Ядро. Ядро регулирует всю активность клетки, несет в себе генетическую информацию, заключенную в ДНК. Обладает способностью к репликации. Деление ядра предшествует клеточному делению, благодаря чему у всех дочерних клеток имеются ядра. Ядро окружено оболочкой, содержит хроматин
(гетеро-и эухроматин), ядрышко и нуклеоплазму. Ядро покрыто ядерной мембраной, пронизано ядерными порами.
Хроматин состоит из многих витков ДНК, присоединенных к гистонам, белкам основной природы.
Ядрышко – это находящаяся внутри ядра округлая структура, в которой происходит синтез рибосомной РНК. Ядрышко интенсивно окрашивается. Потому что оно содержит большое количество ДНК и РНК. В ядрышке имеется особая область – плотная, с фибриллярной консистенцией, - в которой располагаются рядом участки нескольких различных хромосом. Такие участки ДНК называют ядрышковыми организаторами; в них содержится большое количество копий генов кодирующих рибосомную ДНК.
Цитоплазма. Состоит из водянистого основного вещества и находящихся в нем разнообразных органелл. Цитозоль - это растворимая часть цитоплазмы, заполняет пространство между клеточными органеллами, на 90% состоит из воды, в которой растворены все основные биомолекулы. Крупные молекулы – белки образуют коллоиды в виде золя или геля. В цитозоле протекают метаболические процессы, например, гликолиз, синтез жирных кислот о, аминокислот.
Эндоплазматический ретикулум. Пронизывает цитоплазму в виде сети. Функции ретикулума связаны с транспортом белков, синтезируемых рибосомами на его поверхности. Он осуществляет также синтез липидов, участвует в детоксикации.
Рибосомы. Это очень мелкие органеллы, состоящие из 2-х субчастиц. В рибосомах синтезируется белок. Обычно белок синтезируется не на единичной рибосоме, а на полисоме, группе рибосом, связанных молекулой иРНК. Рибосомы бывают околоядерные и митохондриальные.
Аппарат Гольджи. Представляет собой стопку уплощенных мембранных мешочков – цистерн, и связанных с ними транс транспортных пузырьков. На одном конце стопки постоянно образуются новые цистерны, а с другой отшнуровываются. Аппарат Гольджи выполняет ряд функций связанных с процессами секреции, например, секреция углеводов, белков, липидов, в нем формируются лизосомы.
Лизосомы. Это простые мембранные мешочки, наполненные гидролитическими пищеварительными ферментами – протеазами, липазами и кислыми фосфатазами. Функции лизосом связаны с внутриклеточным пищеварением. Различают 4 формы лизосом: первичны лизосомы, вторичные (фаголизосомы), аутофагосомы и остаточные тельца. Первичные лизосомы – это маленькие округлые тельца. Они представляют собой запасную форму или резерв гидролитических ферментов, еще не участвовавших в пищеварении. Вторичные лизосомы называются вакуолями, они выполняют и защитные функции. Во вторичных лизосомах, попавшие в нее структуры перевариваются. Аутофагосомы предназначены для удаления компонентов самой клетки.
Митохондрии. Эти органеллы – главное место аэробной дыхательной активности клетки. Впервые наблюдал митохондрии Келликер в 1850 году. Митохондрии способны изменять свою форму. А некоторые могут даже перемещаться в особо активные участки клетки. Каждая митохондрия окружена двумя мембранами; наружную мембрану отделяет от внутренней расстояние в 6-10 нм. Внутренняя мембрана заключает в себе полужесткий матрикс митохондрии; эта мембрана образует многочисленные гребневидные складки – кристы. Кристы увеличивают ее поверхность, обеспечивая место для размещения мультиферментных систем, и облегчают доступ к ферментам матрикса. Внутренняя мембрана отличается избирательной проницаемостью. Активный транспорт АТФ через мембрану осуществляется ферментами транспоказами. В митохондриях есть ДНК, которая несет информацию для синтеза примерно 30 белков. Синтез АТФ изучается 30 лет - в настоящее время обсуждаются 2 гипотезы: гипотеза химического сопряжения и хемиосмотическая гипотеза. Последняя завоевала большее признание. Автор ее Митчелл (1961) полагал, что синтез АТФ находится в тесной зависимости от того, каким образом электроны и протоны передаются по дыхательной цепи. В основе гипотезы лежит представление о трансмембранном градиенте рН, а такой градиент не мог бы поддерживаться, если бы мембрана была полностью проницаемой. Мембрана (внутренняя инактивна и непроницаема для протонов (ионов водорода). Они накапливаются наружи, возникает градиент рН. Поддержание этого градиента требует энергии. Ее поставляет перенос электронов по дыхательной цепи. АТФ образуется в результате фосфорилирования АДФ:
АДФ +Ф(неорганический) +О2↔АТФ+Н2О