Включения цитоплазмы. Функциональное значение включени й клетки

Клетка – элементарная единица живой системы. Различные структуры живой клетки, которые отвечают за выполнение той или иной функции, получили название органоидов, подобно органам целого организма. Специфические функции в клетке распределены между органоидами, внутриклеточными структурами, имеющими определенную форму, такими, как клеточное ядро, митохондрии и др.

Клеточные структуры:

Цитоплазма . Обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром. Цитозоль – это вязкий водный раствор различных солей и органических веществ, пронизанный системой белковых нитей – цитоскелетам. Большинство химических и физиологических процессов клетки проходят в цитоплазме. Строение: Цитозоль, цитоскелет. Функции: включает различные органоиды, внутренняя среда клетки
Плазматическая мембрана . Каждая клетка животных, растений, ограничена от окружающей среды или других клеток плазматической мембраной. Толщина этой мембраны так мала (около 10 нм.), что ее можно увидеть только в электронный микроскоп.

Липиды в мембране образуют двойной слой, а белки пронизывают всю ее толщину, погружены на разную глубину в липидный слой или располагаются на внешней и внутренней поверхности мембраны. Строение мембран всех других органоидов сходно с плазматической мембраной. Строение: двойной слой липидов, белки, углеводы. Функции: ограничение , сохранение формы клетки, защита от повреждений, регулятор поступления и удаления веществ.

Лизосомы . Лизосомы – это мембранные органоиды. Имеют овальную форму и диаметр 0,5 мкм. В них находится набор ферментов, которые разрушают органические вещества. Мембрана лизосом очень прочная и препятствует проникновению собственных ферментов в цитоплазму клетки, но если лизосома повреждается от каких-либо внешних воздействий, то разрушается вся клетка или часть ее.
Лизосомы встречаются во всех клетках растений, животных и грибов.

Осуществляя переваривание различных органических частиц, лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке. При голодании клетки лизосомы переваривают некоторые органоиды, не убивая клетку. Такое частичное переваривание обеспечивает клетке на какое-то время необходимый минимум питательных веществ. Иногда лизосомы переваривают целые клетки и группы клеток, что играет существенную роль в процессах развития у животных. Примером может служить утрата хвоста при превращении головастика в лягушку. Строение: пузырьки овальной формы, снаружи мембрана, внутри ферменты. Функции: расщепление органических веществ, разрушение отмерших органоидов, уничтожение отработавших клеток.

Комплекс Гольджи . Поступающие в просветы полостей и канальцев эндоплазматической сети продукты биосинтеза концентрируются и транспортируются в аппарате Гольджи. Этот органоид имеет размеры 5–10 мкм.

Строение : окруженные мембранами полости (пузырьки). Функции: накопление, упаковка, выведение органических веществ, образование лизосом

Эндоплазматическая сеть . Эндоплазматическая сеть является системой синтеза и транспорта органических веществ в цитоплазме клетки, представляющая собой ажурную конструкцию из соединенных полостей.
К мембранам эндоплазматической сети прикреплено большое число рибосом – мельчайших органоидов клетки, имеющих вид сферы с диаметром 20 нм. и состоящих из РНК и белка. На рибосомах и происходит синтез белка. Затем вновь синтезированные белки поступают в систему полостей и канальцев, по которым перемещаются внутри клетки. Полости, канальцы, трубочки из мембран, на поверхности мембран рибосомы. Функции: синтез органических веществ с помощью рибосом, транспорт веществ.

Рибосомы . Рибосомы прикреплены к мембранам эндоплазматической сети или свободно находятся в цитоплазме, они располагаются группами, на них синтезируются белки. Состав белка, рибосомальная РНК Функции: обеспечивает биосинтез белка (сборку белковой молекулы из ).
Митохондрии . Митохондрии – это энергетические органоиды. Форма митохондрий различна, они могут быть остальными, палочковидными, нитевидными со средним диаметром 1 мкм. и длиной 7 мкм. Число митохондрий зависит от функциональной активности клетки и может достигать десятки тысяч в летательных мышцах насекомых. Митохондрии снаружи ограничены внешней мембраной, под ней – внутренняя мембрана, образующая многочисленные выросты – кристы.

Внутри митохондрий находятся РНК, ДНК и рибосомы. В ее мембраны встроены специфические ферменты, с помощью которых в митохондрии происходит преобразование энергии пищевых веществ в энергию АТФ, необходимую для жизнедеятельности клетки и организма в целом.

Мембрана, матрикс, выросты – кристы. Функции: синтез молекулы АТФ, синтез собственных белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, образование собственных рибосом.

Пластиды . Только в растительной клетке: лекопласты, хлоропласты, хромопласты. Функции: накопление запасных органических веществ, привлечение насекомых-опылителей, синтез АТФ и углеводов. Хлоропласты по форме напоминают диск или шар диаметром 4–6 мкм. С двойной мембраной – наружней и внутренней. Внутри хлоропласта имеются ДНК рибосомы и особые мембранные структуры – граны, связанные между собой и с внутренней мембраной хлоропласта. В каждом хлоропласте около 50 гран, расположенных в шахматном порядке для лучшего улавливания света. В мембранах гран находится хлорофилл, благодаря ему происходит превращение энергии солнечного света в химическую энергию АТФ. Энергия АТФ используется в хлоропластах для синтеза органических соединений, в первую очередь углеводов.
Хромопласты . Пигменты красного и желтого цвета, находящиеся в хромопластах, придают различным частям растения красную и желтую окраску. моркови, плоды томатов.

Лейкопласты являются местом накопления запасного питательного вещества – крахмала. Особенно много лейкопластов в клетках клубней картофеля. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (в результате чего клетки картофеля зеленеют). Осенью хлоропласты превращаются в хромопласты и зеленые листья и плоды желтеют и краснеют.

Клеточный центр . Состоит из двух цилиндров, центриолей, расположенных перпендикулярно друг другу. Функции: опора для нитей веретена деления

Клеточные включения то появляются в цитоплазме, то исчезают в процессе жизнедеятельности клетки.

Плотные, в виде гранул включения содержат запасные питательные вещества (крахмал, белки, сахара, жиры) или продукты жизнедеятельности клетки, которые пока не могут быть удалены. Способностью синтезировать и накапливать запасные питательные вещества обладают все пластиды растительных клеток. В растительных клетках накопление запасных питательных веществ происходит в вакуолях.

Зерна, гранулы, капли Функции: непостоянные образования, запасающие органические вещества и энергию

Ядро . Ядерная оболочка из двух мембран, ядерный сок, ядрышко. Функции: хранение наследственной информации в клетке и ее воспроизводство, синтез РНК – информационной, транспортной, рибосомальной. В ядерной мембране находятся споры, через них осуществляется активный обмен веществами между ядром и цитоплазмой. В ядре хранится наследственная информация не только о всех признаках и свойствах данной клетки, о процессах, которые должны протекать к ней (например, синтез белка), но и о признаках организма в целом. Информация записана в молекулах ДНК, которые являются основной частью хромосом. В ядре присутствует ядрышко. Ядро, благодаря наличию в нем хромосом, содержащих наследственную информацию, выполняет функции центра, управляющего всей жизнедеятельностью и развитием клетки.

Помимо мембранных и немембранных органелл в клетках могут быть клеточные включения, представляющие собой непостоянные образования, то возникающие, то исчезающие в процессе жизнедеятельности клетки. Основное место локализации включений - цитоплазма, но иногда они встречаются и в ядре.

По характеру все включения - это продукты клеточного метаболизма. Они накапливаются главным образом в форме гранул, капель и кристаллов. Химический состав включений очень разнообразен.

Липоиды обычно откладываются в клетке в виде мелких капель. Большое количество жировых капель встречается в цитоплазме ряда простейших, например инфузорий. У млекопитающих жировые капли находятся в специализированных жировых клетках, в соединительной ткани. Часто значительное количество жировых включений откладывается в результате патологических процессов, например при жировом перерождении печени. Капли жира встречаются в клетках практически всех растительных тканей, очень много жира содержится в семенах некоторых растений.

Включения полисахаридов имеют чаще всего формулу гранул разнообразных размеров. У многоклеточных животных и простейших в цитоплазме клеток встречаются отложения гликогена . Гранулы гликогена хорошо видны в световом микроскопе. Особенно велики скопления гликогена в цитоплазме поперечнополосатых мышечных волокон и в клетках печени, в нейронах. В клетках растений из полисахаридов наиболее часто откладывается крахмал. Он имеет вид гранул различной формы и размеров, причем форма крахмальных гранул специфична для каждого вида растений и для определенных тканей. Отложениями крахмала богата цитоплазма клубней картофеля, зерен злаков; каждая крахмальная гранула состоит их отдельных слоев, а каждый слой, в свою очередь, включает радиально расположенные кристаллы, почти невидимые в световой микроскоп.

Белковые включения встречаются реже, чем жировые и углеводные. Белковыми гранулами богата цитоплазма яйцеклеток, где они имеют форму пластинок, шариков, дисков, палочек. Белковые включения встречаются в цитоплазме клеток печени, клеток простейших и многих других животных.

К клеточным включениям относятся некоторые пигменты, например распространенный в тканях желтый и коричневый пигмент липофусцин , круглые гранулы которого накапливаются в процессе жизнедеятельности клеток, особенно по мере их старения. Сюда же относятся пигменты желтого и красного цвета - липохромы . Они накапливаются в виде мелких капель в клетках коркового вещества надпочечников и в некоторых клетках яичников. Пигмент ретинин входит в состав зрительного пурпура сетчатки глаза. Присутствие некоторых пигментов связано с выполнением этими клетками особых функций. Примерами могут служить красный дыхательный пигмент гемоглобин в эритроцитах крови или пигмент меланин в клетках меланофорах покровных тканей животных.

Как по составу, так и по своей физической роли все микроскопически видимые и гистохимически определяемые непостоянные включения можно разделить на несколько хорошо характеризующиеся группы.

Наиболее простая классификация их такова:

I. Трофические включения (от греч. trophe - пища)

1. Включения неопределенного химического состава;

2. Включения, хорошо характеризующиеся химически, представляющие по большей части запасные вещества в клетке:

а) белковые вещества,

б) жировые вещества,

в) гликоген (углеводные вещества).

II. Пигментные включения.

III. Витамины.

IY. Продукты, обособившиеся в цитоплазме и подлежащие выведению из клеток: 1. экскреторные включения. 2. секреторные продукты.

I. Трофические включения.

1. Включения неопределенного химического состава.

Это в большинстве случаев очень мелкие образования, стоящие на границе видимости современным световым микроскопов. Во время жизненного цикла клетки они то появляются в цитоплазме, то исчезают. Данные включения состоят из разных солевых растворов, или включения разной степени плотности с белковым, углеводным, жировым, липоидным или смешанным содержимым. При определенных условиях такие включения могут скапливаться в клетках в значительных количествах, что указывает в большинстве случаев на изменения в самом обмене веществ.

2. Включения, хорошо характеризующиеся химически.

Белковые вещества.

В нормальном состоянии у животных и человека в цитоплазме клеток белковых веществ как-запасного материала обычно не откладывается. Но в цитоплазме яйцеклеток, а так же в клетках после дробления всегда присутствуют белковые включения. Они имеют чаще всею форму округлых, иногда очень мелких, иногда довольно крупных гранул.

Жировые вещества.

Капли видимого микроскопического жира в небольшом количестве можно обнаружить решительно во всех клетках организма. По. как правило, в цитоплазме клеток, специально не приспособленных к накоплению жировых веществ, при нормальном клеточном обмене запасного жира откладывается очень мало. При понижении окислительных процессов или при усилении функции жирообразования в цитоплазме клеток может появиться значительное количество жира. Это явление называется простым ожирением клетки. Жировые включения обычно имеют форму округлых капель различной величины. Это указывает на то, что жировые вещества находятся в жидком состоянии.

Углеводные вещества (гликогены).

Постоянной составной частью цитоплазмы являются углеводы (сахара). Однако можно обнаружить в клетках животных и человека лишь только полисахарид гликоген. Образуясь из глюкозы, как уже упоминалось ранее, он откладывается как запасной энергетический материал. Расщепляясь на глюкозу, гликоген тем самым снабжает организм глюкозой по мере потребления ее тканями являющуюся основным энергетическим источником нашего организма. Следует отметить, чго в норме гликоген может откладываться только в цитоплазме клеток.

II. Пигментные включения.

Пигментами называются окрашенные вещества, образующиеся в клетках растений и животных. Своим присутствием в клетках пигменты обусловливают окраску организмов. Все пигменты можно разделить на две большие группы:

пигменты крови и продукты их превращений,

пигменты не принимающие участия в процессах дыхания.

Пигменты крови.

К этой группе относятся прежде всего гемоглобин, являющийся основным составным веществом эритроцита (красной клетки крови), и продукты его распада.

Гемоглобин - сложное соединение, образованное белком глобином с окрашенным сложным соединением белкового характера, содержащим в своем составе железо. Поскольку в нем содержится железо, гемоглобин присоединяет к себе кислород, являясь главным переносчиком кислорода по организму ко всем тканям. К продуктам распада гемоглобина относятся гематоидин, гематосидерин, малярийный пигмент, образующиеся в результате распада гемоглобина в клетках крови при проникновении в них малярийного плазмодия.

Пигменты, не принимающие участия в процессах дыхания.

В эту группу объединяются вещества довольно разнородного физиологического значения. В цитоплазме клеток они в большинстве случаев обособляются в виде гранул. Различают следующие пигменты:

каротиноиды;

хромолипоиды;

меланины.

Каротиноиды.

По химическому составу каротиноиды представляют ненасыщенные углеводы, не содержащие в своем составе азота. Желтая или красная окраска каротиноидов позволяет легко заметить их под микроскопом. Каротиноиды не вырабатываются в самой цитоплазме клеток, а поступают в организм человека из растительной пищи. Откладываясь в цитоплазме клеток, каротиноиды редко обособляются в ней в виде чистых веществ, обычно вследствие своей хорошей растворимости в жирах, они всегда входят в состав жировых капель, образуя таким образом смеси.

Хромолипоиды.

Хромолипоиды в цитоплазме клеток встречаются в виде капель желтого или коричневого цвета, принадлежащих к жировым веществам и образуясь в клетках в результате окисления жиров цитоплазмы. В цитоплазме образуют смеси с жирами.

Меланины.

Важная группа пигментов, дающих большую гамму цветов, от желтого до черного. Меланины обусловливают цвет кожи человека и животных. Поэтому их можно назвать пигментами окраски. Меланины образуются в цитоплазме клеток из продуктов распада протеинов. При различных заболеваниях количество меланинов может значительно увеличиваться.

III. Витамины

В цитоплазме клеток удается обнаружить на сегодняшний день лишь два витамина: витамин А и витамин С.

IV. Продукты, подлежащие выведению из клетки

Экскреторные включения.

Вещества, образовавшиеся при распаде основных составных частей цитоплазмы и в дальнейшем выводящиеся из клетки, а в последствии и из организма во внешнюю среду. Экскреты могут быть самого разнообразного химического состава, например мочевина, мочекислые соли, продукты распада кровяных пигментов, желчные пигменты и т.д.

Секреторные включения.

Они состоят из веществ, выделяемых клеткой во внешнюю среду организма. Сюда относят: жир, выделяемый сальными железами и служащий для смазки кожи, слизь, выделяемая слюнными и другими железами, пищеварительные ферменты и т.д.

Ядро клетки.

Ядро было впервые открыто у растений в 1831 г. ботаником Р. Брауном. Он описал его как пузыревидное тельце, расположенное в центре клетки (рис 1, 2). В настоящее время можно считать доказанным, что клетки всех растительных и животных организмов, за исключением некоторых, имеют ядро. Если отрезать участок цитоплазмы от тела клетки, то он, в конце концов, распадется. Одна цитоплазма без ядра к длительному существованию неспособна. Вместе с тем участок с ядром вновь может восстановить утраченную часть цитоплазмы. При нарушении структуры ядра, путем его прокалывания, клетки погибают.

Форма ядра менее разнообразна, чем форма клетки. Большинство ядер имеют простую шаровидную или эллипсоидальную форму.

Размер ядра колеблется от 3 до 25 мкм. Большинство клеток человека - одноядерные. Однако имеются двуядерные (гепатоциты, кардиомиоциты), многоядерные (мышечные волокна - миосимпласты). Ядро включает ядерную оболочку, нуклеоплазму, хроматин, ядрышко.

Ядерная оболочка состоит из внутренней и наружной ядерных мембран толщиной 8 нм каждая. Ядерная оболочка пронизана множеством ядерных пор округлой формы диаметром 50-70 нм. Через ядерные поры происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой.

Нуклеоплазма - неокрашивающаяся часть ядра, представляет собой коллоидный раствор белков, окружающий хроматин и ядрышко.

Хроматин (от греческого chroma - краска). хорошо окрашивается при фиксации в красителе. Хроматин - хромосомный материал. В его состав входят ДНК, белки, небольшое количество РНК.

Ядрышко (одно или несколько выявляется во всех клетках в виде интенсивно окрашивающегося округлого тельца. В состав ядрышка входят рибонуклеопротеиды (РНИ) и большое количество нитей РНК.

Основная функция ядра - участие в процессе размножения, деление клетки.

Особенности строения и функции жировых клеток.

Жировые клетки, как и все другие клетки нашего организма, имеют вполне определенную клеточную форму, состоящую из ядра и цитоплазмы и имеющие цитоплазматическую мембрану, отделяющую данные клетки от других клеточных структур.

В функциональном отношении жировые клетки являются элементами, служащими для накопления резервного жира и имеют весьма значительные размеры (до 120 мкм) и вид шарообразных пузырьков, наполненных жиром. Жировая капля занимает всю центральную часть клетки и окружена тонким цитоплазматическим ободком, образующим вокруг этой капли как бы оболочку. Рядом с жировым накоплением в клетке располагается ядро (рис. 5, 6). В некоторых случаях жировые клетки расположены по отдельности или небольшими группами, в других случаях они образуют скопления в соединительной ткани большими массами, имеющими дольчатое строение. В таких случаях говорят о жировой ткани. Жировые вещества, входящие в состав жировых клеток в основном состоят из нейтральных жиров. Изучение физического состояния привело к заключению, что капли жира представляют собой эмульсию, образованную в результате растворения сильно обводненной фазы в смеси жировых веществ. Подобные эмульсии характеризуются тем, что они находятся на границе между твердым и жидким состоянием, образуя пастозные массы.

Как количество жира, так и число самих жировых клеток подвержено значительным

2 Примером пастозного состояния могут служить самые разнообразные мази или помады

Колебаниям. При голодании содержание жира в них уменьшается. При усиленном питании - увеличивается. Жировые клетки в стадии их полного развития, по-видимому, не способны к делению. Несмотря на все поиски никому до сих пор не удалось найти митотического состояния их ядра, т.е. деления клетки. Образование же жировых клеток происходит из недифференцированных элементов, в частности из ретикулярных клеток соединительной ткани, а так же камбиальных клеток и гистиоцитов, в большом количестве сопровождающих кровеносные сосуды, около которых обычно и располагается главная масса жировых клеток. В организме жировая ткань играет не только резервную, но и механическую роль, образуя мягкие подстилки в некоторых органах, например в коже.

Глава III. «Ткань - совокупность клеток одной структуры.»

Кожа и её производные.

Кожа является очень важным и весьма многосторонним в функциональном отношении органом. Кожа выполняет ряд жизненно важных функций, о которых нельзя не сказать.

1. Кожа образует плотный и прочный покров, который защищает подлежащие части от механических повреждений и от потери воды, а так же препятствует проникновению во внутреннюю среду различных болезнетворных начал. Кожа в нормальном состоянии непроницаема не только для микроорганизмов, но для растворенных ядовитых и вредных веществ.

2. Кожа защищает подлежащие ткани от сильных световых раздражений (ультрафиолетовых лучей).

3. Кожа является органом, регулирующим теплоотдачу. В этой функции основную роль играет выделение пота, усиливающее в свою очередь отдачу тепла, и волосяной покров, защищающий от избыточного охлаждения.

4. Кожа принимает участие в обмене веществ, удаляя с потом некоторые продукты распада.

5. Кожа участвует в газообмене, осуществляя кожное дыхание.

6. Наконец, кожа является весьма важным органом чувств, в котором сосредоточены

Все сказанное относится к самому эпидермису. Выводные протоки потовых желез этим свойством не обладают, чем и пользуются врачи, назначая втирания различных наружных лекарственных средств (мазей и т.п.).

осязательные, температурные и болевые нервные окончания.

Строение кожи.

Эпителиальная наружная часть кожи носит название эпидермиса, а соединительнотканная - собственно кожи (derma) (рис. 7). С подлежащими частями кожа соединяется при помощи более рыхлой соединительной тканной прослойки, носящей название подкожного жирового слоя или подкожной клетчатки. Главную роль в защитной функции кожи играет эпителиальный слой, или эпидермис, прочность же кожи обуславливается соединительной тканью собственно кожи (дермы).

Эпидермис.

Кожный эпидермис человека представлен многослойным эпителием. На поверхности эпидермиса обнаруживается рисунок.

Что на определенном этапе не участвуют в обмене веществ или являются конечными его продуктами, называют включениями. Они не принадлежат к числу постоянных структур цитоплазмы . Согласно ее функционального состояния — то исчезают, то появляются вновь. Эти вещества — капельки жира, зерна крахмала и гликогена, кристаллики белка — откладываются в цитоплазме «про запас» или является нерастворимыми в воде солями, которые выводятся из обмена веществ. их легко разглядеть в световой микроскоп.

Внешне они представляют собой плотные зернышки, капельки или кристаллики. Включение образуются из веществ, полученных в результате биосинтеза.

Большое количество липидных капель случается в цитоплазме некоторых простейших, в частности инфузорий. У млекопитающих эти капли, как правило, случаются в специализированных жировых клетках в соединительной ткани. Иногда они откладываются в результате патологических процессов, например, во время перерождения печени. Капли жира встречаются в клетках почти всех растительных тканей, особенно много их в семенах некоторых растений.

Включение полисахаридов различных размеров имеют, как правило, гранулярную форму. У многоклеточных животных и простейших в цитоплазме встречаются отложения гликогена, гранулы которого хорошо видно даже в световой микроскоп. Особенно большие скопления наблюдаются в волокнах полосатых мышц, в клетках , нейронах. По крахмала, то, кроме картофеля, значительное его количество содержат зерна злаков, причем форма включений специфическая как для каждого вида растений, так и для определенных тканей.

Белковые включения можно встретить гораздо реже, чем липидные и углеводы. (Как вы считаете, почему?) Найти — повешу их « тайник » — яйцеклетки, они имеют разнообразную форму: пластинок, шариков, палочек, однако встретить их можно и в цитоплазме клеток печени, а также в клетках простейших.

К клеточным включениям относят также пигменты . В частности, желтый и коричневый пигмент тканей — липо — фусцин, шаровидные гранулы которого накапливаются в процессе активной жизнедеятельности , особенно при старении.

Стоит вспомнить другой пигмент желтого и красного цвета — липохром. Он хранится в виде мелких капель в клетках коркового вещества надпочечников и отдельных клетках яичников.

Пигмент ретинин входит в компонетный состав зрительного пурпура сетчатки глаза. Наличие некоторых пигментов связана с выполнением клетками особых функций, достаточно вспомнить черный пигмент меланина в клетках покровных тканей животных.

Рибосомы — особые органеллы, построенные из РНК и белков. Рибосомы являются обязательными компонентами любой клетки. Более всего рибосом в тех клетках, где активно происходят физиологические процессы. их биологическая функция заключается в синтезе белков. Рибосомы можно разглядеть только в электронный микроскоп. В эукариотической клетке они содержатся в цитоплазме, но большинство — в мембранах эндоплазматической сети. В прокариот рибосомы значительно меньше по размерам и содержатся главным образом в цитоплазме.

Каждая рибосома состоит из двух разных по размеру частей, функционирующих как единое целое. Отдельные рибосомы могут соединяться в группы — полисомы (от греч. Поле — много и сома — тело). Рибосомы состоят из специфических рибосомальннх белков и рпбосомальнои РНК. (Вспомните, какие существуют типы РНК.) Интересно, что ни одна молекула, которая входит в состав рибосом, не повторяется дважды.

Цитоплазма эукариотической клетки включает целый ряд органелл, не имеющих мембранной структуры, а построены из белков. Они выполняют функцию клеточного каркаса, обеспечивающих движение клетки и цитоплазмы, играют ключевую роль в обмене веществ, в частности в биосинтезе белков. Кроме того, существуют органеллы специального назначения, которые присущи клеткам с определенными специфическими свойствами.

Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла.

Что относится к клеточным включениям, какова их роль в клетке?

По сути включения - это продукты метаболизма, способные накапливаться в виде гранул, зерен или капель с разной химической структурой. Редко могут встречаться в ядре.

Формируются они в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме. Часть - результат неполного переваривания (гемосидерин).

Процесс расщепления и удаления зависит от происхождения. Секреторные включения выводятся через протоки, углеводные и липидные - расщепляются под действием ферментов, меланин разрушается клетками Лангерганса.

Классификация клеточных включений:

• Трофические (крахмал, гликоген, липиды);
• секреторные (включения поджелудочной железы, эндокринных органов);
• экскреторные (гранулы мочевой кислоты);
• пигментные (меланин, билирубин);
• случайные (медикаменты, кремний);
• минеральные (соли кальция).

Строение и функции

Жировые включения часто накапливаются в цитоплазме, как небольшие капли. Они характерны для одноклеточных, к примеру, инфузорий. У высших животных липидные капли находятся в жировой ткани. Чрезмерное накопление жировых включений приводит к патологическим изменениям в органах, к примеру, вызывает жировую дистрофию печени.

Полисахаридные имеют гранулярное строение различной формы и размеров. Наибольшие их скопления располагаются в клетках поперечнополосатой мускулатуры и печеночной ткани.

Включения белка встречаются не часто, главным образом являются питательным веществом в яйцеклетках (при микроскопическом исследовании можно увидеть разного рода пластинки, палочки).

Пигмент липофусцин - это включения желтого или коричневого цвета, которые скапливаются в клетках в процессе жизнедеятельности. Пигмент гемоглобин входит в состав эритроцитов крови. Родопсин — делает палочки сетчатки глаза чувствительными к свету.

Биологическое и медицинское значение клеточных включений

Избыточное скопление включений может привести к развитию серьезных патологий, которые принято называть болезнями накопления. Формирование заболевания связано со снижением активности лизосомальных ферментов и чрезмерным поступлением каких-либо веществ (жировое перерождение печени, гликогенозмышечной ткани).

Например, развитие наследственной болезни Помпе обусловлено дефицитом фермента кислая мальтаза , как следствие в клетках накаливается гликоген, что ведет к дистрофии нервной и мышечной ткани.

Скапливаться в цитоплазме могут свойственные для клетки вещества, а также чужеродные, которые в норме не встречаются (амилоидоз почек). Во время старения организма во всех клетках накапливается липофусцин, который служит маркером функциональной неполноценности клеток.

Чем отличаются органоиды от клеточных включений?

Органоиды - это постоянные структурные элементы клетки, необходимые для стабильной работы и жизнедеятельности.

Включения - это компоненты клетки, которые могут появляться и исчезать на протяжении ее жизни.