§ 14. Гиалоплазма. Цитоскелет

1. Что представляет собой гиалоплазма? Как она организована? Какие функции выполняет?

Гиалоплазма — основное полужидкое содержимое цитоплазмы, представляющее собой бесцветный сложный коллоидный раствор (содержание воды до 70—90 %) различных веществ: белков (до 10 %), Сахаров, органических и неорганических кислот, аминокислот, РНК, липидов, минеральных солей и т. п. Гиалоплазма является внутренней средой клетки, в которой протекают различные реакции обмена веществ, и связующим звеном между органоидами клетки. Она способна к обратимым переходам из золя (жидкое состояние) в гель (гелеобразное состояние), ее состав определяет буферные и осмотические свойства клетки.

2. Что такое цитоскелет? Каково его строение и функции?

Цитоскелет — это внутриклеточный механический каркас цитоплазмы, состоящий из сложной трехмерной белковой сети микрофиламентов и микротрубочек. Микрофиламенты представляют собой тонкие фибриллы двух видов белков — актина и миозина. Совместно они образуют комплекс, способный к сокращению при расщеплении АТФ. Микротрубочки — тонкие полые неразветвленные цилиндры, образованные белком тубулином. Микротрубочки легко разбираются и вновь собираются (полимеризуются). Они выполняют опорную функцию в клетке, придавая ей определенную форму, отвечают за перемещение клеточных органоидов, которые с их помощью направляются в нужные места. Велика их роль в образовании веретена деления и обеспечении расхождения хромосом к полюсам клетки. Микрофиламенты и микротрубочки образуют опорно-двигательную систему клетки.

3. В каких состояниях может находиться гиалоплазма? Охарактеризуйте их. С чем связано изменение агрегатного состояния гиалоплазмы?

Гиалоплазма способна обратимо переходить из золеобразного (жидкого) в гелеобразное (более вязкое) состояние. Состояние золя объясняется нарушением связей между молекулами или коллоидными частицами в составе гиалоплазмы. Так, например, состояние золя наступает при распаде элементов цитоскелета на отдельные молекулы. Обратное состояние достигается при полимеризации белковых молекул и сборке микротрубочек и микрофиламентов. Переходы золя в гель и обратно могут быть вызваны изменением кислотности, концентрации определенных ионов, различными химическими реакциями, изменением температуры и др. Таким образом, гиалоплазма может менять свое агрегатное состояние, а вместе с ним вязкость, текучесть в зависимости от изменения физических и химических факторов.