Curs 3. Sistemul vacuolar

Schema cursului

1. Clasificarea componentelor sistemului vacuolar
2. Reticulul endoplasmatic. Istoria studiului său, morfologie și funcții.
3. Complexul Golgi. Istoria studiului. Morfologie și funcții.
4. Lizozomi. Poveste. Digestia intracelulară.
5. Sistemul învelișului nuclear. Morfologie și funcții.
6. Descrierea schemei de interconversii a componentelor sistemului vacuolar.

Definiția sistemului vacuolar

Sistemul vacuolar este un sistem de organite format din vezicule membranare de diferite forme, conectate într-un anumit fel între ele și membrana plasmatică.

Una dintre proprietățile esențiale ale sistemului vacuolar este împărțirea celulei în compartimente (compartimente) - hialoplasmă și conținut în interiorul compartimentelor membranei.

Sistemul vascular include următoarele componente: shEPS, gLEPS, CG, lizozomi și STS.

Reticul endoplasmatic (RE)

Reticulul endoplasmatic este format din două soiuri - netede și aspre, care se disting prin absența sau prezența ribozomilor pe suprafața membranelor. Acest organel este un organel de uz general și face parte din citoplasma tuturor tipurilor de celule eucariote.

XPS dur

Acest organoid a fost descoperit în 1943 de Claude folosind metoda centrifugării diferenţiale. La separarea unui omogenat celular în fracții în tuburile de centrifugă, pot fi identificate 3 fracții principale: fracțiuni supernatante, microzomale și nucleare.

Este fracția microzomală, care conține multe vacuole cu conținut divers, care include componente ale sistemului vacuolar.

Schema structurii EPS hepatocitelor (Fig. Punin M.Yu.)

1 – EPS brut; 2 – EPS neted; 3 - mitocondriile

În 1945, Porter, în timp ce studia celule întregi de fibroblast de pui la un microscop electronic, a descoperit vacuole mici și mari și tubuli care le conectează în zona endoplasmei. Această componentă a celulei a fost numită reticul endoplasmatic.

Folosind metode de microscopie electronică cu transmisie, s-a constatat că EPS este format din:

· dintr-un sistem de pungi cu membrană plate (cisterne) conectate prin jumperi (anastomoze).

Orez. Reticulul endoplasmatic

1 – tuburi din EPS neted; 2 – rezervoare de EPS granular (aspre); 3 – membrana nucleară exterioară acoperită cu ribozomi; 4 – complex de pori; 5 – membrană nucleară internă (după Kristich cu modificări).

Aceste pungi membranare, așa cum se observă în fotografiile microscopiei electronice, sunt concentrate în straturi concentrice în jurul nucleului. Dimensiunea compartimentului intern este de aproximativ 20 nm până la 1 μ (1.000 nm). Numărul de elemente shEPS din celule depinde de funcția lor și de gradul de diferențiere. Concentrația de cisterne shEPS în celulele din zona din jurul nucleului se numește ergastoplasmă și indică participarea unor astfel de celule la sinteza proteinei de export.

Ribozomii atașați la suprafața membranelor shEPS pot fi unici sau sub formă de rozete (polizomi). Adâncimea de penetrare a ribozomilor în membrane poate fi, de asemenea, diferită.

Mecanismul de funcționare a EPS brut

1. Funcția sintezei proteinelor de export. Conjectura Blobel și Sabatini (1966 - 1970).

Această funcție este realizată cu participarea membranelor shEPS în sine și a stratului de hialoplasmă din apropierea membranei, în care este concentrat sistemul responsabil pentru toate etapele translației.

Se presupune că pe suprafața membranelor shEPS există zone speciale responsabile de recunoașterea fragmentelor terminale ale moleculelor de ARNm. Atașarea acestor molecule precede începerea procesului propriu-zis de translație. În timpul translației, proteinele de export sintetizate pătrund mai întâi printr-un canal din subunitatea mare a ribozomului și apoi prin membrană. Aceste proteine ​​se acumulează în interiorul compartimentului membranei. Lor mai departe soarta asociat cu procesele de maturare.

2. Segregarea și transformarea proteinelor de export.

Esența proceselor de maturare este că secvența semnal a moleculelor de proteine ​​individuale este tăiată cu ajutorul unor enzime speciale, alte enzime le adaugă fie radicali, fie fragmente de molecule de carbohidrați și lipide, în cazul formării de secreții cu un; compoziție chimică complexă.

Dacă acestea sunt proteine ​​​​membranare, atunci în funcție de poziția lor în stratul bilipid (în exterior, în interior sau la suprafață), moleculele proteice se deplasează din subunitatea mare a ribozomului către una sau alta suprafață a membranei sau pătrund prin aceasta (proteinele integrale). ).

Schema organizării moleculare a EPS brut și rolul său în procesele de sinteză și transformări secundare ale moleculelor de proteine ​​(Fig. Punin M.Yu.)

1 – membrana; 2 – proteine ​​semi-integrale și glicoproteine; 3 – oligozaharide și alte componente glucide pe suprafața interioară a membranelor și în cavitatea rezervoarelor; 4 – ARNm; 5 – receptor membranar ipotetic pentru ARNm; 6, 7 – subunități ribozomale; (6 – mic, 7 – mare); 8 – proteine ​​membranare integrale neidentificate care asigură trecerea prin membrană a proteinelor sintetizate; 9 – proteine ​​integrale ipotetice care asigură atașarea subunităților ribozomale mari la membrană; 10 – moleculă de proteină sintetizată; 11 – 13 – opțiuni pentru sinteza proteinelor integrale (13), semi-integrale ale straturilor externe (11) și interioare (12) ale membranei; 14 – sinteza proteinelor hialoplasmei pe un ribozom atașat; 15 – 17 – etape succesive de sinteză, trecere prin membrană și modificări secundare ale proteinelor de export.

În colțul din stânga sus - aspect EPS brut într-un microscop electronic; în colțul din dreapta - relații tipice între polizom și membrana rugoasă ER în timpul sintezei proteinelor de export și semi-integrale; în centru se află bazinul citoplasmatic de subunități ribozomale.

Săgețile arată direcția de mișcare a subunităților ribozomale și a moleculelor de proteine ​​sintetizate.

3. Depozitarea intramembranară a substanțelor.

Unele secreții sunt stocate în spațiul membranei pentru un anumit timp, după care sunt împachetate în vezicule membranare mici, care transferă secreția din shEPS în zona de formare a complexului Golgi. Astfel, la studierea formării moleculelor de proteine ​​anticorpi, s-a constatat că molecula în sine este construită în 90 de secunde, dar apare în afara celulei abia după 45 de minute. Adică, în timpul secreției se stabilesc următoarele etape: sinteza proteinelor, segregarea (separarea), transportul intracelular, concentrarea, stocarea intracelulară, eliberarea din celulă.

4. Participarea la reînnoirea componentelor membranei (locul de formare a unei noi membrane). Ipoteza Lodish și Rothman (1977).

Partea interioară a stratului bilipid al cisternelor membranare ale shEPS este locul de încorporare a moleculelor de lipide nou sintetizate. După ce suprafața părții interioare a stratului bilipidic crește, moleculele de lipide în exces sar la stratul exterior al suprafeței bilipidice datorită mobilității verticale a moleculelor de lipide (proprietatea flip-flop).

Reticulul endoplasmatic neted

Spre deosebire de shEPS, acest tip de rețea are două diferențe semnificative:

Bulele de membrană au forma unui sistem complex de tuburi;

Suprafața membranei este netedă și lipsită de ribozomi.

Diagrama aranjamentului tuburilor ER netede (reticulul sarcoplasmatic) ale mușchilor.

M – mitocondrii. (după Fawcett, McNutt, 1969)

Acest organel aparține și organelor de uz general, dar în unele celule formează cea mai mare parte a citoplasmei unor astfel de celule. Acest lucru se datorează faptului că aceste celule sunt implicate în formarea lipidelor nemembranare. Un exemplu de astfel de celule sunt celulele cortexului suprarenal, care sunt specializate în producerea de hormoni steroizi. În citoplasma acestor celule există o masă continuă de tuburi de ER netede. Smooth ER ocupă de obicei un loc strict definit în celulă: în celulele intestinale - în zona apicală, în celulele hepatice în zona de depunere de glicogen, în celulele interstițiale ale testiculului este distribuit uniform pe întregul volum al citoplasmei.

Originea ER netedă este secundară. Acest organel este format din shEPS ca urmare a pierderii ribozomilor din urmă sau datorită creșterii shEPS sub formă de tuburi lipsite de ribozomi.

Mecanismul de funcționare al EPS neted

1. Participarea la sinteza lipidelor nemembranare.

Această funcție este asociată cu secreția acestor substanțe, cum ar fi hormonii steroizi.

2. Detoxifiere (depozitarea pe membrană internă a deșeurilor metabolice toxice).

Această funcție este asociată cu capacitatea tuburilor EPS netede ale celulelor hepatice de a acumula produse metabolice toxice, cum ar fi anumite medicamente, în spațiul membranei (fenomen cunoscut pentru barbiturice).

3. Acumularea de cationi divalenți.

Această funcție este caracteristică canalelor L ale fibrelor musculare. În interiorul acestor canale se acumulează ioni divalenți de Ca +2, care participă la formarea punților de calciu între moleculele de actină și miozină în timpul contracției musculare.

Reticul endoplasmatic (RE) , sau reticulul endoplasmatic (RE), este un sistem format din cisterne membranare, canale și vezicule. Aproximativ jumătate din toate membranele celulare sunt localizate în ER.

Morfofunctional, EPS este diferentiat in 3 sectiuni: aspru (granular), neted (granular) si intermediar. ER granular conține ribozomi (PC), în timp ce ER neted și intermediar îi lipsesc. ER granular este reprezentat în principal de cisterne, în timp ce ER neted și intermediar este reprezentat în principal de canale. Membranele rezervoarelor, canalelor și bulelor pot trece unele în altele. ER conține o matrice semi-lichidă caracterizată printr-o compoziție chimică specială.

Functii ER:

• compartimentare;
• sintetic;
• transport;
• detoxifiere;
• reglarea concentrației ionilor de calciu.

Funcția de compartimentare asociat cu divizarea celulelor în compartimente (compartimente) folosind membrane ER. O astfel de diviziune face posibilă izolarea unei părți din conținutul citoplasmei din hialoplasmă și permite celulei să izoleze și să localizeze anumite procese, precum și să le facă să apară mai eficient și mai direct.

Funcția sintetică. Aproape toate lipidele sunt sintetizate pe ER neted, cu excepția a două lipide mitocondriale, a căror sinteză are loc chiar în mitocondriile. Colesterolul este sintetizat pe membranele ER netede (la om, până la 1 g pe zi, în principal în ficat; cu leziuni hepatice, cantitatea de colesterol din sânge scade, forma și funcția globulelor roșii se modifică și se dezvoltă anemie).
Sinteza proteinelor are loc pe ER brut:

• faza internă a RE, complexul Golgi, lizozomi, mitocondrii;
• proteine ​​secretoare, de exemplu hormoni, imunoglobuline;
• proteine ​​membranare.

Sinteza proteinelor începe pe ribozomii liberi din citosol. După transformări chimice, proteinele sunt împachetate în vezicule membranare, care sunt desprinse din ER și transportate în alte zone ale celulei, de exemplu, în complexul Golgi.
Proteinele sintetizate în ER pot fi împărțite în două fluxuri:

• cele interne, care rămân în sala de urgență;
• cele externe care nu raman in Urgenta.

Proteinele interne, la rândul lor, pot fi, de asemenea, împărțite în două fluxuri:

• rezidenți care nu părăsesc Republica Estonia;
• tranzit, părăsind Republica Estonia.

Se întâmplă la urgențe detoxifierea substanțelor nocive care au intrat în celulă sau s-au format în celula însăși. Cele mai multe substanțe nocive sunt
substanțe hidrofobe, care, prin urmare, nu pot fi excretate din organism prin urină. Membranele ER conțin o proteină numită citocrom P450, care transformă substanțele hidrofobe în substanțe hidrofile, iar după aceea sunt îndepărtate din organism prin urină.

Celulele animalelor și plantelor, atât multicelulare, cât și unicelulare, sunt în principiu similare ca structură. Diferențele în detaliile structurii celulare sunt asociate cu specializarea lor funcțională.

Elementele principale ale tuturor celulelor sunt nucleul și citoplasma. Nucleul are o structură complexă care se modifică în diferite faze ale diviziunii celulare sau ciclului. Nucleul unei celule nedivizoare ocupă aproximativ 10-20% din volumul său total. Este format din carioplasmă (nucleoplasmă), unul sau mai mulți nucleoli (nucleoli) și o membrană nucleară. Carioplasma este o seva nucleară, sau cariolimfa, în care există fire de cromatină care formează cromozomi.

Proprietățile de bază ale celulei:

• metabolism
• sensibilitate
• capacitatea de reproducere

Celula trăiește în mediul intern al corpului - sânge, limfa și lichid tisular. Principalele procese din celulă sunt oxidarea și glicoliza - descompunerea carbohidraților fără oxigen. Permeabilitatea celulară este selectivă. Este determinată de reacția la concentrații mari sau scăzute de sare, fago- și pinocitoză. Secreția este formarea și eliberarea de către celule a unor substanțe asemănătoare mucusului (mucină și mucoizi), care protejează împotriva deteriorării și participă la formarea substanței intercelulare.

Tipuri de mișcări celulare:

1. amoeboid (pseudopode) – leucocite și macrofage.
2. alunecare – fibroblaste
3. tip flagelar – spermatozoizi (cilii și flageli)

Diviziunea celulara:

1. indirect (mitoza, cariokineza, meioza)
2. direct (amitoza)

În timpul mitozei, substanța nucleară este distribuită uniform între celulele fiice, deoarece Cromatina nucleară este concentrată în cromozomi, care se împart în două cromatide care se separă în celule fiice.

Structurile unei celule vii

Cromozomii

Elementele obligatorii ale nucleului sunt cromozomii, care au o structură chimică și morfologică specifică. Ele participă activ la metabolismul celular și sunt direct legate de transmiterea ereditară a proprietăților de la o generație la alta. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că, deși ereditatea este asigurată de întreaga celulă ca un singur sistem, structurile nucleare, și anume cromozomii, ocupă un loc special în aceasta. Cromozomii, spre deosebire de organele celulare, sunt structuri unice caracterizate printr-o compoziție calitativă și cantitativă constantă. Nu se pot înlocui unul pe altul. Un dezechilibru în complementul cromozomial al unei celule duce în cele din urmă la moartea acesteia.

Citoplasma

Citoplasma celulei prezintă o structură foarte complexă. Introducerea tehnicilor de secționare subțire și a microscopiei electronice a făcut posibilă observarea structurii fine a citoplasmei subiacente. S-a stabilit că acesta din urmă constă din structuri complexe paralele sub formă de plăci și tubuli, pe suprafața cărora se află granule minuscule cu un diametru de 100–120 Å. Aceste formațiuni se numesc complex endoplasmatic. Acest complex include diverse organite diferențiate: mitocondrii, ribozomi, aparat Golgi, în celulele animalelor și plantelor inferioare - centrozom, la animale - lizozomi, în plante - plastide. În plus, citoplasma dezvăluie o serie de incluziuni care participă la metabolismul celulei: amidon, picături de grăsime, cristale de uree etc.

Membrană

Celula este înconjurată de o membrană plasmatică (din latinescul „membrană” - piele, film). Funcțiile sale sunt foarte diverse, dar principala este de protecție: protejează conținutul intern al celulei de influențele mediului extern. Datorită diferitelor excrescențe și pliuri de pe suprafața membranei, celulele sunt ferm conectate între ele. Membrana este pătrunsă cu proteine ​​speciale prin care se pot mișca anumite substanțe necesare celulei sau care urmează să fie îndepărtate din aceasta. Astfel, metabolismul are loc prin membrană. Mai mult, ceea ce este foarte important, substanțele sunt trecute prin membrană selectiv, datorită căruia setul necesar de substanțe este menținut în celulă.

La plante, membrana plasmatică este acoperită la exterior cu o membrană densă formată din celuloză (fibră). Carcasa îndeplinește funcții de protecție și de susținere. Acesta servește ca cadru exterior al celulei, dându-i o anumită formă și dimensiune, prevenind umflarea excesivă.

Miez

Situat în centrul celulei și separat de o membrană cu două straturi. Are o formă sferică sau alungită. Cochilia - karyolemma - are pori necesari schimbului de substante intre nucleu si citoplasma. Conținutul nucleului este lichid - carioplasmă, care conține corpuri dense - nucleoli. Ele secretă granule – ribozomi. Cea mai mare parte a nucleului este proteine ​​nucleare - nucleoproteine, în nucleoli - ribonucleoproteine, iar în carioplasmă - dezoxiribonucleoproteine. Celula este acoperită cu o membrană celulară, care constă din molecule de proteine ​​și lipide care au o structură mozaică. Membrana asigură schimbul de substanțe între celulă și lichidul intercelular.

EPS

Acesta este un sistem de tubuli și cavități, pe pereții cărora există ribozomi care asigură sinteza proteinelor. Ribozomii pot fi localizați liber în citoplasmă. Există două tipuri de EPS - aspre și netede: pe EPS aspru (sau granular) există mulți ribozomi care realizează sinteza proteinelor. Ribozomii conferă membranelor aspectul lor dur. Membranele netede ale RE nu poartă ribozomi pe suprafața lor, ele conțin enzime pentru sinteza și descompunerea carbohidraților și lipidelor. EPS neted arată ca un sistem de tuburi subțiri și rezervoare.

Ribozomi

Corpuri mici cu un diametru de 15–20 mm. Ei sintetizează molecule de proteine ​​și le asamblează din aminoacizi.

Mitocondriile

Acestea sunt organite cu membrană dublă, a căror membrană interioară are proeminențe - cristae. Conținutul cavităților este matrice. Mitocondriile conțin un număr mare de lipoproteine ​​și enzime. Acestea sunt stațiile energetice ale celulei.

Plastide (caracteristice doar celulelor vegetale!)

Conținutul lor în celulă este caracteristica principala organism vegetal. Există trei tipuri principale de plastide: leucoplaste, cromoplaste și cloroplaste. Au culori diferite. Leucoplastele incolore se găsesc în citoplasma celulelor părților necolorate ale plantelor: tulpini, rădăcini, tuberculi. De exemplu, există multe dintre ele în tuberculii de cartofi, în care se acumulează boabele de amidon. Cromoplastele se găsesc în citoplasma florilor, fructelor, tulpinilor și frunzelor. Cromoplastele oferă plantelor culori galbene, roșii și portocalii. Cloroplastele verzi se găsesc în celulele frunzelor, tulpinilor și altor părți ale plantei, precum și într-o varietate de alge. Cloroplastele au o dimensiune de 4-6 microni și adesea au o formă ovală. La plantele superioare, o celulă conține câteva zeci de cloroplaste.

Cloroplastele verzi se pot transforma în cromoplaste - de aceea frunzele devin galbene toamna, iar roșiile verzi devin roșii când sunt coapte. Leucoplastele se pot transforma în cloroplaste (înverzirea tuberculilor de cartofi la lumină). Astfel, cloroplastele, cromoplastele și leucoplastele sunt capabile de tranziție reciprocă.

Funcția principală a cloroplastelor este fotosinteza, adică. În cloroplaste, la lumină, substanțele organice sunt sintetizate din cele anorganice datorită conversiei energiei solare în energia moleculelor de ATP. Cloroplastele plantelor superioare au dimensiunea de 5-10 microni și seamănă cu o lentilă biconvexă. Fiecare cloroplast este înconjurat de o membrană dublă care este selectiv permeabilă. Exteriorul este o membrană netedă, iar interiorul are o structură pliată. Unitatea structurală principală a cloroplastei este tilacoidul, un sac plat cu membrană dublă care joacă un rol principal în procesul de fotosinteză. Membrana tilacoidă conține proteine ​​similare proteinelor mitocondriale care participă la lanțul de transport de electroni. Tilacoizii sunt aranjați în stive asemănătoare stivelor de monede (de la 10 la 150) numite grana. Grana are o structură complexă: clorofila este situată în centru, înconjurată de un strat de proteine; apoi există un strat de lipoide, iarăși proteine ​​și clorofilă.

Complexul Golgi

Acesta este un sistem de cavități delimitate de citoplasmă printr-o membrană și poate avea forme diferite. Acumularea de proteine, grăsimi și carbohidrați în ele. Efectuarea sintezei grăsimilor și carbohidraților pe membrane. Formează lizozomi.

Principalul element structural al aparatului Golgi este membrana, care formează pachete de cisterne turtite, vezicule mari și mici. Cisternele aparatului Golgi sunt conectate la canalele reticulului endoplasmatic. Proteinele, polizaharidele și grăsimile produse pe membranele reticulului endoplasmatic sunt transferate în aparatul Golgi, se acumulează în interiorul structurilor sale și sunt „ambalate” sub forma unei substanțe, gata fie pentru eliberare, fie pentru utilizare în celula însăși în timpul ei. viaţă. Lizozomii se formează în aparatul Golgi. În plus, este implicat în creșterea membranei citoplasmatice, de exemplu în timpul diviziunii celulare.

Lizozomi

Corpuri delimitate de citoplasmă printr-o singură membrană. Enzimele pe care le conțin accelerează descompunerea moleculelor complexe în molecule simple: proteine ​​în aminoacizi, carbohidrați complecși în molecule simple, lipide în glicerol și acizi grașiși, de asemenea, distrug părțile moarte ale celulei, celulele întregi. Lizozomii conțin mai mult de 30 de tipuri de enzime (substanțe de natură proteică care măresc viteza reacțiilor chimice de zeci și sute de mii de ori) capabile să descompună proteinele, acizi nucleici, polizaharide, grăsimi și alte substanțe. Descompunerea substanțelor cu ajutorul enzimelor se numește liză, de unde și denumirea de organel. Lizozomii se formează fie din structurile complexului Golgi, fie din reticulul endoplasmatic. Una dintre funcțiile principale ale lizozomilor este participarea la digestia intracelulară a nutrienților. În plus, lizozomii pot distruge structurile celulei în sine atunci când aceasta moare, în timpul dezvoltării embrionare și într-o serie de alte cazuri.

Vacuole

Sunt cavități din citoplasmă pline cu seva celulară, un loc de acumulare a nutrienților de rezervă și a substanțelor nocive; ele reglează conținutul de apă din celulă.

Centrul celular

Este format din două corpuri mici - centrioli și centrosferă - o secțiune compactată a citoplasmei. Joacă un rol important în diviziunea celulară

Organele de mișcare a celulelor

1. Flagelii și cilii, care sunt excrescențe celulare și au aceeași structură la animale și plante
2. Miofibrilele sunt filamente subțiri de peste 1 cm lungime cu un diametru de 1 micron, situate în mănunchiuri de-a lungul fibrei musculare
3. Pseudopodia (îndeplinește funcția de mișcare; datorită acestora, are loc contracția musculară)

Asemănări între celulele vegetale și cele animale

Caracteristicile care sunt similare între celulele vegetale și cele animale includ următoarele:

1. Structura similară a sistemului de structură, de ex. prezența nucleului și a citoplasmei.
2. Procesul metabolic al substanțelor și energiei este similar în principiu.
3. Atât celulele animale, cât și cele vegetale au o structură membranară.
4. Compoziția chimică a celulelor este foarte asemănătoare.
5. Celulele vegetale și animale sunt supuse unui proces similar de diviziune celulară.
6. Celulele vegetale și celulele animale au același principiu de transmitere a codului eredității.

Diferențe semnificative între celulele vegetale și cele animale

Pe lângă caracteristicile generale ale structurii și activității vitale a celulelor vegetale și animale, există și speciale caracteristici distinctive fiecare dintre ei.

Astfel, putem spune că celulele vegetale și cele animale sunt similare între ele în conținutul unora elemente importanteși unele procese vitale și au, de asemenea, diferențe semnificative în structură și procese metabolice.

Puțină istorie

O celulă este considerată cea mai mică unitate structurală a oricărui organism, dar constă și din ceva. Una dintre componentele sale este reticulul endoplasmatic. Mai mult, EPS este o componentă esențială a oricărei celule în principiu (cu excepția unor viruși și bacterii). A fost descoperit de omul de știință american K. Porter în 1945. El a fost cel care a observat sistemele de tubuli și vacuole care păreau să se acumuleze în jurul nucleului. Porter a observat, de asemenea, că dimensiunile EPS din celulele diferitelor creaturi și chiar organele și țesuturile aceluiași organism nu sunt similare între ele. El a ajuns la concluzia că acest lucru se datorează funcțiilor unei anumite celule, gradului de dezvoltare a acesteia, precum și stadiului de diferențiere. De exemplu, la om, EPS este foarte bine dezvoltat în celulele intestinelor, mucoaselor și glandelor suprarenale.

Concept

EPS este un sistem de tubuli, tuburi, vezicule și membrane care sunt localizate în citoplasma celulei.

Reticulul endoplasmatic: structură și funcții

Structura
	În primul rând, aceasta este o funcție de transport. La fel ca și citoplasma, reticulul endoplasmatic asigură schimbul de substanțe între organele. În al doilea rând, EPS realizează structurarea și gruparea conținutului celulelor, împărțindu-l în anumite secțiuni. În al treilea rând, cea mai importantă funcție este sinteza proteinelor, care are loc în ribozomii reticulului endoplasmatic aspru, precum și sinteza carbohidraților și lipidelor, care are loc pe membranele ER netede.
Structura EPS Există 2 tipuri de reticul endoplasmatic: granular (aspre) și neted. Funcțiile îndeplinite de această componentă depind în mod specific de tipul de celulă în sine. Pe membranele rețelei netede există secțiuni care produc enzime, care apoi participă la metabolism. Reticulul endoplasmatic aspru conține ribozomi pe membranele sale.

Informații scurte despre celelalte componente cele mai importante ale celulei

Citoplasma: structură și funcții

Imagine	Structura	Funcții
	Este un fluid în celulă. În el se află toate organelele (inclusiv aparatul Golgi, reticulul endoplasmatic și multe altele) și nucleul cu conținutul său. Aparține componentelor obligatorii și nu este un organel ca atare.	Funcția principală este transportul. Datorită citoplasmei, toate organelele interacționează, sunt ordonate (formate într-un singur sistem) și au loc toate procesele chimice.

Membrana celulară: structură și funcții

Imagine	Structura	Funcții
	Moleculele de fosfolipide și proteine, formând două straturi, alcătuiesc membrana. Este o peliculă subțire care învăluie întreaga celulă. Polizaharidele sunt, de asemenea, o componentă integrantă a acesteia. Și la exteriorul plantelor este încă acoperit cu un strat subțire de fibre.	Funcția principală a membranei celulare este de a limita conținutul intern al celulei (citoplasmă și toate organitele). Deoarece conține pori mici, facilitează transportul și metabolismul. Poate fi, de asemenea, un catalizator în implementarea unor procese chimice și un receptor în cazul unui pericol extern.

Nucleu: structură și funcții

Imagine	Structura	Funcții
	Are formă ovală sau sferică. Conține molecule speciale de ADN, care la rândul lor poartă informațiile ereditare ale întregului organism. Miezul în sine este acoperit la exterior cu o înveliș specială, care are pori. De asemenea, conține nucleoli (corpi mici) și lichid (suc). În jurul acestui centru este situat reticulul endoplasmatic.	Este nucleul care reglează absolut toate procesele care au loc în celulă (metabolism, sinteza etc.). Și această componentă este principalul purtător de informații ereditare a întregului organism. Sinteza moleculelor de proteine ​​și ARN are loc în nucleoli.

Ribozomi

Sunt organite care asigură sinteza proteinelor de bază. Ele pot fi găsite atât în ​​spațiul liber al citoplasmei celulare, cât și în complex cu alte organite (reticulul endoplasmatic, de exemplu). Dacă ribozomii sunt localizați pe membranele ER aspre (fiind pe pereții exteriori ai membranelor, ribozomii creează rugozitate) , eficienta sintezei proteinelor creste de cateva ori. Acest lucru a fost dovedit de numeroase experimente științifice.

Complexul Golgi

Un organoid format din anumite cavități care secretă în mod constant vezicule de diferite dimensiuni. Substantele acumulate sunt folosite si pentru nevoile celulei si ale organismului. Complexul Golgi și reticulul endoplasmatic sunt adesea localizate în apropiere.

Lizozomi

Organelele înconjurate de o membrană specială și care îndeplinesc funcția digestivă a celulei se numesc lizozomi.

Mitocondriile

Organele înconjurate de mai multe membrane și care îndeplinesc o funcție energetică, adică asigură sinteza moleculelor de ATP și distribuie energia rezultată în întreaga celulă.

Plastide. Tipuri de plastide

Cloroplaste (funcție fotosintetică);

Cromoplaste (acumularea și conservarea carotenoidelor);

Leucoplaste (acumularea și depozitarea amidonului).

Organele concepute pentru locomoție

De asemenea, fac unele mișcări (flagela, cili, procese lungi etc.).

Centrul celular: structură și funcții

Reticulul endoplasmatic sau EPS este o colecție de membrane distribuite relativ uniform în întreaga citoplasmă a celulelor eucariote. EPS are un număr mare de ramuri și este un sistem complex de relații structurat.

EPS este una dintre componentele membranei celulare. El însuși include canale, tuburi și cisterne, care fac posibilă distribuirea spațiului intern al celulei în anumite zone, precum și extinderea semnificativă a acestuia. Întregul spațiu din interiorul celulei este umplut cu o matrice - o substanță densă sintetizată, iar fiecare dintre secțiunile sale are un alt compozitia chimica. Prin urmare, mai multe reacții chimice pot avea loc în cavitatea celulară simultan, acoperind doar o anumită zonă, și nu întregul sistem. RE se termină cu spațiul perinuclear.

Lipidele și proteinele sunt principalele substanțe din membrana reticulului endoplasmatic. Se găsesc adesea și diverse enzime.

Tipuri de EPS:

• Agranular (aPS) este în esență un sistem de tuburi interconectate care nu conține ribozomi. Suprafața unui astfel de EPS, din cauza absenței a ceva pe el, este netedă.
• Granular (grES) - la fel ca și precedentul, dar are ribozomi la suprafață, datorită cărora se observă rugozitate.

În unele cazuri, reticulul endoplasmatic tranzitoriu (TER) este inclus în această listă. Al doilea nume este de tranziție. Este situat la joncțiunea a două tipuri de rețele.

ES aspru poate fi observat în interiorul tuturor celulelor vii, cu excepția spermei. Cu toate acestea, în fiecare organism este dezvoltat în diferite grade.

De exemplu, gES este destul de dezvoltat în celulele plasmatice care produc imunoglobuline, în fibroblastele care produc colagen și în celulele epiteliale glandulare. Acestea din urmă sunt localizate în pancreas, unde sintetizează enzime, iar în ficat, producând albumină.

ES neted este reprezentat de celule suprarenale, despre care se știe că creează hormoni. Poate fi găsit și în mușchii unde are loc metabolismul calciului și în glandele gastrice fundice care secretă clor.

Există, de asemenea, două tipuri de membrane EPS interne. Primul este un sistem de tuburi cu numeroase ramuri, acestea sunt saturate cu o varietate de enzime. Al doilea tip este veziculele - bule mici cu propria lor membrană. Ele îndeplinesc o funcție de transport pentru substanțele sintetizate.

Funcții EPS

În primul rând, reticulul endoplasmatic este un sistem de sinteză. Dar nu este mai puțin implicat în transportul compușilor citoplasmatici, ceea ce face ca întreaga celulă să fie capabilă de caracteristici funcționale mai complexe.

Capacitățile descrise mai sus ale EPS sunt tipice pentru oricare dintre tipurile sale. Astfel, acest organel este un sistem universal.

Funcții comune pentru rețelele granulare și agranulare:

• Sinteza - producerea grăsimilor membranare (lipide) cu ajutorul enzimelor. Ei sunt cei care permit EPS să se reproducă independent.
• Structurarea – organizarea zonelor citoplasmei și prevenirea pătrunderii în ea a substanțelor inutile.
• Conductiv - apariția impulsurilor excitante din cauza reacției dintre membrane.
• Transport - îndepărtarea substanțelor chiar și prin pereții membranei.

Pe lângă caracteristicile principale, fiecare gen de reticul endoplasmatic are propriile sale funcții specifice.

Funcțiile reticulului endoplasmatic neted (granular).

NPP, pe lângă caracteristicile caracteristice tuturor tipurilor de EPS, are propriile sale funcții:

• Detoxifiere - eliminarea toxinelor atat in interiorul cat si in exteriorul celulei.

Fenobarbitalul este distrus în celulele renale, și anume în hepatocite, datorită acțiunii enzimelor oxidaze.

• Sinteza - producerea de hormoni și colesterol. Acesta din urmă este excretat în mai multe locuri simultan: gonade, rinichi, ficat și glandele suprarenale. Iar grăsimile (lipidele) sunt sintetizate în intestine și intră în sânge prin limfă.

AES promovează sinteza glicogenului în ficat datorită acțiunii enzimelor.

• Transport - reticulul sarcoplasmatic, cunoscut și ca un ER special în mușchii striați, servește ca loc de depozitare pentru ionii de calciu. Și datorită pompelor de calciu specializate, eliberează calciu direct în citoplasmă, de unde îl trimite instantaneu în zona canalului. Mușchiul ER este implicat în acest lucru, datorită modificărilor cantității de calciu prin mecanisme speciale. Se găsesc în principal în celulele inimii, mușchii scheletici, precum și în neuroni și ovul.

Funcțiile reticulului endoplasmatic rugos (granular).

La fel ca agranularul, GRES are funcții specifice numai lui însuși:

• Transport - mișcarea substanțelor de-a lungul secțiunii intramembranare, de exemplu, proteinele produse de-a lungul suprafeței ER trec în complexul Golgi, după care părăsesc celula.
• Sintetizând - totul este la fel ca înainte: producția de proteine. Dar începe pe polizomi liberi și numai după aceasta substanțele se leagă de EPS.
• Datorită reticulului endoplasmatic granular, literalmente sunt sintetizate toate tipurile de proteine: secretoare, cele care merg în interiorul celulei, cele specifice fazei interne a organitelor, precum și toate substanțele din membrana celulară, cu excepția mitocondriilor, cloroplaste și unele tipuri de proteine.
• Generatorul, complexul Golgi, este creat, printre altele, de centrala de stat.
• Modificare - include fosforilarea, sulfatarea și hidroxilarea proteinelor. O enzimă specială, glicoziltransferaza, asigură procesul de glicozilare. Practic, precede transportul substanțelor la ieșirea din citoplasmă sau are loc înainte de secreția celulară.

Se poate observa că funcțiile rES vizează în principal reglarea transportului proteinelor sintetizate pe suprafața reticulului endoplasmatic în ribozomi. Ele se transformă într-o structură terțiară, răsucitoare și anume în EPS.

Comportamentul tipic al proteinei este de a intra în ER granular, apoi în aparatul Golgi și, în final, de a ieși în alte organite. De asemenea, poate fi pus deoparte ca rezervă. Dar adesea, în procesul de mișcare, este capabil să-și schimbe radical compoziția și aspectul: fosforilează, de exemplu, sau se transformă într-o glicoproteină.

Ambele tipuri de reticul endoplasmatic contribuie la detoxifierea celulelor hepatice, adică la îndepărtarea compușilor toxici din acesta.

EPS nu permite substanțelor să treacă prin el însuși în toate zonele, din cauza cărora numărul de conexiuni în tubuli și în afara acestora este diferit. Permeabilitatea membranei exterioare funcționează pe același principiu. Această caracteristică joacă un anumit rol în viața celulei.

Există mult mai puțini ioni de calciu în citoplasma celulară a mușchilor decât în ​​reticulul său endoplasmatic. Consecința acestui lucru este contracția musculară reușită, deoarece calciul, la părăsirea canalelor EPS, este cel care asigură acest proces.

Formarea reticulului endoplasmatic

Principalele componente ale EPS sunt proteinele și lipidele. Primii sunt transportați din ribozomii membranari, cei din urmă sunt sintetizați chiar de reticulul endoplasmatic cu ajutorul enzimelor sale. Deoarece ER neted (aPS) nu are ribozomi pe suprafața sa și nu este capabil să sintetizeze proteina în sine, se formează atunci când ribozomii sunt aruncați de o rețea de tip granular.