Цитоплазма (от греч. цитос - клетка и плазма - образование) - это внутреннее содержимое клетки, исключая ее ядерный аппарат. В цитоплазме выделяют основную гиалоплазму, фибриллярные элементы и органоиды (органеллы). В ней также могут находиться разнообразные включения, например, пигментные гранулы, гранулы гликогена и капельки жира.
Основная гиалоплазма (от греч. гиалос - стекло и плазма - образование) является водным раствором, в котором расположены все остальные компоненты цитоплазмы. В ней содержатся разнообразные ионы, малые органические соединения и гидрофильные макромолекулы. В целом основная гиалоплазма обеспечивает нормальное функционирование органоидов и метаболическую связь между поверхностным и ядерным аппаратами клетки.
Фибриллярные элементы цитоплазмы характерны для эукариотических клеток и представлены тонкими фибриллами, микрофибриллами, скелетными фибриллами и микротрубочками. Эти же элементы входят в состав поверхностного аппарата и образуют с ним единую внутриклеточную опорно-двигательную систему. Тонкие фибриллы формируют в основной гиалоплазме сложную трехмерную сеть. Она фиксирует все органоиды клетки, ограничивая их беспорядочное движение, и тем самым увеличивает эффективность их работы.
Органоиды (от греч. органон - орудие, орган и идос - вид, подобие) - это надмолекулярные структуры цитоплазмы, выполняющие специфичные функции, без которых невозможна нормальная деятельность клетки. По своей структуре органоиды подразделяют на немембранные (не содержащие мембранных компонентов) и мембранные (имеющие мембраны). Мембранные органоиды (эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, митохондрии и пластиды) характерны только для эукариотических клеток. К немембранным органоидам относятся клеточный центр эукариотических клеток и рибосомы, имеющиеся в цитоплазме как эу- , так и прокариотических клеток. Таким образом, единственным универсальным для всех типов клеток органоидом являются рибосомы.
Рибосомы (от рибонуклеиновая кислота и греч. сома - тело) про- и эукариот имеют сходный план строения, хотя и различаются по некоторым характеристикам. Рибосомы были открыты с помощью электронного микроскопа в 1953 г. румыно-американским биологом Дж. Палладе. Большая заслуга в изучении структруры и функции рибосом пронадлежит отечественному биохимику, академику А.С. Спирину. В прокариотических клетках рибосомы локализованы в гиалоплазме. В эукариотических клетках рибосомы располагаются в основной гиалоплазме, на мембранах эндоплазматической сети и ядерной оболочки. В митохондриях и пластидах имеются "собственные" рибосомы, строение которых соответствует прокариотическому типу.
Рибосомы эукариотического типа представляют собой плотные частицы размером 25-30 нм, прокариотического - 20-25 нм. В составе рибосом имеются молекулы рибосомальных РНК и белков, которые взаимодействуют друг с другом и формируют 2 субъединицы - малую и большую. Малые субъединицы рибосом обоих типов содержат по одной молекуле рРНК и определенное количество белков (21 - прокариотические, 34 - эукариотические). В большой субъединице прокариотического типа содержится 2 разных молекулы рРНК и 34 белка, а эукариотического - 3 разных молекулы рРНК и 49 белков.
Взаимодействуя друг с другом, большая и малая субъединицы формируют активные центры, определяющие функцию рибосом - участие в синтезе белка, или трансляции (от лат. транслацио - передача, перевод). В первый центр поступают тРНК с соответствующей аминокислотой, а во втором центре располагаются тРНК с синтезируемым белком. В третьем центре находится фермент, катализирующий образование пептидной связи между аминокислотой в первом центре и пептидом во втором центре, т.е. удлинение белка.