Эндоплазматический ретикулум: структура, виды и функции

Основные компоненты прокариотической клетки

Основными компонентами прокариотической клетки являются:

  • Клеточная стенка, которая окружает клетку извне, защищает её, придаёт устойчивую форму, предотвращающую от осмотического разрушения. У бактерий клеточная стенка состоит из муреина, построенного из длинных полисахаридных цепей, соединенных между собой короткими пептидными перемычками. Клеточная стенка архей не содержит муреина, а построена в основном из разнообразных белков и полисахаридов.
  • Жгутики — органеллы движения некоторых бактерий. Бактериальный жгутик построен значительно проще эукариотического, и он в 10 раз тоньше, внешне не покрыт плазматической мембраной и состоит из одинаковых молекул белков, которые образуют цилиндр. В мембране жгутик закреплен при помощи базального тела.
  • Плазматическая и внутренние мембраны. Общий принцип устройства клеточных мембран не отличается от эукариот, однако химическом составе мембраны есть немало различий, в частности, в мембранах прокариот отсутствуют молекулы холестерина и некоторых липидов, присущих мембранам эукариот. Большинство прокариотических клеток (в отличие от эукариотических) не имеют внутренних мембран, которые разделяют цитоплазму на отделы (компартменты). Только у некоторых фотосинтетических и аэробных бактерий плазмалемма образует вгибание внутрь клетки, что выполняет соответствующие метаболические функции.
  • Нуклеоид — не ограниченный мембранами участок цитоплазмы, в котором расположена кольцевая молекула ДНК — «бактериальная хромосома», где хранится весь генетический материал клетки.
  • Плазмиды — небольшие дополнительные кольцевые молекулы ДНК, несущие обычно всего несколько генов. Плазмиды, в отличие от бактериальной хромосомы, не являются обязательным компонентом клетки. Обычно они придают бактерии определенные полезные для неё свойства, такие как устойчивость к антибиотикам, способность усваивать из среды определенные энергетические субстраты, способность инициировать половой процесс и тд.
  • Рибосомы прокариот, как и у всех других живых организмов, отвечают за осуществление процесса трансляции (одного из этапов биосинтеза белка). Однако бактериальные рибосомы несколько меньше, чем эукариотические и имеют другой состав белков и РНК. Из-за этого бактерии, в отличие от эукариот, чувствительны к таким антибиотикам, как эритромицин и тетрациклин, которые избирательно действуют на прокариотические рибосомы.
  • Споры (эндоспоры) — окруженные плотной оболочкой структуры, содержащие ДНК бактерии и обеспечивающее выживание в неблагоприятных условиях. К образованию спор способны лишь некоторые виды прокариот, например в частности возбудитель столбняка, возбудитель ботулизма и возбудитель сибирской язвы. Для образования эндоспоры клетка реплицирует свою ДНК и окружает копию плотной оболочкой, из созданной структуры удаляется избыток воды, и в ней замедляется метаболизм. Споры бактерий могут выдерживать довольно жесткие условия среды, такие как длительное высушивание, кипячение, коротковолновое облучение.

Г) Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — Студопедия

Эндоплазматический ретикулум: структура, виды и функции

Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной.

Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети. Эндоплазматическая сеть неоднородна по своему строению.

Известны два ее типа – гранулярная и гладкая.

На мембранах каналов и полостей гранулярной сети располагается множество мелких округлых телец – рибосом, которые придают мембранам шероховатый вид. Мембраны гладкой эндоплазматической сети не несут рибосом на своей поверхности. ЭПС выполняет много разнообразных функций.

Основная функция гранулярной эндоплазматической сети – участие в синтезе белка, который осуществляется в рибосомах. На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез липидов и углеводов.

Все эти продукты синтеза накапливаются в каналах и полостях, а затем транспортируются к различным органоидам клетки, где потребляются или накапливаются в цитоплазме в качестве клеточных включений. ЭПС связывает между собой основные органоиды клетки(рис. 2.13).

Рис. 2.13. Строение эндоплазматической сети (ЭПС) или ретикулума

Д) Аппарат Гольджи

Строение этого органоида сходно в клетках растительных и животных организмов, несмотря на разнообразие его формы. Выполняет много важных функций.

Одномембранный органоид. Представляет собой стопки уплощенных «цистерн» с расширенными краями, с которыми связана система мелких одномембранных пузырьков (пузырьки Гольджи).

Пузырьки Гольджи в основном сконцентрированы на стороне, примыкающей к ЭПС, и по периферии стопок.

Полагают, что они переносят в аппарат Гольджи белки и липиды, молекулы которых, передвигаясь из цистерны в цистерну, подвергаются химической модификации.

Все эти вещества сначала накапливаются, химически усложняются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме (рис. 2.14-2.15).

Рис. 2.14. Строение аппарата Гольджи

Функции:

– накопление белков, липидов, углеводов;

– модификация и упаковка в мембранные пузырьки (везикулы) поступивших органических веществ; секреция белков, липидов, углеводов;

– место образования лизосом.

– секреторная функция, поэтому аппарат Гольджи хорошо развит в секреторных клетках.

Рис. 2.15. Комплекс Гольджи

Е) Лизосомы

Представляют собой небольшие округлые тельца. Внутри лизосомы находятся ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. К пищевой частице, поступившей в цитоплазму, подходят лизосомы, сливаются с ней, и образуется одна пищеварительная вакуоль, внутри которой находится пищевая частица, окруженная ферментами лизосом.

Одномембранные органоиды. Представляют собой мелкие пузырьки (диаметр от 0,5 до 2 мкм), содержащие набор гидролитических ферментов.

Ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС, перемещаются в аппарат Гольджи, где происходит их модификация и упаковка в мембранные пузырьки лизосом. Лизосома может содержать от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов.

Расщепление веществ с помощью ферментов называют лизисом. Различают первичные и вторичные лизосомы. Первичными называются лизосомы, отпочковавшиеся от аппарата Гольджи.

Вторичными называются лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В этом случае в них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями.

Функции лизосом:

– переваривание захваченных клеткой при эндоцитозе веществ или частиц (бактерий, других клеток),

– аутофагия — уничтожение ненужных клетке структур, например, во время замены старых органоидов новыми, или переваривание белков и других веществ, произведенных внутри самой клетки,

– автолиз — самопереваривание клетки, приводящее к ее гибели (иногда этот процесс не является патологическим, а сопровождает развитие организма или дифференцировку некоторых специализированных клеток) (рис. 2.16-2.17).

Популярные статьи  Длиннохвостая синица

Пример: При превращении головастика в лягушку, лизосомы, находящиеся в клетках хвоста, переваривают его: хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются и используются другими клетками тела.

Рис. 2.16. Образование лизосом

Рис. 2.17. Функционирование лизосом

Основные понятия

Определения

Эукариот — это клеточное образование, в котором имеются такие структуры как: оформленное ядро и мембранного типа органоиды.

Клетка — элементарная структурная единица в системе организма, наделённая способностью к самовозобновлению, возможностью к саморегуляции и самовоспроизведению.

Цитолемма (плазмолемма) — окружающая клетку биологическая мембрана.

Ретикулум даёт возможность значимо увеличить суммарные значения площади внутриклеточных поверхностей. Внутренне содержимое органоида — матрикс — материал, являющийся продуктом местного синтеза. Имеет умеренную плотность. На мембранах ЭПР ведётся большое число первичных синтезов. Производятся востребованные для жизнедеятельности клетки продукты.

Первичными их именуют условно, поскольку молекулы синтезированных компонентов станут подвергаться в последующем химическим преобразованиям. Эти синтетические превращения веществ идут как одновременно, так и опосредованно. Поэтому объём и состав химических включений внутри секций неодинаков. Открываются полости ретикулума в перинуклеарное пространство. Расположена последняя между соприкасающимися участками кариолеммы — ядерной оболочки.   

Пример:

Площадь сетки эндоплазматического ретикулума занимает более ½ суммарной площади всех клеточных мембранных конструкций. По морфологии она равнозначна покрову клеточного ядра, с которым составляет единое целое. Мембранный аппарат ЭПС позволяют вести активный транспорт ряда компонентов по градиенту концентрации, то есть от меньшей концентрации к большей.  

Продукцией ЭПР служат белки, липиды и ферменты: аденозинфосфатазы и синтезированные мембранные липиды.

Функции

  • Биосинтез белка информационная РНК возникает в результате транскрипции ядерной ДНК и является ее зеркальным отражением. Достигнув эндоплазматического ретикулума, он присоединяется к особым структурам, называемым рибосомами , прикрепленными к эндоплазматическому ретикулуму благодаря рибофоринам. Там он участвует в синтезе белков , определяя порядок соединения аминокислот . Информация закодирована в виде триплетов: каждые три основания составляют кодон, определяющий аминокислоту. Правила соответствия между кодонами и аминокислотами составляют генетический код .. Аминокислоты посылаются транспортной РНК, специфичной для каждой из них, и транспортируются к матричной РНК, где ее кодон и антикодон транспортной РНК спариваются, комплементарными основаниями, и таким образом они размещаются в них. в их правильном положении. Как только синтез белка завершен, информационная РНК освобождается и может быть прочитана снова. На самом деле очень часто бывает так, что до того, как один белок закончен, уже начинается другой, с которым одна и та же молекула матричной РНК используется несколькими рибосомами одновременно.
  • Метаболизм липидов : Поскольку у него нет рибосом, в гладком эндоплазматическом ретикулуме не синтезируются белки. Но он играет важную роль в синтезелипидов плазматической мембраны, холестерина и его производных, таких как желчные кислоты или стероидные гормоны .
  • Детоксикация : это процесс, который осуществляется в основном в клетках печени и состоит из инактивации токсичных продуктов, таких как лекарства, лекарства или продукты клеточного метаболизма, поскольку они растворимы в жирах (гепатоциты).
  • Гликозилирование : это реакции переноса олигосахаридов на синтезированные белки. Это происходит в мембране эндоплазматического ретикулума. Таким путем синтезированный белок трансформируется во внешний периферический белок гликокаликса при размножении лизосом.
  • Дефосфорилирование глюкозо-6 фосфата. Глюкоза обычно запасается в виде гликогена, в основном в печени. Этот орган является основным, отвечающим за введение глюкозы в кровь, благодаря контролю, осуществляемому гормонами глюкагоном и инсулином. При распаде гликогена образуется глюкозо-6-фосфат, который не может проникать через пленки и, следовательно, не может выйти из клеток. Глюкозо-6-фосфатаза отвечает за избавление от этого фосфатного отложения, позволяя транспортировать глюкозу во внешнюю клетку.
  • Внутриклеточный резервуар кальция. Цистерны гладкой эндоплазматической сети также специализируются на секвестрации и хранении кальция из цитозоля благодаря расположенным в их мембранах кальциевым насосам. Концентрация кальция в ретикулуме составляет порядка миллимолярной (мМ), а в цитозоле — наномолярной (нМ). Этот кальций может массово появляться в ответ на внеклеточные или внутриклеточные сигналы через каскады вторичных мессенджеров, запуская клеточные реакции, такие как экзоцитоз. Другим примечательным примером является саркоплазматический ретикулум (название, данное гладкому эндоплазматическому ретикулуму в мышечных клетках), который изолирует кальций с помощью кальциевого насоса в своих мембранах. Секвенирование и отток кальция из саркоплазматического ретикулума происходит с каждым циклом сокращения мышечных клеток.

Накопление продуктов . Ретикулум хранит большое количество веществ в цистернальном пространстве или просвете.

Например:

-Белки, синтезирующие вещества, которые впоследствии будут модифицированы. Те самые, которые временно хранятся в ридикюле, пока не выполнят свою конечную задачу.

-Есть и другие типы белков, которые являются резидентами ретикулума, то есть никогда не покидают его. Эти белки имеют последовательность аминокислот, которая связывает их с ретикулумом. Таким образом, даже если они ускользнут из ридикюля, они будут получены снова.

История

С помощью световой микроскопии удалось выявить в секреторных клетках, окрашенных гематоксилином или толуидиновым синим , « бафильный компонент » или хромофильный компонент в подъядерном базальном секторе.
Несколько исследователей, в том числе: Пфлюгер в 1875 г., Гейденхайн в 1875 г. и Эбертих и Мюллер в 1892 г., отметили структуру или компонент с исчерченным нитевидным внешним видом в базальном секторе секреторных клеток. В 1894 г. немецкий исследователь Зольгер, описал базальную структуру нитевидного вида в секреторных клетках слюнных желез. В более широком смысле название «филаменты Зольгера» применялось ко всем секреторным клеткам.
Между
1897 и 1900 годами Гарнье назвал этот базофильный компонент «эргастоплазмой» (от греческого
ergastés : работа, функция) из-за его функциональной активности, связанной с синтезом. Он также описал, что эргастоплазма имела фибриллярный вид и что ее можно было наблюдать в базальном полюсе клеток на пресекреторной стадии.

<<…филаменты… активно участвуют в процессе секреции, что они в некотором роде являются настоящим органом в секретирующей клетке>>
…los filamentos… participan de una manera activa en los procesos de secreción, siendo, de alguna manera, un verdadero órgano dentro de la célula secretora.

— Шарль Гарнье, 1897 г.

В 1951 г. Бернхард поднял фибриллярную структуру эргастоплазмы в гепатоцитах с помощью электронного микроскопа. В
1953 году Портер с помощью
электронной микроскопии выяснил, что компонент, известный как «эргастоплазма», который показал высокое содержание РНК в цитохимии и, следовательно, является базофильным, представляет собой сложную сеть нитей, которую он назвал эндоплазматическим ретикулумом.
В 1954 г. Палад и Портер, используя культивированные in vitro клетки птиц, установили, что «эндоплазматический ретикулум» представляет собой сеть полостей.
Что они могли увеличиваться в относительно большие уплощенные пузырьки, которые они называли «цистернами».

В 1955 г. Паладе заявил, что мембрана, ограничивающая полости эндоплазматического ретикулума, кажется непрерывной с клеточной мембраной и с ядерными мембранами.

Популярные статьи  Большие птицы

Роль эндоплазматического ретикулума в синтезе белка

Большинство клеток способны секретировать высокомолекулярные белки наружу. У животных синтезированные белки обеспечивают весьма разнообразные функции.
В процессах секреции белков участвуют несколько специализированных внутриклеточных компартментов, первым из которых является эндоплазматический ретикулум.

Научное исследование 2013 года показывает результаты, подтверждающие модель, в которой неканоническая секреторная функция координируется функцией COPI в клетках млекопитающих при истощении Sar1 (A + B), в качестве альтернативы классической COPII-зависимой везикулярной модели. Таким образом, из наших данных видно, что неканонические экспортные компартменты могут возникать за счет классических для обеспечения транспорта ряда белков, синтезируемых в ЭР в обход функции COPII.

ссылки

  1. Альбертс Б., Брей Д., Хопкин К., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., … и Уолтер П. (2013). Основная клеточная биология. Гирлянда Наука.
  2. Купер, Г. М. (2000). Клетка: молекулярный подход. 2-е издание. Sinauer Associates
  3. Намба Т. (2015). Регуляция функций эндоплазматического ретикулума. Старение (Олбани, Нью-Йорк), 7(11), 901-902.
  4. Schwarz, D.S. & Blower, M.D. (2016). Эндоплазматический ретикулум: структура, функция и ответ на клеточные сигналы. Клеточные и молекулярные науки о жизни, 73, 79-94.
  5. Voeltz, G.K., Rolls, M.M., & Rapoport, T.A. (2002). Структурная организация эндоплазматического ретикулума. Отчеты EMBO, 3(10), 944-950. http://doi.org/10.1093/embo-reports/kvf202
  6. Xu C., Bailly-Maitre B. & Reed J. C. (2005). Стресс эндоплазматического ретикулума: решения о жизни и смерти клеток. Журнал клинических исследований, 115(10), 2656-2664.

Гранулярная эндоплазматическая сеть

Величина её развитости, зависит напрямую от специализации клетки. Не содержится ЭПР исключительно в сперматозоидах. Особенно развита грЭС в клеточных образованиях следующих органов: поджелудочной железе — производящей ферменты для пищеварения, печени — восполняющей сывороточные белки-альбумины, фибробластах — продуцирующих клеточный коллаген, плазматических клетках — неустанно синтезирующих иммуноглобулины, пр. На поверхности грЭС (гранулярной ЭС) прикрепляются рибосомы — это молекулы шарообразной формы, которые образованы особыми рибонуклеиновыми кислотами.   

Микротрубочки

Микротрубочки — мембранные, надмолекулярные структуры, состоящие из белковых глобул, расположенных спиральными или прямолинейными рядами. Микротрубочки выполняют преимущественно механическую (двигательную) функцию, обеспечивая подвижность и сокращаемость органоидов клетки. Располагаясь в цитоплазме, они придают клетке определённую форму и обеспечивают стабильность пространственного расположения органоидов. Микротрубочки способствуют перемещению органоидов в места, которые определяются физиологическими потребностями клетки. Значительное количество этих структур расположено в плазмалемме, вблизи клеточной оболочки, где они участвуют в формировании и ориентации целлюлозных микрофибрилл оболочек растительных клеток.

Строение микротрубочки

Функция эндоплазматического ретикулума

ER играет ряд ролей в клетке, от синтез белка и липидный обмен для детоксикации клеток. Систерны, каждая из небольших складок эндоплазматического ретикулума, обычно связаны с метаболизмом липидов. Это создает плазматическая мембрана клетки, а также дополнительный эндоплазматический ретикулум и органеллы. Они также играют важную роль в поддержании баланса Ca2 + внутри клетки и во взаимодействии ER с митохондрии, Это взаимодействие также влияет на аэробный статус клетки.

Листы ER, по-видимому, играют решающую роль в реакции органеллы на стресс, особенно потому, что клетки изменяют свое отношение канальцев к листам, когда увеличивается количество развернутых белков. Время от времени, апоптоз индуцируется ER в ответ на избыток развернутого белка в клетке. Когда рибосомы отделяются от листов ЭР, эти структуры могут рассеиваться и образовывать трубчатые цистерны.

Хотя листы ER и трубочки, кажется, выполняют разные функции, не существует идеального разграничения ролей. Например, у млекопитающих канальцы и листы могут взаимопревращаться, что делает клетки адаптируемыми к различным условиям. Связь между структурой и функцией в ER не была полностью выяснена.

Синтез и сворачивание белка

Синтез белка происходит в шероховатой эндоплазматической сети, Хотя перевод для всех белков начинается в цитоплазма некоторые перемещаются в ER для того, чтобы их можно было сложить и отсортировать по разным адресатам. Белки, которые перемещаются в ER во время трансляции, часто предназначены для секреции. Первоначально эти белки складываются в ER, а затем перемещаются в аппарат Гольджи где они могут быть направлены к другим органеллам.

Например, гидролитические ферменты в лизосома генерируются таким образом. С другой стороны, эти белки могут секретироваться из клетки. Это происхождение ферментов пищеварительного тракта. Третья потенциальная роль белков, транслируемых в ER, заключается в том, чтобы оставаться в самой эндомембранной системе. Это особенно верно для белков-шаперонов, которые помогают в сворачивании других белков. Гены, кодирующие эти белки, активируются, когда клетка испытывает стресс от развернутых белков.

Липидный синтез

гладкая эндоплазматическая сеть играет важную роль в холестерине и биосинтез фосфолипидов, Поэтому этот раздел ER важен не только для генерации и поддержания плазматической мембраны, но и для обширной эндомембранной системы самого ER.

SER обогащен ферментами, участвующими в путях биосинтеза стеролов и стероидов, а также необходим для синтеза стероидных гормонов. Поэтому SER чрезвычайно виден в клетках надпочечник которые выделяют пять различных групп стероидных гормонов, которые влияют на метаболизм всего организма. Синтез этих гормонов также включает ферменты в митохондриях, что еще больше подчеркивает связь между этими двумя органеллами.

Кальций Магазин

SER является важным местом для хранения и высвобождения кальция в клетке. Модифицированная форма SER, называемая саркоплазматическим ретикулумом, образует обширную сеть в сократительных клетках, таких как мускул волокна. Ионы кальция также участвуют в регуляции обмена веществ в клетке и могут изменять динамику цитоскелета.

Обширная природа сети ER позволяет ей взаимодействовать с плазматической мембраной и использовать Ca2 + для передача сигнала и модуляция ядерной активности. В связи с митохондриями ER может также использовать свои запасы кальция, чтобы вызвать апоптоз в ответ на стресс.

функции

Эндоплазматический ретикулум: структура, виды и функции

Грубая эндоплазматическая сеть — это органелла-разгибатель, состоящая из плоских, выпуклых и герметичных мешочков, расположенных рядом с ядерной мембраной..

Этот тип ретикулума называют «грубым», потому что он имеет рифленую текстуру на своей внешней поверхности, которая находится в контакте с цитозолем и рибосомами..

Рибосомы, которые находятся рядом с шероховатой эндоплазматической сетью, известны как рибосомы, прикрепленные к мембране и прочно прикрепленные к цитозольной стороне сети. Приблизительно 13 миллионов рибосом присутствуют в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме любой клетки печени.

Популярные статьи  Животные Владимирской области

В целом, этот тип ретикулума равномерно распределяется по внутренней части любой клетки, однако его можно увидеть в более высокой концентрации вблизи ядра и аппарата Гольджи любой эукариотической клетки. (SoftSchools.com, 2017)

рибосомы

Рибосомы, обнаруженные в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, имеют функцию получения многих белков. Этот процесс известен как трансляция и происходит главным образом в клетках поджелудочной железы и пищеварительного тракта, местах, где необходимо приготовить большое количество белков и ферментов..

Грубый эндоплазматический ретикулум работает в сочетании с рибосомами, прикрепленными к мембране, чтобы извлекать полипептиды и аминокислоты из цитозоля и продолжать процесс производства белка. В рамках этого процесса сетка отвечает за нанесение «метки» каждому белку на ранней стадии его образования..

Белки продуцируются плазматической мембраной, аппаратом Гольджи, секреторными везикулами, лизосомами, эндосомами и самой эндоплазматической сетью. Некоторые белки откладываются в просвете или пустом пространстве внутри сети, в то время как другие обрабатываются в пределах одного и того же.

В просвете белки смешиваются с группами сахаров с образованием гликопротеинов. Некоторые из них могут также смешиваться с группами металлов во время их прохождения через эндоплазматический ретикулум, образуя цепочки полипептидов, которые связываются с образованием гемоглобина..

Сворачивание белка

Внутри просвета шероховатой эндоплазматической сети белки складываются в биохимические единицы сложной архитектуры, которые кодируются для создания более сложных структур.. 

Контроль качества белков

В просвете также происходит исчерпывающий процесс контроля качества белков. Каждый из них проверяется на возможные ошибки.

В случае обнаружения неправильно свернутого белка просвет отклонит его и не позволит ему продолжаться в процессе формирования более сложных структур..

Отклоненные белки хранятся в просвете или перерабатываются и в конечном итоге разлагаются на аминокислоты. Например, эмфизема легких типа А возникает, когда контроль качества, который происходит в просвете грубого эндоплазматического ретикулума, постоянно отклоняет белки, которые были неправильно сложены..

Неправильно свернутый белок приведет к измененному генетическому сообщению, которое будет невозможно прочитать в просвете..

Этот белок никогда не покинет просвет ретикулума. В настоящее время проводятся исследования, которые связывают этот процесс с возможными сбоями, вызванными в организме в присутствии ВИЧ..

Контроль качества и муковисцидоз

Существует тип муковисцидоза, который возникает, когда аминокислота (фениламин) отсутствует в определенном месте в процессе производства белка.

Эти белки могут хорошо работать без аминокислоты, однако просвет обнаруживает, что в этом белке есть ошибка, и отклоняет его, не давая ему развиваться в процессе обучения..

В этом случае пациент с муковисцидозом полностью теряет способность создавать более сложные белки, поскольку в просвете не пропускаются белки низкого качества (Benedetti, Bánhegyi, & Burchell, 2005).

От прицельной сетки к аппарату Гольджи

В большинстве случаев белки переносятся в аппарат Гольджи для «прекращения». В этом месте они транспортируются в пузырьки или, возможно, они расположены между поверхностью эндоплазматического ретикулума и аппаратом Гольджи. После завершения они отправляются в определенные места внутри тела (Rogers, 2014).

4.7. Строение и функции эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматический ретикулум (ЭПС) – система сообщающихся или отдельных трубчатых каналов и уплощенных цистерн, расположенных по всей цитоплазме клетки. Они отграничены мембранами (мембранными органеллами). Иногда цистерны имеют расширения в виде пузырьков. Каналы ЭПС могут соединяться с поверхностной или ядерной мембранами, контактировать с комплексом Гольджи.

В данной системе можно выделить гладкую и шероховатую (гранулярную) ЭПС.

Шероховатая ЭПС

На каналах шероховатой ЭПС в виде полисом расположены рибосомы. Здесь протекает синтез белков, преимущественно продуцируемых клеткой на экспорт (удаление из клетки), например, секретов железистых клеток. Здесь же происходят образование липи-дов и белков цитоплазматической мембраны и их сборка. Плотно упакованные цистерны и каналы гранулярной ЭПС образуют слоистую структуру, где наиболее активно протекает синтез белка. Это место называется эргастоплазмой.

Гладкая ЭПС

На мембранах гладкой ЭПС рибосом нет. Здесь протекает в основном синтез жиров и подобных им веществ (например, стероидных гормонов), а также углеводов. По каналам гладкой ЭПС также происходит перемещение готового материала к месту его упаковки в гранулы (в зону комплекса Гольджи). В печеночных клетках гладкая ЭПС принимает участие в разрушении и обезвреживании ряда токсичных и лекарственных веществ (например, барбитуратов). В поперечно-полосатой мускулатуре канальцы и цистерны гладкой ЭПС депонируют ионы кальция.

Комплекс Гольджи

Пластинчатый комплекс Гольджи – это упаковочный центр клетки. Представляет собой совокупность диктиосом (от нескольких десятков до сотен и тысяч на одну клетку). Диктиосома – стопка из 3—12 уплощенных цистерн овальной формы, по краям которых расположены мелкие пузырьки (везикулы). Более крупные расширения цистерн дают вакуоли, содержащие резерв воды в клетке и отвечающие за поддержание тургора. Пластинчатый комплекс дает начало секреторным вакуолям, в которых содержатся вещества, предназначенные для вывода из клетки. При этом просекрет, поступающий в вакуоль из зоны синтеза, (ЭПС, митохондрии, рибосомы), подвергается здесь некоторым химическим превращениям.

Комплекс Гольджи дает начало первичным лизосомам. В диктио-сомах также синтезируются полисахариды, гликопротеиды и глико-липиды, которые затем идут на построение цитоплазматических мембран.

Предыдущая

Образование в клетке

Субъединицы рибосом формируются в ядрышке. Матрицей для синтеза рибосомальной РНК является ДНК. Для полного созревания они проходят несколько этапов:

  • Эосома – первая фаза, при этом в ядрышке на ДНК синтезируется лишь рРНК;
  • неосома – структура включающая не только рРНК, но и белки, после ряда модификаций выходит в цитоплазму;
  • рибисома – зрелая органелла, состоящая из двух субъединиц.
Функции элементов рибосом
Структура
Строение
Функции
Большая субъединица Большая субъединица Треугольная, в диаметре 16нм, состоит из 3 молекул РНК и 33 белковых молекул Трансляция, декодирование генетической информации Трансляция, декодирование генетической информации
Малая субъединица Вогнутая, овальная, в диметре 14нм, состоит из 1 молекулы РНК и 21 белковых молекул Объединение аминокислот, создание пептидных связей, синтез новых молекул белка
Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий