Тема: Структури клітин, які забезпечують процеси метаболізму.�

Структурне забезпечення метаболізму�

• Значна частина метаболічних процесів відбувається в цитоплазмі клітини.
• Але в багатьох випадках для цього потрібні особливі структури. Ці структури є органелами клітини.

​

• Органели поділяють на дві великі групи
• мембранні
• немембранні.

​

• Мембранні органели відокремлені від інших частин клітини плазматичними мембранами, які їх укривають.
• Цих мембран може бути
• одна (у одномембранних органел)
• або дві (у двомембранних).

​

• В процесах метаболізму задіяні всі структури клітин, але за ступенем важливості їх можна розрізняти.
• До найбільш важливих відносять
• рибосоми (немембранні органели),
• ядро, мітохондрії і пластиди (двомембранні)
• та ендоплазматичну сітку і комплекс Гольджі (одномембранні).

​

Рибосоми�

• Рибосоми синтезують білки з амінокислот. Вони мають складну форму і складаються з двох частин (субодиниць) — великої та малої, — які можуть розпадатися й об’єднуватися знову.
• До складу субодиниць входять молекули РНК і білків

• Рибосоми розташовані в цитоплазмі клітин, на ендоплазматичній сітці, в мітохондріях і пластидах.
• Їх поділяють на два типи:
• прокаріотичні (менші за розміром)
• еукаріотичні (більші).
• Рибосоми прокаріотичного типу містяться в клітинах прокаріотів, а також у мітохондріях і пластидах.
• А рибосоми еукаріотичного типу — в клітинах еукаріотів, у цитоплазмі та на ендоплазматичній сітці.

​

Ядро�

• Ядро відповідає за збереження, відтворення й реалізацію спадкової інформації. Керує всіма процесами в клітині.
• Ядерна оболонка в багатьох місцях пронизана порами. Велика кількість таких пор у мембрані дозволяє легко здійснювати обмін інформацією між ядром і цитоплазмою. Усередині ядра розташовані каріоплазма, хроматин і ядерце.
• Каріоплазма є напівпрозорим внутрішнім середовищем, у якому відбуваються всі біохімічні реакції

Мітохондрії�

• Мітохондрії виробляють енергію в результаті процесів біологічного окиснення. Внутрішня мембрана мітохондрій утворює вирости — кристи.
• Така будова мембрани дозволяє розмістити на ній багато білкових комплексів, які здійснюють процеси біологічного окиснення.
• Зовнішня мембрана гладенька. Внутрішнє середовище мітохондрій називається матриксом.
• Містять рибосоми прокаріотичного типу. У матриксі містяться кільцеві молекули мітохондріальної ДНК

Пластиди�

• Пластиди здійснюють процес фотосинтезу. Вони синтезують необхідні для цього процесу білки. Можуть забезпечувати забарвлення органів рослин і накопичувати резервні речовини.
• Внутрішня мембрана пластид може утворювати відокремлені від неї структури у вигляді сплощених мішечків — тилакоїдів

• Така будова мембрани дозволяє розмістити у них багато білкових комплексів, які здійснюють процеси фотосинтезу.
• Зовнішня мембрана гладенька.
• Внутрішнє середовище пластид називається стромою.
• У ній містяться кільцеві молекули ДНК.
• Пластиди містять рибосоми прокаріотичного типу.
• За забарвленням розрізняють
• зелені (хлоропласти),
• жовто-помаранчеві або червоні (хромопласти)
• знебарвлені (лейкопласти).

​

Ендоплазматична сітка�

• Розрізняють два основні типи ендоплазматичної сітки (ЕПС)
• агранулярну (гладеньку)
• гранулярну (шорстку).
• Агранулярна ендоплазматична сітка здійснює синтез ліпідів і деяких полісахаридів.
• Основна функція гранулярної ендоплазматичної сітки — синтез білків. Крім того, вона бере участь у транспорті білків у клітині.
• Ендоплазматична сітка складається із системи дрібних вакуолей і канальців, які з’єднані між собою.
• На мембранах гранулярної ендоплазматичної сітки розташовані рибосоми

Комплекс Гольжі�

• Ця структура відповідає за модифікацію білків, упаковування синтезованих продуктів у гранули, синтез деяких полісахаридів, формування клітинної мембрани, транспорт речовин, синтезованих у клітині, за її межі.

• Комплекс Гольджі утворено системою диктіосом.
• Вони мають вигляд стовпчиків з 5-20 пласких мембранних мішечків (цистерн), які розподілені в цитоплазмі окремо або з’єднуються в одну структуру
• Транспорт речовин між ЕПС, комплексом Гольджі та іншими органелами здійснюється переважно за допомогою везикул — невеликих пухирців, які відокремлені від цитозолю мембраною.
• Везикули можуть як зливатися з цистернами комплексу Гольджі, так і виокремлюватися від них.

Цитоплазма�

• Структури цитоплазми клітин також відіграють дуже важливу роль у процесах метаболізму. Особливе значення мають цитозоль та цитоскелет.

​

• Цитозоль (або гіалоплазма) є напіврідкою структурою, щільність якої може змінюватися в досить широких межах залежно від потреб клітини.
• Він є найбільшою за об’ємом складовою цитоплазми й утворює середовище, в якому відбуваються біохімічні реакції.
• Саме в цитозолі, наприклад, здійснюються реакції процесу гліколізу.

​

• Значну роль цитозоль відіграє і в процесах синтезу білків.
• Наприклад, у ссавців у цитозолі синтезується приблизно половина білків клітини.
• Ще одна важлива функція цієї структури — передача сигналів із зовнішнього середовища до ядра клітини і назад.

• Цитоскелет у процесах метаболізму виконує важливу транспортну функцію.
• За допомогою його мікротрубочок всередині клітини переміщуються, наприклад, продукти метаболізму
• Для цього вони пакуються в невеличкі ліпідні пухирці (везикули) і за допомогою білків-переносників переміщуються вздовж мікротрубочок з використанням енергії АТФ.

​