Endoplasmatiskt retikulum och ribosomer. Typer av endoplasmatiskt retikulum. Endoplasmatiskt retikulum Bildning av endoplasmatiskt retikulum

Organeller i denna grupp inkluderar ribosomer, Golgi-komplex, lysosomer, peroxisomer. De utför syntesen av organiska föreningar, deras transport i processen för kemisk modifiering från en sektion av det rörformiga nätverket till en annan, ackumulering, rörelse, förpackning och exocytos av de färdiga syntesprodukterna.

Endoplasmatiskt retikulum och ribosomer... Endoplasmatiska retikulum representeras av tubuli och cisterner, som anastomoser och bildar ett tredimensionellt retikulum i hyaloplasman. Nätverket inkluderar granulära (innehållande ribosomer på membranens yttre ytor) och agranulära (utan ribosomer) områden.

Ribosomer syntetisera alla olika cellulära proteiner. På den ljusoptiska nivån är ribosomer omöjliga att skilja, deras antal i cellen kan bedömas av intensiteten i cytoplasmans färg med allmän histologisk (basofili) eller speciella histokemiska reagenser och fluorokromer som markerar RNA. På submikroskopisk nivå ser ribosomer ut som osmiofila svarta prickar (ca 20-25 nm i diameter), och deras arbetskomplex, polysomer, ser ut som grupper, eller rosetter, av osmiofila prickar.

Komponenter av ribosomer skapas i olika delar av cellen: ribosomala RNA syntetiseras i kärnan; ribosomala proteiner - i cytoplasman. De senare kommer in i kärnan, där de komplexbinder med RNA-molekyler och kombineras till ribosomala subenheter. Sedan transporteras RNA-subenheterna från kärnan genom porerna och befinner sig i cytoplasman antingen i ett dissocierat (inaktivt) eller associerat (aktivt) tillstånd. Arbetande organeller består av två associerade (små och stora) subenheter, som hålls i ett reversibelt bundet tillstånd av magnesiumkatjoner. Den stora subenheten av ribosomer bildas av olika RNA-molekyler med en komplex sekundär och tertiär struktur, i kombination med ribosomala proteiner. Den stora underenheten är mycket större än den lilla och har formen av en halvklot. Den lilla underenheten ser ut som en liten keps. Med associationen av subenheter i ribosomen uppstår en regelbunden interaktion mellan deras ytor.

Mellan underenheterna i arbetet ribosomer det finns en strikt "arbetsfördelning" - den lilla underenheten ansvarar för bindningen av budbärar-RNA, den stora underenheten är ansvarig för bildandet av polypeptidkedjan. I en cell är icke-fungerande ribosomer i ett dissocierat tillstånd, och därför kan de ständigt utbyta subenheter och ständigt förnyas. I driftläget bildar ribosomer (från 3 till 20-30 i en grupp) ett stabilt komplex - en polysom, i vilken de är sammanlänkade med en sträng av budbärar-RNA.

Graden av utveckling i cellen kan bedömas av cytoplasmans basofili, på grund av närvaron av ett stort antal ribosomer; agranulära områden av det endoplasmatiska retikulumet detekteras inte på den ljusoptiska nivån. I de flesta celler dominerar ett granulärt nätverk, och båda typerna av nätverk har en diffus organisation - deras element ligger fritt i hyaloplasman, utan någon ordning. Proteinsyntes i det granulära nätverket sker på ribosomer och polysomer, och dess kanaler och cisterner är behållaren och transportvägarna för överföring av protein till Golgi-komplexet för revision.

Bredd och antal kanaler och cisterner i nätverket i celler varierar beroende på deras funktionella tillstånd - med en ökning av funktionella belastningar på cellen blir nätverkets tubuli och cisterner flera och expanderar avsevärt. Tubuli i det endoplasmatiska retikulum är direkt anslutna till cellens perinukleära utrymme.

Menande granulärt endoplasmatiskt retikulum består i syntes av membranproteiner och proteiner avsedda "för export" och nödvändiga för andra celler, eller används i extracellulära fysiologiska reaktioner. Denna typ av nätverk finns i alla celler i människokroppen (förutom mogna spermier), men det är mest utvecklat i de celler som är specialiserade på syntes av stora mängder proteinmolekyler. Det finns relativt få sådana typer av celler i människokroppen. Ett exempel är plasmaceller som syntetiserar antikroppar (eller immunglobuliner); pankreasceller som producerar ett komplex av proteinmatsmältningsenzymer (bukspottkörteljuice); hepatocyter, som syntetiserar ett brett spektrum av proteiner i blodplasma, koagulations- och antikoaguleringssystem, såväl som några andra celler. I dessa celler är nätverkets tubuli anordnade på ett ordnat sätt (i vissa fall strikt parallellt) i form av den så kallade ergastoplasmen.

I dåligt differentierade och icke-specialiserade celler granulärt endoplasmatiskt retikulum, som regel är dåligt utvecklad, dominerar fria poly- och ribosomer i cellstrukturen, vilket tillhandahåller syntesen av proteiner som är nödvändiga för cellen för tillväxt och differentiering.

Agranulärt endoplasmatiskt retikulum har formen av korta tubuli och vesikler (vesiklar), som är diffust placerade i hela hyalostrum.I de flesta celler är elementen i det agranulära nätverket vanligtvis få. I celler som producerar steroidhormoner (celler i binjurarna, gonader) är det agranulära nätverket välutvecklat och dess många vesiklar upptar stora områden, eller så bildar de klämmor runt lipidinneslutningar - föregångare till steroidhormoner. Membranen i nätverket innehåller enzymer av steroidogenes.

Dessutom steroidogenes, det deltar i syntesen och metabolismen av lipider, polysackarider, triglycerider, processen för avgiftning av produkterna av metabolism av läkemedel och endogena cellgifter. Stora reserver av kalciumkatjoner deponeras i det agranulära nätverkets tubuli.

Endoplasmatiskt retikulum (EPS) eller endoplasmatiskt retikulum (ER), upptäcktes först med tillkomsten av elektronmikroskopet. EPS finns endast i eukaryota celler och är ett komplext system av membran som bildar tillplattade hålrum och tubuli. Tillsammans ser det ut som ett nät. EPS hänvisar till enmembrancellsorganeller.

EPS-membranen sträcker sig från kärnans yttre membran och är strukturellt lika den.

Det endoplasmatiska retikulumet är uppdelat i slät (agranulär) och grov (granulär). Den senare är prickad med ribosomer fästa vid den (på grund av detta uppstår "strävhet"). Huvudfunktionen för båda typerna är förknippad med syntes och transport av ämnen. Endast den grova är ansvarig för protein, och den släta är ansvarig för kolhydrater och fett.

Genom sin struktur är EPS en uppsättning av parade parallella membran som genomsyrar nästan hela cytoplasman. Ett par membran bildar en platta (hålrummet inuti har olika bredder och höjder), dock har det släta endoplasmatiska retikulum en mer rörformig struktur. Sådana tillplattade membransäckar kallas EPS tankar.

Ribosomer som ligger på den grova EPS syntetiserar proteiner som kommer in i EPS-kanalerna, mognar (skaffar en tertiär struktur) där och transporteras. Dessa proteiner syntetiserar först en signalsekvens (bestående huvudsakligen av opolära aminosyror), vars konfiguration motsvarar en specifik EPS-receptor. Som ett resultat är ribosomen och det endoplasmatiska retikulum sammanlänkade. I detta fall bildar receptorn en kanal för övergången av det syntetiserade proteinet till EPS-cisternerna.

Efter att proteinet är i det endoplasmatiska retikulumets kanal separeras signalsekvensen från det. Efter det viks den in i sin tertiära struktur. När det transporteras längs EPS, förvärvar proteinet ett antal andra förändringar (fosforylering, bildandet av en bindning med ett kolhydrat, d.v.s. omvandling till ett glykoprotein).

De flesta av de proteiner som fångas i den grova EPS, kommer sedan in i Golgi-apparaten (komplex). Därifrån utsöndras proteiner antingen från cellen, eller kommer in i andra organeller (vanligtvis lysosomer), eller deponeras som granuler av lagringsämnen.

Man bör komma ihåg att inte alla cellproteiner syntetiseras på den grova EPS. En del (vanligtvis en mindre) syntetiseras av fria ribosomer i hyaloplasman, sådana proteiner används av cellen själv. Deras signalsekvens syntetiseras inte eftersom den är onödig.

Huvudfunktionen för det släta endoplasmatiska retikulumet är lipidsyntes(fett). Till exempel syntetiserar EPS av tarmepitel dem från fettsyror och glycerol som absorberas från tarmen. Sedan kommer lipider in i Golgi-komplexet. Utöver tarmceller är slät EPS välutvecklad i celler som utsöndrar steroidhormoner (steroider är lipider). Till exempel, i cellerna i binjurarna, interstitialceller i testiklarna.

Syntesen och transporten av proteiner, fetter och kolhydrater är inte de enda funktionerna för EPS. Vid bakning är det endoplasmatiska retikulum involverat i avgiftningsprocesser. En speciell form av slät EPS - sarkoplasmatiskt retikulum - finns i muskelceller och ger sammandragning på grund av pumpning av kalciumjoner.

Strukturen, volymen och funktionaliteten hos det endoplasmatiska retikulumet i en cell är inte konstant under hela cellcykeln, utan är föremål för en eller annan förändring.

Endoplasmatiska retikulum är en samling membrankanaler och håligheter som genomsyrar hela cellen. På granulär EPS sker proteinsyntes (granulat är ribosomer), på slät EPS, syntes av lipider och kolhydrater. Inuti EPS-kanalerna ackumuleras syntetiserade ämnen och transporteras genom cellen.

Golgi-apparaten är en stapel av platta membranhåligheter omgivna av vesiklar. Ämnen kommer in i AG genom EPS-kanalerna, där de ackumuleras och modifieras kemiskt. Sedan innesluts de färdiga ämnena i bubblor och skickas till sin destination.

Lysosomer är vesiklar fyllda med matsmältningsenzymer. Formad i Golgi-apparaten. Efter fusionen av lysosomen med den fagocytiska vesikeln bildas en matsmältningsvakuol. Förutom mat kan lysosomer smälta oönskade delar av en cell eller hela celler.

Ribosomer - de minsta organellerna i cellen, består av två underenheter, vad gäller kemisk sammansättning - från rRNA och proteiner, bildas i kärnan. Funktion - proteinsyntes.

Cellcentret består av två centrioler, som bildar en delningsspindel under celldelningen. Under interfas är centriolen centrum för organisationen av mikrotubulierna som bildar cytoskelettet.

Tester

1. En enda apparat för proteinbiosyntes
A) endoplasmatiskt retikulum och ribosomer
B) mitokondrier och cellcentrum
C) kloroplaster och Golgi-komplexet
D) lysosomer och plasmamembran

2. I ribosomerna på de granulära membranen i det endoplasmatiska retikulum,
A) fotosyntes
B) kemosyntes
C) syntes av ATP
D) proteinbiosyntes

3. I processen med mitos är cellcentret ansvarigt för
A) bildandet av en fissionsspindel
B) spiralisering av kromosomer
C) proteinbiosyntes
D) rörelse av cytoplasman

4. I en djurcells ribosomer sker processen
A) proteinbiosyntes
B) syntes av kolhydrater
B) fotosyntes
D) ATP-syntes

5. Vilken funktion har cellcentret i cellen?
A) deltar i celldelningen
B) är väktare av ärftlig information
C) är ansvarig för proteinbiosyntesen
D) är centrum för matrissyntesen av ribosomalt RNA

6. I ribosomer förekommer i motsats till Golgi-komplexet
A) oxidation av kolhydrater
B) syntes av proteinmolekyler
C) syntes av lipider och kolhydrater
D) oxidation av nukleinsyror

7. Vilken funktion fyller cellcentret i cellen?
A) bildar stora och små ribosomsubenheter
B) bildar gängorna i fissionsspindeln
C) syntetiserar hydrolytiska enzymer
D) ackumulerar ATP i interfasen

8. Centriolen, som en cellorganoid, är
A) primär sammandragning av kromosomen
B) den strukturella enheten för Golgi-apparaten
C) cellcentrets strukturella enhet
D) liten underenhet av ribosomen

9. Systemet med platta tankar med rör som sträcker sig från dem, som slutar i bubblor, är
A) kärna
B) mitokondrier
B) cellcentrum
D) Golgi-komplex

10. I Golgi-komplexet, i motsats till kloroplaster, finns det
A) transport av ämnen
B) oxidation av organiska ämnen till oorganiska
C) ansamling av ämnen som syntetiseras i cellen
D) syntes av proteinmolekyler

11. Likheten mellan lysosomers och mitokondriers funktioner ligger i vad som händer i dem
A) syntes av enzymer
B) syntes av organiska ämnen
C) reduktion av koldioxid till kolhydrater
D) nedbrytning av organiska ämnen

12. Organiska ämnen i cellen flyttar till organoider tillsammans
A) Vakuolsystemet
B) lysosomer
B) endoplasmatiskt retikulum
D) mitokondrier

13. Likheten mellan endoplasmatiska retikulum och Golgi-komplexet är den i deras håligheter och tubuli
A) proteinmolekyler syntetiseras
B) ämnen som syntetiseras av cellen ackumuleras
C) ämnen som syntetiseras av cellen oxideras
D) det förberedande skedet av energimetabolism utförs

14. Lysosomer i en cell bildas i
A) endoplasmatiskt retikulum
B) mitokondrier
B) cellcentrum
D) Golgi-komplexet

15. Golgi-komplexet deltar INTE i
A) bildandet av lysosomer
B) bildandet av ATP
C) ackumulering av hemligheter
D) transport av ämnen

16. Enzymer av lysosomer bildas i
A) Golgi-komplexet
B) endoplasmatiskt retikulum
B) plastider
D) mitokondrier

17. I djurceller syntetiseras polysackarider i
A) ribosomer
B) lysosomer
B) endoplasmatiskt retikulum
D) kärna

18. Makromolekyler av organiska ämnen i cellen bryts ner till monomerer i
A) endoplasmatiskt retikulum
B) lysosomer
B) kloroplaster
D) mitokondrier

19. Membransystemet av tubuli som genomsyrar hela cellen
A) kloroplaster
B) lysosomer
C) mitokondrier
D) endoplasmatiskt retikulum

20. Golgi-komplexet i en cell kan kännas igen på närvaron i den
A) hålrum och tankar med bubblor i ändarna
B) det grenade systemet av tubuli
B) krispa på det inre membranet
D) två membran som omger många fasetter

21. Vilken funktion har lysosomer i cellen?
A) klyv biopolymerer till monomerer
B) oxidera glukos till koldioxid och vatten
C) utföra syntesen av organiska ämnen
D) utföra syntesen av polysackarider från glukos

22. Endoplasmatiska retikulum kan kännas igen i en cell av
A) ett system av sammankopplade hålrum med bubblor i ändarna
B) de många korn som finns i den
C) ett system av sammankopplade grenade tubuli
D) många cristae på det inre membranet

23. Förflyttning av ämnen i cellen utförs med deltagande
A) endoplasmatiskt retikulum
B) lysosomer
C) mitokondrier
D) kloroplaster

24. Ämnen som syntetiseras i cellen ackumuleras och utsöndras sedan
A) kärnan
B) mitokondrier
C) ribosomer
D) Golgi-komplexet

25. Vilka organeller är involverade i packningen och avlägsnandet av ämnen som syntetiseras i cellen?
A) vakuoler
B) Golgi-apparat
C) lysosomer
D) endoplasmatiskt retikulum

26) I vilken organoid sker ackumulering, packning och avlägsnande av matsmältningsenzymer från cellen?
A) i cellcentrum
B) i ribosomen
B) i det endoplasmatiska retikulum
D) i Golgi-komplexet

27. I vilken organoid samlas proteiner, fetter och kolhydrater som syntetiseras i cellen?
A) lysosom
B) Golgi-komplexet
C) ribosom
D) mitokondrier

28. Lysosom är
A) ett system av sammankopplade tubuli och kaviteter
B) en organoid avgränsad från cytoplasman av ett membran
B) två centrioler belägna i den täta cytoplasman
D) två sammankopplade underenheter

GRANSKA FRÅGOR OCH UPPGIFTER

Fråga 1. Vilka är de huvudsakliga strukturella egenskaperna hos en eukaryot cell?

Huvuddragen hos en eukaryot cell är att dess genetiska material är omgivet av ett hölje som består av två membran, dvs närvaron av en kärna. Den eukaryota cellen har inre membran och ett cytoskelett som bildas av ett system av mikrotubuli och proteinfibrer.

Fråga 2. Vilka cellstrukturer kallas inneslutningar? Ge exempel.

Inneslutningar kallas instabila strukturer i cytoplasman, som till skillnad från organeller antingen uppstår eller försvinner under cellens liv. Oftast fungerar de som en reserv av näringsämnen eller är produkter av cellstrukturernas vitala aktivitet. Täta inneslutningar kallas granulat (korn av stärkelse eller glykogen). Det finns också flytande inneslutningar (fettdroppar).

Fråga 3. Vad är grunden för cellens strukturella organisation?

Cellen har en membranstrukturprincip. Det betyder att cellen huvudsakligen består av membran med liknande struktur, representerade av ett bimolekylärt skikt av fosfolipider, i vilka olika proteinmolekyler är nedsänkta på olika djup på båda sidor.

Fråga 4. Hur är cellmembranen ordnade?

Det biologiska membranet är ett bimolekylärt skikt av fosfolipider, i vilket olika proteinmolekyler är nedsänkta på olika djup från de yttre och inre sidorna. Tjockleken på ett sådant membran är cirka 7,5 nm. Vissa proteinmolekyler penetrerar membranet genom och genom och bildar kanaler - membranets porer. Alla cellmembran har en enda strukturplan och skiljer sig endast från varandra i sammansättningen av deras proteiner - enzymer, receptorer, etc.

Fråga 5. Vilka funktioner har det yttre cytoplasmatiska membranet?

Det yttre cytoplasmiska membranet utför ett antal funktioner:

1. Barriär. Det yttre cytoplasmiska membranet separerar cellens innehåll från miljön.

2. Transport. Aktiv och passiv överföring av ämnen till och från cellen sker genom cellmembranet.

Z. Strukturell. Det yttre cellmembranet i en flercellig organism ger kontakt mellan intilliggande celler. Det är en integrerad och organiserande del av alla celler.

4. Receptor. På den yttre ytan av membranet finns receptorer av glykoproteinnatur.

Fråga 6. På vilka sätt är utbytet av ämnen mellan cellen och miljön? Vad är pinocytos? Vad är fagocytos?

Överföringen av ämnen genom ett semipermeabelt cellmembran kan utföras både på grund av passiv och på grund av aktiv transport. Passiv transport är enkel diffusion längs en koncentrationsgradient; går utan energiförbrukning. Således kan ämnen med mycket låg molekylvikt komma in i cellen. Dessa är vattenmolekyler, individuella katjoner och anjoner. Aktiv transport involverar energiförbrukning och sker genom penetration av molekyler och joner genom proteinporerna i cellmembranet. Till exempel Na- och K-katjoner. Förutom dessa vägar kan stora partiklar absorberas av cellen genom fago och pinocytos. Ett utsprång bildas i cellmembranet, vars kanter är stängda, som fångar upp vätska vid linocytos, eller en fast partikel under fagocytos. Båda dessa processer innebär också energikostnader.

Fråga 7. Lista cellens organeller och ange deras funktioner.

Lista cellens organeller och ange deras funktioner.

Organeller är permanent närvarande i cytoplasman, specialiserade för att utföra vissa funktioner i strukturen. Enligt organisationsprincipen särskiljs membran- och icke-membrancellsorganeller.

Membranorganeller i cellen

1. Endoplasmatiskt retikulum (EPSS är ett system av inre membran i cytoplasman som bildar stora håligheter - cisterner och många tubuli; upptar en central position i cellen, runt kärnan. EPS utgör 50% av cytoplasmans volym. EPS-kanaler ansluter alla cytoplasmatiska organeller och öppnar sig in i det perinukleära utrymmet i kärnhöljet. EPS är således ett intracellulärt cirkulationssystem.

Det finns två synliga membran i det endoplasmatiska retikulum - släta och grova (granulära). Det måste emellertid förstås att de är en del av ett kontinuerligt endoplasmatiskt retikulum. Ribosomer finns på granulära membran, här sker proteinsyntes. Enzymsystem involverade i syntesen av fetter och kolhydrater är ordnade på ett ordnat sätt på släta membran.

2. Golgi-apparaten är ett system av cisterner, tubuli och vesiklar som bildas av släta membran. Denna struktur är belägen vid cellens periferi i förhållande till EPS. På Golgi-apparatens membran finns ordnade enzymsystem involverade i bildandet av mer komplexa organiska föreningar från proteiner, fetter och kolhydrater syntetiserade i EPS. Det är här membranen sätts ihop och lysosomer bildas. Membranen i Golgi-apparaten säkerställer ackumulering, koncentration och packning av sekret som utsöndras från cellen.

3. Lysosomer - membranorganeller som innehåller upp till 40 proteolytiska enzymer som kan klyva organiska molekyler. Lysosomer är involverade i processerna för intracellulär matsmältning och apoptos (programmerad celldöd).

4. Mitokondrier är cellens kraftverk. Tvåmembransorganeller med slät yttre och inre membran som bildar cristae - åsar. På den inre ytan av det inre membranet är enzymsystemen som är involverade i syntesen av ATP ordnade på ett ordnat sätt. Mitokondrierna innehåller en cirkulär DNA-molekyl som i struktur liknar kromosomen hos prokaryoter. Det finns många små ribosomer där proteinsyntesen är delvis oberoende av kärnan. Generna som finns i den cirkulära DNA-molekylen är dock inte tillräckliga för att säkerställa alla aspekter av mitokondriernas vitala aktivitet, och de är semi-autonoma strukturer i cytoplasman. En ökning av deras antal uppstår på grund av delning, som föregås av en fördubbling av den cirkulära DNA-molekylen.

5. Plastider är organeller som är karakteristiska för växtceller.

Det finns leukoplaster - färglösa plastider, kromoplaster med en röd-orange färg och kloroplaster - gröna plastider. Alla av dem har en enda strukturell plan och bildas av två membran: den yttre (släta) och den inre, som bildar stromal tylakoid septum. På stromans tylakoider finns grana, som består av tillplattade membranvesiklar - grana thylakoider, staplade på varandra som myntkolonner. Klorofyll finns inuti tylakoiderna i granan. Den ljusa fasen av fotosyntesen äger rum här - i kornen, och reaktionerna i den mörka fasen - i stroma. I plastider finns en ringformad DNA-molekyl, som till sin struktur liknar kromosomen hos prokaryoter, och många små ribosomer, på vilka proteinsyntesen är delvis oberoende av kärnan. Plastider kan passera från en typ till en annan (kloroplaster till kromoplaster och leukoplaster), de är semi-autonoma organeller i cellen. Ökningen av antalet plastider uppstår på grund av deras uppdelning i två och knoppande, som föregås av re. duplicering av en cirkulär DNA-molekyl.

Icke-membrancellsorganeller

1. Ribosomer är rundade formationer av två subenheter, bestående av 50 % av både RNA och 50 % av proteiner. Underenheter bildas i kärnan, i nukleolen och i cytoplasman, i närvaro av Ca2+-joner, kombineras de till integrerade strukturer. I cytoplasman är ribosomer belägna på membranen i det endoplasmatiska retikulumet (granulär EPS) eller fria. I ribosomernas aktiva centrum sker en translationsprocess (selektion av tRNA-antikodon till nRNA-kodon). Ribosomer, som rör sig längs mRNA-molekylen från ena änden till den andra, gör sekventiellt tillgängliga mRNA-kodoner för kontakt med tRNA-antikodoner.

2. Centrioler (cellcentrum) är cylindriska kroppar, vars väggar är 9 triader av proteinmikrotubuli. I cellcentrum är centriolerna placerade i rät vinkel mot varandra. De är kapabla till självreproduktion enligt principen om självmontering. Självmontering är bildandet av strukturer som liknar befintliga med hjälp av enzymer. Centrioler deltar i bildandet av fissionsspindelfilament. Tillhandahålla processen för separation av kromosomer under celldelning.

H. Flagella och cilia - rörelseorganeller; de har en enda plan av strukturen - den yttre delen av flagellumet är vänd mot miljön och är täckt med en del av det cytoplasmatiska membranet. De representerar en cylinder: 9 par proteinmikrotubuli är dess vägg, och två axiella mikrotubuli är belägna i mitten. Vid basen av flagellumet, beläget i ektoplasman, cytoplasman som ligger direkt under cellmembranet, läggs ytterligare en kort mikrotubuli till varje par mikrotubuli. Som ett resultat bildas en basalkropp, bestående av nio triader av mikrotubuli.

4. Cytoskelettet representeras av ett system av proteinfibrer och mikrotubuli. Ger underhåll och förändring av formen på cellkroppen, bildandet av pseudopodia. Ansvarig för amöboidrörelser, bildar cellens inre ram och säkerställer rörelsen av cellulära strukturer i cytoplasman.

Fråga 8. Vad är skillnaden mellan släta och grova membran i det endoplasmatiska retikulum?

Endoplasmatiska retikulum är ett intracellulärt cirkulationssystem. Det finns två typer av membran i det endoplasmatiska retikulumet - släta och grova (granulära). Det måste emellertid förstås att de alla är en del av ett kontinuerligt endoplasmatiskt retikulum. Ribosomer sitter på grova membran, här sker proteinsyntes. Enzymsystem involverade i syntesen av fetter och kolhydrater är ordnade på ett ordnat sätt på släta membran.

Fråga 9. Vilka organeller i cellen innehåller DNA och är kapabla till självreproduktion?

Halvautonoma cellorganeller som innehåller DNA och kan självreproduktion är mitokondrier och plastider.

Strukturen av det endoplasmatiska retikulumet

Definition 1

Endoplasmatiska retiklet(EPS, endoplasmic reticulum) är ett komplext ultramikroskopiskt, mycket förgrenat, sammankopplat membransystem som mer eller mindre jämnt genomsyrar massan av cytoplasman hos alla eukaryota celler.

EPS är en membranorganell som består av platta membransäckar - cisterner, kanaler och tubuli. På grund av denna struktur ökar det endoplasmatiska retikulumet avsevärt arean på cellens inre yta och delar cellen i sektioner. Inuti är hon fylld matris(måttligt tätt löst material (syntesprodukt)). Innehållet av olika kemikalier i sektionerna är inte detsamma, därför kan i cellen, både samtidigt och i en viss sekvens, olika kemiska reaktioner inträffa i en obetydlig volym av cellen. Det endoplasmatiska retikulumet mynnar in perinukleärt utrymme(hålrummet mellan karyolemens två membran).

Membranet i det endoplasmatiska retikulumet består av proteiner och lipider (främst fosfolipider), såväl som enzymer: adenosintrifosfatas och enzymer från membranlipidsyntes.

Det finns två typer av endoplasmatiskt retikulum:

Slät (agranulärt, kärnkraftverk), representerat av tubuli som anastamos med varandra och inte har ribosomer på ytan;
Grungy (granular, GRES), som också består av sammankopplade tankar, men de är täckta med ribosomer.

Anmärkning 1

Ibland fördelar de också överföring eller övergående(TPP) endoplasmatiskt retikulum, som är beläget i området för övergång från en typ av ES till en annan.

Granulär ES är karakteristisk för alla celler (förutom spermier), men graden av dess utveckling är annorlunda och beror på cellens specialisering.

Vattenkraftverket för epitelkörtelceller (bukspottkörteln, producerar matsmältningsenzymer, lever - syntetiserar serumalbumin), fibroblaster (bindvävsceller som producerar kollagenprotein), plasmaceller (som producerar immunglobuliner) är högt utvecklad.

Agranulär ES dominerar i cellerna i binjurarna (syntes av steroidhormoner), i muskelceller (kalciummetabolism) och i cellerna i magsäckens fundiska körtlar (utsöndring av klorjoner).

En annan typ av EPS-membran är grenade membrantubuli som innehåller en stor mängd specifika enzymer inuti, och vesikler är små vesiklar omgivna av ett membran, huvudsakligen belägna intill tubuli och cisterner. De tillhandahåller överföringen av de ämnen som syntetiseras.

EPS-funktioner

Endoplasmatiska retikulum är en apparat för syntes och, delvis, transport av cytoplasmatiska ämnen, tack vare vilka cellen utför komplexa funktioner.

Anmärkning 2

Funktionerna hos båda typerna av EPS är förknippade med syntes och transport av ämnen. Endoplasmatiska retikulum är ett universellt transportsystem.

Släta och grova endoplasmatiska retikulum med sina membran och innehåll (matris) utför vanliga funktioner:

delning (strukturering), på grund av vilken cytoplasman fördelas på ett ordnat sätt och inte blandas, och förhindrar också slumpmässiga ämnen från att komma in i organellen;
transmembrantransport, på grund av vilken de nödvändiga ämnena transporteras genom membranväggen;
syntes av membranlipider med deltagande av enzymer som finns i själva membranet och säkerställer reproduktionen av det endoplasmatiska retikulumet;
på grund av potentialskillnaden som uppstår mellan de två ytorna på ES-membranen är det möjligt att säkerställa ledning av excitationspulser.

Dessutom har varje typ av nätverk sina egna specifika funktioner.

Funktioner av det släta (agranulära) endoplasmatiska retikulumet

Det agranulära endoplasmatiska retikulumet, förutom de namngivna funktionerna som är gemensamma för båda typerna av ES, utför också funktioner som endast är karakteristiska för det:

kalciumdepå... I många celler (skelettmuskler, hjärta, ägg, neuroner) finns mekanismer som kan förändra koncentrationen av kalciumjoner. Trästrimmig muskelvävnad innehåller ett specialiserat endoplasmatiskt retikulum som kallas sarkoplasmatiskt retikulum. Detta är en reservoar av kalciumjoner, och membranen i detta nätverk innehåller kraftfulla kalciumpumpar som kan spruta ut stora mängder kalcium i cytoplasman eller transportera det in i håligheterna i nätverkskanalerna på hundradelar av en sekund;
lipidsyntes, ämnen som kolesterol och steroidhormoner. Steroidhormoner syntetiseras huvudsakligen i de endokrina cellerna i gonaderna och binjurarna, i cellerna i njurarna och levern. Tarmceller syntetiserar lipider, som utsöndras i lymfan och sedan i blodet;

avgiftningsfunktion- neutralisering av exogena och endogena toxiner;

Exempel 1

Njurceller (hepatocyter) innehåller oxidasenzymer som kan förstöra fenobarbital.

organellenzymer deltar i glykogensyntes(i leverceller).

Funktioner av det grova (granulära) endoplasmatiska retikulumet

För det granulära endoplasmatiska retikulumet, förutom de listade allmänna funktionerna, är speciella också inneboende:

proteinsyntes vid vattenkraftverket har vissa egenheter. Det börjar med fria polysomer, som senare kopplas till ES Mebrans.
Det granulära endoplasmatiska retikulumet syntetiserar: alla proteiner i cellmembranet (förutom vissa hydrofoba proteiner, proteiner från mitokondriers och kloroplasters inre membran), specifika proteiner från den inre fasen av membranorganellerna, såväl som sekretoriska proteiner som transporteras genom cell och gå in i det extracellulära utrymmet.
posttranslationell proteinmodifiering: hydroxylering, sulfatering, fosforylering. En viktig process är glykosylering, som sker under verkan av ett membranbundet enzym, glykosyltransferas. Glykosylering sker innan utsöndring eller transport av ämnen till vissa delar av cellen (Golgi-komplex, lysosomer eller plasmolemma).
transport av ämnen längs den intramembrana delen av nätverket. De syntetiserade proteinerna rör sig längs ES-intervallen till Golgi-komplexet, som tar bort ämnen från cellen.
på grund av deltagandet av det granulära endoplasmatiska retikulumet Golgi-komplexet bildas.

Funktionerna hos det granulära endoplasmatiska retikulumet är associerade med transporten av proteiner som syntetiseras i ribosomer och ligger på dess yta. De syntetiserade proteinerna går in i EPS, vrider sig och får en tertiär struktur.

Proteinet som transporteras till cisternerna förändras markant under vägen. Det kan till exempel fosforyleras eller omvandlas till ett glykoprotein. Den vanliga vägen för ett protein är genom den granulära EPS in i Golgi-apparaten, varifrån den antingen lämnar cellen eller går in i andra organeller i samma cell, till exempel lysosomer), eller deponeras som reservgranuler.

I leverceller deltar både granulärt och icke-granulärt endoplasmatiskt retikulum i processerna för avgiftning av giftiga ämnen, som sedan avlägsnas från cellen.

Liksom det yttre plasmamembranet har det endoplasmatiska retikulumet selektiv permeabilitet, vilket resulterar i att koncentrationen av ämnen inuti och utanför retikulumets kanaler inte är densamma. Detta är viktigt för cellens funktion.

Exempel 2

Det finns fler kalciumjoner i muskelcellernas endoplasmatiska retikulum än i dess cytoplasma. Genom att lämna kanalerna i det endoplasmatiska retikulumet startar kalciumjoner processen för sammandragning av muskelfibrer.

Endoplasmatisk retikulumbildning

Lipidkomponenterna i membranen i det endoplasmatiska retikulumet syntetiseras av enzymerna i själva retikulumet, proteinkomponenten kommer från ribosomerna som finns på dess membran. I det släta (agranulära) endoplasmatiska retikulumet finns det inga egna faktorer för proteinsyntes, därför tros det att denna organell bildas som ett resultat av förlusten av ribosomer av det granulära endoplasmatiska retikulumet.