3.3: Цитоплазма

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Усередині плазматичної мембрани знаходиться цитоплазма. Він складається з прозорої желеподібної рідини, званої а) цитозолом або внутрішньоклітинної рідини, в якій б) клітинні включення, в) органели і г) мікрофіламенти і мікротрубочки.

а) Цитозол

Цитозоль складається в основному з води, в якій розчинені або підвішені різні молекули. Ці молекули включають білки, жири та вуглеводи, а також іони натрію, калію, кальцію та хлориду. Багато реакцій, що протікають в клітині, відбуваються в цитозолі.

б) Клітинні включення

Це великі частинки жиру, глікогену і меланіну, які були вироблені клітиною. Вони часто досить великі, щоб їх можна було побачити за допомогою світлового мікроскопа. Наприклад, клітини жирової тканини (як в ізолюючому жировому шарі під шкірою) містять жир, який займає більшу частину клітини.

в) Органели

Органели є «маленькими органами» клітини - як і серце, нирки і печінка є органами тіла. Вони являють собою структури з характерним зовнішнім виглядом і специфічними «робочими місцями» в клітці. Більшість не можна побачити за допомогою світлового мікроскопа і тому вони були виявлені лише тоді, коли був розроблений електронний мікроскоп. Основними органелами в клітці є рибосоми, ендоплазматичний ретикулум, мітохондріон, комплекс Гольджі і лізосоми. Клітина, що містить ці органели, як видно з електронного мікроскопа, показана на діаграмі 3.3.

Рибосоми

Діаграма 3.11: Груба ендоплазматична сітка

Рибосоми - це крихітні сферичні органели, які роблять білки, з'єднуючи амінокислоти разом. Багато рибосоми виявляються вільними в цитозолі, а інші прикріплюються до грубої ендоплазматичної сітці.

Ендоплазматичний ретикулум

Ендоплазматичний ретикулум (ЕР) являє собою мережу мембран, які утворюють канали по всій цитоплазмі від ядра до плазматичної мембрани. Різні молекули виробляються в ER і транспортуються навколо клітини в її каналах. Існує два типи ER: гладкий ER і шорсткий ER.

Гладка ER - це місце, де жири в клітині виробляються і в деяких клітині, де хімічні речовини, такі як алкоголь, пестициди та канцерогенні молекули інактивуються.

Грубий ER має рибосоми, прикріплені до його поверхні. Таким чином, функція грубої ER полягає у виготовленні білків, які модифікуються, зберігаються та транспортуються ER (діаграма 3.11).

Мітохондрії

Діаграма 3.12: Мітохондріон

Мітохондрії (сингулярні мітохондрії) - це органели овальної або стрижневої форми, розкидані по всій цитоплазмі. Вони складаються з двох мембран, внутрішня з яких складена для збільшення площі її поверхні. (Діаграма 3.12)

Мітохондрії - це «електростанції» клітини. Вони виробляють енергію, «спалюючи» молекули їжі, як глюкоза. Цей процес називається клітинним диханням. Реакція вимагає кисню і виробляє вуглекислий газ, який є продуктом життєдіяльності. Процес дуже складний і відбувається у великій кількості кроків, але загальне рівняння слова для клітинного дихання -

Глюкоза+кисень = вуглекислий газ + вода+енергія

або С ₆ Н ₁₂ О ₆ + 6О ₂ = 6СО ₂ + 6Н ₂ О + енергія

Зверніть увагу, що клітинне дихання відрізняється від дихання або дихання. Дихання - це засіб, за допомогою якого повітря втягується в легені і виганяється з них. Дихання необхідно для постачання клітин киснем, необхідним мітохондріям, і для видалення вуглекислого газу, що утворюється як продукт життєдіяльності клітинного дихання.

Активні клітини, такі як м'язи, печінка, нирки та сперматозоїди, мають велику кількість мітохондрій.

Апарат Гольджі

Діаграма 3.13: Тіло Гольджі

Тіла Гольджі в клітці разом складають апарат Гольджі. Тіла Гольджі знаходяться поблизу ядра і складаються з сплющених мембран, укладених один на одного, скоріше, як купа пластин (див. Схему 3.13). Апарат Гольджі модифікує і сортує білки і жири, вироблені ER, а потім оточує їх в мембрані як везикули, щоб вони могли бути переміщені в інші частини клітини.

Лізосоми

Лізосоми - це великі бульбашки, які містять травні ферменти. Вони розщеплюють бактерії та інші речовини, які заносяться в клітину фагоцитозом або піноцитозом. Вони також перетравлюють зношені або пошкоджені органели, компоненти яких потім можуть бути перероблені клітиною для створення нових структур.

г) Мікрофіламенти і мікротрубочки

Деякі клітини можуть рухатися і змінювати форму, а органели та хімічні речовини переміщуються навколо клітини. За цей рух відповідають ниткоподібні структури, звані мікрофіламентами і мікротрубочками, які можуть скорочуватися.

Ці структури також утворюють проекції з плазматичної мембрани, відомої як джгутики (сингулярний джгутик), як у хвості сперми, і вії знайдені, що вистилають дихальні шляхи і використовуються для видалення слизу, яка захопила частинки пилу (див. Розділ 4).

Мікротрубочки також утворюють пару циліндричних структур, званих центриолями, знайденими поблизу ядра. Вони допомагають організувати веретено, що використовується при поділі клітин.