Министерство образования и науки РК
Западно-Казахстанский университет им. М. Утемисова
РЕФЕРАТ
Тема: «Строение и функции опорно-двигательного аппарата клетки».
Выполнила: магистрантка естественно-географического факультета
1 курса магистратуры, специальности 7М01509
группы МБ-12,
Проверила: к.б.н.
Уральск, 2023 г.
Содержание
1. Цитоскелет
2. Микрофиламенты
3. Микроворсинки
4. Промежуточные филаменты
5. Микротрубочки
6. Список литературы
Опорно-двигательную систему клетки формирует цитоскелет. С
деятельностью этой системы связано выполнение почти всех функций клетки,
она создает каркас клетки и обеспечивает адекватное взаимодействие с
внешними факторами, легко перестраивается и является наиболее динамичной
структурно-функциональной частью цитоплазмы.
Цитоскелет — это трехмерная цитоплазматическая сеть разнообразных
волокнистых и трубчатых структур, выполняющая опорную функцию,
обеспечивающая подвижность и сохранение формы клетки, а также
внутриклеточный транспорт. Эти функции обеспечивают немембранные
органеллы: микрофиламенты, промежуточные филаменты, микротрубочки, а
также связанные с ними белки, которые способны к самопроизвольной сборке
в сложную динамичную сеть белковых нитей. Крупномасштабным примером
действия, выполняемого цитоскелетом, является сокращение мышц. Это
осуществляется группами высокоспециализированных ячеек, работающих
вместе. Основным компонентом цитоскелета, который помогает показать
истинную
функцию
сокращения
мышц,
является микрофиламент.
Микрофиламенты состоят из наиболее распространенного клеточного белка,
известного как актин. Во время сокращения мышцы в каждой мышечной
клетке миозиновые молекулярные моторы коллективно воздействуют на
параллельные актиновые филаменты. Сокращение мышц начинается от
нервных импульсов, которые затем вызывают высвобождение повышенного
количества кальция из саркоплазматического ретикулума. Увеличение
содержания кальция в цитозоле позволяет сокращению мышц начинаться с
помощью двух белков: тропомиозина и тропонина. Тропомиозин подавляет
взаимодействие между актином и миозином, в то время как тропонин ощущает
увеличение кальция и снимает подавление. Это действие сокращает
мышечную клетку и, благодаря синхронному процессу во многих мышечных
клетках, всю мышцу.
Микрофиламенты — фибриллярные опорные структуры толщиной 5—
7 нм, состоящие из сократительных белков (актина, а также миозина,
тропомиозина в мышечной ткани). Актиновыс микрофиламенты имеют
толщину 5—6 нм, миозиновые — около 10 нм. Они входят в состав
микроворсинок, формируют субмембранный опорно-сократительный аппарат
клетки. В цитоплазме расположены поодиночке, в виде сетей или пучками.
Рис. 1. Микроворсинка: 1 — электроноплотный материал; 2 — актин; 3
— виллин; 4 — фодрин; 5 — промежуточные филаменты; 6 — фимбрин; 7 —
миозин
Функции микрофиламенты:
 движение
клеток немышечной природы (нейтрофилов,
макрофагов);
 сокращение миоцитов и мышечных волокон;
 экзо- и эндоцитоз;
 формирование
микроворсинок, межклеточных соединений,
перемещение клеточных орган ел л и поддержание формы клеток;
 фиксация интегральных белков мембран.
Микроворсинки представлены тонкими (0,1 мкм) и длинными (около 1
мкм) выростами верхушечной (апикальной) части клеток (рис. 5.3). Внутри
каждой микроворсинки расположен пучок актиновых микрофиламентов в
количестве 20—40. На апикальном полюсе микроворсинки филаменты
прикреплены к плазмолемме белком минимиозином, а между собой
соединяются белками фимбрина и виллина. На нижнем (базальном) полюсе
они вплетаются в терминальную сеть цитоплазмы клетки, в которой имеются
миозиновыс филаменты. Взаимодействие актиновых и миозиновых
филаментов по механизму скользящих нитей обусловливает их укорочение или
удлинение, т.е. высоту и форму микроворсинок. Функция — увеличение
площади поверхности клетки с целью всасывания веществ (эпителиоциты
кишечника, почечных канальцев). Видоизмененные длинные микроворсинки,
улавливающие колебания эндолимфы в полукружных каналах органа
равновесия (стереоцилии), также содержат актиновые филаменты.
Промежуточные филаменты каркаса клетки — наиболее стабильные
канатовидные волокна толщиной 8—10 нм. В большинстве клеток они
образуют скопления вокруг ядра, откуда в пучках фибрилл тянутся к
периферии клетки. Выполняют опорную функцию, поэтому их много в
клетках, подвергающихся механическим воздействиям: в миоцитах, клетках
эпидермиса, местах формирования десмосом. Состоят из белков (виментина,
кератина, ламина и др.) и имеют белковую специфичность в разных тканях.
Например, в эпителии они имеют кератиновую природу (тонофиламенты), в
клетках мезенхимного происхождения состоят из виментина, в мышцах — из
десмина и скелстина и т.д.
Функции промежуточных филаментов:
 опорная (образуют ядерную мембрану, фиксируя ядро внутри
клетки);
 придание механической прочности эпителиальной и мышечной
тканям;
 образование межклеточных контактов;
 участие в процессах ороговения;
 поддержание формы клетки и ее отростков.
Микротрубочки — наиболее крупные компоненты цитоскелета,
представляют собой длинные полые цилиндры толщиной 25 нм, образованные
полимеризованными молекулами белка тубулина. В цитоплазме существует
равновесие между микротрубочками и растворенным в цитозоле тубулином,
поэтому микротрубочки постоянно находятся в процессе сборки и
деполимеризации. Источником образования и роста микротрубочек является
клеточный центр. В цитоплазме они располагаются поодиночке, в виде пучков
(кинетохорные микротрубочки), дуплетов (аксонема киноцилий или жгутика),
триплетов (базальное тельце, центриоль).
Функции микротрубочек:
 обеспечение механизмов клеточного деления;
 поддержание формы клеток;
 участие в эндо- и экзоцитозе;
 внутриклеточный
транспорт и распределение органелл,
секреторных гранул, синаптических пузырьков, везикул;
 распределение
мембранных
рецепторов
и
передача
информационных носителей в клетку.
Клеточный центр (центросома) — органелла немембранной природы,
является местом образования микротрубочек и их сборки из тубулиновых
субъединиц. Состоит из центриолей и центросферы.
Центриоли — центр образования микротрубочек, ахроматического
веретена деления, ресничек и жгутиков. Представляют собой полые
цилиндрические структуры, расположенные взаимно перпендикулярно и
состоящие из микротрубочек. Стенку центриоли образуют 9 триплетов
частично слившихся микротрубочек А, В и С, расположенных по окружности
и связанных поперечными белковыми мостиками — динеиновыми «ручками».
В центральной части центриоли микротрубочки отсутствуют. Каждый триплет
связан с сателлитами — сферическими тельцами диаметром 75 нм, которые
являются местом сборки микротрубочек. Расходящиеся от сателлитов
микротрубочки образуют центросферу.
Микротрубочки формируют реснички (рис. 5.4) и жгутики, которые
являются органеллами специального значения, участвующими в процессах
движения клетки. Представляют собой выросты цитоплазмы, основу которых
составляют микротрубочки, формирующие осевую нить или аксонему,
образованную 9 периферическими парами микротрубочек и одной
центральной парой. Эта центральная пара микротрубочек окружена
центральной оболочкой, от которой к периферическим дуплетам расходятся
радиальные спицы. Периферические дуплеты связаны друг с другом белком
нексином, а к соседнему дуплету отходят «ручки» из белка динеина, который
обладает активностью АТФазы. Длина респичек 2—10 мкм, а их количество
па поверхности одной клетки достигает нескольких сотен. В единственной
клетке сперматозоиде содержится только один жгутик длиной 50—70 мкм.
Рис.2. Ресничка:
а — общий вид; б — строение поперечного среза аксонемы; 1
— аксонема; 2
— базальное
тельце; 3
— периферические
пары
микротрубочек; 4 — нексин; 5 — субфибрилла В] 6 — субфибрилла Л; 7
— наружная динеиновая ручка; 8 — внутренняя динеиновая ручка; 9 —
радиальная спица; 10 — центральная капсула; 11 — плазматическая
мембрана; 12 — центральные одиночные микротрубочки
В основании каждой реснички или жгутика располагается базальное
тельце, сходное по строению с цептриолыо и состоящее из 9 триплетов
микротрубочек с «ручками» па периферии и одной пары микротрубочек в
центре. Аксонема и базальное тельце структурно связаны друг с другом и
составляют единое целое. Свободные клетки, имеющие реснички и жгутики,
обладают способностью к движению (сперматозоид), а неподвижные клетки
движением ресничек могут перемещать жидкость и корпускулярные частицы
(эпителиоциты воздухопроводящих и половых путей). Реснички в своем
составе не содержат сократительных белков и совершают однонаправленные
биения, не изменяя своей длины. Роль сократительного белка выполняет белок
«ручек» динеин, который связывается с АТФ и меняет свою конформацию,
перемещаясь вдоль микротрубочек и удлиняя их.
Список литературы
https://ru.wikibrief.org/wiki/Cytoskeleton
https://studizba.com/lectures/biologicheskie-discipliny/lekcii-po-citologii/1776oporno-dvigatelnaya-sistema-kletki.html
https://meduniver.com/Medical/gistologia/26.html
https://studref.com/675850/meditsina/oporno_dvigatelnaya_sistema