§ 12. Гиалоплазма. Цитоскелет. Немембранные органоиды

1. В чем заключается различие между понятиями «цитоплазма» и «гиалоплазма»? Каков химический состав гиалоплазмы? Какие функции в клетке она выполняет?

Внутреннее содержимое клетки, за исключением ядра, называется цитоплазмой. Ее основой является гиалоплазма, в которую погружены компоненты цитоскелета и органоиды.

Основным компонентом гиалоплазмы является вода, в которой растворены белки, аминокислоты, углеводы, нуклеотиды, соли и другие соединения.

В гиалоплазме протекают различные процессы метаболизма, она участвует во внутриклеточном транспорте веществ.

2. Из чего состоит цитоскелет и каковы его функции в клетке? Чем микротрубочки отличаются от микрофиламентов?

Цитоскелет состоит из микротрубочек и микрофиламентов. 

Цитоскелет — это своеобразный механический каркас, обеспечивающий пространственную организацию цитоплазмы.

Микрофиламенты — это белковые волокна, более тонкие, чем микротрубочки. Микрофиламенты образованы молекулами белка актина, микротрубочки — тубулина.

3. Как устроен клеточный центр? Какие функции он выполняет?

Клеточный центр состоит из двух центриолей и окружающего их уплотненного участка цитоплазмы, который содержит различные белки. Центриоли представляют собой цилиндры, расположенные перпендикулярно друг другу. Стенки каждой центриоли образованы девятью триплетами микротрубочек (9 × 3), связанных специальными белками.

Клеточный центр обеспечивает запуск сборки микротрубочек цитоскелета из молекул тубулина.

4. Что такое миофибриллы? Какова их функция?

Миофибриллы — это немембранные органоиды, в состав которых входят упорядоченно расположенные нити, образованные белками актином и миозином.

Миофибриллы обеспечивают сокращение поперечнополосатых мышечных волокон.

5. Охарактеризуйте химический состав, строение и функцию рибосом.

Рибосома состоит из двух субъединиц — большой и малой. Каждая из них содержит одну или несколько молекул рРНК, связанных с молекулами различных белков. В прокариотической клетке субъединицы рибосом формируются непосредственно в цитоплазме. У эукариот образование субъединиц происходит в клеточном ядре. При этом сначала синтезируются рРНК, которые затем соединяются со специальными белками, поступающими из цитоплазмы. Сформировавшиеся субъединицы выходят из ядра в гиалоплазму, где располагаются отдельно друг от друга, объединяясь только для синтеза белка.

Рибосомы обеспечивают синтез белковых молекул из аминокислот.

6. Как вы думаете, где содержится больше рибосом — в клетках волосяных луковиц или в клетках жировой ткани? Почему?

В клетках волосяных луковиц, потому что им необходимо синтезировать большое количество кератина и других белков, которые входят в состав волос. Клетки жировой ткани не специализируются на синтезе белков.

7. Известно, что гиалоплазма может менять вязкость и текучесть, переходя из жидкого состояния в гелеобразное и наоборот. Предложите гипотезы, каким образом это может осуществляться.

При изменении некоторых внешних и внутренних факторов в клетках может происходить быстрый распад/сборка элементов цитоскелета. При разборке элементов (микрофиламентов, микротубочек) молекулы белков, которые входят в их состав, переходят в раствор и гиалоплазма становится более жидкой. При сборке элементов цитоскелета гиалоплазма становится более густой, переходя в гелеобразное состояние.