки компоненты. Включения – необязательные компоненты, которые являются либо отложениями запасных веществ, либо скоплением продуктов метаболизма.

Гиалоплазма (лат. – прозрачный) – истинная внутренняя среда клетки. Сложный состав. По консистенции приближается к гелю. Гели – структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсной средой. Частицы дисперсной фазы соединены между собой в рыхлую пространственную структуру, что лишает систему текучести. Гель цитоплазмы относится к тиксотропным гелям, которые под воздействием внешних условий, которые могут менять свое агрегатное состояние и переходить в менее вязкую фазу, которая называется золь. Организуют цитоплазму структуры цитоскелета. Наибольшая роль принадлежит микротрубочкам.

Гиалоплазма выполняет:

1) Синтез и отложение запасных полисахаридов, накопление липидов.

2) Место протекания гликолиза и синтеза АТФ.

3) Место биосинтеза. Активация аминокислот с помощью специфических ферментов и связывания их с транспортными РНК.

4) В гиалоплазме происходит модификация ферментов, которая приводит к изменению функций и структуры белков.

5) Место локализации всех строительных блоков биомембран, а также всех промежуточных метаболитов.

6) Локализация всех неорганических соединений, причем концентрация неорганических веществ строго детерминирована и регулируется органоидами клетки.

Все без исключения клеточные мембраны построены по общему принципу: тонкие липопротеидные пленки, состоящие из двойного слоя липидных молекул, в который включены молекулы белка.В весовом отношении, в зависимости от типов мембран, на долю липидов приходится от 25% до 60%, а на долю белков от 40% до 70%.

Углеводы – необязательный компонент биомембран. От 2% до 10%.

Митохондрии как внутриклеточные органоиды были открыты ученым Альтманом в 1848 году. Альтман же и их окрасил. Основная функция митохондрий – синтез АТФ, дающий энергия для всех жизненных процессов. Митохондрии встречаются практически у всех эукариотических клеток, кроме двух видов паразитических амеб. Митохондрии являются подвижными пластичными органоидами, они могут объединяться в гигантские структуры и наоборот – разрушаться. Совокупность всех митохондрий в клетке – хондрион. Размеры варьируют от 1 до 10 мкм. Форма чрезвычайно разнообразна. Но несмотря на разнообразие форм и размеров, для всех митохондрий характерен единый тип строения. Митохондрия состоит из двух мембран, наружной и внутренней, меж которыми находится межмембранное пространство, которое по сути является протонным резервуаром. Внутри – митохондриальный матрикс.

Наружная мембрана характеризуется большим количеством транспортных белков.эти белки имеют специфическое название порины. Они образуют широкие гидрофильные каналы в бислое липидов, которые пропускают молекулы с молекулярной массой до 10000 Дальтон. На наружной мембране имеются ферменты, которые превращают липиды в реакционно способные соединения. Соотношение белков к липидам составляет примерно 0,88, т.е. белков менее 20%. Из физических свойств можно отметить, что наружная мембрана может только необратимо растягиваться. Внутренняя мембрана легко сморщивается и растягивается. Она образует многочисленные складки, которые называются кристы. Площадь внутренней мембраны почти в пять-семь раз больше, чем в наружной. Кристы бывают двух типов – пластинчатые в клетках многоклеточных животных и растений; трубчатые в тканях синтезирующих ферменты.Степень развития крист, их количество определяется функциональной значимостью клетки. На внутренней мембране очень низок уровень холестерина. Много особого фосфолипида кардио чего-то там и большое количество насыщенных жирных кислот. Благодаря этому мембрана имеет малую проницаемость. При суммарном подсчете и вычислении соотношения белков и липидов получим, что белков 75%, а липидов 25%.

Белки цепи переноса электронов;Грибовидные тельца с АТФ-синтетазой; Специфические транспортные белки, регулирующие перенос метаболитов вматрикс митохондрий и из матрикса.

Межмембранное пространство или протонный резервуар. По химическому составу почти идентиченцитозолю. Содержится только несколько ферментов для обеспечиванияреациифосфорилирования.

Матрикс – высоко концентрированная смесь более чем из ста компанентов, большинство из которых – это ферменты цикла Кребса (карбоновых кислот). Здесь же располагаются кольцевые молекулы, митохондриальная ДНК, тРНК, иРНК и митохондриальные рибосомы с константой седиментации от 5 до 75 s