Анатомія людини Частина 1 - К. А. Дюбенко А. К. Коломійцев Ю. Б. Чайковський 2002
Загальна частина
Структура тіла людини
Клітина - Цитоплазма
Цитоплазма виконує роль головного метаболічного апарату клітини.
До її складу входять гіалоплазма, органели та включення.
1. Гіалоплазма утворює внутрішнє середовище клітини. Це - складна колоїдна система, яка містить біополімери: білки, полісахариди, нуклеїнові кислоти та інші, в тому числі низькомолекулярні сполуки, а також різні ферменти та АТФ (аденозинтрифосфорну кислоту). Вона бере участь у підтриманні в клітині гомеостазу та в транспортних процесах, що відбуваються в ній, млже переходити з рідкого стану (золь) у твердіший (гель) та навпаки.
2. Органели - обов'язкові для всіх клітин структурні компоненти цитоплазми, які виконують життєво важливі функції. Вони поділяються на мембранні (ті, що включають до свого складу мембрани) і немембранні (позбавлені мембран). До перших належать: ендоплазматична сітка, мітохондрії, внутрішній сітчастий апарат (комплекс Гольджі), лізосоми і пероксисоми. Другі включають до свого складу вільні рибосоми, мікротрубочки, мікрофіламенти, проміжні філаменти і центріолі.
Ендоплазматичну сітку утворено трубочками, ущільненими мішечками і вакуолями, стінки яких мають мембранну будову. Розрізняють два види ендоплазматичної сітки: гранулярну, мембрани якої вкриті ззовні рибосомами, і агранулярну, яка цього покриття не має. Обидва види беруть участь у процесах синтезу: гранулярна - білків, у тому числі призначених для виведення із клітини, агранулярна - ліпідів та полісахаридів. Гранулярна ендоплазматична сітка бере участь також в утворенні ряду структурних компонентів інших клітинних мембран.
Мітохондрії мають вигляд овальних, паличкоподібних, іноді гіллястих утворень різних розмірів. Їхня стінка складається з двох мембран, з яких зовнішня відокремлює ці органели від гіалоплазми, а внутрішня оточує вміст мітохондрій (матрикс). Внутрішня мембрана утворює втиснення (гребінці, кристи), які заходять у матрикс. Функція мітохондрій пов’язана із синтезом аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) - речовини, багатої на енергію, яка витрачається під час виконання клітиною роботи, що потребує енергетичних затрат.
Внутрішній сітчастий апарат (комплекс Гольджі) утворений скупченням мембранних структур (диктіосом), кожна з яких включає до свого складу ущільнені мішечки (цистерни), звужені в центрі й розширені на кінцях, та дрібні пухирці (везикули), розташовані по периферії від них. Комплекс Гольджі виконує функції накопичення та хімічного перетворення речовин, що синтезуються в ендоплазматичній сітці, синтезу полісахаридів, утворення лізосом та виведення з клітини речовин шляхом екзоцитозу.
Лізосоми мають вигляд кулястих утворень, обмежених мембраною і заповнених звичайно електроннощільним вмістом. Вони мають набір гідролітичних ферментів (гідролаз), що розщеплюють біополімери. Ці органели беруть участь у розщепленні (перетравлюванні) продуктів, що надійшли в клітини ззовні (екзогенного походження) чи утворились у самій клітині (ендогенного походження).
Пероксисоми - невеликі утворення кулястої або овальної форми, оточені мембраною і заповнені тонкогранулярним матеріалом з електроннощільним вмістом у центрі, який інколи називають нуклеоїдом. Одна з головних функцій пероксисом - розщеплення пероксидних сполук (наприклад, Н2О2), які токсично діють на клітину.
Рибосоми - немембранні органели, які мають вигляд гранул, утворених великою і малою субодиницями. Рибосоми можуть розташовуватися поодинці або утворювати комплекси - полісоми, в яких вони зв’язані між собою інформаційною РНК. Функція рибосом - синтез білка. Вони можуть вільно перебувати у гіалоплазмі чи бути фіксованими до мембран ендоплазматичної сітки, яку в цьому разі називають гранулярною. Якщо в клітині переважають вільні рибосоми, синтезовані білки використовуються, головним чином, для власних потреб, залишаючись у клітині. Коли ж у клітині більше «зв’язаних» рибосом, білки синтезуються переважно «на експорт».
Мікротрубочки мають вигляд нерозгалужених порожнистих циліндрів із зовнішнім діаметром приблизно 24 нм. Їхня стінка складається із субодиниць, утворених глобулярним білком тубуліном. Вони виконують функцію цитоскелету, беруть участь у формуванні веретена поділу центріолей, війок, джгутиків; впливають на напрям транспортних процесів усередині клітини та орієнтований рух клітин.
Мікрофіламенти мають менший діаметр, ніж мікротрубочки (приблизно 5 нм). Вони беруть участь у формуванні поверхневого комплексу клітини, містять скоротливі білки, які впливають на рух клітин і утворення перетяжок, що розділяють дочірні клітини при поділі материнської.
Центріолі мають вигляд маленьких циліндрів шириною 0,2 мкм і довжиною 0,3-0,5 мкм, по периферії яких розташовано дев’ять триплетів мікротрубочок і ряд додаткових структур.
Крім описаних вище органел загального значення, характерних для більшості клітин, до складу клітинних елементів входять так звані органели спеціального призначення, що виконують власні функції, зокрема це:
- тонофібрили, характерні для деяких видів епітеліальних і нейрогліальних клітин;
- міофібрили, розташовані в складі м’язових клітин або волокон;
- нейрофібрили - у складі нервових клітин;
- війки і щіточкова облямівка - у складі епітеліальних клітин;
- джгутики - у сперматозоїдах;
- синаптичні пухирці - у термінальних відділах нейритів (найдовші відростки нервових клітин).
Деякі з органел спеціального призначення, такі як міофібрили і нейрофібрили, є сильно розвиненими органелами загального значення. Конкретні відомості про будову і функціональне значення органел спеціального призначення розглядатимуться при вивченні тканин, до яких належать клітини з такими органелами.
3. Включення - непостійні структурні утворення цитоплазми, наявність чи відсутність яких визначається особливостями обміну речовин клітини. Включення поділяються на екзогенні, що виникають внаслідок надходження будь-яких матеріалів у клітину ззовні (наприклад, у процесі фагоцитозу) та ендогенні, що утворюються в самій клітині. До ендогенних включень належать:
- трофічні - представлені краплинками жирів чи гранулами глікогену (біополімеру глюкози) або білка;
- секреторні - утворені накопиченням продуктів секреції клітини;
- екскреторні - що містять продукти, які підлягають видаленню із клітини;
- пігментні - які можуть мати різний склад і здатні змінювати тимчасово чи постійно колір тканини або органа.