Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Гиалоплазма — гомогенная бесструктурная прозрачная масса цитоплазмы. Она находится между дифференцированными в ней структурными компонентами — органоидами и включениями. В гиалоплазме, называемой иногда матриксом цитоплазмы, происходят биохимические реакции, обусловливающие жизнедеятельность клетки, а также осуществляется транспорт веществ.
По химическому составу цитоплазма очень сложна. В водной ¦среде ее растворены минеральные вещества и находятся основные ¦органические соединения. Они представлены двумя группами:
1) полупродукты синтеза и распада: аминокислоты, моносахариды, глицерин, жирные кислоты, азотистые основания и др.;
2) конечные продукты синтеза: белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), биоактиваторы (ферменты, витамины, гормоны).
Белки цитоплазмы делятся на простые (альбумины, глобулины я гистоны) и сложные — соединения бёйков с углеводами — гликопротеиды, с жироподобными веществами — липопротеиды и с нуклеиновой кислотой — нуклеопротеиды.
Белки строятся из 20 аминокислот. Это аланин, глицин, изолейцин, пролии, фенилаланин, тирозин, триптофан, серин, треонин, цистеин, метионин, аргинин, гистидин, лизин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глутамин, лейцин и валин. Молекула белка состоит из нескольких десятков и даже сотен аминокислот, располагающихся в полипептидной цепи в линейном порядке— последовательно одна за другой, образуя первичную
структуру белка. Полипептидная цепь, скручиваясь, образует так называемую а-спираль, или спираль Полинга. Это вторичная структура белковой молекулы. Белки имеют также и третичную структуру, проявляющуюся в своеобразном свертывании молекулы в результате взаимодействия свободных реакционных групп аминокислот. Некоторые белки обладают и четвертичной структурой, характеризующейся способом соединения полипептидных единиц друг с другом.
Значение белков в жизнедеятельности клетки огромно. В 1938 г. голландский химик И. Мулдер назвал белки протеинами. Это слово в переводе означает первостепенно важные. Белки — основной строительный материал всех органов и тканей растений, т. е. они выполняют структурную роль. В состав клеточных органоидов входят специфические белки, определяющие свойства и функции этих структур.
Белки являются составной частью большинства биокатализаторов клетки: ферментов, витаминов и гормонов, с помощью которых в организме осуществляются многочисленные реакции обмена, в частности все реакции биосинтеза и распада в живой клетке катализируют специфические белки — ферменты. Их установлено более тысячи. Имеются ферменты, контролирующие синтез различных аминокислот и азотистых оснований, т. е. веществ, необходимых для синтеза самих белков и нуклеиновых кислот. Следовательно, важнейшая функция белков — ферментативная. Нуклеиновые кислоты воспроизводятся также с помощью соответствующих белков — полимераз.
Белки выполняют и транспортную функцию. Различные вещества в организме и внутри клетки находятся в комплексе с белками и только благодаря этому доступны соответствующим органоидам и ферментам.
Очень важная функция белков — защита организма от вредных микробов и вирусов. Ее осуществляют специфические белки — антитела. Выполнение любой мышечной работы и передвижение организма возможны благодаря тому, что отдельные молекулы белка актомиозина имеют сократительную реакцию. Все перечисленные функции белков полностью обеспечивают жизнедеятельность организмов.
Жировые и липоидные вещества (липиды) являются главным образом запасными веществами клетки. Они используются как источники энергии. Некоторые входят в состав ядерных и клеточных оболочек и многочисленных клеточных мембран.
Углеводы находятся в цитоплазме в виде легкорастворимых в воде сахаров (моно- и дисахаридов) и запасных веществ: крахмала в клетках растений и гликогена в клетках животных. Наибольшее биологическое значение из сахаров имеют моносахариды: пентозы С5(Н20)5 и гексозы С6(Н20)6. Пентозный сахар — рибоза входит в состав рибонуклеиновой кислоты (РНК), а дезоксирибо-за —в молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Одним
из основных источников внутриклеточной энергии является пентоз-ный сахар глюкоза.
Вода входит в состав биоколлоидов цитоплазмы. С ней связаны важнейшие процессы гидролиза и окисления веществ.
Цитоплазма как коллоидная система может менять свое агрегатное состояние, переходя от золя к гелю. Она растекается при повреждении оболочек, в ней можно наблюдать броуновское движение частиц.
Эндоплазматическая сеть. С помощью электронного микроскопа было установлено, что цитоплазма представляет собой развитую систему коротких и длинных, узких и широких, замкнутых и незамкнутых внутренних мембран и канальцев. На них имеются многочисленные гранулы, благодаря чему поверхность их мелкозернистая.
Эта пронизывающая всю цитоплазму система сообщающихся между собой мембран и канальцев с гранулами на наружной поверхности получила название эндоплазматической сети. Эндоплазматическая сеть связана с ядром клетки, всеми ее органоидами и оболочкой. Она представляет единую регуляторную систему клетки, через которую осуществляются все многочисленные процессы обмена веществ. Благодаря огромным поверхностям биологических мембран эндоплазматической сети в небольшом объеме клетки обеспечивается одновременное прохождение в определенной последовательности многих химических реакций.
