Цитоплазманың химиялық құрамы, құрылысы және қызметі
Цитоплазма – плазматикалық мембранамен шектелген гиалоплазма және оргоноидтар. Ол гиалоплазма мен органоидтардан тұрады.Химиялық құрамы: 1) Бейорганикалық қосылыстар: су 70-80%,минералды тұздар 1-1,5%2) Органикалық қосылыстар: белоктар 10-20%, көмірсулар 0,2-2,0%, майлар 1-5%, нуклеин қышқылдары 0,1-2,0%, АТФ, тұздар, т.б. заттар 0,1-0,5%.
Атқаратын қызметтеріне карай цитоплазманың әрбір бөлімдері өздерінің агрегатты күйін өзгертіп отырады. Мысалы, кейбір жағдайларда тубулин-белоктарының молекулалары цитоплазмада шашырап, ал белгілі бір мезгілде жинақталып, микротүтікшелер түзеді. Микротүтікшелердің өздігінен жиналуы— қайтымды процесс. Егер де клетканың өмір сүру жағдайын өзгертсек (қысымды көбейтсек немесе клетка мембранасының өзгергіштігін өзгертсек), онда микротүтікшелер тубулин молекулаларына дейін ыдырап кетеді. .Сонымен гиалоплазмада белок молекулаларының кешені пайда болып және ыдырап отырады.
12.Плазматикалық мембрананың клеткааралық байланыстары және маманданған құрылымы.Көп клеткалы организмде клеткалар клеткааралық байланыстар арқылы бір бірімен бірігіп, топтасып тұрады. Ұрықтық ұлпаларда әсіресе дамудың ерте кезеңінде клеткалар беттерінің бір біріне жабысу арқылы байланысып тұрады. Бұл қасиет адгезия деп аталады. Адгезияның механизмі әлі толық зерттелмеген, бірақ ол мембраның липопротеидтері мен гликокаликс арасындағы болатын құбылыс. Көптеген клеткааралық байланыстарды үш топқа бөлуге болады: 1)жабыстыратын; 2)айыратын; 3)қатынастыратын. Клеткаларды жабыстыратын байланыстардың үш түрі бар:a)жай; б)құлып; в)десмосом.а)Жай байланысөте жиі кездеседі. Екі көршілес клеткалардың плазмалеммалары бір бірінен 15-20нм қашықтығында орналасады. Кейде көршілес клеткалардың арасы 20 нм–ден де алшақтап кетуі мүмкін, бірақ клеткалар 10нм –ден жақын орналаспайды. Екі клетканың арасындағы зат –клетка бетінде болатын заттар: көмірсулар, белоктар. б)Тісті байланыс (құлып).Көршілес клеткалардың беттері тегіс емес, бір біріне иректеліп кіріп тұрады. Осындай байланыс мезотелий қабатында кездеседі. Жай байланысқа қарағанда, құлып берік болады. в)Десмосомжабынды эпителийде, жүрек бұлшық еттерінде кездеседі. Десмосом пішіні екі көршілес мембраналарда орналасқан түймелерге ұқсайды. Екі көршілес мембрананың арасында кадгерин-десмоглеиндерден тұратын тығыз зат орналасады. Белок-десмоплакиннен тұратын әр түйме тәрізді құрылыстардан цитоплазмаға жіңішке жіпшелер таралады. Жіпшелер цитоқаңқаның филаменттерімен байланысып жатады. Белбеулі десмосом (аралық байланыс) ішек, бүйрек эпителиінде және жүрек, жазық бұлшық еттерде кездеседі. Бұл байланыстар клетканың сыртындағы белбеуге ұқсайды. Көршілес клеткалардың мембраналары белбеу аймақтарында (25-30 нм қашықтықта) орналасады. Тығыз байланыс (айыратын).Екі көршілес клеткалардың мембраналары өте жақын орналасады және кейбір жерлерде бір бірімен қосылып кетеді. Мембрананың ішкі жағынан көптеген фибрилдер (диаметрі 7 нм) шығады. Мембраналар қосылған жерінде түйіршіктер орналасады. Тығыз байланыстар ішек эпителиінде кездеседі. Мұндай байланыстар өте берік болады және клеткааралық байланыстарды жауып тастайды. Сондықтан бұл аймақтардан молекулар мен иондар өте алмайды. Мысалы, ішек қуысындағы заттар организмнің ішкі ортасына өте алмайды. Қатынастыратын саңылаулы байланыс-клеткааралық қатынастарды реттеу, атап айтқанда, химиялықзаттардың алмасуын молекулардың бір клеткадан екінші клеткаға өтуін ретте. Екі көршілес клеткалардың мембраналары бір біріне 2-3 нм қашықтықта орналасады. Бірақ арнайы бояулармен бояғанда екі мембрананың арасында диаметрі 3 нм болатын саңылау бар. Басқа зерттеулердің нәтижесінде екі көршілес мембраналар көптеген тесік арқылы бір бірімен байланысып тұратындығы дәлелденді. Диаметрі 2 нм тесіктердің айналасында диаметрі 7-8 нм түйіршіктер орналасқан. Синапс байланысы.Синапс-екі нейронның немесе нейрон мен эффектордың байланысатын жері.Екі мембрананың арасында синапс саңылауы болады(20-30нм). Бірінші клетканың мембранасын пресинаптикалық,ал екіншісін постсинаптикалық деп атайды. Пресинаптикалық мембрананың алдында көптеген синапс көпіршікері болады. Синапс көпіршіктерінің құрамында медиатор деген химиялық зат бар. Сол медиатордың көмегімен нерв қозуы бір клеткадан екінші клеткаға өтеді. Плазмодесмалар.Мұндай байланыстар өсімдік клеткаларында кездеседі. Екі көршілес клеткаларды біріктіріп тұратын жіңішке (40-50 нм) цитоплазмалық каналшалар болады. Сондықтан кейбір өсімдіктерде клеткалар бір бірімен сондай дәнекерлік арқылы қосылып тұрады. Клеткалар бөлінгенде түгел ажырамағандықтан ондай құрылымды синтиций деп те атайды. Плазмодесманың маңызы өте зор. Клеткаарлық сұйықтықтардың алмасуы, қоректік заттардың, майлардың бір клеткадан басқа клеткаларға ауысуы сол плазмодесмалар арқылы болады. Плазмалемма (гректің lemma-қабықша) деп аталатын клетканың сыртқы мембранасы белоктармен жалғасқан липидтердің екі қабатынан тұрады. Сонымен бірге плазмалемманың сыртқы қабатының құрамында белоктармен байланысқан гликопротеидтер мен гликолипидтерден тұратын гликокаликс кіреді. Плазмалемма-клетканы қоршап тұрғандықтан ортамен тікелей байланысты, сондықтан бұл мембрананың клетка тіршілігіндегі рөлі өте зор. Плазмалемманың қалыңдығы 10 нм шамасындай, басқа мембраналарға қарағанда қалыңдау, өйткені оның сыртқы беті көмірсулардан, ішкі жағы қалың белок молекулаларынан тұрады. Мембрананың негізгі химиялық компоненттері –белоктар 60%, майлар 40% және көмірсулар 10%. Клетканың ішкі мембраналарына қарағанда плазмалемма холестеринге бай. Плазмалемманың сыртқы гликокаликс қабатының қалыңдығы 3-4 нм-дей болады. Плазматикалық мембрана:1. Мембрана құрылысының негізі-екі қабат құрайтын липидтер. 2. Липид қабаттарының жазықтығында белок молекулалары орналасқан. 3. Белоктар мен липидтер мембранада симметриясыз орналасады. 4. Белоктар мен липидтердің мембрана жазықтығында қозғалатын қасиеті бар. 5. Мембрана қызметіне қарай өзгеріп тұрады. 6. Мембрана цитоплазмадағы белоктармен, микротүтікшелермен, микрофиламенттермен арнайы белоктар арқылы байланысып тұрады. 7.Мембрана бетінің ауданы жаңа дайын мембрана көпіршіктерінің сол мембрана құрамына қосылуы нәтижесінде өседі. Плазматикалық мембрананың негізі екі қабат липидтерден тұрады. Липид молекуласының зарядталған басы және заряды жоқ құйрығы болады. Липидтердің қабатында молекуланың бас жағы сыртқа қарайды да, құйрықтары бір біріне қарап тұрады. Белоктар липид молекулаларының арасында орналасады.30% белоктар зарядталған липид бастарымен байланысып тұрса, 70% бос орналасқан. Сондықтан липид көлінде белоктар қозғалып қалқып жүреді.
13. Эндоплазматикалық тор (гранулярлы және агранулярлы) және оның клетка тіршілігінде маңызы. К.Портер ашқан. Түйіршікті ж.е жазық болып келеді. Түйіршікті ұзынша келген каналдар мен қуыстардан тұрады. Оның мембранасының гиаплазмаға қараған бетінде тығызтүйіршіктер орн.басқаларынан айырмашылығы да осыда,ол белок сиетездейтін кл.да жақсы жатілген, өйткені рибосомдар белок синт.не қатысады. Түйіршікті эндопл.тор кейбір кл.да шашыраңқы мембрана түрінде де кездеседі, негізнде белок синтезі жүретін негізгі орталық болып табылады. Эндоплазм.тордың мембрансында рибосомның көп болуы синтетикалық процестің күшті жүретінін көрсетеді. Жазық эндопл.тор түйіршіктіге қарағанда бір айырмашылығы оның мембранасында рибосомдар орналаспайды,клек.ң атқаратын қызметіне байланысты цитоплазмада әр түрлі орналасады. Май мен көмірсу сиетездеуге қатысады, сиетезделген заттарды тасымалдауда мембран.ң құрамына енетін липидтерді синтездеуде, ион тасымалдауда, зат алмасу процесінде пайда болған зиянды заттарды кл.дан шығаруда зор қызмет атқарады. Жазық эндоплазм.тор стереоидты гормондарды сиетездеп, н.е мембранл.ң құрамына кірмейтін липидтердің метоболизмін реттеп отырады. Эндоплазмалық торда синтезделген заттар оның қуыстарымен ж.е каналдарымен тасымалданып, аппаратқа барып түскен бетте толық синтезделген заттар гольджи аппарытының көпіршігі арқ.кл.дан сыртқа шығарылады. Гранулярлық эндоплазмалық тор Қызмет-і мен құрылысы.ЕрекшеліктеріБұл энд-қ тор-ғы граналарды Паладэ ашты.оны рибосомалар деп атады.Рибосома белок пен рРНҚдан құралған.Клеткада рибосомалар бос және ЭТға бекінген боп бөлінеді.Белоктар клеткаға керекті белоктар және бұл секреторлы белоктар,мембраналық б-р,мем-қ липид-р,көмірсулар синтезделеді.Рибосоманың ЭТға бекінуі үшінарнаулы белоктік бөлшектер керек.Олар SPP делінеді.Белок мембранаға канал арқ. өтеді.Полисома бір аРНҚдағы бірнеше рибосомалар кешені. Түйіршікті ЭТда белоктардың модификациясы басталады.Гликолиздеу кезінде белоктарға 2молекула энатцитилглюкозаамил 9 манноза және 3глюкоза молекуласы қосылады. Мембрана ЭТда пайда болад. Түйіршікті ЭТ-н везикуладағы қор заттары ГА-н плазмолеммаға келеді.Агранулярлық эндоплазмалық тор. Қызметтері және құрылысы. Ерекшеліктері.Бұл мембраналы ретикулярлы жүйе. Гранулярлы ЭПТ-дан ерекшелігі мембранасында рибосомалар болмайды. Бір-бірімен байланысқан цистерналардан және каналдардан құралған. Тегіс ЭПТ топтанып зоналар түзеді. Мысалы, ішек эпителиінде тегіс ЭПТ клеткалардың апикальды полюсінде орналасқан. Бауырда тегіс ЭПТ гликоген қорлары бар жерде орналасқан. Тегіс және гранулярлы ЭПТ бір-біріне өтуі байқалған. Түйіршікті ЭПТ бетіндегі рибосомалардан айырылап тегіске айналады. Мұндай бөлімді ауыспалы деп атайды. Себебі, осы жерде ГА баратын жаңа синтезделген белоктар мен липидтердітаситын транспорттық көпіршіктер пайда болады. Тегіс ЭПТ екінші реттік болып саналады, себебі ол түйіршікті ЭПТ-дан пайда болады. Екі ЭПТ бір-бірінен қызметі жағынан ажыратылады. Тегіс ЭПТ-да рибосомалардың болмауы оның белоктың синтезына қатыспайтынын білдіреді. Тегіс ЭПТ көп мөлшерде стероидты синтездейтін клеткаларда кездеседі. Көбінесе бүйрекүсті безінің қыртысты затында кездеседі. Қызметі: 1- стероидты гормондардың синтезі. 2- органикалық молекулалардың детоксикациясы. 3- гликогеннің жинақталуы. 4- Са жинақталуы.
14.Митохондрия құрылысы және қызметі. Митохондриялар(грекше mitos- жіп, chondrion-дән, soma-денешік) барлық эукариот клеткаларының құрамында болады. Әртүрлі клеткаларда олардың пішіні әртүрлі болады. Клеткадағы митохондриялардың жиынтығын хондриомдеп атайды. Әдетте клеткаларда хондриом көптеген бөлек митохондриялардан тұрса, кейбір клеткаларда бір ғана тармақталған күрделі құрылысты митохондрия болады. Мұндай клеткадағы хондриомды митохондриялық ретикулумдеп атайды.Бұлшық ет талшығында митохондриялық ретикулум бөлек жатқан ұзын митохондриялармен митохондрия аралық байланыстардыжасайды. Осындай күрделі митохондриялық ретикулум бұлшық ет талшықтарының бір мезгілде синхронды түрде жиырылуын қамтамасыз етеді. Митохондрияның құрамында клетканың тыныс алуына қажетті фермент тізбектері болады. Митохондрияда органикалық субстраттардың тотығуы және АДФ фосфорлануы нәтижесінде АТФ синтезделеді, сондықтан да митохондрияны клетканың күш беретін станциясы деп атайды. Бұл проуцесс тотығу фосфорлану процесі деп аталады. Митохондрия екі мембранамен қоршалған. Митохондрияның сыртқы және ішкі қуысы болады. Сыртқы қуысы екі мембрананың арасындағы қуыс. Ішкі қуысында матрикс деген зат болады. Сыртқы мембрана заттардың митохондрияның ішіне енуін және шығуын реттейді. Ішкі мембрана күрделі өсінділер кристалдарды жасайды. Әртүрлі клеткаларда кристалдардың орналасуы мен құрылысы әртүрлі болуы мүмкін. Митохондрияның ішкі бетінде өте ұсақ саңырауқұлақ тәрізді денешіктер орналасады. Денешіктердің құрамында тотығу және фосфорлану процесіне қатысатын АТФ-аза ферменті болады. Митохондрияның сыртқы қуысында киназа ферменттер және май қышқылдарының алмасуын реттейтін ферменттер орналасады. Митохондрияның матриксінде ДНҚ, РНҚ, рибосомдар, нуклеотидтер, аминоқышқылдар, ферменттер т.б заттар бар. Митохондрияның ДНҚ-сы бактериялардың ДНҚ-на ұқсас. Рибосомдар да солай, бактерияның 70S рибосомдарындай болады. Рибосомдарда белок синтезі жүреді. Бірақта митохондрияның көптеген белоктары цитоплазмада синтезделіп, митохондрияның мембраналары арқылы ішіне өтеді. Сондықтан да митохондрияны жартылай автономиясы бар органоид деп атайды.
15.Клеткалық: белокты, көміртекті, майлы және пигментті кірінділер.Зат алмасу процесінде клеткада жаңадан пайда болып және жойылып отыратын уақытша құрылыстарды клетка қосындыларыдеп атаймыз. Өзінің құрылысы және химиялық құрамы жағынан клетка қосындылары әртүрлі болып келеді. Клетка қосындылары келесі типтерге жіктеледі: 1. Қоректік (көмірсулар, белок, майлар); 2. Секреттік; 3. Пигментті (меланин, липофусцин). Қоректікқосындыларда жиналатын қоректік заттарды клетка өз физиологиялық қалпына қарай пайдаланып отырады. Гликоген-бауырда және аз мөлшерде бұлшық етте жинақталады. Белоктарбауыр клеткаларында, дәннің эндоспермінде және амфибия бластомерінің сарыуызында жинақталады. Майлармай ұлпасының адипоцит клеткаларында және кейбір бауыр клеткаларында жиналады. Секреттікқосындылар бездерде көп болады. Мысалы, ұйқы бездегі зимоген түйіршіктері. Зимоген түйіршіктерінің құрамында: трипсиноген, химотрипсиноген А, рибонуклеаза, амилаза, химотрипсиноген В, прокарбоксипептидаза В, А, дезоксикарбоксилаза бар. Пигменттіқосындыларға меланин мен липофусцин жатады. Меланин қара-қоңыр пигмент, теріде жиналады. Африкандықтарда көп болады. Көз бен шаш түсі де сол пигментке байланысты. Липофусцин-сары-қоңыр пигмент, құрамында липид бар. Жүректің бұлшық етінде, нерв және бауыр клеткаларында жиналады. Липофусцинды кейде қартаю процесімен байланыстырады, себебі, клеткада жиналған липофусцин клеткамен толық ыдыратылмайды да, сыртқа шықпайды. Сондықтан кәрі клеткаларда жинақталады.