Цитоплазма

физични свойства, химичен състав и строеж[w]

Компоненти: Хиалоплазма, цитоскелет, мембранни и немембранни компоненти

Физични свойства

  • Агрегатно състояние – в зависимост от количеството на водата
  • Коефициент на светлинно пречупване – между коефициентите на пречупване на водата и стъклото
  • Относително тегло – от 1.01 до 1.06
  • Вискозитет – близък до водния
  • Еластичност
  • Самостоятелно движение (кръгово, струисто, фонтанно)
    видео: в епидермални клетки, в паренхимни клетки

Химичен състав

  • Неорганични вещества
    • Вода 60-95%, при анабиоза намалява до 10-15%
    • Минерални соли 5%
  • Органични вещества
    • Конституционни съединения (метаболитно активни):
      • белтъци – 60%
        • прости белтъци (протеини) – само от полипептидни вериги
        • сложни белтъци (протеиди) – нуклеопротеиди, гликопротеиди, липопротеиди
      • нуклеинови киселини – 10%
        РНК: иРНК, тРНК, рРНК

      • липиди – 20%
        • фосфолипиди
        • гликолипиди
      • въглехидрати – 15%
        • моно- и дизахариди – разтворими във вода
        • полизахариди – неразтворими или слаборазтворими във вода
    • Ергастични вещества
      • Резервни вещества – обикновено пакетирани във вакуоли или гранули
      • Крайни метаболити

Строеж

  • Плазмалема (клетъчна мембрана) – с дебелина 10 nm [w]
  • Тонопласт (вакуолна мембрана) – с дебелина 10 nm
  • Мезоплазма (цитозол)[w]
    • Хиалоплазма [w]
      • Колоидна система от белтъци, нуклеинови киселини, полизахариди, липиди ….
      • Променя агрегатното си състояние съгласно свойствата на колоидните разтвори – между зол и гел.
      • Основна структура за протичането на биохимичните процеси и вътреклетъчен транспорт.
    • Цитоскелет [w]
      [видео]

      • Функции на цитоскелета

        • Осъществява транспорта в цитплазмата и нейното видимо движение
        • Придава формата на клетката и свързва всички органели
        • Образува делителното вретено
      • Компоненти на цитоскелета
        • Актинови микрофиламенти [w]

          • Групират се в микрофибрили (димери), а те – във фибрили (полимери)
          • Придвижват и застопоряват органелите чрез съкращаване
          • Придават еластичност на цитоплазмата
          • Междуклетъчни контакти
        • Тубулинови тръбички (микротубули) [w]
          • Състоят се от алфа- и бета- тубулини, подредени като димери. По-широки и стабилни са от филаментите, в сечение са 25 nm
          • Поддържат формата на клетката и придвижват органели чрез разграждане и синтез на тръбичките

Субмикроскопски органели в цитоплазмата


Рибозоми и едномембранни органели

  • Рибозоми[w]
    • Открити от Паладе – 1955 г. (чрез ТЕМ), наричани грануларни частици на Паладе, 15-35 nm в диаметър
    • Изпълняват транслацията на иРНК до белтъци, с участието на тРНК
    • Строеж: 2 субединици с характерен седиментационен коефициент.
      • в цитоплазмата на еукариоти: 40s и 60s, общо 80s
      • в митохондриите, хлоропластите и бактериалните клетки: 30s и 50s, общо 70s
    • Синтез: в ядърцето: еозоми (рРНК), неозоми (рибонуклеопротеиди)
    • Сглобяване в цитоплазмата непосредствено преди започване на белтъчния синтез

  • Едномембранни органели
    • Ендоплазмена мрежа (Ендоплазмен ретикулум) [w]
      • Функции
        • Транспортна
        • Синтез на липиди и мембрани
        • Постпроцесинг на полипептиди
        • Опаковка на молекули за транспорт
        • Прикрепване на рибозоми
      • Състояния
        • Гладка (агрануларна)

          синтез на липиди и полизахариди

        • Грапава (грануларна)

          с рибозоми; синтез и транспорт на протеини
    • Апарат (комплекс) на Голджи (дикциозоми) [w] [видео]
      • Състои се от няколко отделни дикциозоми с динамично положение и форма
      • Всяка дикциозома е съставена от 20-30 несвързани цистерни, които отделят вакуоли от краищата си.
      • Дикциозомата е с проксимален (близък) край за образуване на цистерни и дистален (отдалечен) край за разпадане на цистерните.
      • Функции: обработка, кондензиране и пакетиране на продукти за транспорт
    • Лизозоми [w]
      • Вакуоли с хидролитични ензими отделяни от апарата на Голджи, pH=5
      • Вътреклетъчно смилане – разграждане на хранителни вещества и рециклиране на повредени органели
      • Участие във фагоцитозата
      • Участие в програмираната смърт на клетките
    • Сферозоми
      • Липопротеидни телца, отделяни от каналите на ендоплазмената мрежа
      • Синтез и натрупване на мазнини
    • Глиоксизоми
      • Участие в глиоксалатния цикъл (разпадане на липидите)
      • В по-голямо количество в клетките на резервните тъкани
    • Пероксизоми: участват в детоксикацията на клетката (разграждат водородния пероксид H2O2.
    • Мултивезикуларни телца (корпускули; ендозоми) [w]
      • В близост до плазмалемата
      • Участват в изграждането на клетъчната обвивка
      • Светъл матрикс с голям брой вибриращи мехурчета
    • Ломозоми: резултат от мултивезикуларните телца, напуснали протопласта

Плазмодезми

  • Преки цитоплазмени връзки в средната ламела, образувани в телофазата, по-късно видими като пори [w]
  • До 10-20 хил. в клетка
  • Строеж: В канал образуван от плазмалема, преминава дезмотубула (тръбичка от ендоплазмената мрежа) и хиалоплазма
  • дебелина на плазмодезмите: 20 nm
  • oбщ брой в клетката: до 20 000
  • Функции
    • Преки цитоплазмени връзки
    • Междуклетъчен симпластен транспорт на вещества
    • Предаване на йонни сигнали

Транспортните системи апопласт и симпласт

  • Симпласт – система обединяваща протопластите всички свързани клетки [w]
  • Апопласт – система обединяваща всички свързани клетъчни стени и тяхното водно съдържание [w]

    Въпроси:

  1. Каква е разликата между двата основни компонента на цитоплазмата?
  2. Как строежът на рибозомите доказва ендосимбиотичната теория?
  3. Защо едномембранните компоненти нямат ендосимбиотичен произход?
  4. Кой клетъчен компонент е връзката за осъществяване на апопластния и кой – за симпластния транспорт?




Стоянов К. & Райчева Цв. 2011-2015. Анатомия и морфология на растенията. Курс за самостоятелна подготовка на студентите от ОКС бакалавър.
онлайн версия обновена на 03.09.2017 от К. Стоянов
www.botanica.gallery & www.botanica.ovo.bg

(cc) цитирането е задължително

 

Вашият коментар