EPS гладка структура и функция. Ендоплазмения ретикулум. Органели и други компоненти на клетката. Комплекс Голджи. Устройство и функции

Ендоплазменият ретикулум е един от най-важните органели в еукариотната клетка. Второто му име е ендоплазмен ретикулум. Има два вида EPS: гладък (грануларен) и грапав (гранулиран). Колкото по-активен е метаболизмът в клетката, толкова по-голямо е количеството EPS там.

Структура

Това е обширен лабиринт от канали, кухини, везикули, "цистерни", които са тясно свързани и комуникират помежду си. Тази органела е покрита с мембрана, която комуникира както с цитоплазмата, така и с външната мембрана на клетката. Обемът на кухините е различен, но всички съдържат хомогенна течност, която позволява взаимодействие между клетъчното ядро ​​и външната среда. Понякога има разклонения от основната мрежа под формата на единични мехурчета. Грубият ER се различава от гладкия ER по присъствието на външната повърхност на мембраната Голям бройрибозома.

Функции

• Функции на агрануларния EPS. Участва в образуването на стероидни хормони (например в клетките на надбъбречната кора). EPS, съдържащ се в чернодробните клетки, участва в разрушаването на някои хормони, лекарства и вредни вещества и в превръщането на глюкозата, която се образува от гликоген. Също така, агрануларната мрежа произвежда фосфолипиди, необходими за изграждането на мембрани на всички видове клетки. И в ретикулума на клетките на мускулната тъкан се отлагат калциеви йони, които са необходими за мускулната контракция. Този тип гладък ендоплазмен ретикулум се нарича още саркоплазмен ретикулум.
• Функции на гранулирания EPS. На първо място, в гранулирания ретикулум възниква производството на протеини, които впоследствие ще бъдат отстранени от клетката (например синтез на продукти от секреция на жлезисти клетки). И също така в грубия ER се извършва синтез и сглобяване на фосфолипиди и многоверижни протеини, които след това се транспортират до апарата на Голджи.
• Общи функции, както за гладкия ендоплазмен ретикулум, така и за грапавия, са ограничителната функция. Благодарение на тези органели клетката е разделена на отделения (компартменти). Освен това тези органели са транспортьори на вещества от една част на клетката в друга.

Какво е общото между гнилата ябълка и поповата лъжица? Процесът на гниене на плодове и процесът на превръщане на попова лъжица в жаба е свързан с едно и също явление - автолиза. Той се контролира от уникални клетъчни структури – лизозоми. Малки лизозоми с размери от 0,2 до 0,4 микрона разрушават не само други органели, но дори цели тъкани и органи. Те съдържат от 40 до 60 различни лизиращи ензима, под въздействието на които тъканите буквално се топят пред очите ни. В нашия урок ще научите за структурата и функциите на нашите вътрешни биохимични лаборатории: лизозоми, апарат на Голджи и ендоплазмен ретикулум. Ще говорим и за клетъчни включвания - специален вид клетъчни структури.

Тема: Основи на цитологията

Урок: Устройството на клетката. Ендоплазмения ретикулум. Комплекс Голджи.

Лизозоми. Клетъчни включвания

Продължаваме да изучаваме органелите на клетката.

Всички органели се делят на мембранаИ немембранни.

Немембранниразгледахме органоидите в предишния урок, припомняме, че те включват рибозоми, клетъчен център и органоиди на движение.

Между мембранаразграничават се органели единична мембранаИ двумембранен.

В тази част от курса ще разгледаме единична мембранаорганели: ендоплазмен ретикулум, апарат на ГолджиИ лизозоми.

Освен това ще разгледаме включване- непостоянни клетъчни образувания, които възникват и изчезват по време на живота на клетката.

Ендоплазмения ретикулум

Едно от най-важните открития, направени с помощта на електронния микроскоп, е откриването на сложна система от мембрани, проникващи в цитоплазмата на всички еукариотни клетки. Тази мрежа от мембрани по-късно е наречена EPS (ендоплазмен ретикулум) (фиг. 1) или EPR (ендоплазмен ретикулум). EPS е система от тубули и кухини, проникващи в цитоплазмата на клетката.

Ориз. 1. Ендоплазмен ретикулум

Вляво - сред другите клетъчни органели. Вдясно е отделен

EPS мембрани(фиг. 2) имат същата структура като клетъчната или плазмената мембрана (плазмалема). ER заема до 50% от обема на клетката. Никъде не се счупва и не се отваря в цитоплазмата.

Разграничете гладък EPSИ груб, или гранулиран EPS(фиг. 2). върху вътрешните мембрани груб epsРибозомите са разположени там, където се синтезират протеините.

Ориз. 2. Видове EPS

Грубият ER (вляво) носи рибозоми върху мембрани и е отговорен за синтеза на протеини в клетката. Smooth ER (вдясно) не съдържа рибозоми и е отговорен за синтеза на въглехидрати и липиди.

На повърхност гладък EPS(фиг. 2) има синтез на въглехидрати и липиди. Веществата, синтезирани върху EPS мембрани, се прехвърлят в тубулите и след това се транспортират до местоназначението си, където се депозират или използват в биохимични процеси.

Грубият ER се развива по-добре в клетки, които синтезират протеини за нуждите на тялото, например протеиновите хормони на човешката ендокринна система. Гладък EPS - в тези клетки, които синтезират захари и липиди.

Калциевите йони (важни за регулирането на всички клетъчни функции и целия организъм) се натрупват в гладкия ЕР.

Структурата, известна днес като комплексили апарат на Голджи (AG)(фиг. 3), открит за първи път през 1898 г. от италианския учен Камило Голджи ().

Беше възможно да се проучи подробно структурата на комплекса Голджи много по-късно с помощта на електронен микроскоп. Тази структура се среща в почти всички еукариотни клетки, и представлява купчина от сплескани мембранни торбички, т.нар. цистерни, и свързаната с тях система от мехурчета, т.нар Голджи везикули.

Ориз. 3. Комплекс Голджи

Вляво - в клетка, сред други органели.

Вдясно е комплексът на Голджи с отделящи се от него мембранни везикули.

Веществата, синтезирани от клетката, т.е. протеини, въглехидрати, липиди, се натрупват във вътреклетъчните резервоари.

В същите резервоари, вещества, идващи от EPS, претърпяват допълнителни биохимични трансформации, се опаковат в мембранни везикулии се доставят до онези места в клетката, където са необходими. Те участват в изграждането клетъчната мембранаили се открояват ( се секретират) от клетката.

Комплекс Голджиизграден от мембрани и разположен до ER, но не комуникира с неговите канали.

Всички вещества, синтезирани на EPS мембрани(фиг. 2), се прехвърлят в комплекс Голджи V мембранни везикули, които изпъкват от спешното отделение и след това се сливат с комплекса на Голджи, където претърпяват допълнителни промени.

Една от функциите Комплекс Голджи- монтаж на мембрани. Веществата, които изграждат мембраните - протеини и липиди, както вече знаете - влизат в комплекса на Голджи от спешното отделение.

В кухините на комплекса се събират участъци от мембрани, от които се образуват специални мембранни везикули (фиг. 4), те се движат през цитоплазмата до онези места, където е необходимо завършването на мембраната.

Ориз. 4. Синтез на мембрани в клетката от комплекса Голджи (виж видео)

В комплекса на Голджи се синтезират почти всички полизахариди, необходими за изграждането на клетъчната стена на растителните и гъбичните клетки. Тук те се опаковат в мембранни везикули, доставят се до клетъчната стена и се сливат с нея.

По този начин основните функции на комплекса (апарата) на Голджи са химическата трансформация на веществата, синтезирани в EPS, синтеза на полизахариди, опаковане и транспорт. органична материяв клетката образуването на лизозома.

Лизозоми(фиг. 5) се намират в повечето еукариотни организми, но те са особено многобройни в клетки, които са способни на фагоцитоза.Те са единични мембранни торбички, пълни с хидролитични или храносмилателни ензими като напр липази, протеази и нуклеази, т.е. ензими, които разграждат мазнини, протеини и нуклеинови киселини.

Ориз. 5. Лизозома - мембранна везикула, съдържаща хидролитични ензими

Съдържанието на лизозомите е киселинно - техните ензими се характеризират с ниско оптимално pH. Лизозомните мембрани изолират хидролитичните ензими, като им пречат да разрушат други компоненти на клетката. В животинските клетки лизозомите имат заоблена форма, диаметърът им е от 0,2 до 0,4 микрона.

В растителните клетки функцията на лизозомите се изпълнява от големи вакуоли. В някои растителни клетки, особено умиращи, могат да се видят малки тела, наподобяващи лизозоми.

Натрупването на вещества, които клетката отлага, използва за собствени нужди или съхранява за освобождаване навън, се нарича клетъчни включвания.

Между тях зърна нишесте(резервен въглехидрат от растителен произход) или гликоген(резервен въглехидрат от животински произход), капки мазнина, и протеинови гранули.

Тези резервни хранителни веществаразположени в цитоплазмата свободно и не отделени от нея с мембрана.

EPS функции

Една от най-важните функции на EPS е липиден синтез. Следователно EPS обикновено присъства в тези клетки, където този процес протича интензивно.

Как протича липидният синтез? В животинските клетки липидите се синтезират от мастни киселини и глицерол, които идват от храната (в растителните клетки те се синтезират от глюкоза). Липидите, синтезирани в ER, се прехвърлят в комплекса на Голджи, където „узряват“.

EPS присъства в клетките на надбъбречната кора и в половите жлези, тъй като тук се синтезират стероиди, а стероидите са хормони с липидна природа. Стероидите включват мъжкия хормон тестостерон и женския хормон естрадиол.

Друга функция на EPS е участието в процесите детоксикация.В чернодробните клетки грапавият и гладък EPS участват в процесите на неутрализиране на вредните вещества, влизащи в тялото. EPS премахва отровите от тялото ни.

В мускулните клетки има специални форми EPS - саркоплазмен ретикулум. Саркоплазменият ретикулум е вид ендоплазмен ретикулум, който присъства в набраздената мускулна тъкан. Основната му функция е съхранението на калциеви йони и въвеждането им в саркоплазмата - средата на миофибрилите.

Секреторна функция на комплекса Голджи

Функцията на комплекса Голджи е транспортирането и химичната модификация на веществата. Това е особено очевидно в секреторните клетки.

Пример за това са клетките на панкреаса, които синтезират ензимите на панкреатичния сок, който след това навлиза в канала на жлезата, който се отваря в дуоденалната жлеза.

Първоначалният субстрат за ензимите са протеини, които влизат в комплекса на Голджи от ER. Тук с тях се извършват биохимични трансформации, те се концентрират, опаковат се в мембранни везикули и се придвижват към плазмената мембрана на секреторната клетка. След това те се освобождават навън чрез екзоцитоза.

Ензимите на панкреаса се секретират в неактивна форма, за да не разрушат клетката, в която се произвеждат. Неактивната форма на ензима се нарича проензимили ензим. Например, ензимът трипсин се образува в неактивна форма като трипсиноген в панкреаса и се превръща в активната си форма, трипсин, в червата.

Комплексът на Голджи също синтезира важен гликопротеин - муцин. Муцинът се синтезира от чашковидни клетки на епитела, лигавицата на стомашно-чревния тракт и дихателните пътища. Муцинът служи като бариера, която предпазва епителните клетки, разположени под него, от различни повреди, предимно механични.

В стомашно-чревния тракт тази слуз предпазва деликатната повърхност на епителните клетки от действието на грубия хранителен болус. В дихателните пътища и стомашно-чревния тракт муцинът защитава тялото ни от проникването на патогени – бактерии и вируси.

В клетките на върха на корена на растенията комплексът Голджи отделя мукополизахаридна слуз, която улеснява движението на корените в почвата.

В жлезите по листата на месоядни растения, росичка и блатен лист (фиг. 6) апаратът на Голджи произвежда лепкава слуз и ензими, с които тези растения улавят и смилат плячката.

Ориз. 6. Лепкави листа на насекомоядни растения

В растителните клетки комплексът Голджи също участва в образуването на смоли, смоли и восъци.

Автолиза

Автолизата е самоунищожениеклетки в резултат на освобождаването на съдържанието лизозомивътре в клетката.

Поради това лизозомите са наричани на шега „инструменти за самоубийство“. Автолизата е нормално явление на онтогенезата; тя може да се разпространи както в отделни клетки, така и в цялата тъкан или орган, както се случва по време на резорбцията на опашката на попова лъжица по време на метаморфоза, т.е. по време на трансформацията на попова лъжица в жаба (фиг. 7) .

Ориз. 7. Резорбция на опашката на жабата поради автолиза по време на онтогенезата

Автолизата възниква в мускулна тъкан, която остава неактивна за дълго време.

Освен това се наблюдава автолиза в клетките след смъртта, така че можете да видите как храната се разваля, ако не е била замразена.

По този начин ние изследвахме основните едномембранни органели на клетката: EPS, комплекса на Голджи и лизозомите и открихме техните функции в жизнените процеси на отделна клетка и на организма като цяло. Установена е връзка между синтеза на вещества в EPS, техния транспорт в мембранните везикули до комплекса на Голджи, „узряването“ на веществата в комплекса на Голджи и освобождаването им от клетката с помощта на мембранни везикули, включително лизозоми. Говорихме и за включвания - непостоянни клетъчни структури, които представляват натрупвания на органични вещества (нишесте, гликоген, маслени капки или протеинови гранули). От примерите, дадени в текста, можем да заключим, че жизнените процеси, протичащи на клетъчно ниво, се отразяват във функционирането на целия организъм (синтез на хормони, автолиза, натрупване на хранителни вещества).

Домашна работа

1. Какво представляват органелите? Как органелите се различават от клетъчните включвания?

2. Какви групи органели се намират в животинските и растителните клетки?

3. Кои органели са едномембранни?

4. Какви функции изпълнява EPS в клетките на живите организми? Какви са видовете EPS? С какво е свързано?

5. Какво представлява комплексът (апарат) на Голджи? В какво се състои? Какви са неговите функции в клетката?

6. Какво представляват лизозомите? За какво са нужни? В какви клетки на тялото ни те функционират активно?

7. Как ER, комплексът на Голджи и лизозомите са свързани помежду си?

8. Какво е автолиза? Кога и къде се провежда?

9. Обсъдете явлението автолиза с приятели. Какво е като биологично значениев онтогенезата?

2. Youtube().

3. Биология 11 клас. Обща биология. Ниво на профил/ В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин и др. - 5 изд., стереотип. - Дропла, 2010. - 388 с.

4. Агафонова И. Б., Захарова Е. Т., Сивоглазов В. И. Биология 10-11 клас. Обща биология. Базово ниво на. - 6-то изд., доп. - Дропла, 2010. - 384 с.

14. Eps гранулиран и гладък. Структурата и характеристиките на функциониране в клетки от същия тип.

Ендоплазмен ретикулум (EPS) - система от комуникиращи или отделни тубулни канали и плоски цистерни, разположени в цялата цитоплазма на клетката. Те са ограничени от мембрани (мембранни органели). Понякога резервоарите имат разширения под формата на мехурчета. EPS каналите могат да се свързват с повърхностни или ядрени мембрани, контакт с комплекса на Голджи.

В тази система могат да се разграничат гладък и грапав (гранулиран) EPS.

Груб EPS. На каналите на грубия ER рибозомите са разположени под формата на полизоми. Тук се извършва синтеза на протеини, главно произведени от клетката за износ (отстраняване от клетката), например секрети на жлезисти клетки. Тук се образуват липиди и протеини на цитоплазмената мембрана и тяхното сглобяване. Плътно опакованите цистерни и канали на гранулирания ER образуват слоеста структура, където протеиновият синтез протича най-активно. Това място се нарича ергастоплазма.

Гладък EPS. На гладките ER мембрани няма рибозоми. Тук протича главно синтезът на мазнини и подобни вещества (например стероидни хормони), както и въглехидрати. По каналите на гладкия EPS готовият материал също се придвижва до мястото на опаковането му в гранули (до зоната на комплекса Голджи). В чернодробните клетки гладкият ER участва в разрушаването и неутрализирането на редица токсични и лекарствени вещества (например барбитурати). В набраздените мускули тубулите и цистерните на гладката ER отлагат калциеви йони.

15. Комплекс Голджи. Устройство и функции.

Комплексът на Голджи е мембранна структура, присъща на всяка еукариотна клетка. Комплексът на Голджи се състои от плоски цистерни, обикновено подредени в купчини (диктиозоми). Резервоарите не са изолирани, а са свързани помежду си чрез система от тръби. Първата цистерна от ядрото се нарича цис-полюс на комплекса на Голджи, а последната, съответно, транс-полюс. Броят на цистерните в различните клетки на различни организми може да варира, но като цяло структурата на комплекса Голджи при всички еукариоти е приблизително еднаква. В секреторните клетки той е особено силно развит. Функциите на комплекса на Голджи са да транспортира протеини до местоназначението им, както и тяхното гликозилиране, дегликозилиране и модификация на олигозахаридните вериги.

Комплексът на Голджи се характеризира с функционална анизотропия. Новосинтезираните протеини се транспортират от ендоплазмения ретикулум до цис-полюса на диктиозомите с помощта на везикули. След това те постепенно се придвижват към транс-полюса, като претърпяват постепенни модификации (с отдалечаването им от ядрото се променя съставът на ензимните системи в резервоарите). Накрая, протеините се придвижват до крайната си дестинация във везикули, пъпкуващи от трансполюса. Комплексът на Голджи осигурява транспорт на протеини до три отделения: до лизозомите (както и до централната вакуола растителна клеткаи контрактилните вакуоли на протозоите), към клетъчната мембрана и в междуклетъчното пространство. Посоката на протеиновия трансфер се определя от специални гликозидни етикети. Например, маркер за лизозомни ензими е маноза-6-фосфат. Узряването и транспортирането на митохондриални, ядрени и хлоропластни протеини се извършва без участието на комплекса Голджи: те се синтезират от свободни рибозоми и след това влизат директно в цитозола. Важна функция на комплекса Голджи е синтезът и модификацията на въглехидратния компонент на гликопротеините, протеогликаните и гликолипидите. Той също така синтезира много полизахариди, като хемицелулоза и пектин в растенията. Цистерните на комплекса на Голджи съдържат цял ​​набор от различни гликозилтрансферази и гликозидази. Те също се подлагат на сулфатиране на въглехидратни остатъци.

Лекция 3. Вакуоларна система

План на лекцията

1. Класификация на компонентите на вакуолната система
2. Ендоплазмения ретикулум. История на изучаването му, морфология и функции.
3. Комплекс Голджи. История на обучението. Морфология и функции.
4. Лизозоми. История. вътреклетъчно храносмилане.
5. Система с ядрена обвивка. Морфология и функции.
6. Описание на схемата на взаимно преобразуване на компонентите на вакуолната система.

Дефиниция на вакуолната система

Вакуоларната система е система от органели, състоящи се от мембранни везикули различни форми, свързани по определен начин помежду си и плазмената мембрана.

Едно от основните свойства на вакуоларната система е разделянето на клетката на отделения (компартменти) - хиалоплазма и съдържание вътре в мембранните компартменти.

Съставът на съдовата система включва следните компоненти: sEPS, GLEPS, KG, лизозоми и SNAO.

Ендоплазмен ретикулум (EPR)

Ендоплазменият ретикулум се състои от две разновидности - гладка и грапава, които се различават по липсата или наличието на рибозоми на повърхността на мембраните. Този органоид принадлежи към органелите с общо предназначение и е част от цитоплазмата на всички видове еукариотни клетки.

Груб XPS

Този органоид е открит през 1943 г. от Клод чрез диференциално центрофугиране. При разделянето на клетъчния хомогенат на фракции в центрофужни епруветки могат да се идентифицират 3 основни фракции: супернатант, микрозомална и ядрена фракция.

Именно съставът на микрозомалната фракция, която съдържа много вакуоли с разнообразно съдържание, включва компонентите на вакуоларната система.

Схема на структурата на EPS на хепатоцит (фиг. Punina M.Yu.)

1 - груб EPS; 2 - гладък EPS; 3 - митохондрия

През 1945 г. Портър, когато изучава цели клетки от пилешки фибробласти в електронен микроскоп, открива малки и големи вакуоли и тубули, които ги свързват в ендоплазмената зона. Именно този компонент на клетката се нарича ендоплазмен ретикулум.

Използвайки методите на трансмисионната електронна микроскопия, беше установено, че EPS се състои от:

· от система от плоски мембранни торби (цистерни), свързани с мостове (анастомози).

Ориз. Ендоплазмения ретикулум

1 - тубули от гладък EPS; 2 - резервоари от гранулиран (груб) EPS; 3 - външна ядрена мембрана, покрита с рибозоми; 4 – комплекс от пори; 5 - вътрешна ядрена мембрана (по Kristich с промени).

Тези мембранни торбички, както се виждат на снимки с електронен микроскоп, са концентрирани в концентрични слоеве около ядрото. Размерът на вътрешното отделение е около 20 nm до 1 микрон (1000 nm). Броят на wEPS елементите в клетките зависи от тяхната функция и степен на диференциация. Концентрацията на sEPS цистерни в клетките в областта около ядрото се нарича ергастоплазма и показва участието на такива клетки в синтеза на експортен протеин.

Рибозомите, прикрепени към повърхността на sERM мембраните, могат да бъдат единични или под формата на розетки (полизоми). Дълбочината на проникване на рибозомите в мембраните също може да бъде различна.

Механизмът на функциониране на грубия.EPS

1. Функция на експортния протеинов синтез. Хипотеза на Блобел и Сабатини (1966 - 1970).

Тази функция се осъществява с участието на самите sER мембрани и мембранния слой на хиалоплазмата, в който е концентрирана системата, отговорна за всички етапи на транслацията.

Предполага се, че има специални места на повърхността на sERM мембраните, отговорни за разпознаването на крайните фрагменти на молекулите на иРНК. Прикрепването на тези молекули предшества началото на действителния процес на транслация. По време на транслацията, синтезираните експортни протеини първо преминават през канал в голямата субединица на рибозомата и след това през мембраната. Вътре в мембранното отделение тези протеини се натрупват. По-нататъшната им съдба е свързана с процесите на съзряване.

2. Сегрегация и трансформация на експортни протеини.

Същността на процесите на зреене се състои в това, че сигналната последователност се отрязва от отделни протеинови молекули с помощта на специални ензими, други ензими прикрепват към тях или радикали, или фрагменти от въглехидратни и липидни молекули, в случай на образуване на сложни химичен съставтайни.

Ако това са мембранни протеини, тогава, в зависимост от тяхното положение в билипидния слой (отвън, вътре или на повърхността, протеиновите молекули се придвижват от голямата субединица на рибозомата към една или друга повърхност на мембраната или проникват през нея (интегрални протеини ).

Схема на молекулярна организация на грубия EPS и неговата роля в процесите на синтез и вторични трансформации на протеинови молекули (фиг. Punina M.Yu.)

1 - мембрана; 2 - полуинтегрални протеини и гликопротеини; 3 - олигозахариди и други въглехидратни компоненти на вътрешната повърхност на мембраните и в кухината на резервоарите; 4 - иРНК; 5 - хипотетичен рецептор в мембраната за иРНК; 6, 7 - субединици на рибозоми; (6 - малък, 7 - голям); 8 - неидентифицирани интегрални мембранни протеини, които осигуряват преминаването на синтезирани протеини през мембраната; 9 - хипотетични интегрални протеини, които осигуряват прикрепване към мембраната на големи субединици на рибозоми; 10 - синтезирана протеинова молекула; 11 - 13 - варианти на синтеза на интегрални (13), полуинтегрални протеини на външния (11) и вътрешния (12) слой на мембраната; 14 - синтез на хиалоплазмени протеини върху прикрепената рибозома; 15 - 17 - последователни етапи на синтез, преминаване през мембраната и вторични промени в експортните протеини.

В горния ляв ъгъл - външен видгруб EPS в електронен микроскоп; в десния ъгъл типични връзки между полизомата и грубата ER мембрана по време на синтеза на експортни и полуинтегрални протеини; в центъра - цитоплазмения пул от рибозомни субединици.

Стрелките показват посоката на движение на рибозомните субединици и синтезираните протеинови молекули.

3. Вътремембранно съхранение на вещества.

Някои секрети се съхраняват в интрамембранното пространство за определено време, след което се опаковат в малки мембранни везикули, които пренасят секрета от sEPS в зоната на образуване на комплекса на Голджи. Така че, когато се изучава образуването на протеинови молекули на антитела, беше установено, че самата молекула се изгражда за 90 секунди, но се появява извън клетката само след 45 минути. Тоест, по време на секрецията се установяват следните етапи: протеинов синтез, сегрегация (отделяне), вътреклетъчен транспорт, концентрация, вътреклетъчно съхранение, освобождаване от клетката.

4. Участие в обновяването на компонентите на мембраната (място на образуване на нова мембрана). Хипотеза на Лодиш и Ротман (1977).

Вътрешната част на билипидния слой на мембранните цистерни на sEPS е мястото на включване на новосинтезирани липидни молекули. След нарастване на повърхността на вътрешната част на билипидния слой, излишъкът от липидни молекули скача към външния слой на билипидната повърхност поради вертикалната подвижност на липидните молекули (свойството на флип-флоп).

Гладък ендоплазмен ретикулум

За разлика от SHEPS, този тип мрежа има две съществени разлики:

Мембранните мехурчета имат формата на сложна система от тубули;

Повърхността на мембраната е гладка, лишена от рибозоми.

Подреждането на тубулите на гладките EPS (саркоплазмен ретикулум) мускули.

М - митохондрии. (по Fawcett & McNutt, 1969)

Този органоид също принадлежи към органелите с общо предназначение, но в някои клетки той съставлява по-голямата част от цитоплазмата на такива клетки. Това се дължи на факта, че тези клетки участват в образуването на немембранни липиди. Пример за такива клетки са клетките на надбъбречната кора, които са специализирани в производството на стероидни хормони. В цитоплазмата на тези клетки се наблюдава непрекъсната маса от тубули от гладък ER. Гладкият ER обикновено заема строго определено място в клетката: в чревните клетки - в апикалната зона, в чернодробните клетки в зоната на отлагане на гликоген, в интерстициалните клетки на тестиса, той е равномерно разпределен в цялата цитоплазма.

Произходът на гладкия EPS е вторичен. Този органоид се образува от sER в резултат на загубата на последните рибозоми или поради растежа на sER под формата на тубули, лишени от рибозоми.

Механизъм на функциониране на гладък EPS

1. Участие в синтеза на немембранни липиди.

Тази функция е свързана със секрецията на тези вещества, като стероидни хормони.

2. Детоксикация (вътремембранно съхранение на токсични отпадъчни продукти от метаболизма).

Тази функция е свързана със способността на тубулите на гладкия EPS на чернодробните клетки да натрупват токсични метаболитни продукти, като някои лекарства, във вътрешномембранното пространство (феномен, известен при барбитуратите).

3. Натрупване на двувалентни катиони.

Тази функция е характерна за L-каналите на мускулните влакна. Вътре в тези канали се натрупват двувалентни Ca +2 йони, които участват в образуването на калциеви мостове между актинови и миозинови молекули по време на мускулна контракция.

Животни и човек. Функциите на тази съставна част на клетката са разнообразни и са свързани главно със синтеза, модификацията и транспорта

Ендоплазменият ретикулум е открит за първи път през 1945 г. Американският учен К. Портър го видя с помощта на един от първите електрически микроскопи. Оттогава започват активни изследвания.

В клетката има два вида този органел:

• Гранулиран или грапав ендоплазмен ретикулум (покрит с много рибозоми).
• Агрануларен или гладък ендоплазмен ретикулум.

Всеки тип ретикулум има някои характеристики и работи перфектно различни функции. Нека ги разгледаме по-подробно.

Гранулиран ендоплазмен ретикулум: структура. Тази органела е система от резервоари, везикули и тубули. Стените му са изградени от билипидна мембрана. Ширината на кухината може да варира от 20 nm до няколко микрометра - всичко тук зависи от секреторната активност на клетката.

В слабо специализираните клетки, които се характеризират с ниско ниво на метаболизъм, EPS е представен само от няколко разпръснати цистерни. Вътре в клетка, която активно синтезира протеин, ендоплазменият ретикулум се състои от много цистерни и обширна система от тубули.

По правило гранулираният ER се свързва с мембраните на ядрената мембрана чрез тубули - така протичат сложни процеси на синтез и транспорт на протеинови молекули.

Гранулиран ендоплазмен ретикулум: функции. Както вече споменахме, цялата повърхност на EPS от страната на цитоплазмата е покрита с рибозоми, които, както е известно, участват в EPS - това е мястото на синтез и транспорт на протеинови съединения.

Тази органела е отговорна за синтеза на цитоплазмената мембрана. Но в повечето случаи създадени протеинови молекулислед това с помощта на мембранни везикули се транспортират до мястото, където се модифицират допълнително и се разпределят според нуждите на клетката и тъканите.

В допълнение, в кухините на EPS резервоарите настъпват някои промени в протеина, например добавянето на въглехидратен компонент към него. Тук чрез агрегация се образуват големи секреторни гранули.

Агрануларен ендоплазмен ретикулум: структура и функции. Структурата на гладкия EPS има някои разлики. Например, такава органела се състои само от цистерни и няма система от тубули. Комплексите от такива EPS, като правило, са по-малки, но ширината на резервоара, напротив, е по-голяма.

Гладкият ендоплазмен ретикулум не е свързан със синтеза на протеинови компоненти, но изпълнява редица еднакво важни функции. Например, тук се синтезират стероидни хормони при хората и всички гръбначни животни. Ето защо обемът на гладкия ER в клетките на надбъбречните жлези е доста голям.

В чернодробните клетки EPS произвежда необходимите ензими, които участват в метаболизма на въглехидратите, а именно в разграждането на гликогена. Известно е също, че чернодробните клетки са отговорни за изхвърлянето на токсините. В цистерните на този органел се синтезира хидрофилен компонент, който след това се прикрепя към токсичната молекула, повишавайки нейната разтворимост в кръвта и урината. Интересно е, че в хепатоцитите, които са постоянно изложени на токсини (отрови, алкохол), почти цялата клетка е заета от гъсто разположени цистерни от гладък ER.

В мускулните клетки има специален вид гладък EPS - саркоплазмен ретикулум. Действа като депо на калций, като по този начин регулира процесите на клетъчна активност и почивка.

Както се вижда, функциите на EPS са разнообразни и много важни за нормалното функциониране на здравата клетка.