Cytoplazma a jej funkcie. Štruktúra a funkcie cytoplazmy

bunkové inklúzie;

Jadro, oddelené karyolemou, s jadierkami a molekulami DNA, obsahuje aj cytoplazmu bunky. U zvierat je v strede, u rastlín bližšie k stene.

Štrukturálne vlastnosti cytoplazmy budú teda do značnej miery závisieť od typu bunky, od samotného organizmu a jeho členstva v kráľovstve živých bytostí. Vo všeobecnosti zaberá všetok voľný priestor vo vnútri a vykonáva množstvo dôležitých funkcií.

Matrix alebo hyaloplazma

Štruktúra bunkovej cytoplazmy pozostáva predovšetkým z jej rozdelenia na časti:

• hyaloplazma - trvalá tekutá časť;
• organoidy;
• inklúzie sú štruktúrne premenné.

Matrica alebo hyaloplazma je hlavnou vnútornou zložkou, ktorá môže byť v dvoch stavoch - popol a gél.

Cytosol je cytoplazma bunky, ktorá má tekutejší agregátny charakter. Cytogel je to isté, ale v hustejšom stave, bohaté na veľké molekuly organických látok. Všeobecné chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti hyaloplazmy sa prejavujú takto:

• bezfarebná, viskózna koloidná látka, dosť hustá a slizká;
• má jasnú diferenciáciu podľa štruktúrna organizácia, ale kvôli mobilite to môže ľahko zmeniť;
• zvnútra je reprezentovaný cytoskeletom alebo mikrotrabekulárnou mriežkou, ktorá je tvorená proteínovými filamentami (mikrotubuly a mikrofilamenty);
• Všetky štruktúrne časti bunky ako celku sú umiestnené na častiach tejto mriežky a vďaka mikrotubulom, Golgiho aparátu a ER medzi nimi dochádza ku komunikácii cez hyaloplazmu.

Hyaloplazma je teda dôležitou súčasťou, ktorá zabezpečuje mnohé z funkcií cytoplazmy v bunke.

Zloženie cytoplazmy

Ak hovoríme o chemickom zložení, potom podiel vody v cytoplazme predstavuje asi 70%. Ide o priemernú hodnotu, pretože niektoré rastliny majú bunky, ktoré obsahujú až 90 – 95 % vody. Sušina je prezentovaná:

• proteíny;
• uhľohydráty;
• fosfolipidy;
• cholesterol a iné organické zlúčeniny obsahujúce dusík;
• elektrolyty (minerálne soli);
• inklúzie vo forme kvapôčok glykogénu (v živočíšnych bunkách) a iných látok.

  

  Všeobecná chemická reakcia média je zásaditá alebo mierne zásaditá. Ak vezmeme do úvahy, ako sa nachádza cytoplazma bunky, mala by sa táto vlastnosť poznamenať. Časť sa zhromažďuje na okraji v oblasti plazmalemy a nazýva sa ektoplazma. Druhá časť je orientovaná bližšie ku karyolemme a nazýva sa endoplazma.

  Štruktúra bunkovej cytoplazmy je určená špeciálnymi štruktúrami - mikrotubuly a mikrofilamenty, preto ich podrobnejšie zvážime.

  Mikrotubuly

  Duté malé podlhovasté častice do veľkosti niekoľkých mikrometrov. Priemer - od 6 do 25 nm. Kvôli príliš skromným ukazovateľom ešte nie je možná úplná a komplexná štúdia týchto štruktúr, ale predpokladá sa, že ich steny pozostávajú z bielkovinovej látky tubulín. Táto zlúčenina má reťazovo viazanú špirálovitú molekulu.

  Niektoré funkcie cytoplazmy v bunke sa vykonávajú práve vďaka prítomnosti mikrotubulov. Podieľajú sa napríklad na stavbe bunkových stien húb a rastlín a niektorých baktérií. V živočíšnych bunkách je ich oveľa menej. Tiež sú to tieto štruktúry, ktoré vykonávajú pohyb organel v cytoplazme.

  Samotné mikrotubuly sú nestabilné a môžu sa rýchlo rozpadnúť a znovu vytvoriť, pričom sa z času na čas obnovia.

  Mikrovlákna

  Dosť dôležité prvky cytoplazme. Sú to dlhé vlákna aktínu (globulárny proteín), ktoré navzájom prepletené vytvárajú spoločnú sieť – cytoskelet. Ďalším názvom je mikrotrabekulárna mriežka. Toto sú niektoré štrukturálne znaky cytoplazmy. Veď práve vďaka tomuto cytoskeletu držia všetky organely pohromade, môžu spolu bezpečne komunikovať, prechádzajú nimi látky a molekuly, prebieha metabolizmus.

  

  Je však známe, že cytoplazma je vnútorné prostredie bunky, ktoré je často schopné meniť svoje fyzikálne vlastnosti: stáva sa tekutejším alebo viskóznejším, mení štruktúru (prechod zo sólu na gél a späť). V tomto ohľade sú mikrofilamenty dynamickou, labilnou časťou, ktorá sa môže rýchlo preskupovať, modifikovať, rozpadať a znovu formovať.

  Plazmatické membrány

  Prítomnosť dobre vyvinutých a normálne fungujúcich početných membránových štruktúr je dôležitá pre bunku, ktorá tiež predstavuje určitý druh štrukturálneho znaku cytoplazmy. Koniec koncov, cez bariéry plazmatickej membrány dochádza k transportu molekúl, živín a metabolických produktov, plynov na dýchacie procesy atď. To je dôvod, prečo väčšina organel má tieto štruktúry.

  Sú ako sieť umiestnené v cytoplazme a ohraničujú vnútorný obsah svojich hostiteľov od seba a od okolia. Chráňte a chráňte pred nežiaducimi látkami a baktériami, ktoré predstavujú hrozbu.

  Štruktúra väčšiny z nich je podobná - model fluidnej mozaiky, ktorý považuje každú plazmalemu za biovrstvu lipidov, preniknutú rôznymi proteínovými molekulami.

  Keďže funkcie cytoplazmy v bunke sú predovšetkým transportným spojením medzi všetkými jej časťami, je prítomnosť membrán vo väčšine organel jednou zo štrukturálnych častí hyaloplazmy. Komplexne, všetci spolu, vystupujú všeobecné úlohy aby sa zabezpečila životnosť bunky.

  Ribozómy

  Malé (do 20 nm) zaoblené štruktúry pozostávajúce z dvoch polovíc - podjednotiek. Tieto polovice môžu nejaký čas existovať buď spolu, alebo oddelene. Základ zloženia: rRNA (ribozomálna ribonukleová kyselina) a proteín. Hlavné miesta lokalizácie ribozómov v bunke:

  
  

  Funkciou týchto štruktúr je syntéza a zostavenie proteínových makromolekúl, ktoré sa vynakladajú na život bunky.

  Endoplazmatické retikulum a Golgiho aparát

  Početná sieť tubulov, rúrok a vezikúl, ktoré tvoria vodivý systém vo vnútri bunky a sú umiestnené v celom objeme cytoplazmy, sa nazýva endoplazmatické retikulum alebo retikulum. Jeho funkcia zodpovedá jeho štruktúre - zabezpečenie vzájomného prepojenia organel a transport molekúl výživy do organel.

  Golgiho komplex alebo aparát plní funkciu akumulácie potrebných látok (sacharidy, tuky, bielkoviny) v systéme špeciálnych dutín. Z cytoplazmy sú obmedzené membránami. Táto organela je tiež miestom syntézy tukov a sacharidov.

  Peroxizómy a lyzozómy

  Lyzozómy sú malé, okrúhle štruktúry pripomínajúce vezikuly naplnené kvapalinou. Sú veľmi početné a distribuované v cytoplazme, kde sa voľne pohybujú v bunke. Ich hlavnou úlohou je rozpúšťanie cudzích častíc, to znamená eliminácia „nepriateľov“ vo forme mŕtvych častí bunkových štruktúr, baktérií a iných molekúl.

  Kvapalný obsah je nasýtený enzýmami, preto sa lyzozómy podieľajú na rozklade makromolekúl na ich monomérne jednotky.

  Peroxizómy sú malé oválne alebo okrúhle organely s jednou membránou. Plnené tekutým obsahom vr veľké množstvo rôzne enzýmy. Sú jedným z hlavných spotrebiteľov kyslíka. Svoje funkcie vykonávajú v závislosti od typu bunky, v ktorej sa nachádzajú. Je možné syntetizovať myelín pre obal nervových vlákien a môže tiež vykonávať oxidáciu a neutralizáciu toxických látok a rôznych molekúl.

  Mitochondrie

  Nie nadarmo sa týmto štruktúram hovorí výkonové (energetické) stanice bunky. Koniec koncov, práve v nich dochádza k tvorbe hlavných nosičov energie - molekúl kyseliny adenozíntrifosforečnej alebo ATP. Autor: vzhľad pripomínajú fazuľu. Membrána obmedzujúca mitochondriu z cytoplazmy je dvojitá. Vnútorná štruktúra je vysoko zložená, aby sa zväčšil povrch pre syntézu ATP. Záhyby sa nazývajú cristae a obsahujú veľké množstvo rôznych enzýmov na katalyzovanie procesov syntézy.

  

  Svalové bunky v živočíšnych a ľudských organizmoch majú najviac mitochondrií, pretože vyžadujú zvýšený energetický obsah a výdaj.

  Fenomén cyklózy

  Pohyb cytoplazmy v bunke sa nazýva cyklóza. Pozostáva z niekoľkých typov:

  • oscilačné;
  • rotačné alebo kruhové;
  • splývavý.

  Akýkoľvek pohyb je potrebný na zabezpečenie mnohých dôležitých funkcií cytoplazmy: úplný pohyb organel v hyaloplazme, rovnomerná výmena živín, plyny, energia, vylučovanie metabolitov.

  Cyklóza sa vyskytuje v rastlinných aj živočíšnych bunkách bez výnimky. Ak sa zastaví, telo zomrie. Preto je tento proces aj ukazovateľom životnej činnosti tvorov.

  Môžeme teda dospieť k záveru, že cytoplazma živočíšnej bunky, rastlinnej bunky alebo akejkoľvek eukaryotickej bunky je veľmi dynamická, živá štruktúra.

  Rozdiel medzi cytoplazmou živočíšnych a rastlinných buniek

  V skutočnosti existuje len málo rozdielov. Všeobecný plánŠtruktúry a vykonávané funkcie sú úplne podobné. Stále však existujú určité nezrovnalosti. Takže napríklad:

  
  

  V iných ohľadoch sú obe štruktúry identické v zložení a štruktúre cytoplazmy. Počet určitých elementárnych odkazov sa môže líšiť, ale ich prítomnosť je povinná. Preto je význam cytoplazmy v bunke rastlín aj živočíchov rovnako veľký.

  Úloha cytoplazmy v bunke

  Význam cytoplazmy v bunke je veľký, ak nie rozhodujúci. Koniec koncov, toto je základ, v ktorom sú všetky životne dôležité dôležité štruktúry, takže je ťažké preceňovať jeho úlohu. Je možné sformulovať niekoľko hlavných bodov, ktoré odhaľujú tento význam.

  1. Je to ona, ktorá spája všetky zložky bunky do jedného komplexného jednotného systému, ktorý harmonicky a kolektívne uskutočňuje životné procesy.
  2. Vďaka vode obsiahnutej v kompozícii funguje cytoplazma v bunke ako médium pre početné komplexné biochemické interakcie a fyziologické premeny látok (glykolýza, výživa, výmena plynov).
  3. Toto je hlavná „kapacita“ pre existenciu všetkých bunkových organel.
  4. Vďaka mikrofilamentom a rúrkam vytvára cytoskelet, ktorý spája organely a umožňuje im pohyb.
  5. Práve v cytoplazme sa koncentruje množstvo biologických katalyzátorov – enzýmov, bez ktorých neprebehne ani jedna biochemická reakcia.

  Aby sme to zhrnuli, musíme povedať nasledovné. Úloha cytoplazmy v bunke je prakticky kľúčová, keďže je základom všetkých procesov, životného prostredia a substrátu pre reakcie.

Cytoplazma je obsah bunky mimo jadra, uzavretý v plazmatickej membráne. Má priehľadnú farbu a gélovitú konzistenciu. Cytoplazma sa skladá predovšetkým z vody a obsahuje aj enzýmy, soli a rôzne organické molekuly.

Funkcia cytoplazmy

Cytoplazma funguje tak, že podporuje a suspenduje organely a bunkové molekuly. Mnoho bunkových procesov prebieha aj v cytoplazme.

Niektoré z týchto procesov zahŕňajú syntézu proteínov, prvý stupeň známy ako glykolýza a. Okrem toho cytoplazma pomáha presúvať látky, ako sú hormóny, po bunke a tiež rozpúšťa bunkový odpad.

Zložky cytoplazmy

organely

Organely sú malé bunkové štruktúry, ktoré vykonávajú špecifické funkcie v bunke. Príklady organel zahŕňajú: , a .

Vo vnútri cytoplazmy sa nachádza aj sieť vlákien, ktoré pomáhajú bunke udržiavať jej tvar a poskytujú podporu pre organely.

Cytoplazmatické inklúzie

Cytoplazmatické inklúzie sú častice dočasne suspendované v cytoplazme. Inklúzie pozostávajú z makromolekúl a granúl.

Tri typy inklúzií nachádzajúcich sa v cytoplazme sú sekrečné a nutričné ​​inklúzie a pigmentové granule. Príkladmi sekrečných inklúzií sú proteíny, enzýmy a kyseliny. Glykogén (ukladanie molekúl glukózy) a lipidy sú príklady inklúzií živín. Melanín prítomný v kožných bunkách je príkladom zahrnutia pigmentových granúl.

Cytoplazmatické kompartmenty

Cytoplazma môže byť rozdelená do dvoch hlavných častí: endoplazma a ektoplazma. Endoplazma je centrálna oblasť cytoplazmy, ktorá obsahuje organely. Ektoplazma je viac gélovitá periférna časť bunkovej cytoplazmy.

Bunková membrána

Bunka alebo plazmatická membrána je štruktúra, ktorá zabraňuje úniku cytoplazmy z bunky. Táto membrána sa skladá z fosfolipidov, ktoré tvoria lipidovú dvojvrstvu, ktorá oddeľuje obsah buniek od extracelulárnej tekutiny. Lipidová dvojvrstva je semipermeabilná, čo znamená, že len niektoré molekuly sú schopné difundovať cez membránu, aby vstúpili alebo opustili bunku. Extracelulárna tekutina, proteíny, lipidy a iné molekuly môžu byť pridané do bunkovej cytoplazmy pomocou. V tomto procese sa molekuly a extracelulárna tekutina internalizujú, pretože membrána tvorí vezikula.

Vezikula oddeľuje tekutinu, molekuly a puky od bunkovej membrány a vytvára endozóm. Endozóm sa pohybuje v bunke, aby doručil svoj obsah na príslušné miesta. Látky sa z cytoplazmy odstraňujú pomocou. V tomto procese sa vezikuly pučiace z Golgiho teliesok spájajú s bunkovou membránou a vylučujú ich obsah z bunky. Plazmatická membrána tiež poskytuje štrukturálnu podporu bunke a slúži ako stabilná platforma na pripojenie cytoskeletu a.

Ciele lekcie:

• Prehĺbiť všeobecné pochopenie štruktúry eukaryotickej bunky.
• Formulovať poznatky o vlastnostiach a funkciách cytoplazmy.
• Pri praktickej práci dbať na to, aby cytoplazma živej bunky bola elastická a polopriepustná.

Pokrok v lekcii

• Zapíšte si tému lekcie.
• Skontrolujeme materiál, ktorý sme prebrali, a pracujeme na testoch.
• Čítame a komentujeme testové otázky. (Cm. Dodatok 1).
• Domáce úlohy si zapisujeme: bod 5.2., poznámky do zošitov.
• Učenie sa nového materiálu.

Toto je hlavná látka cytoplazmy.

Ide o komplexný koloidný systém.

Pozostáva z vody, bielkovín, sacharidov, nukleových kyselín, lipidov, anorganických látok.

Existuje cytoskelet.

Cytoplazma sa neustále pohybuje.

Funkcie cytoplazmy.

• Vnútorné prostredie bunky.
• Zjednocuje všetky bunkové štruktúry.
• Určuje umiestnenie organel.
• Zabezpečuje vnútrobunkový transport.

Vlastnosti cytoplazmy:

• Elasticita.
• Polopriepustná.

Vďaka týmto vlastnostiam bunka toleruje dočasnú dehydratáciu a zachováva si stálosť svojho zloženia.

Je potrebné pamätať na také pojmy ako turgor, osmóza, difúzia.

Aby sa študenti oboznámili s vlastnosťami cytoplazmy, sú požiadaní, aby dokončili praktickú prácu: "Štúdium plazmolýzy a deplazmolýzy v rastlinnej bunke. (Pozri prílohu 2).

V procese práce musíte nakresliť bunku cibuľovej šupky (bod 1. Bunka v bodoch 2 a 3).

Vyvodiť záver o procesoch vyskytujúcich sa v bunke (ústne)

Chlapci sa snažia vysvetliť, čo je pozorované v bode 2 plazmolýza oddelenie parietálnej vrstvy cytoplazmy, v bode 3 je deplazmolýza- návrat cytoplazmy do normálneho stavu.

Je potrebné vysvetliť dôvody týchto javov. Na zmiernenie ťažkostí pred vyučovaním dávam trom študentom učebnice: „Biologický encyklopedický slovník“, 2. diel Biológie od N. Greena, „Experiment z fyziológie rastlín“ od E. M. Vasiliev, kde samostatne nachádzajú materiál o príčinách. plazmolýza A deplazmolýza.

Ukazuje sa, že cytoplazma je elastická a polopriepustná. Ak by bola priepustná, potom by sa koncentrácie bunkovej šťavy a hypertonického roztoku vyrovnali difúznym pohybom vody a rozpustených látok z bunky do roztoku a späť. Cytoplazma, ktorá má vlastnosť semipermeability, však neumožňuje látkam rozpusteným vo vode preniknúť do bunky.

Naopak, len vodu podľa zákonov osmózy bude z bunky odsávať hypertonický roztok, t.j. pohybujú cez polopriepustnú cytoplazmu. Objem vakuoly sa zníži. Vďaka svojej elasticite cytoplazma nasleduje kontrahujúcu sa vakuolu a zaostáva za bunkovou membránou. Toto sa stane plazmolýza.

Keď je plazmolyzovaná bunka ponorená do vody, pozoruje sa deplazmolýza.

Zhrnutie vedomostí získaných v lekcii.

1. Aké funkcie sú vlastné cytoplazme?
2. Vlastnosti cytoplazmy.
3. Význam plazmolýzy a deplazmolýzy.
4. Cytoplazma je
   a) vodný roztok solí a organických látok spolu s bunkovými organelami, ale bez jadra;
   b) roztok organických látok vrátane bunkového jadra;
   c) vodný roztok minerálnych látok vrátane všetkých bunkových organel s jadrom.
5. Ako sa nazýva hlavná látka cytoplazmy?

Počas praktická práca Učiteľ kontroluje správnosť jeho vykonania. Kto uspel, môže dať známky. Za správne závery sa dávajú známky.

Cytoplazma (z gréckeho kytos – bunka a plazma – tvorená) je obsah rastlinnej alebo živočíšnej bunky, s výnimkou jadra (karyoplazmy). Cytoplazma a karyoplazma sa nazývajú protoplazma. V bežnom mikroskope sa javí ako polotekutá látka (mletá látka alebo hyaloplazma), v ktorej sú zavesené rôzne kvapôčky, vakuoly, granuly, tyčinkovité alebo vláknité štruktúry. Pod elektrónovým mikroskopom má cytoplazma ešte zložitejší vzhľad (celý labyrint membrán s protoplazmou uzavretou medzi nimi). Cytoplazma je komplexná zmes bielkovín, ktoré sú v koloidnom stave, tukov a iných organické zlúčeniny. Z anorganických zlúčenín v cytoplazme je prítomná voda, ale aj rôzne minerály.

Vonku je každá bunka obklopená tenkou plazmatickou membránou (t.j. membránou), ktorá hrá dôležitú úlohu pri regulácii zloženia bunkového obsahu a je derivátom cytoplazmy. Membrána je trojvrstvová štruktúra (vonkajšia a vnútorná vrstva pozostávajú z proteínu, medzi nimi je vrstva fosfolipidových molekúl) s celkovou hrúbkou asi 120 Å (angstromov). Bunková stena je prestúpená drobnými otvormi – pórmi, cez ktoré sa môže vymieňať protoplazma jednej bunky s protoplazmou iných, susedných buniek.

Cytoplazma obsahuje rôzne organely - špecializované štruktúry, ktoré vykonávajú špecifické funkcie v živote buniek. Spomedzi nich zohrávajú najdôležitejšiu úlohu v metabolizme mitochondrie; v bežnom mikroskope sú viditeľné vo forme malých tyčiniek alebo zŕn. Údaje naznačujú ich komplexnú štruktúru. Každá mitochondria má obal pozostávajúci z troch vrstiev a vnútorná dutina. Z škrupiny do tejto dutiny naplnenej tekutým obsahom vyčnievajú početné priečky, ktoré nedosahujú opačnú stenu, nazývané cristae. Dýchacie procesy sú spojené s mitochondriami. Cytoplazma obsahuje takzvané endoplazmatické retikulum (retikulum) - rozvetvený systém submikroskopických tubulov, rúrok a cisterien, ohraničených membránami. Endoplazmatické retikulum má dvojité membrány. Na strane privrátenej k hlavnej substancii cytoplazmy sú na každej membráne početné granuly, ktoré obsahujú ribonukleovú kyselinu, podľa ktorej sa nazývajú ribozómy. Za účasti ribozómov dochádza k syntéze proteínov v endoplazmatickom retikule.

Jednou zo zložiek cytoplazmy je retikulárny aparát alebo „Golgiho komplex“, ktorý je úzko spojený s endoplazmatickým retikulom a podieľa sa na procesoch sekrécie. Existujú údaje, ktoré ukazujú, že membrány bunkového jadra (pozri) bez prerušenia prechádzajú do membrán endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu. V cytoplazme niektorých živočíšnych buniek môžu byť prítomné fibrily - tenké vláknité útvary a rúrky, ktoré sú kontraktilnými prvkami. V cytoplazme sú často viditeľné zrná glykogénu (v rastlinách - škrob), tukové látky vo forme malých kvapiek a iné štruktúry. Pozri tiež Cell.

Cytoplazma (z gréckeho kytos - bunka a plazma - niečo sformované, vytvorené) je obsah bunky, s výnimkou jadra (karyoplazmy). Cytoplazma a karyoplazma sa nazývajú protoplazma. Niekedy sa nesprávne používa výraz „protoplazma“ v užšom zmysle slova na označenie mimojadrovej časti bunky, ale v tomto zmysle je vhodnejšie ponechať výraz „cytoplazma“. Z fyzikálno-chemického hľadiska je cytoplazma viacfázový koloidný systém. Disperzným médiom cytoplazmy je voda (až 80 %). Dispergovaná fáza obsahuje bielkovinové a tukové látky, ktoré tvoria agregáty molekúl - micely. Cytoplazma je viskózna kvapalina, takmer bezfarebná, so špecifickou hmotnosťou približne 1,04, často silne lámajúca svetlo, v dôsledku čoho môže byť viditeľná pod mikroskopom aj v nezafarbených bunkách.

Charakteristickým znakom cytoplazmy, ktorý určuje jej biologické vlastnosti, je nestabilita koloidov, schopnosť rýchlo meniť stavy želatinizácie a skvapalnenia. Táto okolnosť vysvetľuje rozmanitosť vzorcov štruktúry cytoplazmy (granulárna, vláknitá, sieťovitá atď.) opísaných rôznymi výskumníkmi. V závislosti od veku bunky, jej fyziologického stavu, funkcie atď. ju možno pozorovať odlišná štruktúra cytoplazme. Skvelá hodnota má tiež charakter predúprava(najmä histologická fixácia) používaná pri získavaní lieku. Morfológia cytoplazmy závisí od stavu jej koloidov.

V cytoplazme sa nachádza asi 60 biogénnych prvkov; jeho najdôležitejšími chemickými zložkami sú bielkoviny, sacharidy, lipoidy a množstvo solí. Definujúcim rozdielom medzi cytoplazmou a jadrom je prítomnosť významného množstva ribonukleovej kyseliny (RNA).

V cytoplazme sú lokalizované enzýmy metabolizmu uhľohydrátov a bielkovín a ďalšie, ktoré regulujú energiu bunky. V optickom mikroskope sa cytoplazma najčastejšie javí ako homogénna alebo slabo štruktúrovaná koloidná hmota, v ktorej sa okrem jadra nachádzajú organely (organely) a inklúzie. Organely sú povinné (alebo aspoň neustále sa vyskytujúce v určitých kategóriách buniek) zložky cytoplazmy, ktoré vykonávajú špecifickú funkciu a majú špecifickú štruktúru, ktorá je najvhodnejšia na vykonávanie tejto funkcie. Medzi organely patria mitochondrie, Golgiho aparát, bunkové centrum, plastidy rastlinných buniek atď. Inklúzie sú dočasné útvary spojené s jedným alebo druhým štádiom bunkového metabolizmu (sekrécia, ukladanie odpadových látok, plastických a energetických rezervných látok atď.). Najrozšírenejšími inklúziami sú neutrálne tuky a glykogén. Cytoplazma je zafarbená kyslými farbivami a potom sú v nej jasne detegované dve zóny - centrálna, ktorá má nízku viskozitu a obsahuje značné množstvo inklúzií (endoplazma), a periférna s vysoká hustota a absencia inklúzií (ektoplazma). Najperiférnejšia vrstva ektoplazmy (povrchová alebo kortikálna) má niekoľko dôležité vlastnosti, zabezpečujúce procesy chemickej a fyzikálnej interakcie medzi bunkou a životné prostredie. V cytoplazme niektorých buniek (sekrečné, slinné a pankreatické žľazy, krvotvorba) sa nachádzajú ostro bazofilné oblasti - ergastoplazma.

V súvislosti s užívaním nastala výrazná zmena názorov na štruktúru cytoplazmy elektrónový mikroskop. Ukázalo sa, že cytoplazma pozostáva z hlavnej látky (matrix, hyaloplazma), ktorá obsahuje ďalšie dve dôležité zložky – endoplazmatické retikulum a ribozómy, ako aj organely a inklúzie. Hyaloplazma je tekutá alebo polotekutá spojitá fáza medzi hustejšími zložkami cytoplazmy. Hyaloplazma je homogénna alebo jemnozrnná, ale niekedy sa v nej nachádzajú fibrilárne zložky (tzv. štrukturálne proteíny), ktoré vytvárajú určitú stabilitu tejto časti cytoplazmy a vysvetľujú jej vlastnosti ako elasticita, kontraktilita, stabilita (rigidita), atď. Viskozita cytoplazmy aj buniek rovnakého typu je odlišná: vo vajciach morský ježko rovná sa 3 spz a v paramecium ciliate je to 8000 spz.

Endoplazmatické retikulum (tak sa nazýva, pretože bolo prvýkrát opísané vo vnútorných častiach bunky) je systém dvojitých membrán, medzi ktorými sú priestory, ktoré tvoria tubuly, vezikuly a rozšírené dutiny - cisterny. Endoplazmatické retikulum, ktoré tvorí takzvaný vakuolárny systém bunky, spája povrchovú membránu bunky, cytoplazmu, mitochondrie a jadrovú membránu do jedného celku. Vďaka existencii takéhoto spojenia je možná nepretržitá metabolická výmena medzi všetkými časťami bunky.

Na vonkajšom povrchu endoplazmatických membrán bazofilných území (ergastoplazma) sú početné ribozómy (granulárny typ endoplazmatického retikula); hladký typ tejto organely je charakteristický pre oblasti, v ktorých dochádza k syntéze tukov a uhľohydrátov. Endoplazmatické retikulum sa nachádza vo všetkých bunkách (s výnimkou zrelých erytrocytov cicavcov), ale je slabo vyvinuté v nediferencovaných (napríklad embryonálnych) bunkách a najsilnejšie je vyvinuté v aktívne metabolizujúcich bunkách. Ribozómy sú granule s priemerom 150-350 Á. - povinná zložka cytoplazmy. V najprimitívnejšie konštruovaných bunkách sú umiestnené voľne v hyaloplazme, vo viac organizovaných bunkách sú spravidla spojené s endoplazmatickým retikulom. Ribozómy obsahujú aminokyseliny a RNA. Vlákno druhého z nich ich spája do aktívnych komplexov nazývaných polyribozómy. Hlavnou funkciou týchto organel je syntéza špecifického proteínu, proces, v ktorom hrá rozhodujúcu úlohu takzvaná messenger RNA.

Bunková membrána - povrchová časť cytoplazmy - má hrúbku 70-120 Á a pozostáva z jednej lipidovej a dvoch proteínových vrstiev; Práve existencia tejto membrány určuje selektívnu priepustnosť bunky pre množstvo látok. Povrchová časť cytoplazmy vykonáva počiatočné štádiá procesy fagocytózy (pozri), t.j. zachytávanie pevných látok a pinocytóza (pozri), požívanie tekutín, ktoré je kľúčové pre aktívny prienik týchto látok do bunky alebo ochranné zachytenie patogénnych mikroorganizmov (baktérie, prvoky) tým. V niektorých prípadoch sa proces ich neutralizácie vyskytuje v cytoplazme av iných (napríklad počas vírusovej infekcie) naopak dochádza k ich reprodukcii.

Cytoplazma je nosičom dedičných jednotiek, ktoré určujú vlastnosti organizmu prenosné na potomstvo (cytoplazmatická dedičnosť). Correns (C. Correns) ako prvý ukázal, že pestrosť a defekty tvorby chlorofylu v rastlinách závisia od prítomnosti a distribúcie bezfarebných a farebných organel – plastidov, ktoré sú zodpovedné za tvorbu organických látok v rastlinnej bunke z vody, resp. oxid uhličitý pomocou slnečného žiarenia. Cez cytoplazmu sa teda prenášajú určité dedičné vlastnosti. Fenomény cytoplazmatickej dedičnosti, prvýkrát opísané u rastlín, boli potom objavené v rôznych organizmoch. Ephrussi (V. Ephrussi) teda ukázal, že pôsobením na akridínové zlúčeniny je možné získať malú dedičnú rasu kvasiniek. Jeho vzhľad je zjavne spojený so zmenami v mitochondriách. U Drosophila je cytoplazmatická dedičnosť prenášaná cez vajíčko spojená s rôznou citlivosťou na pôsobenie CO 2 . Napokon, antigénne vlastnosti živočíšnych a ľudských buniek, prenášané z jednej generácie na druhú, sú tiež zjavne určené cytoplazmatickou dedičnosťou. Netreba však predpokladať, že vlastnosti cytoplazmy, vrátane jej účasti na dedičnosti vlastností, sú izolované od vlastností zvyšku. komponentov bunky, predovšetkým jadro. Vďaka existencii jediného vakuolárno-membránového systému existuje nepretržité spojenie, ktoré zabezpečuje výmenu rôznych materiálov medzi všetkými zložkami bunky. Zvlášť sa zintenzívňuje v určitých obdobiach života buniek. Pri procese delenia sa teda jadrová hmota a cytoplazma zmiešajú a zo vzniknutej myxoplazmy sa vytvorí mitotický aparát (pozri Mitóza).

Procesy syntézy proteínov v cytoplazme začínajú uvoľnením mediátorovej RNA z jadra (pozri Nukleové kyseliny).

Cytoplazma je celý obsah bunky s výnimkou jadra. Je rozdelená na tri časti: organely (alebo organely), inklúzie a hyaloplazma. Organely sú základnými zložkami buniek a inklúzie sú voliteľnými zložkami (depozity rezervných látok alebo metabolických produktov) - ponorené do hyaloplazmy - kvapalnej fázy bunkovej cytoplazmy. Organely sú dvoch typov: membránové a nemembránové. Z membránových možno rozlíšiť jednomembránové organely (plazmatická membrána, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy a iné vakuoly) a dvojmembránové organely (mitochondrie, plastidy, bunkové jadro). Medzi nemembránové organely patria ribozómy, mikrotubuly a bunkové centrum.

Hyaloplazma(z gréckeho hyalínový – priehľadný), alebo cytosol, je vnútorné prostredie bunky. Nejde len o zriedený vodný roztok, ale o gél. Hyaloplazma môže meniť svoju viskozitu v závislosti od podmienok a transformovať sa do tekutejšieho stavu (sol), čo umožňuje pohyb bunky alebo jej vnútrobunkových zložiek. Najdôležitejšou funkciou hyaloplazmy je zjednotiť všetky bunkové štruktúry a zabezpečiť medzi nimi chemickú interakciu. Cez ňu prebieha neustály tok iónov a časť vnútrobunkového transportu organických látok. Lokalizované sú v ňom tie, ktoré sa podieľajú na syntéze aminokyselín, nukleotidov, mastné kyseliny dochádza k sacharidom a ich modifikácii. Tu sa syntetizujú a ukladajú rezervné látky, dochádza k glykolýze a syntéze časti ATP.

Membránové komponenty

Všetky bunkové membrány sú postavené podľa všeobecného princípu. Ich hlavnou zložkou sú lipidy. Molekuly lipidov sú usporiadané v 2 vrstvách tak, že ich hydrofóbne konce sú obrátené dovnútra a ich hydrofilné konce sú obrátené von. Proteínové molekuly netvoria súvislé vrstvy, môžu byť ponorené do lipidovej vrstvy do rôznych hĺbok. Mnohé membrány obsahujú sacharidy, ktoré sú umiestnené zvonka nad lipidovou vrstvou. K rastu membrány dochádza v dôsledku zahrnutia nového materiálu vo forme hotových uzavretých vezikúl. K syntéze membránových komponentov a ich zostaveniu dochádza v dôsledku aktivity granulárneho endoplazmatického retikula.

Plazmatická membrána alebo plazmalema

Zvonka je bunka ohraničená plazmalemou (alebo plazmatickou membránou) s hrúbkou 10 nm. Je postavená na princípe elementárnych membrán.

Funkcie plazmalemy: bariéra (obmedzuje vnútorný obsah bunky od vonkajšie prostredie); transport (pasívny transport látok s nízkou molekulovou hmotnosťou, aktívny transport proti koncentračnému gradientu, endocytóza); odstránenie produktov vytvorených v bunke z buniek; signalizácia (na membráne sú receptory, ktoré rozpoznávajú určité ióny a interagujú s nimi); medzibunkové interakcie v mnohobunkových organizmoch; podieľa sa na výstavbe špeciálnych štruktúr, ako sú klky, riasy, bičíky atď.

Aktívny a pasívny transport prebieha cez plazmalemu. Pasívny transport iónov prebieha pozdĺž koncentračného gradientu bez ďalšej spotreby energie. Rozpustené molekuly prechádzajú cez membránu jednoduchou difúziou cez kanály tvorené transportnými kanálmi. Aktívny transport sa uskutočňuje pomocou iónových púmp proti koncentračnému gradientu so spotrebou energie. Na rozdiel od iónov a monomérov makromolekuly neprechádzajú cez bunkové membrány a ich transport prebieha endocytózou. Počas endocytózy určitá oblasť plazmalemy obklopuje extracelulárny materiál a vytvára vakuolu obklopenú membránou v dôsledku invaginácie plazmalemy. Vo vnútri vakuoly sa po fúzii s lyzozómom natrávia makromolekuly, časti buniek alebo dokonca celé bunky. Existujú dva typy endocytózy: fagocytóza a pinocytóza. Počas fagocytózy sa zachytávajú a absorbujú veľké častice. Fagocytóza sa vyskytuje u zvierat a niektorých rias, ale nenachádza sa v rastlinách, baktériách a hubách, pretože ich pevná bunková stena zabraňuje fagocytóze. Pinocytóza je podobná fagocytóze, ale zahŕňa absorpciu vody a vodných roztokov.

Bunkové membrány

Bunková stena alebo membrána leží nad cytoplazmatickou membránou. V mnohých bunkách a zvieratách je tenký, pozostáva z polysacharidových molekúl, nazývaných glykokalyx. Táto vrstva sa podieľa na tvorbe pericelulárneho prostredia, hrá úlohu filtra a pôsobí ako čiastková mechanická ochrana. Existujú organizmy, napríklad niektoré riasy, ktoré nemajú bunkovú stenu, ich telo pokrýva iba cytoplazmatická membrána. Prokaryotické bunky, bunky húb a rastlín majú na vonkajšej strane viacvrstvovú bunkovú stenu (bunkovú membránu). Je založená na polysacharidoch (celulóza v rastlinách, mureín v baktériách, chitín v hubách). Najtypickejšou zložkou bunkovej steny rastliny je celulóza. Má kryštalické vlastnosti a existuje v obale vo forme mikrofibríl, z ktorých je vytvorený rám obalu. Tento rám je ponorený do matrice, ktorá obsahuje polysacharidy - hemicelulózy a pektíny.

Ďalšou zložkou škrupiny je lignín. Tento polymér zvyšuje tuhosť steny a nachádza sa v bunkách, ktoré vykonávajú mechanickú alebo podpornú funkciu. Mastné látky - kutín, suberín, vosky - sa môžu ukladať do schránok ochranných pletív rastlín. Zabraňujú tomu, aby rastlina strácala nadmernú vodu.

Funkcie bunkovej steny: vonkajší rám; ochranný; bunkový turgor; vodivý (prechádza ním voda, soli a molekuly mnohých organických látok).

Endoplazmatické retikulum

Endoplazmatické retikulum (ER) je systém malých vakuol a kanálov, ktoré sú navzájom spojené do voľnej siete (retikula). Existujú dva typy ER: hladké a zrnité (drsné). Granulované retikulum má na svojich membránach na strane hyaloplazmy malé (asi 20 nm) granuly. Tieto granuly sú ribozómy spojené s membránami ER.

Funkcie ER: tvorba a stavba bunkových membrán (všetky membránové proteíny a membránové lipidy sú syntetizované na ER); syntéza vylučovaných proteínov na ribozómoch jeho membrán; oddelenie týchto proteínov a ich izolácia od hlavných funkčných proteínov bunky; modifikácia sekrečných proteínov; transport bielkovín do Golgiho aparátu.

Hladký ER je reprezentovaná membránami tvoriacimi malé vakuoly a kanály navzájom spojené, ale na Cych nie sú žiadne ribozómy. Aktivita hladkého ER je spojená s metabolizmom lipidov a niektorých intracelulárnych polysacharidov. V niektorých bunkách, napríklad v intersticiálnych bunkách semenníka, zaberá hladké ER väčšinu objemu cytoplazmy, bohaté sú naň aj bunky mazových žliaz, zatiaľ čo v bunkách črevného epitelu sa hladké ER koncentrujú iba v hornej časti; bunka. Je potrebné poznamenať, že hladké a zrnité ER môžu byť umiestnené v tej istej bunke a medzi nimi je kontinuita prechodu.

Golgiho aparát

Golgiho aparát (AG) objavil v roku 1898 Camillo Golgi v nervových bunkách. Neskôr sa ukázalo, že táto štruktúra je prítomná vo všetkých eukaryotických bunkách. Typicky sa AG nachádza v blízkosti jadra a v rastlinných bunkách pozdĺž periférie. AG je reprezentovaný membránovými komponentmi zostavenými dohromady. Samostatná zóna zhluky takýchto membrán sa nazývajú diktyozómy. Ploché membránové vaky alebo nádrže, v počte 5-10 (zriedkavo až 20), sú pomerne husto zabalené v hromadách v diktyozómoch. Okrem cisterien je v AG zóne veľa vakuol. V bunkách existuje AG v dvoch formách: difúzna, vo forme jednotlivých diktyozómov (tento typ prevláda v rastlinných bunkách) a retikulárna, keď sú jednotlivé diktyozómy navzájom spojené.

Funkcie Golgiho aparátu. Hlavnou funkciou AG je sekrécia. V tomto procese jednotlivé malé bublinky s hotový výrobok odštiepené od diktyozómov. Potom sú buď distribuované v cytoplazme na vnútornú spotrebu bunky, alebo sa spájajú do sekrečných vakuol. Tieto vakuoly sa presúvajú na povrch bunky, kde sa ich membrána spája s plazmatickou membránou a tým sa obsah týchto vakuol uvoľňuje mimo bunky. Tento proces sa nazýva exocytóza.

AG plní aj kumulatívnu funkciu. V jeho nádržiach dochádza k akumulácii produktov syntetizovaných v ER. Niektoré z týchto produktov, ako napríklad proteíny, sú upravené. V AG dochádza aj k triedeniu a priestorovej separácii proteínov.

V mnohých špecializovaných bunkách v AG sa syntetizujú polysacharidy. Napríklad polysacharidy, ktoré tvoria bunkovú stenu, sú syntetizované v AG rastlinných buniek. AG rastlinných buniek sa podieľa aj na syntéze a sekrécii rôznych hlienov.

AG je zdrojom lyzozómov.

lyzozómy

Lyzozómy sa tvoria v dôsledku aktivity ER a AG a pripomínajú sekrečné vakuoly. Sú pokryté lipoproteínovou membránou, do ktorej sú zabudované nosné proteíny na prenos produktov hydrolýzy z lyzozómov do hyaloplazmy. Lyzozómy obsahujú asi 40 hydrolytických enzýmov, ktoré fungujú v kyslom prostredí, ale samotné sú voči týmto enzýmom veľmi odolné. Podieľajú sa na procesoch vnútrobunkového rozkladu exogénnych a endogénnych makromolekúl (proteíny, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy) absorbovaných pinocytózou a fagocytózou. V niektorých prípadoch môžu uvoľňovaním svojho obsahu do vonkajšieho prostredia vykonávať extracelulárny rozklad makromolekúl. Lyzozómy pôsobia ako vnútrobunkové čističe, tráviace defektné bunkové organely.

Vakuoly rastlinných buniek

Rastlinné bunky sa líšia od živočíšnych v prítomnosti jednej alebo viacerých veľkých vakuol, ktoré sú oddelené od cytoplazmy membránou. Centrálna vakuola je tvorená fúziou a rastom malých vezikúl oddelených od ER. Dutina vakuoly je vyplnená bunkovou šťavou, ktorá zahŕňa anorganické soli, cukry, organické kyseliny a ich soli, ako aj množstvo vysokomolekulárnych zlúčenín.

Funkcie vakuoly: udržiavanie tlaku bunkového turgoru; realizácia aktívneho transportu rôznych molekúl; hromadenie rezervných látok a látok určených na vylučovanie.

Mitochondrie

Mitochondrie (z gréckeho mitos - niť, z chondrion - zrno) sú energetické stanice bunky, ich hlavná funkcia súvisí s oxidáciou organických zlúčenín a využívaním uvoľnenej energie na syntézu ATP. Sú vo forme granúl alebo nití. Ich veľkosť a tvar sú veľmi variabilné rôzne typy. Počet mitochondrií na bunku sa môže v rôznych organizmoch líšiť: napríklad obrovské jednorozvetvené mitochondrie sa nachádzajú v trypanozómoch a v niektorých jednobunkových riasach; na druhej strane v pečeňových bunkách je asi 200 mitochondrií a v niektorých prvokoch až 500 000 V niektorých bunkách sa mitochondrie môžu zlúčiť do jednej obrovskej mitochondrie, ako napríklad v spermiách cicavcov je špirálovito stočený obr. mitochondrie.

Mitochondrie sú pokryté dvoma membránami. Vonkajšia membrána oddeľuje mitochondrie od hyaloplazmy, jej hrúbka je asi 7 nm, je hladká, bez invaginácií a záhybov. Vnútorná membrána vytvára početné invaginácie do mitochondrií - cristas, ktoré úplne neblokujú mitochondriálnu dutinu. Vnútorný obsah mitochondrií - matice. Matrica má jemnozrnnú homogénnu štruktúru, nachádzajú sa v nej mitochondriálne ribozómy a mitochondriálna DNA. Mitochondriálne ribozómy sú menšie ako cytoplazmatické ribozómy. DNA v mitochondriách má tvar prstenca a nevytvára väzby s histónmi. Matrica obsahuje enzýmy zapojené do cyklu trikarboxylových kyselín a enzýmy oxidácie mastných kyselín. Niektoré aminokyseliny sú tiež oxidované v matrici. Dýchací reťazec (elektrónový transportný reťazec) sa nachádza na mitochondriách - systém premeny energie, kde dochádza k syntéze ATP.

Počet mitochondrií v bunkách sa môže zvýšiť v dôsledku ich rastu a delenia. Väčšina mitochondriálnych proteínov je syntetizovaná mimo mitochondrií a sú riadené jadrom mitochondriálnej DNA kóduje len niekoľko mitochondriálnych proteínov.

Plastidy

Plastidy sú organely nachádzajúce sa vo fotosyntetických organizmoch (rastliny, riasy). Existuje niekoľko typov plastidov: chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty, amyloplasty.

IN chloroplasty(z gréckeho chloros – zelený a plastos – tvarovaný) prebieha fotosyntéza. Chloroplasty sa medzi rôznymi organizmami líšia tvarom a veľkosťou. Niektoré z nich majú miskovitý tvar a sú pomerne veľké, iné sú hviezdicovitého tvaru, vo forme špirálovito stočených pások, krúžkov, sietí atď. Takéto chloroplasty sa nachádzajú v riasach (v riasach sa chloroplasty nazývajú chromatofóry). Bežnejšie chloroplasty majú tvar zaoblených zŕn alebo diskov. Ich počet na bunku sa tiež líši medzi rôznymi zástupcami. Niektoré riasy teda majú len jeden chloroplast na bunku, kým vyššie rastliny majú v priemere 10-30 chloroplastov na bunku, hoci existujú bunky s asi tisíckou chloroplastov. Vzhľadom na prevahu chlorofylov sú tieto plastidy v zelených riasach, euglenách a vyšších rastlinách sfarbené do zelena, farba týchto plastidov v iných riasach sa mení v závislosti od kombinácie a množstva prídavných pigmentov.

Chloroplast je ohraničený dvoma membránami, vonkajšou a vnútornou, pričom každá má hrúbku 7 nm. Vnútorná membrána tvorí invaginácie do matrice. Matrica chloroplastov obsahuje veľké množstvo membrán vo forme plochých vezikúl tzv tylakoidy(z gréckeho thylaros - taška). V týchto membránach sú zabudované pigmenty – chlorofyly a karotenoidy. Tylakoidy vo vyšších rastlinách sa zhromažďujú v hromadách, ako stĺpec mincí, ktoré sú tzv zrná. Svetelná fáza fotosyntézy prebieha na tylakoidných membránach okrem chlorofylov a karotenoidov sú v týchto membránach zabudované molekulárne komplexy ATP syntetázy, ktoré prenášajú protóny do matrice chloroplastov a podieľajú sa na syntéze ATP.

S matice(stroma) je spojená s temnou fázou fotosyntézy, pretože obsahuje enzýmy zapojené do temných reakcií viazania atmosférického oxidu uhličitého a tvorby uhľohydrátov. Okrem toho v stróme chloroplastov dochádza k tvorbe mastných kyselín a aminokyselín. Matrica chloroplastov obsahuje plastidovú DNA, rôzne typy Ukladá sa RNA, ribozómy a rezervný produkt – škrob. DNA chloroplastov, podobne ako DNA mitochondrií, sa líši od DNA jadra. Podľa svojich charakteristík je blízka prokaryotickej DNA, je reprezentovaná kruhovou molekulou a nie je spojená s histónmi. Ribozómy v chloroplastoch, podobne ako ribozómy v mitochondriách, sú menšie ako ribozómy v cytoplazme. A rovnako ako v mitochondriách je väčšina chloroplastových proteínov riadená jadrovou DNA. Chloroplasty sú teda podobne ako mitochondrie štruktúry s obmedzenou autonómiou.

V riasach sa delením zrelých tvoria nové chloroplasty. U vyšších rastlín je takéto delenie dosť zriedkavé. K zvýšeniu počtu plastidov vrátane chloroplastov vo vyšších rastlinách dochádza v dôsledku premeny prekurzorov - proplastidov (z gréckeho pro - predtým, predtým). Proplastidy sa nachádzajú v meristematických tkanivách, v miestach rastu rastlín. Proplastidy sú malé (0,4-1 µm) dvojmembránové vezikuly s nediferencovaným obsahom. Vnútorná membrána môže vytvárať malé záhyby. Proplastidy sa rozmnožujú delením. Za normálnych svetelných podmienok sa proplastidy transformujú na chloroplasty.

Leukoplasty(z gréckeho leuros - biely, bezfarebný) - bezfarebné plastidy; Na rozdiel od chloroplastov je ich vnútorný obsah menej diferencovaný v stróme; Nachádzajú sa v rastlinách v zásobných tkanivách. Často je ťažké ich odlíšiť od proplastidov. V tme sa v nich ukladajú rezervné látky vrátane škrobu. Na svetle sa môžu zmeniť na chloroplasty. V endosperme semien, v rizómoch a hľuzách vedie hromadenie škrobu v leukoplastoch k tvorbe amyloplastov (z gréckeho amylon - škrob), v ktorých je stróma vyplnená škrobovými granulami.

Chromoplasty(z gréckeho chroma - farba) - plastidy, sfarbené do žlta, oranžova a červena vo vyšších rastlinách, čo súvisí s hromadením karotenoidných pigmentov. Tieto plastidy vznikajú z chloroplastov (počas starnutia listov, vývoja okvetných lístkov, dozrievania plodov) a menej často z leukoplastov (napríklad v koreňoch mrkvy). Zároveň sa znižuje počet membrán, mizne chlorofyl a škrob a hromadia sa karotenoidy.

Nemembránové komponenty

Ribozóm

Ribozóm je bunková nemembránová organela, na ktorej v bunke prebieha syntéza proteínov. Ribozómy sa nachádzajú na membránach granulárneho ER, v cytoplazme a v jadre. Ribozómy obsahujú molekuly neopakujúcich sa proteínov a niekoľko molekúl rRNA. Ribozómy v prokaryotoch a eukaryotoch majú spoločné princípy organizácie a funkcie, líšia sa však veľkosťou a molekulárnymi charakteristikami.

Ribozóm pozostáva z dvoch nerovnakých podjednotiek – veľkej a malej. V prokaryotických bunkách sa nazývajú podjednotky 5OS a 3OS, v eukaryotických bunkách - 6OS a 4OS. S - sedimentačný koeficient (lat. sedimentum - sediment), ktorý charakterizuje rýchlosť sedimentácie častice pri ultracentrifugácii a závisí od molekulovej hmotnosti a priestorovej konfigurácie častice. Podjednotka 3OS obsahuje 1 168 molekuly rRNA a 21 molekúl proteínu, podjednotka 5OS obsahuje 2 molekuly RNA (5S a 23S) a 34 molekúl proteínu. Eukaryotické ribozomálne podjednotky obsahujú väčší počet proteínov (asi 80) a molekúl rRNA. Mitochondrie a chloroplasty tiež obsahujú ribozómy, ktoré sú podobné ribozómom prokaryotov.

Muskuloskeletálny systém (cytoskelet)

Koncept cytoskeletu vyjadril na začiatku 20. storočia vynikajúci ruský vedec N.K. Koltsov a až pomocou elektrónového mikroskopu bol tento systém znovuobjavený. Cytoskelet pozostáva z vláknitých nerozvetvených proteínových komplexov - vlákna. Existujú tri systémy filamentov, ktoré sa líšia chemickým zložením, ultraštruktúrou a funkciou - mikrofilamenty (napríklad vo svalových bunkách), mikrotubuly (veľa v pigmentových bunkách) a intermediárne vlákna (napríklad v epidermálnych bunkách kože). Cytoskelet sa zúčastňuje procesov pohybu v bunke alebo samotných bunkách a hrá úlohu kostry. V prokaryotoch chýba.

Mikrovlákna majú priemer 6 nm a pozostávajú hlavne z aktínového proteínu, pri polymerizácii ktorého vzniká tenká fibrila vo forme plochého špirálovitého pásika. Spolu s proteínom myozínom je súčasťou kontraktilných fibríl – myofibríl. Mikrofilamenty sa nachádzajú vo všetkých eukaryotických bunkách. V nesvalových bunkách môžu byť súčasťou kontraktilného aparátu a podieľať sa na tvorbe tuhých kostrových štruktúr. Mnohé epitelové bunky sú husto pokryté výrastkami cytoplazmatickej membrány - mikroklkov, vo vnútri ktorých je hustý zväzok 20-30 aktínových filamentov, čo dodáva mikroklkom tuhosť a pevnosť.

Mikrotubuly majú priemer 25 nm a pozostávajú hlavne z proteínu tubulín, ktorý po polymerizácii vytvára duté trubice. Mikrotubuly sa nachádzajú v cytoplazme medzifázových buniek jednotlivo, vo zväzkoch alebo ako súčasť centriol, bazálnych teliesok, v mihalniciach a bičíkoch a sú súčasťou vretienka. Mikrotubuly sú dynamické štruktúry a môžu sa rýchlo formovať a rozkladať. Ich funkcia je kostrová a motorická.

V jemnej organizácii mihalníc a bičíkov nie je zásadný rozdiel. U zvierat sú riasinky charakteristické pre bunky riasinkového epitelu, ich počet môže dosiahnuť 10-14 tisíc na bunku v topánke. Bičíky sa nachádzajú v gamétach rias, zvieracích spermiách a spórach. nepohlavné rozmnožovanie riasy, niektoré huby, machy, paprade atď. Cilium a bičík predstavujú výrastok cytoplazmy pokrytý cytoplazmatickou membránou. Vo vnútri je axonéma pozostávajúca z 9 dubletov mikrotubulov pozdĺž periférie a páru mikrotubulov v strede. Spodná časť bičíky a riasinky sú ponorené do cytoplazmy - bazálneho tela, pozostávajúce z 9 tripletov mikrotubulov. Bazálne telo a axonéma tvoria jeden celok. Na báze riasiniek a bičíkov sú často zväzky mikrofibríl a mikrotubulov - koreňov.

Medziľahlé vlákna majú priemer asi 10 nm a sú tvorené z rôznych, ale príbuzných proteínov. Toto je najstabilnejší cytoskelet s dlhou životnosťou. Sú lokalizované prevažne v perinukleárnej zóne a vo zväzkoch fibríl siahajúcich až k bunkovej periférii. Obzvlášť veľa je ich v bunkách vystavených mechanickému namáhaniu.

Bunkové centrum

Bunkové centrum je štruktúrou cytoplazmy, ktorá je zdrojom rastu mikrotubulov, akýmsi centrom ich organizácie. Bunkové centrum je zbierka centrioles A centosféra. Centrioly sú zvyčajne umiestnené v geometrickom strede bunky. Tieto štruktúry sú povinné pre živočíšne bunky a nachádzajú sa aj v niektorých riasach, chýbajú vo vyšších rastlinách, mnohých prvokoch a hubách. V deliacich sa bunkách sa podieľajú na tvorbe deliaceho vretienka. Centrioly pozostávajú z 9 trojíc mikrotubulov, ktoré sa tvoria dutý valec asi 0,15 mikrónu na šírku, 0,3-0,5 mikrónu na dĺžku. V interfázových bunkách sú 2 centrioly. Centrosféra obklopuje centrioly a je súborom ďalších štruktúr: pruhované vláknité korene, ďalšie mikrotubuly, ohniská konvergencie mikrotubulov. V centrosfére sa mikrotubuly rozchádzajú radiálne od centriolovej zóny.