Компартментализация

Принцип компартментализации клеток эукариот постулирует, что биохимические процессы в клетке локализованы в определённых отсеках, покрытых оболочкой из бислоя липидов. Большинство органелл в эукариотической клетке являются компартментами митохондрии, хлоропласты, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, ядро клетки и аппарат Гольджи. Внутри ряда компартментов (в том числе ядра) выделяются также субкомпартменты, различающиеся по форме и функциям[1].

ФункцииПравить

Внутри компартментов, окруженных бислоем липидов, могут существовать различные значения pH, функционировать разные ферментативные системы. Принцип компартментализации позволяет клетке выполнять разные метаболические процессы одновременно.

В цитозоле митохондрий находится окислительная среда, в которой NADH окисляется в NAD+.

Квинтэссенцией принципа компартментализации можно считать аппарат Гольджи, в диктиосомах которого работают различные ферментативные системы, осуществляющие, например, разные стадии посттрансляционной модификации белков.

КлассификацияПравить

Выделяют следующие клеточные компартменты:

  1. Ядро (внутреннее содержимое ядра)
  2. Пространство цистерн эндоплазматического ретикулума (переходящее в перинуклеарное пространство)
  3. Аппарат Гольджи в основном - транспорт веществ из ЭПС,транспорт белков и образование лизосом.
  4. Митохондрии (подразделяются на два компартмента — матрикс и межмембранное пространство)
  5. Пероксисомы - содержат ферменты которые с помощью кислорода окисляют некоторые органические вещества.
  6. Лизосомы - внутриклеточное переваривание макромолекул, в том числе при аутофагии.
  7. Хлоропласты (у высших растений подразделяются на три компартмента — межмембранное пространство, строму и внутреннюю полость тилакоидов)
  8. Цитозоль - она же гиалоплазма - жидкая часть цитоплазмы.Представляет собой сложную смесь веществ,растворенных в жидкости.

ПрокариотыПравить

В любой клетке существует два генеральных микрокомпартмента, разделённые унитарной мембраной — цитоплазматический и экзоплазматический. Бактерии, обладающие грамотрицательным морфотипом, имеют ещё и третий генеральный микрокомпартмент — периплазматический, который расположен между цитоплазматической мембраной и наружной мембраной[2].

Иногда специализированный микрокомпартмент размещается сразу в нескольких генеральных компартментах, то есть имеет смешанную локализацию. Одним из примеров этого служит ундулиподия.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Nunes V., and Moretti N. Nuclear subcompartments: an overview // Cell Biology International. — 2016. — Vol. 41, № 1. — P. 2—7. — doi:10.1002/cbin.10703.
  2. Пиневич А. В. Микробиология: Биология прокариотов, том I, издательство СПбГУ, 2006