Структура и функции на рибозоми, eps, комплекс Голджи, лизозоми. Гладък ендоплазмен ретикулум
Ендоплазменият ретикулум в различни клетки може да бъде представен под формата на сплескани цистерни, тубули или отделни везикули. Стената на тези образувания се състои от билипидна мембрана и някои протеини, включени в нея, и ограничава вътрешната среда на ендоплазмения ретикулум от хиалоплазмата.
Има два вида ендоплазмен ретикулум:
гранулиран (зърнест или груб);
не-зърнеста или гладка.
Външната повърхност на мембраните на гранулирания ендоплазмен ретикулум съдържа прикрепени рибозоми. В цитоплазмата може да има и двата вида ендоплазмен ретикулум, но обикновено преобладава едната форма, което определя функционалната специфика на клетката. Трябва да се помни, че двете посочени разновидности не са независими форми на ендоплазмения ретикулум, тъй като може да се проследи преходът на гранулирания ендоплазмен ретикулум към гладкия и обратно.
Функции на гранулирания ендоплазмен ретикулум:
синтез на протеини, предназначени за отстраняване от клетката („за износ“);
отделяне (сегрегация) на синтезирания продукт от хиалоплазмата;
кондензация и модификация на синтезиран протеин;
транспортиране на синтезираните продукти в резервоарите на ламеларния комплекс или директно от клетката;
синтез на билипидни мембрани.
Гладкият ендоплазмен ретикулум е представен от цистерни, по-широки канали и отделни везикули, на външната повърхност на които няма рибозоми.
Функции на гладкия ендоплазмен ретикулум:
участие в синтеза на гликоген;
липиден синтез;
детоксикационна функция - неутрализиране на токсични вещества чрез комбинирането им с други вещества.
Ламеларният комплекс на Голджи (ретикуларен апарат) е представен от група сплескани цистерни и малки везикули, ограничени от билипидна мембрана. Ламеларният комплекс е разделен на субединици - диктиозоми. Всяка диктиозома е куп сплескани цистерни, по периферията на които са локализирани малки везикули. В същото време във всяка сплескана цистерна периферната част е донякъде разширена, а централната част е стеснена.
В диктиозомата има два полюса:
цис-полюс - насочен с основата си към ядрото;
транс-полюс - насочен към цитолемата.
Установено е, че транспортните вакуоли се приближават до цис-полюса, пренасяйки продуктите, синтезирани в гранулирания ендоплазмен ретикулум, в ламеларния комплекс. Везикулите се освобождават от транс-полюса, пренасяйки секрета до плазмалемата за отстраняването му от клетката. Въпреки това, някои от малките везикули, пълни с ензимни протеини, остават в цитоплазмата и се наричат лизозоми.
Функции на комплекса от плочи:
транспорт - извежда синтезираните в него продукти от клетката;
кондензация и модификация на вещества, синтезирани в гранулирания ендоплазмен ретикулум;
образуване на лизозоми (заедно с гранулиран ендоплазмен ретикулум);
участие в метаболизма на въглехидратите;
синтез на молекули, които образуват гликокаликса на цитолемата;
синтез, натрупване и отделяне на муцин (слуз);
модификация на мембраните, синтезирани в ендоплазмения ретикулум и превръщането им в мембрани на плазмалемата.
Сред многобройните функции на ламеларния комплекс транспортната функция е поставена на първо място. Затова често се нарича транспортен апарат на клетката.
Лизозомите са най-малките органели на цитоплазмата (0,2-0,4 µm) и следователно се отварят (de Duve, 1949) само с помощта на електронен микроскоп. Те са тела, ограничени от липидна мембрана и съдържащи електронно-плътна матрица, състояща се от набор от хидролитични ензимни протеини (50 хидролази), способни да разграждат всякакви полимерни съединения (протеини, липиди, въглехидрати и техните комплекси) на мономерни фрагменти. Маркерният ензим на лизозомите е киселата фосфатаза.
Функцията на лизозомите е да осигурят вътреклетъчното храносмилане, т.е. разграждането както на екзогенни, така и на ендогенни вещества.
Класификация на лизозомите:
първичните лизозоми са електронно-плътни тела;
вторични лизозоми - фаголизозоми, включително автофаголизозоми;
третични лизозоми или остатъчни тела.
Истинските лизозоми са малки тела с електронна плътност, образувани в ламеларния комплекс.
Храносмилателната функция на лизозомите започва едва след сливането на лизозома с фагозома, т.е. фагоцитирано вещество, заобиколено от билипидна мембрана. В този случай се образува единична везикула - фаголизозома, в която се смесват фагоцитираният материал и лизозомните ензими. След това започва разцепването (хидролизата) на биополимерните съединения на фагоцитирания материал в мономерни молекули (аминокиселини, монозахариди и др.). Тези молекули свободно проникват през мембраната на фаголизозомата в хиалоплазмата и след това се използват от клетката, т.е. те се използват или за генериране на енергия, или за изграждане на биополимерни структури. Но фагоцитираните вещества не винаги се разграждат напълно.
По-нататъшната съдба на останалите вещества може да бъде различна. Някои от тях могат да бъдат отстранени от клетката чрез екзоцитоза, механизъм, обратен на фагоцитозата. Някои вещества (предимно от липиден характер) не се разграждат от лизозомни хидролази, а се натрупват и уплътняват във фаголизозомата. Такива образувания се наричат третични лизозоми или остатъчни тела.
В процеса на фагоцитоза и екзоцитоза се осъществява регулацията на мембраните в клетката:
по време на процеса на фагоцитоза част от плазмената мембрана се отделя и образува фагозомната обвивка;
по време на процеса на екзоцитоза тази мембрана отново се интегрира в плазмалемата.
Установено е, че някои клетки напълно обновяват плазмалемата в рамките на един час.
В допълнение към разглеждания механизъм на вътреклетъчно разграждане на фагоцитирани екзогенни вещества, по същия начин се унищожават ендогенни биополимери - увредени или остарели собствени структурни елементи на цитоплазмата. Първоначално такива органели или цели участъци от цитоплазмата са заобиколени от билипидна мембрана и се образува автофаголизозомна вакуола, в която се извършва хидролитично разцепване на биополимерни вещества, както във фаголизозомата.
Трябва да се отбележи, че всички клетки съдържат лизозоми в цитоплазмата, но в различни количества. Има специализирани клетки (макрофаги), цитоплазмата на които съдържа много първични и вторични лизозоми. Такива клетки изпълняват защитни функции в тъканите и се наричат очистващи клетки, тъй като са специализирани да абсорбират голям брой екзогенни частици (бактерии, вируси), както и собствени разложени тъкани.
Пероксизомите са цитоплазмени микротела (0,1-1,5 µm), подобни по структура на лизозомите, но се различават от тях по това, че тяхната матрица съдържа кристалоподобни структури, а сред ензимните протеини има каталаза, която разрушава водородния пероксид, образуван по време на окисляването на аминокиселините.
Сред клетъчните органели най-разнообразни са едномембранните органели. Това са заобиколени от мембрана отделения на цитоплазмата под формата на везикули, тръбички и торбички. Едномембранните органели включват ендоплазмения ретикулум, комплекса на Голджи, лизозоми, вакуоли, пероксизоми и други подобни. Като цяло те могат да заемат до 17% от обема на клетката. Едномембранните органели образуват система за синтез, сегрегация (отделяне) и вътреклетъчен транспорт на макромолекули.
Ендоплазмен ретикулум, или ендоплазмен ретикулум (от лат. Ретикулум - мрежа) - едномембранни органели на еукариотни клетки под формата на затворена система от тубули и плоски мембранни торбички-цистерни. EPS е открит за първи път от американския учен К. Портър през 1945 г. с помощта на електронен микроскоп. ER е органела, която разделя цитоплазмата на отделения и е свързана с плазмалемата и ядрените мембрани. С участието на ER се образува ядрената мембрана в периода между клетъчните деления.
Структура . EPS форма цистерни, тубулни мембранни тубули, мембранни везикули(синтезирани транспортни вещества) и вътрешно вещество - матрица сголям брой ензими. Ретикулумът съдържа протеини и липиди, включително много фосфолипиди, както и ензими за синтеза на липиди и въглехидрати. Мембраните на ER, подобно на компонентите на цитоскелета, са полярни: в единия край растат, а в другия се разпадат на отделни фрагменти. Има два вида ендоплазмен ретикулум: груб (гранулиран) и гладка (земеделски). Грубият ER има рибозоми, които образуват комплекси с иРНК (полирибосома или полизоми) и присъства във всички живи еукариотни клетки (с изключение на спермата и зрелите еритроцити), но степента на неговото развитие варира и зависи от специализацията на клетки. Така жлезистите клетки на панкреаса, хепатоцитите, фибробластите (клетки на съединителната тъкан, които произвеждат колагенов протеин) и плазмените клетки (произвеждат имуноглобулини) имат силно развит груб EPS. Гладкият ER няма рибозоми и е производно на грубия ER. Той преобладава в клетките на надбъбречните жлези (синтезира стероидни хормони), в мускулните клетки (участва в калциевия метаболизъм) и в клетките на основните жлези на стомаха (участва в секрецията на солна киселина).
Функции . Гладкият и грапав EPS изпълнява съвместни функции: 1) разграничаване -осигурява подредено разпределение на цитоплазмата; 2) транспорт -необходимите вещества се транспортират в клетката; 3) синтезиране -образуване на мембранни липиди. В допълнение, всеки тип EPS изпълнява свои собствени специални функции.
Структура на EPS 1 - свободни рибозоми; 2 - EPS кухини; C - рибозоми върху EPS мембрани; 4 - гладък EPS
Видове и функции на EPS
|
тип EPS |
функции |
|
гранулиран |
1) депозиран(например в напречната мускулна тъкан има специализиран гладък ER, наречен саркоплазмен ретикулум, който е резервоар за Ca 2+) 2) синтез на липиди и въглехидрати -образуват се холестерол, надбъбречни стероидни хормони, полови хормони, гликоген и др.; 3) детоксикиращо -детоксикация |
|
гранулиран |
1) протеинова биосинтеза- образуват се мембранни протеини, секреторни протеини, които навлизат в извънклетъчното пространство и др.; 2) модифициране- модификация на протеини, които са се образували след настъпване на транслация; 3) участие във формирането на комплекса Голджи |
Малко история
Клетката се счита за най-малката структурна единица на всеки организъм, но също така се състои от нещо. Един от неговите компоненти е ендоплазменият ретикулум. Освен това EPS е основен компонент на всяка клетка по принцип (с изключение на някои вируси и бактерии). Открит е от американския учен К. Портър през 1945 г. Той беше този, който забеляза системите от тубули и вакуоли, които сякаш се натрупваха около ядрото. Портър също забеляза, че размерите на EPS в клетките на различни същества и дори органи и тъкани на един и същи организъм не са сходни един с друг. Той стигна до извода, че това се дължи на функциите на определена клетка, степента на нейното развитие, както и етапа на диференциация. Например при хората EPS е много добре развит в клетките на червата, лигавиците и надбъбречните жлези.
Концепция
EPS е система от тубули, тръби, везикули и мембрани, които се намират в цитоплазмата на клетката.
Ендоплазмен ретикулум: структура и функции
Структура | |
Първо, това е транспортна функция. Подобно на цитоплазмата, ендоплазменият ретикулум осигурява обмена на вещества между органелите. На второ място, EPS извършва структуриране и групиране на съдържанието на клетката, разделяйки я на определени секции. Трето, най-важната функция е протеиновият синтез, който се осъществява в рибозомите на грубия ендоплазмен ретикулум, както и синтезът на въглехидрати и липиди, който се осъществява върху мембраните на гладката ER. |
|
EPS структура Има 2 вида ендоплазмен ретикулум: гранулиран (груб) и гладък. Функциите, изпълнявани от този компонент, зависят конкретно от вида на самата клетка. На мембраните на гладката мрежа има участъци, които произвеждат ензими, които след това участват в метаболизма. Грапавият ендоплазмен ретикулум съдържа рибозоми върху мембраните си. |
Кратка информация за другите най-важни компоненти на клетката
Цитоплазма: структура и функции
| Изображение | Структура | Функции |
| Това е течност в клетката. Именно в него се намират всички органели (включително апарата на Голджи, ендоплазмения ретикулум и много други) и ядрото със съдържанието му. Той принадлежи към задължителните компоненти и не е органел като такъв. | Основната функция е транспортната. Благодарение на цитоплазмата всички органели взаимодействат, подреждат се (формират се в една система) и протичат всички химични процеси. |
Клетъчна мембрана: структура и функции
| Изображение | Структура | Функции |
| Молекулите на фосфолипиди и протеини, образуващи два слоя, изграждат мембраната. Това е тънък филм, който обгръща цялата клетка. Полизахаридите също са неразделна част от него. И от външната страна на растенията все още е покрита с тънък слой влакна. | Основната функция на клетъчната мембрана е да ограничава вътрешното съдържание на клетката (цитоплазма и всички органели). Тъй като съдържа малки пори, улеснява транспорта и метаболизма. Може да бъде и катализатор при осъществяването на някои химични процеси и рецептор при външна опасност. |
Ядро: структура и функции
| Изображение | Структура | Функции |
| Има овална или сферична форма. Той съдържа специални ДНК молекули, които от своя страна носят наследствената информация на целия организъм. Самата сърцевина е покрита отвън със специална обвивка, която има пори. Също така съдържа нуклеоли (малки тела) и течност (сок). Ендоплазменият ретикулум е разположен около този център. | Това е ядрото, което регулира абсолютно всички процеси, протичащи в клетката (метаболизъм, синтез и др.). И именно този компонент е основният носител на наследствената информация на целия организъм. Синтезът на протеинови и РНК молекули се извършва в нуклеолите. |
Рибозоми
Те са органели, които осигуряват основния протеинов синтез. Те могат да бъдат намерени както в свободното пространство на клетъчната цитоплазма, така и в комплекс с други органели (ендоплазмен ретикулум, например). Ако рибозомите са разположени върху мембраните на грубия ER (като са на външните стени на мембраните, рибозомите създават грапавост) , ефективността на протеиновия синтез се увеличава няколко пъти. Това е доказано от множество научни експерименти.
Комплекс Голджи
Органоид, състоящ се от определени кухини, които постоянно секретират везикули с различни размери. Натрупаните вещества се използват и за нуждите на клетката и тялото. Комплексът Голджи и ендоплазменият ретикулум често са разположени наблизо.
Лизозоми
Органелите, заобиколени от специална мембрана и изпълняващи храносмилателната функция на клетката, се наричат лизозоми.
Митохондриите
Органели, заобиколени от няколко мембрани и изпълняващи енергийна функция, т.е. осигуряване на синтеза на АТФ молекули и разпределяне на получената енергия в клетката.
Пластиди. Видове пластиди
Хлоропласти (фотосинтетична функция);
Хромопласти (натрупване и запазване на каротеноиди);
Левкопласти (натрупване и съхранение на нишесте).
Органели, предназначени за придвижване
Те също така правят някои движения (флагели, реснички, дълги процеси и др.).
Клетъчен център: структура и функции
Ендоплазменият ретикулум (ER), наричан още ендоплазмен ретикулум, е важна еукариотна клетка. Той играе водеща роля в производството, преработката и транспорта на протеини и липиди. ER произвежда трансмембранни протеини и липиди за своята мембрана, както и за много други клетъчни компоненти, включително секреторни везикули и растителни клетки.
Ендоплазменият ретикулум е мрежа от тубули и сплескани торбички, които изпълняват много функции в и. Има две части на EPR, които се различават както по структура, така и по функция. Една част се нарича гранулиран (груб) ER, защото има рибозоми, прикрепени към цитоплазмената страна на мембраната. Другата част се нарича агрануларен (гладък) ER, защото няма прикрепени рибозоми.
Обикновено гладката ER е тръбопроводна мрежа, докато грапавата ER се състои от поредица от сплескани торбички. Пространството вътре в ER се нарича лумен. Ендоплазменият ретикулум се простира широко от клетъчната мембрана и образува непрекъсната връзка с ядрената обвивка. Тъй като ER е свързан с ядрената обвивка, луменът и пространството в ядрената обвивка са част от едно и също отделение.
Гранулиран ендоплазмен ретикулум
Гранулираният (груб) ендоплазмен ретикулум произвежда мембрани и секреторни протеини. Рибозомите, прикрепени към гранулирания ER, синтезират протеини по време на транслацията. В някои левкоцити (бели кръвни клетки) грубият ER произвежда антитела. Той произвежда инсулин в клетките на панкреаса.
Гранулираният и гранулираният ER обикновено са свързани помежду си и протеините и мембраните, произведени от грапавия ER, се преместват в гладкия ER. Някои протеини се изпращат до апарата на Голджи чрез специални транспортни везикули. След като протеините са модифицирани в Golgi, те се транспортират до правилните им местоназначения в клетката или се изнасят от клетката от .
Агрануларен ендоплазмен ретикулум
Агрануларният (гладък) ендоплазмен ретикулум има широк спектър от функции, включително синтеза на въглехидрати и липиди. Липиди като фосфолипиди и холестерол са от съществено значение за създаването на клетъчните мембрани. Гладкият ER също така служи като преходна област за везикули, които транспортират продукти на ендоплазмения ретикулум до различни дестинации.
В чернодробните клетки агрануларният ER произвежда ензими, които помагат за детоксикацията на определени съединения. В мускулите помага за свиването на мускулните клетки, а в мозъчните клетки синтезира мъжки и женски хормони.
Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.
Малко история
Клетката се счита за най-малката структурна единица на всеки организъм, но също така се състои от нещо. Един от неговите компоненти е ендоплазменият ретикулум. Освен това EPS е основен компонент на всяка клетка по принцип (с изключение на някои вируси и бактерии). Открит е от американския учен К. Портър през 1945 г. Той беше този, който забеляза системите от тубули и вакуоли, които сякаш се натрупваха около ядрото. Портър също забеляза, че размерите на EPS в клетките на различни същества и дори органи и тъкани на един и същи организъм не са сходни един с друг. Той стигна до извода, че това се дължи на функциите на определена клетка, степента на нейното развитие, както и етапа на диференциация. Например при хората EPS е много добре развит в клетките на червата, лигавиците и надбъбречните жлези.
Концепция
EPS е система от тубули, тръби, везикули и мембрани, които се намират в цитоплазмата на клетката.
Ендоплазмен ретикулум: структура и функции
Структура | |
Първо, това е транспортна функция. Подобно на цитоплазмата, ендоплазменият ретикулум осигурява обмена на вещества между органелите. На второ място, EPS извършва структуриране и групиране на съдържанието на клетката, разделяйки я на определени секции. Трето, най-важната функция е протеиновият синтез, който се осъществява в рибозомите на грубия ендоплазмен ретикулум, както и синтезът на въглехидрати и липиди, който се осъществява върху мембраните на гладката ER. |
|
EPS структура Има 2 вида ендоплазмен ретикулум: гранулиран (груб) и гладък. Функциите, изпълнявани от този компонент, зависят конкретно от вида на самата клетка. На мембраните на гладката мрежа има участъци, които произвеждат ензими, които след това участват в метаболизма. Грапавият ендоплазмен ретикулум съдържа рибозоми върху мембраните си. |
Кратка информация за другите най-важни компоненти на клетката
Цитоплазма: структура и функции
| Изображение | Структура | Функции |
| Това е течност в клетката. Именно в него се намират всички органели (включително апарата на Голджи, ендоплазмения ретикулум и много други) и ядрото със съдържанието му. Той принадлежи към задължителните компоненти и не е органел като такъв. | Основната функция е транспортната. Благодарение на цитоплазмата всички органели взаимодействат, подреждат се (формират се в една система) и протичат всички химични процеси. |
Клетъчна мембрана: структура и функции
| Изображение | Структура | Функции |
| Молекулите на фосфолипиди и протеини, образуващи два слоя, изграждат мембраната. Това е тънък филм, който обгръща цялата клетка. Полизахаридите също са неразделна част от него. И от външната страна на растенията все още е покрита с тънък слой влакна. | Основната функция на клетъчната мембрана е да ограничава вътрешното съдържание на клетката (цитоплазма и всички органели). Тъй като съдържа малки пори, улеснява транспорта и метаболизма. Може да бъде и катализатор при осъществяването на някои химични процеси и рецептор при външна опасност. |
Ядро: структура и функции
| Изображение | Структура | Функции |
| Има овална или сферична форма. Той съдържа специални ДНК молекули, които от своя страна носят наследствената информация на целия организъм. Самата сърцевина е покрита отвън със специална обвивка, която има пори. Също така съдържа нуклеоли (малки тела) и течност (сок). Ендоплазменият ретикулум е разположен около този център. | Това е ядрото, което регулира абсолютно всички процеси, протичащи в клетката (метаболизъм, синтез и др.). И именно този компонент е основният носител на наследствената информация на целия организъм. Синтезът на протеинови и РНК молекули се извършва в нуклеолите. |
Рибозоми
Те са органели, които осигуряват основния протеинов синтез. Те могат да бъдат намерени както в свободното пространство на клетъчната цитоплазма, така и в комплекс с други органели (ендоплазмен ретикулум, например). Ако рибозомите са разположени върху мембраните на грубия ER (като са на външните стени на мембраните, рибозомите създават грапавост) , ефективността на протеиновия синтез се увеличава няколко пъти. Това е доказано от множество научни експерименти.
Комплекс Голджи
Органоид, състоящ се от определени кухини, които постоянно секретират везикули с различни размери. Натрупаните вещества се използват и за нуждите на клетката и тялото. Комплексът Голджи и ендоплазменият ретикулум често са разположени наблизо.
Лизозоми
Органелите, заобиколени от специална мембрана и изпълняващи храносмилателната функция на клетката, се наричат лизозоми.
Митохондриите
Органели, заобиколени от няколко мембрани и изпълняващи енергийна функция, т.е. осигуряване на синтеза на АТФ молекули и разпределяне на получената енергия в клетката.
Пластиди. Видове пластиди
Хлоропласти (фотосинтетична функция);
Хромопласти (натрупване и запазване на каротеноиди);
Левкопласти (натрупване и съхранение на нишесте).
Органели, предназначени за придвижване
Те също така правят някои движения (флагели, реснички, дълги процеси и др.).
Клетъчен център: структура и функции
