Специализированные структуры плазматической мембраны. - Строение клетки. Биологические мембраны

Плазматическая мембрана многих клеток животных может образовывать различной структуры выросты. Часто такие сложные выросты включают в себя специальные структуры цитоплазмы (микротрубочки, фибриллы), что приводит к развитию очень сложно организованных участков клетки, таких, как реснички, жгутики, отростки чувствительных клеток и т. п. Наиболее часто встречаются на поверхности многих животных клеток микроворсинки. Это выросты цитоплазмы, ограниченные плазматической мембраной, имеющие форму цилиндра с закругленной вершиной. Микроворсинки характерны для клеток эпителия, но обнаруживаются и среди соединительнотканных клеток (фибробласты, лейкоциты). Длина микроворсинок около 100 нм. Число и длина микроворсинок различны у разных типов клеток. Больше всего микроворсинок обнаружено в так называемой щеточной каемке кишечного и почечного эпителия. Здесь они образуют плотный непрерывный слой на апикальной поверхности клетки. Их высота здесь достигает 0,6 - 0,8 мкм. На одну клетку кишечного эпителия приходится до 3000 микроворсинок. Узкие промежутки между микроворсинками, плазматическая, мембрана которых имеет толстый слой гликокаликса, образуют своего рода сито, через которое в процессе всасывания проходят различные вещества. В центральных частях микроворсинок щеточной каемки лежат продольные филоменты, оканчивающиеся в цитоплазме в виде терминальной сети.

Характер расположения микроворсинок у разных клеток различный, однако, обычно они образуются и располагаются на свободных поверхностях клеток, смотрящих в просвет эпителиальных структур или во внешнюю среду.

Во многих тканях величина и число микроворсинок не постоянна. У клеток щитовидной железы в период покоя они невысоки и редки, а при активации железы, когда накопленный гормон выводится в кровь, они увеличиваются в числе и удлиняются.

Роль микроворсинок до конца не ясна, однако возрастание их числа приводит к резкому увеличению площади поверхности клетки. Это особенно важно для клеток, участвующих во всасывании.

Другой класс плазматических выростов - реснички и жгутики. Они покрыты также плазматической мембраной и содержат систему микротрубочек, связанных с базальным тельцем. Диаметр реснички равен примерно 200 нм, длина может достигать 20 мкм. Количество ресничек на клетку варьирует. Если ресничка одна, то ее называют жгутиком, его длина может быть от 1 мкм до 2 мм.

Реснички и жгутики широко распространены у клеток животных; у растений они встречаются у мужских половых клеток; у голосеменных и покрытосеменных их нет. У инфузорий каждая клетка снабжена сотнями и даже тысячами ресничек. Функции ресничек и жгутиков связаны с движением. Их колебательные движения создают возможность клеткам и организмам перемещаться в жидкой среде (свободноживущие одноклеточные жгутиковые, сперматозоиды, зародыши беспозвоночных животных) или перемещать жидкости относительно неподвижных клеток (реснитчатые эпителии). Тонкое строение двигательного аппарата ресничек подробнее разобрано ниже.

В сетчатке позвоночных животных чувствительными светорецепторными клетками являются палочки и колбочки. В процессе дифференцировки палочек на их конце развивается сначала структура, аналогичная ресничке, - одетой плазматической мембраной вырост цитоплазмы, заполненный микротрубочками и имеющий в своем основании базальное тельце. Затем верхняя часть реснички начинает расширяться и заполняться мембранными пузырьками и пластинчатыми впячиваниями плазматической мембраны. Позднее по мере роста этого наружного членика клетки он весь заполняется мембранными пластинками, имеющими вид тесно лежащих плоских мешочков. Таким образом, развившийся наружный членик палочки представляет складчатую структуру наподобие радиатора отопления. В мембранах многочисленных складок локализован зрительный пурпур, или родопсин. Родопсин состоит из белка опсина и небелкового соединения, каротиноида-ретиналя. Под влиянием кванта света форма молекулы ретиналя меняется, изменяется также конформация белка опсина. Конечным итогом ряда изменений и превращений родопсина является генерация электрического импульса, вызывающего ощущение света.

Другие типы рецепторных клеток (химические, слуховые и т. д.) также образуют сложные структуры за счет цитоплазматических выростов, одетых плазматической мембраной.

Похожие статьи




Специализированные структуры плазматической мембраны. - Строение клетки. Биологические мембраны

Предыдущая | Следующая