Устройство на хетеротрофна еукариотна клетка - общ преглед

    С тази публикация полагаме началото на учебните материали по клетъчна биология (цитология) в "Приложна Биология" и в нея ще направим обобщен преглед на устройството на хетеротрофната еукариотна клетка. Публикацията обхваща основните органели: клетъчната мембрана, цитоскелет, цитоплазма, ендоплазматичен ретикулум, ядро, рибозоми, апарат на Голджи, митохондрии и везикули. Органелите и функциите им ще бъдат разгледани по-подробно в самостоятелни публикации.

Клетъчна мембрана

    Това е основният фактор, който разделя съдържанието на клетката от околната среда, като в същото време осигурява контролиран обмен на вещества между клетката и околната среда. Мембраната на еукариотната клетка, независимо дали авто- или хетеротрофна, е изградена на един и същи принцип - двоен липиден слой, в който "плават" частично потопени протеини. Други типове протеини пронизват мембраната изцяло, формирайки канал за транспорт на йони и молекули в двете посоки.

цитология, клетъчна мембрана
Общо устройство на клетъчната мембрана

Цитоплазма

    Това е течната фаза, в която се осъществяват болшинството жизнени процеси на клетката. Течната фаза на ядрото се нарича нуклеоплазма. Цитоплазмата се състои от два основни компонента - цитозол, гелообразна материя, състояща се от 80% вода, и органели. Гледана под микроскоп, в цитоплазмата се различават 2 зони с различна плътност - ендоплазма, централно разположена, по-тъмна грануларна материя, и ектоплазма, разположена в периферията на клетката, непосредствено под клетъчната мембрана, прозрачна зона. В цитоплазмата се намира и специфичен комплекс от тубуларни протеини, наречен цитоскелет.

Цитоскелет

    Както подсказва името, функцията на този комплекс е да поддържа структурната и механична устойчивост на клетката. Друга основна функция на цитоскелета е транспортирането на везикули и органели вътре в клетката, както и участието му в деленето на клетката.

цитоскелет, цитология, биология на клетката
Цитоскелет, image source
    До неотдавна се е считало, че цитоскелета е наличен само в еукариотните клетки, но по-нови изследвания доказват наличието на подобни структури и в прокариотни клетки.

Рибозоми

    Това са основните двигатели на клетъчния метаболизъм (образно казано), тяхна е отговорността за синтез на протеини в клетката. Всяка рибозома е изградена от голяма и малка субединица, съставени от РНК и протеини. Експресията на генетичния материал се осъществява по следният начин (много грубо обобщено): генът, който предстои да се прояви, се копира от основната библиотека (ДНК) върху молекула-носител (РНК), която от своя страна пренася копираната информация до рибозомите. Там информацията, записана в РНК, се превръща в полипептидна верига. Казано друго яче, в рибозомите генетичната информация се превежда от езика на ДНК на езика на протеините.

Рибозома, image source

Митохондрии

    Митохондриите представляват двумембранна органела, основната функция на която е трансформирането на енергията на органичните вещества в молекули Аденозин-Трифосфат (АТФ) - основната енергийна единица на клетката. Интересното при митохондриите е, че притежават собствен геном, много близък до този на прокариотните клетки. Освен доставката на енергия, митохондриите имат още няколко специфични функции: сигнализиране на клетъчно ниво, клетъчна диференциация (специализация), клетъчна смърт, както и контрол над клетъчния жизнен цикъл и клетъчно нарастване.

митохондрия, клетъчна биология, органел
Митохондрия, image source

Ядро

    В ядрото се съдържа генетичната информация на вида - ДНК молекули под формата хромозоми в различна степен на компактизация. Ядрото е отделено от останалата част на клетката посредством двойна ядрена мембрана и структурната му устойчивост се дефинира от нуклеоскелет, вътрешна структура, подобна на цитоскелета.

клетъчно ядро, цитология, органел
Клетъчно ядро, image source

Eндоплазматичен ретикулум

    Това е мрежа от мембрани, наречени цистерни, разположена в близост до ядрото. ЕР бива два вида - гранулиран и гладък. Гранулираният се нарича така поради наличието на множество рибозоми по повърхността му, което придава грануларен вид на ЕР. Разбираемо, грануларният ЕР има съществена роля в синтеза на протеини. Гладкият ЕР се нарича така поради липсата на рибозоми, поради което повърхността на мембраните му изглежда гладка. Той взима участие в липдния и въглехидратен метаболизъм, детоксикацията на вредни вещества и др.

Апарат на Голджи

    Функцията на тази органела е пакетирането на протеини в клетката преди транспортирането им до тяхната локация. Състои се от  множество цистерни (подобни на тези в ЕР) събрани в пакети, като всеки пакет от цистерни се нарича дикциозома. Дикциозомата се състои нормално от 4 до 8 цистерни, а апаратът на Голджи в бозайникова клетка се състои нормално от 40-100 дикциозоми.

апарат на Голджи, цитология, органел
Апарат на Голджи, image source

Везикули ("мехурчета")

    Това са малки органели, използвани за транспорт на вещества вътре и извън клетката (секреция). Представляват овални структури, изградени от една билипидна мембрана (униламеларни везикули) или повече от една билипидна мембрана (мултиламеларни везикули). 

везикули, цитология, органел
Схема на везикула, image source

Коментари