§ 13. Гиалоплазма. Цитоскелет



1. Что является внутренней средой клетки? Как называется опорно-двигательный аппарат клетки, представленный сетью тончайших нитей и трубочек?

Внутренней средой клетки является гиалоплазма, а опорно-двигательным аппаратом клетки является цитоскелет.

2. Что представляет собой гиалоплазма? Каков ее химический состав? Какие функции она выполняет?

Гиалоплазма — внутренняя среда клетки, в которой размещаются все внутриклеточные структуры и протекают разнообразные процессы обмена веществ. Гиалоплазма представляет собой густой бесцветный вязкий раствор, содержание воды в котором составляет 70—90 %. В гиалоплазме содержится много белков, присутствуют углеводы, липиды и различные неорганические соединения. Здесь же в растворенном виде находятся аминокислоты, нуклеотиды и другие «строительные блоки» биополимеров, а также промежуточные продукты, образующиеся в ходе обмена веществ. Гиалоплазма объединяет все клеточные структуры и обеспечивает химическое взаимодействие между ними.

3. В чем заключается различие между понятиями «цитоплазма» и «гиалоплазма»?

Цитоплазма включает в себя гиалоплазму и все погружённые в неё органоиды, включения, цитоскелет.

4. Из чего состоит цитоскелет? Каковы его функции в клетке?

Цитоскелет (внутриклеточный цитоплазматический скелет) — составная часть цитоплазмы, ее механический каркас. Цитоскелет представляет собой сложную трехмерную сеть микрофиламентов и микротрубочек.

5. Чем микротрубочки отличаются от микрофиламентов?

Микрофиламенты — тонкие белковые волокна (фибриллы), состоящие из двух спирально закрученных одна вокруг другой нитей. Каждая нить возникает в результате полимеризации молекул белка актина. В клетке обнаруживаются также фибриллы другого важного белка — миозина. Миозиновые фибриллы вместе с актиновыми микрофиламентами образуют комплекс, способный сокращаться за счет использования энергии АТФ. Микротрубочки представляют собой тонкие полые неразветвленные трубочки, образованные молекулами белка тубулина.

6. В чем проявляется динамичность структурных элементов цитоскелета?

Элементы цитоскелета очень динамичны. В определенных участках клетки при изменении внешних и внутренних условий они могут распадаться и вновь собираться. Отдельные белковые молекулы, образующиеся при разборке микротрубочек и микрофиламентов, переходят в раствор в составе гиалоплазмы. При сборке элементов цитоскелета наблюдается обратный процесс.

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

Гиалоплазма может менять свои свойства под действием внешних и внутренних факторов: температура, концентрация веществ в клетке, кислотность. При этом наблюдается увеличение скорости распада элементов цитоскелета и гиалоплазма становится более жидкой. В обратном случае, когда увеличивается скорость синтеза элементов цитоскелета, гиалоплазма становится вязкой.