Что относится к клеточным включениям какова их роль в клетке ответ кратко

Обновлено: 05.07.2024

Клеточные включения

Клеточные включения - это непостоянные структуры клетки. К ним относятся капли и зерна белков, углеводов и жиров, а так же кристаллические включения (органические кристаллы, которые могут образовывать в клетках белки, вирусы, соли щавелевой кислоты и т.д. и неорганические кристаллы, образованные солями кальция) . В отличие от органоидов эти включения не имеют мембран или элементов циоскелета и периодически синтезируются и расходуются.
Капли жира используются как запасное вещество в связи с его высокой энергоемкостью. Зерна углеводов (полисахаридов; в виде крахмала у растений и в виде гликогена у животных и грибов - как источник энергии для образования АТФ; зерна белка - как источник строительного материала, соли кальция - для обеспечения процесса возбуждения, обмена веществ и тд)

Что относится к клеточным включениям, какова их роль в клетке

Клеточные включения — это необязательные и непостоянные компоненты клетки, появляющиеся в ней и покидающие ее в зависимости от особенностей обмена веществ и характеристик внешней среды.

В отличие от органоидов, эти компоненты обладают простым строением и незамысловатой структурой, выполняют не активные, а пассивные функции: резервирование или хранение нужных организму соединений, окрашивание мембраны.

Включения бывают овальными, круглыми, могут иметь вид гранул, глыбок, зерен, вакуолей, капель. В их состав в большинстве случаев входит одно определенное вещество. К примеру, белок, углевод или жир. Размеры варьируются от превышающих размеры органоидов до таких же или меньше.

В зависимости от схемы происхождения выделяют следующие типы включений:

Экзогенные — поступившие из внешней среды.
Эндогенные — выработанные самой клеткой.
Вирусные — образовавшиеся в результате попадания в клетку ДНК вируса и последующего синтеза.

В соответствии с выполняемой ролью различают трофические, секреторные и пигментные формы.

Впервые открыть эти элементы удалось нидерландскому натуралисту Антони ван Левенгуку в 1676 году с помощью изобретенного им микроскопа.

Включения животных клеток

Цитоплазма животных организмов может содержать:

Трофические включения из гликогена — главного резервного вещества, позволяющего делать запасы глюкозы. Гранулы гликогена могут находиться в клетках печени, сердца, мышц.
Трофические липидные компоненты — каплевидные включения, существующие в жировой ткани, снабжающие организм энергией в экстренных ситуациях.
Пигментные элементы из меланина, окрашивающие кожу, радужную оболочку глаз, слизистые в определенный цвет.

Еще одна пигментная форма — включения липофусцина накапливаются в печени и сердечной мышце в течение всей жизни.

Белковых необязательных компонентов в животных клетках не бывает. Они характеры только для растительных.

Включения растительных клеток

В растениях трофическими включениями являются зерна крахмала. С их помощью растительные организмы запасают и сохраняют глюкозу. Они бывают:

сферическими;
яйцевидными;
линзовидными.

Их размер варьируется от 2 до 90 мкм.

Также растительные клетки зачастую обладают липидными элементами сферической формы. В биологии их называют сферосомами.

Список белковых частиц растительных клеток состоит из двух классов включений:

Белковых телец.
Простых или сложных алейроновых зерен — соответственно, содержащих кристаллы или аморфный белок.

Из пигментных разновидностей встречаются пластоглобулы — накопители каротиноидов.

Все вошедшие в описание образования являются органическими химическими соединениями. Однако в вакуолях некоторых видов растений могут находиться и неорганические — кристаллы оксалата кальция.

Клеточные включения: функции

Значение клеточных включений можно представить, рассмотрев таблицу с кратким перечнем их функций.

Эти необязательные элементы принимают участие в общем метаболизме, реализации выработки ферментов, изменении окраса разных частей тела.

Биологическое и медицинское значение клеточных включений

С биологической точки зрения появление или исчезновение непостоянных компонентов всегда оправдано происходящими процессами обмена веществ, существованием в условиях высокой вирусной нагрузки, изменениями внешней среды.

Однако с медицинской точки зрения их избыточное скопление может являться опасным для здоровья и даже жизни человека. К примеру, накопление гликогена приводит к дистрофии мышечной и нервной ткани. А увеличивающийся к старости объем липофусцина — частый признак функциональной недостаточности структурной единицы.

Помимо органелл или органоидов клетка содержит непостоянные клеточные включения. Обычно содержатся в цитоплазме, но могут встречаться в митохондриях, в ядре и других органоидах.

Виды и формы

Включения – необязательные компоненты растительной или животной клетки, накапливающиеся в процессе жизнедеятельности и метаболизма. Включения не стоит путать с органеллами. В отличие от органелл включения то возникают, то исчезают в структуре клетки. Некоторые из них небольшие, едва заметные, другие превышают в размерах органеллы. Они могут иметь разную форму и различный химический состав.

По форме выделяют:

По функциональному назначению включения подразделяются на следующие группы:

трофические или накопительные – запасы питательных веществ (вкрапления липидов, полисахаридов, реже – белков);
секреты – химические соединения в жидком виде, накапливающиеся в железистых клетках;
пигменты – окрашенные вещества, выполняющие определённые функции (например, гемоглобин переносит кислород, хлорофилл, пигмент зеленого цвета, который обеспечивает фотосинтез, меланин – окрашивает кожу);
экскреты – продукты метаболического распада.

Строение и функции

Главными включениями клетки являются жиры и углеводы, реже белки. Их краткое описание дано в таблице “Строение и функции клеточного включения”.

которые читают вместе с этой

Включения

Строение

Функции

Примеры

Мелкие капли. Находятся в цитоплазме. У млекопитающих жировые капли расположены в специальных жировых клетках. В растениях большая часть жировых капель находится в семенах

Являются основным запасом энергии, расщепление 1 г жиров высвобождает 39,1 кДж энергии

Клетки жировой соединительной ткани

Гранулы разнообразных форм и размеров. Обычно в клетках животных, грибов и бактерий запасаются в форме гликогена. В растениях скапливаются зёрна крахмала

При необходимости восполняют недостаток глюкозы, являются энергетическим запасом

Клетки поперечнополосатых мышечных волокон, печени

Гранулы в форме пластинок, шариков, палочек. Встречаются реже, чем липиды и сахара, т.к. большая часть белков расходуется в процессе метаболизма

Являются строительным материалом

Яйцеклетка, клетки печени, простейшие

В растительной клетке роль включений играют вакуоли – мембранные органеллы, накапливающие питательные вещества. Вакуоли содержат водный раствор с органическими (сахара, органические кислоты) и неорганическими (соли) веществами. В цитоплазме могут накапливаться соли различных кислот в виде кристаллов. Липиды в виде капель накапливаются в цитоплазме.

Рис. 3. Вакуоль.

Что мы узнали?

Узнали о расположении, строении и функции клеточных включений. В цитоплазме и в некоторых органеллах клетки могут находиться жировые, углеводные, белковые включения в виде капель, зерён, гранул. Включения характерны для любых клеток, могут появляться и исчезать в процессе жизнедеятельности.

К необязательным компонентам органоидов, которые появляются и исчезают с учетом интенсивности обмена веществ, относятся клеточные включения. По структуре они напоминают зерна, глыбы, капли и гранулы. Для них характерна разная химическая природа. В зависимости от функций они объединяются в группы секретов, пигментов и экскретов.

Основные понятия

В цитоплазме присутствуют немембранные и мембранные органеллы, клеточные непостоянные включения. Им свойственно появляться и исчезать на протяжении жизненного цикла клетки.

К включениям относятся продукты метаболизма. Они легко накапливаются в виде разных структур. Процесс их формирования осуществляется в пластинчатом комплексе и эндоплазматическом ретикулуме. Включения секреторного типа выводятся через протоки, а липидные и углеводные расщепляются с помощью ферментов. Трофические или запасные питательные вещества важны для жиров и углеводов.

Белки использует яйцеклетка в редких случаях. Пигментные компоненты придают тканям и клеткам определенный цвет. Секретам свойственно накапливаться в железах, так как они относятся к продуктам их активности. Экскреты являются конечными веществами жизнедеятельности клетки. Они полностью удаляются из нее.

Название	Строение	Функции	Примеры
Жиры	Представлены в виде мелких капель, присутствующих в цитоплазматических структурах	Запас энергии	Соединительная ткань
Полисахариды	Гранулы имеют разные размеры и форму	Энергетический запас	Мышечные волокна
Белки	Представлены в виде пластинок, палочек, шариков	Строение тканей	Яйцеклетка

Принципы классификации

Клеточные включения делятся на 6 групп: трофические, экскреторные, секреторные, пигментные, случайные, минеральные. В первую группу входят углеводы, белки, жиры. У животных компоненты присутствуют в печени и мышцах. При нагрузке происходит быстрый их расход. В растительных клетках вещества представлены в виде крахмала.

В экскреторную группу входят продукты метаболизма, включая чужеродные агенты. Им свойственно поглощаться и перерабатываться лизосомами. Секреторная группа представлена в виде включений (например, гормоны), которые легко синтезируются и выводятся через лимфу, кровь и протоки. Пигментная группа представлена в виде:

гранул липофусцина;
скоплений гемосидерина.

Они присутствуют в меланоцитах и клетках с окраской, предотвращают действия солнечных лучей. У простых видов меланоциты расположены в некоторых органах, придавая животным разную окраску. У человека подобные структуры находятся в эпидермисе и органах зрения. Случайные включения встречаются в клетках-фагоцитах. В минеральную группу входят соли, которые накапливаются в результате низкой активной деятельности.

Включения у животных

В цитоплазме животных клеток присутствуют пигментные, трофические и секреторные включения. К трофическим типам относится гликоген. Он имеет форму гранул, в него входит запас глюкозы. За ее регулировку отвечают 2 гормона:

Они вырабатываются в поджелудочной железе. С помощью инсулина осуществляется преобразование гликогена из глюкозы, за синтез которого отвечает глюкагон. Максимальная концентрация компонентов наблюдается в печени, мышцах и миокарде. Они имеют разные формы.

Из трофических включений присутствуют липиды, состоящие из жиров. Чаще они находятся в липоцитах (клетках соединительной жировой ткани). У животных есть 2 вида подобных тканей:

Первые структуры считаются многочисленными и мелкими, а вторые встречаются в виде одной большой капли жира. Пигментные включения содержат меланин. Вещество присутствует в радужках глаз, кожном покрове. Чем его больше, тем темнее окрас животного. В клетках может находиться и другой пигмент — липофусцин. Для него характерен желто-коричневый цвет. Вещество накапливается в печени и сердечной мышце.

Растительные клетки

Различные включения находятся и в клетках разных растений. Основным трофическим компонентом является крахмал. С его помощью растения способны запасать глюкозу. Для включения подобного типа характерны следующие формы:

линзовидные;
сферические;
яйцевидные.

Их параметры колеблются с учетом вида растения и типа органа, где они присутствуют. Значение показателя находится в пределах 2—100 мкм. В растительных клетках находятся и липидные включения. Они считаются вторыми по распространенности и относятся к трофической группе.

Основные их характеристики:

В растениях присутствует простой белок протеин. Подобные включения бывают двух видов: алейроновые (в виде зерен) и белковые (напоминающие тельца). Первые компоненты содержат в себе кристаллы (сложное строение) либо аморфный белок (простая структура). В редких случаях встречаются простые зерна, в состав которых входит аморфный белок.

Из пигментных включений в растениях присутствуют пластоглобулы. Они накапливают в себе каротиноиды. Подобные компоненты находятся в пластидах. Большинство клеточных включений состоит из органических веществ, но в растениях встречаются и неорганические соединения — кристаллы оксалата кальция. Они содержатся в вакуолях. Для них характерны различные формы.

Организм человека

В человеческом организме присутствуют экзогенные, вирусные и эндогенные включения. В первую группу входят компоненты, которые поступают в клетки, но не покидают их. К ним относятся: пигменты, металлы, пылевые частички. В результате накопления свинца наблюдается его концентрация в ротовой полости. Это приводит к окрашиванию десен в синеватый оттенок.

На фоне чрезмерного употребления помидор и моркови происходит накапливание каротина. Он придает кожному покрову красно-желтый оттенок. В эндогенную группу входят:

пигменты;
секреты;
продукты распада.

В эпидермисе содержится меланин. В процессе старения в сердце и печени накапливается липофусцин — пигмент, придающий клеткам коричнево-желтый оттенок. Секреторные компоненты легко выводятся из человеческого организма. Они представлены в виде гормонов, слизи и пищевых ферментов.

Если человеческий организм заражается вирусами, появляются соответствующие включения. Они состоят из вирусов и личных органоидов, измененных в результате их воздействия. У каждого вирусного включения существует свое название. Например, оспа провоцирует образование телец Гварнери. Они состоят из патологических митохондрий и аппарата Гольджи.

На фоне избыточного количества включений развиваются разные патологии накопления. Их возникновение наблюдается и при низкой активности лизосомальных ферментов или избыточном поступлении жиров. Пример заболеваний накопления — наследственная патология Помпе. Она развивается при дефиците кислой мальтозы. При таком диагнозе наблюдается накопление гликогена, что приводит к дистрофии нейронов и мышечной ткани. Процесс старения всего организма сопровождается накоплением липофусцина. Он является маркером функциональной неполноценности клеток.

При любой патологии накопления проводится комплексное обследование организма. Кроме лабораторных анализов назначается инструментальная диагностика. На основе полученных результатов проводится адекватное лечение.

Читайте также: