Автофагия

Автофагия

Автофагией называется процесс, посредством которого клетка уничтожает ненужные ей структуры. Сначала эти структуры окружаются одинарной мембраной, отделяющейся обычно от гладкого эндоплазматического ретикулума, а затем такой мембранный мешочек с заключенной в нем структурой сливается с первичной лизосомой, в результате чего образуется вторичная лизосома, или автофагическая вакуоль, в которой структура переваривается. Данная последовательность событий входит как составная часть в естественный круговорот цитоплазматических органелл, при котором старые органеллы заменяются новыми. Автофагия наблюдается чаще в клетках, претерпевающих реорганизацию во время дифференцировки.

Выделение ферментов из клетки (экзоцитоз)

Выделение ферментов из клетки (экзоцитоз)

Иногда ферменты, содержащиеся в первичных лизосомах, выделяются из клетки наружу. Это происходит, например, при замене хряща костной тканью в процессе развития. Аналогичное явление можно наблюдать, когда основное вещество кости разрушается при перестройке костной ткани в ответ на повреждения, при новых нагрузках и т. п. В этом случае ферменты секретируются лизосомами клеток, которые называются остеокластами.

Автолиз

Автолиз

Автолиз — это саморазрушение клетки, наступающее в результате высвобождения содержимого ее лизосом. Именно в связи с этим лизосомы были в свое время метко названы "орудиями самоубийства" (suicide bags). При некоторых процессах дифференцировки автолиз представляет собой нормальное явление; он может распространяться и на всю ткань, как это, например, имеет место при резорбции хвоста головастика во время метаморфоза. Автолиз наступает также после гибели клетки. Иногда он является следствием некоторых лизосомных болезней или результатом повреждения клетки.

7.2.9. Пероксисомы, или микротельца

7.2.9. Пероксисомы, или микротельца

Пероксисомы, или микротельца, входят в число обычных органелл эукариотических клеток (рис. 7.5). Эти органеллы имеют округлые очертания и окружены одинарной мембраной; диаметр их равен 0,3-1,5 мкм (в среднем несколько меньше, чем диаметр митохондрий). В тонкогранулярном содержимом пероксисом иногда отчетливо видно кристаллическое ядро. Это — кристаллический белок (фермент). Пероксисомы ведут свое происхождение от эндоплазматического ретикулума, с которым они нередко сохраняют тесную связь.

Главная отличительная особенность пероксисом состоит в том, что они содержат фермент каталазу, катализирующий разложение пероксида водорода на воду и кислород (отсюда и само название этих органелл — пероксисомы). Пероксид водорода представляет собой побочный продукт некоторых окислительных процессов, протекающих в клетке. Он очень токсичен и поэтому должен удаляться немедленно. Каталаза — самый быстродействующий фермент из всех, какие нам известны. Продемонстрировать каталазную активность можно, погрузив в пероксид водорода свежую кашицу из ткани печени: тотчас начнется бурное выделение пузырьков кислорода. Клетки печени очень богаты пероксисомами (рис. 7.5). Пероксисомы животных клеток принимают участие в ряде метаболических процессов, связанных с окислением, однако мы больше знаем о пероксисомах растений. Их можно подразделить на три группы. Глиоксисомы (названные так потому, что они имеют отношение к метаболизму глиоксилата) участвуют в превращении липидов в сахарозу в некоторых богатых маслами семенах, например в эндосперме семян клещевины (см. вопрос 21.7 и глиоксилатный цикл, разд. 11.5). Пероксисомы листьев играют важную роль в фотодыхании, будучи тесно связаны в этом процессе с хлоропластами и митохондриями (эти три вида органелл часто обнаруживаются в близком соседстве, как видно на рис. 9.28); пероксид водорода — один из продуктов фотодыхания (рис. 9.28). Наконец, имеется еще одна группа неспециализированных пероксисом, обнаруживаемая в других тканях.