Мембраналы органоидтар. Эндоплазмалық тор. Гольджи аппараты. Лизосома. Митохондриялар. Пластидтер

Эндоплазмалық тор (ЭПТ) немесе эндоплазмалық ретикулум (ЭР) көптеген қатпарлары түзіп жататын мембранамен қапталған біріңғай үзілмейтін компартмент. Сондықтан электронды-микроскопия суреттерінде ЭР көптеген түтіктер, жалпақ немесе дөңгелек цистерналар, мембраналық көпіршіктер секілденіп көрінеді.

ЭР мембраналарында клетканың тіршілігіне қажетті әртүрлі заттардың алғашқы синтездері жүреді. Ол заттардың алғашқы синтезі деп атауымыз шартты, өйткені эндоплазмалық ретикулумнан синезделіп шыққан заттардың молекулалары әрі қарай клетканың басқа компартменттерінде химиялық өзгерістерге ұшырайды.

Көптеген заттар ЭПТ-дың мембраналарының сыртқы бетінде синтезделеді. Одан кейін бұл заттар мембрана арқылы компартменттің ішіне тасымалданады. Компартменттің ішінде бұл заттар одан әрі қарай биохимиялық реакцияларға түсу үшін басқа жерлерге, көбінесе Гольджи аппаратына жеткізіледі. Эндоплазмалық тордың түтікшелерінің ұштарында синтезделген заттар ең алдымен жиналып, содан кейін тасымалдау көпіршіктері ретінде бөлінеді.

Әрбір көпіршік мембранамен қоршалған, олар гиалоплазмамен қажетті жеріне жылжиды. Олардың тасымалдануларына микротүтікшелер қатысады.

Эндоплазмалық торда синтезделетін заттардың ішінде клетканың мембраналарын жинақтауға қажетті заттарды атауға болады (бұл заттардың соңғы жинақтаулары Гольджи аппаратында жүреді).

Түйіршікті ретикулум клеткада аса маңызды қызмет атқарады. Бекінген рибосомалардың көмегімен ол цистерналарының қуысында немесе вакуольдерде ақуыз қорын және арнайы ферменттерді синтездейді. Ретикулум түтікшелері арқылы макромолекулалар мен иондар жасуша ішінде және жасушааралықтарында тасымалданады. Түйіршікті ретикулум клетка мембраналарының пайда болып, органеллалардың бір-бірімен қарым-қатынасын жүзеге асырады. Сол сияқты клетканың вакуоль, лизосома, диктиосома сияқты компоненттерін жасауға қатынасады.

Кейбір клеткаларда тегіс ретикулум торы анық лабиринт (мысалы, гепатоциттерде, Лейдиг клеткаларында), кейбір клеткаларда циркулярлы табақшалар (мысалы, ооциттерде) түзеді.

ЭПТ клетка ішінде үздіксіз жүріп отыратын күрделі зат алмасу реакцияларын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, цитоплазманың ішкі мембраналық бетін бірнеше есе ұлғайтады. Эндоплазмалық тордың түтікшелері арқылы синтезделінген заттар

Гольджи аппаратына тасымалданады. Бірақ эндоплазмалық тордың түтікшелері Гольджи аппаратының түтікшелерімен байланыспайды. Гольджи кешеніне заттар көпіршіктер ретінде түседі. Бұл заттар Гольджи кешенінен қажетті жерлеріне де көпіршіктер түрінде тасымалданады. Эндоплазмалық тордың маңызды қызметі барлық органеллалар үшін ақуыз бен липидтерді синтездеу.

Гольджи аппаратын (кешенін) «ішкі тор тәрізді аппарат» деп те атайды.

1. Қатар орналасқан жазық мембраналардан тұратын жалпақ қапшықтар (цистерналар) жүйесі. Мұндай көршілес қатар жатқан қапшықтардың ара қашықтығы 14-15 нм. Әр қапшықтың ішкі қуысының ені 9 нм, ал мембраналардың қалыңдығы 7 нм.

2. Екінші компонент – белок секретін эндоплазмалық тордан тасымалдайтын диаметрі 30-50 нм болатын көпіршіктер.

3. Үшінші компонент – диаметрі 0,2-0,3 мкм болатын ірі вакуольдер.

Өсімдіктер және омыртқасыздардың клеткаларында Гольжди аппараты диффузды (батыраңқы) түрде клеткада жайылып жатады. Гольджи аппаратының мұндай түрін диктиосом деп атайды. Диктиосом жазық қапшықтардан (цистерналар) және олардың шеттерінде орналасқан майда көпіршіктерде тұрады. Алғашқы секрет цистерна мен майда көпіршіктерде қалыптасады, одан кейін ірі вакуольдерге түседі. Жетілген секреті бар ірі вакуольдер клетканың шетіне қарай қозғалады, олардың мембраналары плазмалеммамен қосылып кетеді де, секрет сыртқа шығады.

Сонымен Гольджи кешені клеткада өте маңызды қызметтер атқарады: 1) эндоплазмалық торда өндірілетін секреттерді қалыптастыру және сыртқа шығару; 2) көмірсулар синтезіне қатысу және көмірсуларды полипептид тізбектеріне жалғастыру; 3) лизосомдар құрастыруға қатысу; 4) сперматозоидта Гольджи аппаратының акросом қалыптасады.

Митохондриялар (грекше митос — жіп және хондрион — түйіршік) — жіпше және түйіршік тәрізді органоид. Ол автотрофты және гетеротрофты организмдердің цитоплазмасында кездеседі. Митохондриялардың көлемі тұрақты емес, сондықтан да олардың сыртқы пішіні әркез өзгермелі келеді. Көп клеткаларда олардың қалыңдығы тұрақты (0,5 мкм), ал ұзындығы тұрақсыз (жіпше тәрізді митохондриялар) 7—10 мкм-ге дейін жетеді. Митохондриялардың шын көлемін жарық микроскопымен анықтау қиын. Митохондрияның саны клетканың түріне қарай өзгермелі болады. Кейбір балдырлардың клеткаларында және қарапайымдарда бір ғана митохондрия, әр түрлі жануарлардың аталық жыныс клеткаларында (спермотозоид) олардың саны 20 — 70-ке дейін, сүтқоректілердің дене клеткаларында 500 — 1000-на дейін, ал алып амебада (Сһао8 сһаоз) 500000 дейін жетеді. Жануарлар клеткаларына қарағанда жасыл өсімдіктерде митохондриялар аз кездеседі, өйткені митохондриялардың кейбір қызметтерін хлоропластар атқарады.

Митохондрия екі мембранамен қоршалған, 6-7 нм шамасындай қалыңдығы бар, гиалоплазмадан бөліп тұратын сыртқы мембранадан және митохондрияның қүрылысына қарай күрделі өсінділер («криста») беретін ішкі мембранадан тұрады (14-сурет). Ішкі және сыртқы мембраналардың арасында ені 10-20 нм-ге тең кеңістік болады. Митохондрияның құрамында белоктар (65—70% құрғақ салмағының) липидтер (25—30%), нуклеин кышқылдары (ДНҚ, РІНҚ) витаминдер және т. б. енеді. Митохондрияның құрамына енетін белоктардың көпшілігі — тотығу процесін қамтамасыз ететін, матриксінде және ішкі мембраналарына орналасқан ферменттер. Митохондриялардың қызметі осы ферменттерге байланысты.

Митохондрияның сыртқы мембранасының құрамындағы белоктар 20% болса, ал ішкі мембранасында 75%-ке дейін жетеді, мұның өзі оның басқа клеканың мембраналарына қарағанда ерекшелігін көрсетеді. Митохондрияның сыртқы мембранасы көрсеткіштері жағынан эндоплазмалық торға ұқсас. Сыртқы мембранада және мембрана аралық кеңістікте тотығу процесіне қатысатын ферменттер аз болады.

Бастапқы субстрат ретінде әр түрлі көмірсулар май қышқылдары, аминқышкылдары қолданылады. Көмірсулардың бастапқы тотығуы гиалоплазмада оттегісіз жүреді. Сондықтан оны анаэробты тотығу немесе гликолиз деп атайды. Анаэробты тотығудың негізгі субстраты — глюкоза. Кейбір бактериялар энергияны пентозаның, май қышқылдарының, амин қышқылдарының тотығуы арқылы алады. Бұл процесс мына теңдеуге сәйкес келеді:  С6Н₁₂O₆ + 60₂ 6Н₂О + 6СО₂ + 680 ккал. Клеткада энергия бірден бөлінбейді, ол сатыланып жүреді, химиялық энергия жылуға айналмайды.

«Ядро» термині алғаш рет 1833 жылы өсімдіктер жасушаларында шар тәрізді тұрақты құрылымдарды белгілеу үшін Броунмен қолданылған. Кейінірек осы құрылым жоғары организмдердің барлық жасушаларында сипатталған.

Жасушалық ядро әдетте жасушаға бір (көп ядролы жасушалардың мысалдары бар), цитоплазмадан, хроматиннен, ядролардан, кариоплазмадан (немесе ядролық шырыннан) бөлінетін ядролық қабықтан тұрады. Бұл төрт негізгі компонент эукариотикалық бір және көп жасушалы организмдердің барлық бөлінбейтін жасушаларында кездеседі.

Ядро әдетте шар тәрізді немесе жұмыртқа тәрізді болады; бірінші диаметрі шамамен 10 мкм, ал екінші ұзындығы — 20 мкм.

Ядро жасушаның өмірі үшін қажет, өйткені ол оның барлық белсенділігін реттейді. Бұл ядро ДНҚ — да жасалған генетикалық (тұқым қуалайтын) ақпаратты алып келеді.

Сүтқоректілердің эритроциттерінен басқа барлық эукариоттардың жасушаларында Ядро бар. Кейбір қарапайым екі ядро бар, бірақ, әдетте, торда тек бір ядро бар. Ядро әдетте шар немесе жұмыртқа пішінін қабылдайды; мөлшері бойынша (10-20 мкм) ол органелланың ең ірі түрі болып табылады.

Ядро ядролық қабықпен цитоплазмадан шектеледі, ол екі мембранадан тұрады: плазмалық мембрана сияқты құрылымы бар сыртқы және ішкі. Олардың арасында жартылай сұйық зат толтырылған тар кеңістік бар. Ядролық қабықтағы көптеген ЖҰЖ арқылы ядро мен цитоплазма арасындағы зат алмасу жүзеге асырылады (атап айтқанда, и-РНК цитоплазмаға шығуы). Сыртқы мембрана ақуызды синтездейтін рибосомамен жиі кездеседі.

Ядролық қабықтың астында кариоплазма (ядролық шырын), оған цитоплазмадан заттар түседі. Кариоплазма құрамында хроматин бар – ДНҚ және ядро. Ядро-бұл рибосом қалыптасатын ядроның ішіндегі дөңгелек құрылым.

Хроматиндегі хром жиынтығы хромосом жиынтығы деп аталады. Соматикалық жасушалардағы хромосомалар саны диплоидтық (2n), гаплоидтік хромосомалар жиынтығы бар жыныстық жасушаларға қарағанда (n). Ядроның маңызды функциясы генетикалық ақпаратты сақтау болып табылады. Жасушаны бөлу кезінде ядро да үлкен бөлінеді, ал ондағы ДНҚ көшіріледі (реплицирленеді). Осының арқасында барлық еншілес жасушаларда ядро бар.

Ядроның құрылысы бөліну жағдайында және бөлінулер арасында әртүрлі. Соңғысы жиі тыныш жағдай деп аталады, бірақ бұл шын мәнінде дұрыс емес, өйткені осы кезеңде ядрода зат алмасу процестері белсенді болады. Мұндай» тыныштық» ядро интеркинетикалық, яғни бөліктер арасындағы аралықта деп айту жақсы. Бұл жағдайда ядро жиі бақылауға тура келеді.

Жоғары өсімдіктердің тірі, мүлдем зақымданбаған жасушаларында ядро қоршаған цитоплазмадан Жарық түспен ерекшеленеді, сондықтан бақылау кезінде ашық пішінді көпіршік түрінде әлсіз ерекшеленеді. Бұл көпіршікте дөңгелек, жарықты сындыратын (жылтыр) денелер түрінде бір немесе бірнеше ядро күрт болады. Бекіту және бояудан кейін ядро айтарлықтай айқын көрінеді.

Интеркинетикалық күйдегі тіркелген жасушаның ядросы құрамында ядролық шырын немесе кариолимфу бар, онда жұқа хроматинді нитчато-түйіршікті құрылым — хроматин және бір немесе бірнеше ядролар, әсіресе рибонуклеопротеидтердің жоғары концентрациясының арқасында негізгі бояғыштармен айқын боялатын. Цитоплазмадан ядро өте жұқа цитоплазмалық мембранамен (ядролық қабықпен) шектеледі. Электрондық микроскоп мембранның екі қабатты екенін көруге мүмкіндік береді және оның өте жұқа өткізгіш каналдары бар. Ядроның қабығы-жасушаның мембраналық жүйесінің бөлігі. Ядро мен цитоплазма арасында тұрақты зат алмасу жүзеге асырылады. Сипатталған құрылымдар тіркелген және боялған препараттарда жақсы көрінеді. Сипатталған құрылымдардың болуын тірі, тіркелмеген және боялмаған ядролардан фотографиялық түсірілімдер растайды.