1.7. ЛИЗОСОМЫ

В процессе фагоцитоза клетки способны захватывать частицы величиной более 1 мкм, а в процессе пиноцитоза - белки и другие высокомолекулярные вещества. Система, которая реализует процесс переваривания материалов, поступающих извне, реализована в первичных

лизосомах.

В случае гибели клетки лизосомальная мембрана разрывается и начинается автолиз клетки: вышедшие наружу гидролазы расщепляют белки до аминокислот, нуклеиновые кислоты - до нуклеотидов, поли­сахара - до моносахаров. Нормально функционирующая клетка надежно защищена лизосомальной мембраной от действия гидролаз, содержа­щихся в лизосомах.

Первичные лизосомы могут сливаться друг с другом, а также с вакуолями клетки, фагосомами и окаймлёнными пузырьками, в резуль­тате чего образуются так называемые вторичные лизосомы, которые способны к фагоцитозу. Образующиеся в процессе аутофагии (самопере- варивания) вторичные лизосомы, которые переваривают поступившие в них другие компоненты самой клетки, называются аутолизосомами. В отличие от них лизосомы, переваривающие чужеродные вещества, поступившие в клетку, называются гетеролизосомами.

Гидролитические ферменты в первые десять минут после окончания синтеза находятся в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, в последующие десять минут в аппарате Гольджи, затем несколько десят­ков минут в первичных лизосомах, после чего происходит образование зимогенных гранул - плотных агрегатов молекул зимогена, окружённых мембраной, которые мигрируют к поверхности клетки и секретируются наружу (экзоцитоз).

Чтобы защитить эндокринную железу от местного действия секретируемого гормона, гормоны накапливаются в клетке в зимогенных гранулах в виде прогормонов-предшественников большей молекулярной массы за счёт присоединённого "лишнего" фрагмента. Секреция такого гормона становится возможной после того, как произойдет отщепление "лишнего" фрагмента.

Клетки желёз внутренней секреции накапливают в зимогенных гранулах большие количества гормонов в неактивной форме в виде прогормонов. В ответ на стимуляцию гормон быстро выбрасывается в кровь, что приводит к резкому повышению его концентрации, и разно­сится кровотоком к клеткам-мишеням.

Нейромедиаторы (норадреналин, ацетилхолин, дофамин, глутами­новая кислота, олигопептиды) синтезируются в нервных клетках и хранятся в так называемых синаптических пузырьках.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите основные мембранные компоненты клетки.

2. В чём сходство и различие организации мембранных структур прокариот и эукариот?

3. Дайте определение цитоплазмы и цитозоля клетки и охарактери­зуйте, каким образом соотносятся между собой эти элементы архитектуры клетки.

4. Во сколько раз площадь внутренних мембран эукариотической клетки превосходи площадь её плазматической мембраны? Како­во функциональное значение такого отношения?

5. Какими двумя способами участвуют биомембраны во взаимо­действиях между компартментами, которые они разделяют?

6. Перечислите и охарактеризуйте шесть основных групп функций, связанных с биомембранами.

7. Опишите эксперимент Гортера и Грендела.

8. Как определить толщину биомембраны, зная её удельную ёмкость и диэлектрическую проницаемость липидного слоя?

9. Назовите и охарактеризуйте два основных свойства липидного бислоя.

10. Охарактеризуйте модель биомембраны Сингера и Никольсона.

11. В чём сходство и различие цитозольной и экзоплазматической сторон мембраны?

12. В чём состоит функциональное значение различия цитозольной и экзоплазматической сторон биомембраны?

13. Какие клеточные органеллы окружены двумя мембранами?

14. Какие специфические функции выполняет плазматическая мем­брана клетки?

15. Какие специфические функции выполняет эндоплазматический ретикулум клетки?

16. Какие специфические функции выполняют мембраны аппарата Г ольджи?

17. В чём состоит функциональное отличие секретирующего и фор­мирующего полюсов аппарата Г ольджи?

18. Какие особенности структуры и функций у ядерной мембраны?

19. Какие особенности структуры и функций у мембран лизосом клетки?