Structură și funcție netede EPS. Reticulul endoplasmatic. Organele și alte componente ale celulei. Complexul Golgi. Structură și funcții

Reticulul endoplasmatic este unul dintre cele mai importante organele din celula eucariotă. Al doilea nume este reticulul endoplasmatic. Există două tipuri de EPS: neted (granular) și aspru (granular). Cu cât metabolismul în celulă este mai activ, cu atât este mai mare cantitatea de EPS acolo.

Structura

Este un vast labirint de canale, cavități, vezicule, „cisterne” care sunt strâns legate și comunică între ele. Acest organel este acoperit de o membrană care comunică atât cu citoplasma, cât și cu membrana exterioară a celulei. Volumul cavităților este diferit, dar toate conțin un lichid omogen, care permite interacțiunea dintre nucleul celular și mediul extern. Uneori există ramuri din rețeaua principală sub formă de bule unice. ER rugoasă diferă de ER neted prin prezența pe suprafața exterioară a membranei un numar mare ribozom.

Funcții

• Funcțiile EPS agranulare. Ia parte la formarea hormonilor steroizi (de exemplu, în celulele cortexului suprarenal). EPS, conținut în celulele hepatice, este implicat în distrugerea anumitor hormoni, medicamente și substanțe nocive și în conversia glucozei, care se formează din glicogen. De asemenea, rețeaua agranulară produce fosfolipide necesare construcției membranelor tuturor tipurilor de celule. Și în reticulul celulelor țesutului muscular se depun ioni de calciu, care sunt necesari pentru contracția musculară. Acest tip de reticul endoplasmatic neted se mai numește și reticul sarcoplasmatic.
• Funcțiile EPS granulare. În primul rând, în reticulul granular are loc producția de proteine, care ulterior vor fi îndepărtate din celulă (de exemplu, sinteza produselor de secreție a celulelor glandulare). Și, de asemenea, în ER brut, au loc sinteza și asamblarea fosfolipidelor și a proteinelor cu mai multe lanțuri, care sunt apoi transportate în aparatul Golgi.
• Funcțiile comune, atât pentru reticulul endoplasmatic neted, cât și pentru cel rugos, sunt funcția de delimitare. Datorită acestor organite, celula este împărțită în compartimente (compartimente). Și în plus, aceste organite sunt transportoare de substanțe dintr-o parte a celulei în alta.

Ce au în comun un măr putred și un mormoloc? Procesul de putrezire a fructelor și procesul de transformare a unui mormoloc într-o broască este asociat cu același fenomen - autoliza. Este controlat de structuri celulare unice - lizozomi. Lizozomii mici, cu dimensiuni cuprinse între 0,2 și 0,4 microni, distrug nu numai alte organite, ci chiar și țesuturi și organe întregi. Ele conțin de la 40 la 60 de enzime de lizare diferite, sub influența cărora țesuturile se topesc literalmente în fața ochilor noștri. Veți afla despre structura și funcțiile laboratoarelor noastre interne de biochimie: lizozomi, aparatul Golgi și reticulul endoplasmatic în lecția noastră. Vom vorbi și despre incluziunile celulare - un tip special de structuri celulare.

Tema: Fundamentele citologiei

Lecția: Structura celulei. Reticulul endoplasmatic. Complexul Golgi.

Lizozomi. Incluziuni celulare

Continuăm să studiem organelele celulei.

Toate organitele sunt împărțite în membranăȘi non-membrană.

Non-membrană am considerat organoizi în lecția anterioară, reamintim că aceștia includ ribozomi, centrul celular și organele de mișcare.

Printre membrană se disting organele membrană unicăȘi cu două membrane.

În această parte a cursului ne vom uita la membrană unică organele: reticul endoplasmatic, aparat GolgiȘi lizozomi.

În plus, vom lua în considerare includere- formațiuni celulare nepermanente care apar și dispar în timpul vieții celulei.

Reticulul endoplasmatic

Una dintre cele mai importante descoperiri făcute cu ajutorul microscopului electronic a fost descoperirea unui sistem complex de membrane care pătrund în citoplasma tuturor celulelor eucariote. Această rețea de membrane a fost numită ulterior EPS (reticul endoplasmatic) (Fig. 1) sau EPR (reticul endoplasmic). EPS este un sistem de tubuli și cavități care pătrund în citoplasma celulei.

Orez. 1. Reticulul endoplasmatic

Stânga - printre alte organele celulare. În dreapta este un separat

membrane EPS(Fig. 2) au aceeași structură ca și membrana celulară sau plasmatică (plasmalema). ER ocupă până la 50% din volumul celulei. Nu se sparge nicăieri și nu se deschide în citoplasmă.

Distinge EPS netedȘi stare brută, sau EPS granular(Fig. 2). pe membranele interioare eps dur Ribozomii sunt localizați acolo unde sunt sintetizate proteinele.

Orez. 2. Tipuri de EPS

ER dur (stânga) poartă ribozomi pe membrane și este responsabil pentru sinteza proteinelor în celulă. Smooth ER (dreapta) nu conține ribozomi și este responsabil pentru sinteza carbohidraților și lipidelor.

Pe o suprafață EPS neted(Fig. 2) există o sinteză de carbohidrați și lipide. Substanțele sintetizate pe membranele EPS sunt transferate în tubuli și apoi transportate la destinațiile lor, unde sunt depozitate sau utilizate în procese biochimice.

EPS dur este mai bine dezvoltat în celulele care sintetizează proteine ​​pentru nevoile organismului, de exemplu, hormonii proteici ai sistemului endocrin uman. Un EPS neted - în acele celule care sintetizează zaharuri și lipide.

Ionii de calciu (importanti pentru reglarea tuturor functiilor celulare si a intregului organism) se acumuleaza in ER neted.

Structura cunoscută astăzi ca complex sau aparat Golgi (AG)(Fig. 3), descoperit pentru prima dată în 1898 de omul de știință italian Camillo Golgi ().

A fost posibil să se studieze în detaliu structura complexului Golgi mult mai târziu folosind un microscop electronic. Această structură se găsește în aproape toate celulele eucariote și este un teanc de saci membranari turtiți, așa-numitele. cisterne și un sistem asociat de bule numit vezicule de Golgi.

Orez. 3. Complexul Golgi

În stânga - într-o celulă, printre alte organite.

În dreapta este complexul Golgi cu vezicule membranare care se separă de acesta.

Substanțele sintetizate de celulă, adică proteinele, carbohidrații, lipidele, se acumulează în rezervoare intracelulare.

În aceleași rezervoare, substanțe provenite din EPS, suferă transformări biochimice ulterioare, sunt împachetate în vezicule membranoaseși livrate în acele locuri din celulă unde sunt necesare. Ei sunt implicați în construcție membrana celulara sau iesi in evidenta ( sunt secretate) din celulă.

Complexul Golgi construit din membrane și situat lângă ER, dar nu comunică cu canalele sale.

Toate substanțele sintetizate pe membrane EPS(Fig. 2), sunt transferate la complexul golgi V vezicule membranare, care muguri din ER și apoi se contopesc cu complexul Golgi, unde suferă modificări ulterioare.

Una dintre funcții Complexul Golgi- asamblarea membranelor. Substanțele care alcătuiesc membranele - proteine ​​și lipide, după cum știți deja - intră în complexul Golgi din ER.

În cavitățile complexului, se colectează secțiuni de membrane, din care se formează vezicule membranare speciale (Fig. 4), se deplasează prin citoplasmă în acele locuri în care este necesară completarea membranei.

Orez. 4. Sinteza membranelor din celulă de către complexul Golgi (vezi video)

În complexul Golgi sunt sintetizate aproape toate polizaharidele necesare pentru construirea peretelui celular al celulelor vegetale și fungice. Aici sunt împachetate în vezicule membranare, livrate pe peretele celular și fuzionate cu acesta.

Astfel, funcțiile principale ale complexului (aparatului) Golgi sunt transformarea chimică a substanțelor sintetizate în EPS, sinteza polizaharidelor, ambalarea și transportul. materie organicăîn celulă, formarea unui lizozom.

Lizozomi(Fig. 5) se găsesc în majoritatea organismelor eucariote, dar sunt în special numeroase în celulele care sunt capabile de fagocitoză. Sunt saci cu o singură membrană umpluți cu enzime hidrolitice sau digestive, cum ar fi lipaze, proteaze și nucleaze, adică enzime care descompun grăsimile, proteinele și acizii nucleici.

Orez. 5. Lizozom - o veziculă membranară care conține enzime hidrolitice

Conținutul de lizozomi este acid - enzimele lor sunt caracterizate de un pH optim scăzut. Membranele lizozomilor izolează enzimele hidrolitice, împiedicându-le să distrugă alte componente ale celulei. În celulele animale, lizozomii au o formă rotunjită, diametrul lor este de la 0,2 la 0,4 microni.

În celulele vegetale, funcția lizozomilor este îndeplinită de vacuole mari. În unele celule vegetale, în special în cele muribunde, pot fi observate corpuri mici asemănătoare cu lizozomii.

Acumularea de substanțe pe care celula le depune, le folosește pentru propriile nevoi sau le stochează pentru eliberarea în exterior se numește incluziuni celulare.

Printre ei boabe de amidon(glucide de rezervă de origine vegetală) sau glicogen(rezervă de carbohidrați de origine animală), picături de grăsime, și granule proteice.

Acestea de rezervă nutrienți situat în citoplasmă liber și neseparat de aceasta printr-o membrană.

Funcții EPS

Una dintre cele mai importante funcții ale EPS este sinteza lipidelor. Prin urmare, EPS este de obicei prezent în acele celule în care acest proces are loc intens.

Cum are loc sinteza lipidelor? În celulele animale, lipidele sunt sintetizate din acizi grași și glicerol, care provin din alimente (în celulele vegetale, sunt sintetizate din glucoză). Lipidele sintetizate în ER sunt transferate în complexul Golgi, unde se „coc”.

EPS este prezent în celulele cortexului suprarenal și în gonade, deoarece steroizii sunt sintetizați aici, iar steroizii sunt hormoni de natură lipidică. Steroizii includ hormonul masculin testosteron și hormonul feminin estradiol.

O altă funcție a EPS este participarea la procese detoxifiere.În celulele hepatice, EPS aspru și neted sunt implicați în procesele de neutralizare a substanțelor nocive care intră în organism. EPS elimină otrăvurile din corpul nostru.

În celulele musculare există forme speciale EPS - reticulul sarcoplasmic. Reticulul sarcoplasmatic este un tip de reticul endoplasmatic care este prezent în țesutul muscular striat. Funcția sa principală este stocarea ionilor de calciu și introducerea lor în sarcoplasmă - mediul miofibrilelor.

Funcția secretorie a complexului Golgi

Funcția complexului Golgi este transportul și modificarea chimică a substanțelor. Acest lucru este evident mai ales în celulele secretoare.

Un exemplu sunt celulele pancreasului, care sintetizează enzimele sucului pancreatic, care apoi intră în ductul glandei, care se deschide în glanda duodenală.

Substratul inițial pentru enzime sunt proteinele care intră în complexul Golgi din ER. Aici au loc transformări biochimice cu ele, ele sunt concentrate, împachetate în vezicule membranare și se deplasează în membrana plasmatică a celulei secretoare. Ele sunt apoi eliberate în exterior prin exocitoză.

Enzimele pancreatice sunt secretate într-o formă inactivă, astfel încât să nu distrugă celula în care sunt produse. Forma inactivă a enzimei se numește proenzima sau enzimă. De exemplu, enzima tripsina este formată într-o formă inactivă ca tripsinogen în pancreas și convertită în forma sa activă, tripsina, în intestin.

Complexul Golgi sintetizează, de asemenea, o glicoproteină importantă - mucină. Mucina este sintetizată de celulele caliciforme ale epiteliului, membrana mucoasă a tractului gastrointestinal și tractului respirator. Mucina servește ca o barieră care protejează celulele epiteliale situate sub ea de diferite daune, în primul rând mecanice.

În tractul gastrointestinal, acest mucus protejează suprafața delicată a celulelor epiteliale de acțiunea bolusului alimentar grosier. În tractul respirator și tractul gastrointestinal, mucina ne protejează organismul de pătrunderea agenților patogeni - bacterii și viruși.

În celulele vârfului rădăcinii plantelor, complexul Golgi secretă un mucus mucopolizaharid, care facilitează mișcarea rădăcinilor în sol.

În glandele de pe frunzele plantelor carnivore, roză și roză (Fig. 6), aparatul Golgi produce mucus lipicios și enzime cu care aceste plante prind și digeră prada.

Orez. 6. Frunze lipicioase ale plantelor insectivore

În celulele vegetale, complexul Golgi este implicat și în formarea rășinilor, gingiilor și a cerurilor.

Autoliza

Autoliza este distrugere de sine celule rezultate din eliberarea de conţinut lizozomiîn interiorul celulei.

Din această cauză, lizozomii sunt numiți în glumă „instrumente pentru sinucidere”. Autoliza este un fenomen normal de ontogeneză, se poate răspândi atât la celule individuale, cât și la întreg țesutul sau organul, așa cum se întâmplă în timpul resorbției cozii mormolocului în timpul metamorfozei, adică în timpul transformării unui mormoloc în broască (Fig. 7). .

Orez. 7. Resorbția cozii broaștei datorită autolizei în timpul ontogenezei

Autoliza are loc în țesutul muscular care rămâne inactiv pentru o lungă perioadă de timp.

În plus, autoliza este observată în celule după moarte, astfel încât să puteți vedea cum alimentele se strică dacă nu sunt congelate.

Astfel, am examinat principalele organele cu o singură membrană ale celulei: EPS, complexul Golgi și lizozomii și am descoperit funcțiile acestora în procesele vitale ale unei celule individuale și ale organismului în ansamblu. S-a stabilit o legătură între sinteza substanțelor din EPS, transportul lor în veziculele membranare la complexul Golgi, „maturarea” substanțelor din complexul Golgi și eliberarea lor din celulă folosind vezicule membranare, inclusiv lizozomi. Am mai vorbit despre incluziuni - structuri celulare nepermanente, care sunt acumulări de substanțe organice (amidon, glicogen, picături de ulei sau granule de proteine). Din exemplele date în text, putem concluziona că procesele vitale care au loc la nivel celular se reflectă în funcționarea întregului organism (sinteza hormonală, autoliza, acumularea de nutrienți).

Teme pentru acasă

1. Ce sunt organele? Prin ce sunt diferite organelele de incluziunile celulare?

2. Ce grupe de organite se găsesc în celulele animale și vegetale?

3. Ce organele sunt cu o singură membrană?

4. Ce funcții îndeplinește EPS în celulele organismelor vii? Care sunt tipurile de EPS? Cu ce ​​este legat?

5. Ce este complexul (aparatul) Golgi? În ce constă? Care sunt funcțiile sale în celulă?

6. Ce sunt lizozomii? Pentru ce sunt necesare? În ce celule ale corpului nostru funcționează activ?

7. Cum sunt relaționați între ER, complexul Golgi și lizozomii?

8. Ce este autoliza? Când și unde are loc?

9. Discutați cu prietenii despre fenomenul autolizei. Cum este semnificație biologicăîn ontogenie?

2. Youtube().

3. Biologie nota 11. Biologie generală. Nivel de profil/ V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin și alții - a 5-a ed., stereotip. - Buttard, 2010. - 388 p.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologie clasa 10-11. Biologie generală. Un nivel de bază al. - Ed. a VI-a, add. - Buttard, 2010. - 384 p.

14. Eps granulat și neted. Structura și caracteristicile funcționării în celule de același tip.

Reticulul endoplasmatic (EPS) - un sistem de canale tubulare comunicante sau separate și cisterne aplatizate situate în întreaga citoplasmă a celulei. Sunt delimitate de membrane (organite membranare). Uneori, rezervoarele au expansiuni sub formă de bule. Canalele EPS se pot conecta cu membrane de suprafață sau nucleare, contact cu complexul Golgi.

În acest sistem se pot distinge EPS neted și aspru (granular).

EPS dur. Pe canalele ER rugoase, ribozomii sunt localizați sub formă de polizomi. Aici are loc sinteza proteinelor, produse în principal de celulă pentru export (eliminarea din celulă), de exemplu, secrețiile celulelor glandulare. Aici are loc formarea lipidelor și proteinelor membranei citoplasmatice și asamblarea acestora. Cisternele și canalele dens împachetate ale ER granulare formează o structură stratificată în care sinteza proteinelor se desfășoară cel mai activ. Acest loc se numește ergastoplasmă.

EPS neted. Nu există ribozomi pe membranele netede ale RE. Aici are loc în principal sinteza grăsimilor și a substanțelor similare (de exemplu, hormoni steroizi), precum și a carbohidraților. Prin canalele EPS netede, materialul finit se deplasează, de asemenea, la locul de ambalare în granule (în zona complexului Golgi). În celulele hepatice, ER neted participă la distrugerea și neutralizarea unui număr de substanțe toxice și medicinale (de exemplu, barbituricele). În mușchii striați, tubii și cisternele ER netede depun ioni de calciu.

15. Complexul Golgi. Structură și funcții.

Complexul Golgi este o structură membranară inerentă oricărei celule eucariote. Complexul Golgi este format din cisterne aplatizate, de obicei dispuse în stive (dictiozomi). Rezervoarele nu sunt izolate, ci sunt interconectate printr-un sistem de tuburi. Prima cisternă din nucleu se numește cis-pol al complexului Golgi, iar ultima, respectiv, trans-pol. Numărul de cisterne din diferite celule ale diferitelor organisme poate varia, dar, în general, structura complexului Golgi în toate eucariotele este aproximativ aceeași. În celulele secretoare, este deosebit de puternic dezvoltat. Funcțiile complexului Golgi sunt de a transporta proteinele la destinație, precum și de glicozilare, deglicozilare și modificarea lanțurilor de oligozaharide.

Complexul Golgi este caracterizat de anizotropie funcțională. Proteinele nou sintetizate sunt transportate din reticulul endoplasmatic la polul cis al dictiozomilor folosind vezicule. Apoi se deplasează treptat spre trans-pol, suferind modificări treptate (pe măsură ce se îndepărtează de nucleu, compoziția sistemelor enzimatice din rezervoare se modifică). În cele din urmă, proteinele călătoresc la destinația lor finală în vezicule care înmugurează de la polul trans. Complexul Golgi asigură transportul proteinelor în trei compartimente: la lizozomi (precum și la vacuola centrală). celula planteiși vacuolele contractile ale protozoarelor), către membrana celulară și în spațiul intercelular. Direcția transferului de proteine ​​este determinată de etichete glicozidice speciale. De exemplu, un marker pentru enzimele lizozomale este manoza-6-fosfat. Maturarea și transportul proteinelor mitocondriale, nucleare și cloroplastice au loc fără participarea complexului Golgi: ele sunt sintetizate de ribozomi liberi și apoi intră direct în citosol. O funcție importantă a complexului Golgi este sinteza și modificarea componentei carbohidrate a glicoproteinelor, proteoglicanilor și glicolipidelor. De asemenea, sintetizează multe polizaharide, cum ar fi hemiceluloza și pectina din plante. Cisternele complexului Golgi conțin o gamă întreagă de glicoziltransferaze și glicozidaze diferite. Ele suferă, de asemenea, sulfatarea reziduurilor de carbohidrați.

Curs 3. Sistemul vacuolar

Planul 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 de înveliș 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 forme diferite, 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 conținutul din interiorul compartimentelor membranei.

Compoziția sistemului vascular include următoarele componente: sEPS, GLEPS, KG, lizozomi și SNAO.

Reticulul endoplasmatic (EPR)

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

XPS dur

Acest organoid a fost descoperit în 1943 de Claude prin centrifugare diferențială. La separarea omogenatului celular în fracții în tuburile de centrifugă, pot fi identificate 3 fracții principale: fracțiuni supernatante, microzomale și nucleare.

Este compoziția fracției microzomale, care conține multe vacuole cu o varietate de conținuturi, care include componentele sistemului vacuolar.

Schema structurii EPS a unui hepatocite (Fig. Punina M.Yu.)

1 - EPS brut; 2 - EPS neted; 3 - mitocondrie

În 1945, Porter, când a studiat celule întregi de fibroblaste de pui la un microscop electronic, a găsit vacuole mici și mari și tubuli care le conectează în zona endoplasmatică. Această componentă a celulei a fost numită reticul endoplasmatic.

Folosind metodele de microscopie electronică cu transmisie, s-a constatat că EPS constă din:

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

Orez. Reticulul endoplasmatic

1 - tubuli de EPS netezi; 2 - rezervoare de EPS granular (aspre); 3 - membrana nucleara exterioara acoperita cu ribozomi; 4 – complex de pori; 5 - membrană nucleară interioară (după Kristich cu modificări).

Aceste saci membranoase, așa cum se observă în fotografiile cu microscopul electronic, sunt concentrate în straturi concentrice în jurul nucleului. Dimensiunea compartimentului interior este de aproximativ 20 nm până la 1 micron (1.000 nm). Numărul de elemente wEPS din celule depinde de funcția lor și de gradul de diferențiere. Concentrația de cisterne sEPS 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 sERM pot fi unici sau sub formă de rozete (polizomi). Adâncimea de penetrare a ribozomilor în membrane poate fi, de asemenea, diferită.

Mecanismul de funcționare al brutului.EPS

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

Această funcție este realizată cu participarea membranelor sER înseși și a stratului membranar al hialoplasmei, în care este concentrat sistemul responsabil pentru toate etapele de translație.

Se presupune că există locuri speciale pe suprafața membranelor sERM responsabile pentru recunoașterea fragmentelor terminale ale moleculelor de ARNm. Atașarea acestor molecule precede începerea procesului de translație propriu-zis. În timpul translației, proteinele de export sintetizate trec mai întâi printr-un canal din subunitatea mare a ribozomului și apoi prin membrană. În interiorul compartimentului membranei, aceste proteine ​​se acumulează. Soarta lor ulterioară este legată de procesele de maturizare.

2. Segregarea și transformarea proteinelor de export.

Esența proceselor de maturare constă în faptul că secvența semnalului este tăiată din moleculele proteice individuale cu ajutorul enzimelor speciale, alte enzime leagă fie radicali, fie fragmente de molecule de carbohidrați și lipide, în cazul formării de complexe. compoziție chimică secrete.

Dacă acestea sunt proteine ​​​​membranare, atunci, în funcție de poziția lor în stratul bilipidic (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 de organizare moleculară 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 carbohidrate pe suprafața interioară a membranelor și în cavitatea rezervoarelor; 4 - ARNm; 5 - receptor ipotetic în membrană pentru ARNm; 6, 7 - subunități ale ribozomilor; (6 - mici, 7 - mari); 8 - proteine ​​membranare integrale neidentificate care asigură trecerea prin membrană a proteinelor sintetizate; 9 - proteine ​​integrale ipotetice care asigură atașarea la membrana a subunităților mari de ribozomi; 10 - moleculă de proteină sintetizată; 11 - 13 - variante ale sintezei proteinelor integrale (13), semi-integrale ale straturilor exterioare (11) și interioare (12) ale membranei; 14 - sinteza proteinelor hialoplasmatice pe ribozomul 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 ER rugoasă în timpul sintezei proteinelor de export și semi-integrale; în centru - bazinul citoplasmatic de subunități ribozomale.

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

3. Depozitarea intramembranară a substanțelor.

Unele secrete sunt stocate în spațiul intramembranar pentru un anumit timp, după care sunt împachetate în vezicule membranare mici, care transferă secretul de la sEPS în zona de formare a complexului Golgi. Deci, la studierea formării moleculelor proteice ale anticorpilor, 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, depozitarea intracelulară, eliberarea din celulă.

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

Partea interioară a stratului bilipidic al cisternelor membranare ale sEPS este locul de încorporare a moleculelor de lipide nou sintetizate. După creșterea suprafeței părții interioare a stratului bilipidic, excesul de molecule de lipide sare către 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 tubuli;

Suprafața membranei este netedă, lipsită de ribozomi.

Dispunerea tubilor mușchilor netezi EPS (reticulul sarcoplasmatic).

M - mitocondrii. (după Fawcett & McNutt, 1969)

Acest organoid aparține și organelelor 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, se observă o masă continuă de tubuli de ER neted. 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 în întreaga citoplasmă.

Originea EPS neted este secundară. Acest organoid se formează din sER ca urmare a pierderii ultimilor ribozomi, sau datorită creșterii sER sub formă de tubuli lipsiți 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 intramembranară a deșeurilor toxice ale metabolismului).

Această funcție este asociată cu capacitatea tubilor EPS netede ai celulelor hepatice de a acumula produse metabolice toxice, cum ar fi anumite medicamente, în spațiul intramembranar (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 sunt implicați în formarea punților de calciu între moleculele de actină și miozină în timpul contracției musculare.

Animale și om. Funcțiile acestei părți componente a celulei sunt diverse și sunt asociate în principal cu sinteza, modificarea și transportul

Reticulul endoplasmatic a fost descoperit pentru prima dată în 1945. Omul de știință american K. Porter a văzut-o cu ajutorul unuia dintre primele microscoape electrice. De atunci, cercetarea activă a început.

Există două tipuri de acest organel în celulă:

• Reticulul endoplasmatic granular sau aspru (acoperit cu mulți ribozomi).
• Reticulul endoplasmatic agranular sau neted.

Fiecare tip de reticul are anumite caracteristici și funcționează perfect diferite funcții. Să le privim mai detaliat.

Reticulul endoplasmatic granular: structura. Acest organel este un sistem de rezervoare, vezicule și tubuli. Pereții săi sunt formați din membrană bilipidă. Lățimea cavității poate varia de la 20 nm la câțiva micrometri - totul aici depinde de activitatea secretorie a celulei.

În celulele slab specializate, care se caracterizează printr-un nivel scăzut de metabolism, EPS este reprezentat doar de câteva cisterne împrăștiate. În interiorul unei celule care sintetizează activ proteine, reticulul endoplasmatic este format din multe cisterne și un sistem extins de tubuli.

De regulă, ER granular este asociat cu membranele membranei nucleare prin tubuli - așa au loc procese complexe de sinteză și transport al moleculelor de proteine.

Reticulul endoplasmatic granular: funcții. După cum sa menționat deja, întreaga suprafață a EPS din partea laterală a citoplasmei este acoperită cu ribozomi, care, după cum se știe, sunt implicați în EPS - acesta este locul de sinteză și transport al compușilor proteici.

Acest organel este responsabil pentru sinteza membranei citoplasmatice. Dar în cele mai multe cazuri create molecule de proteine apoi, cu ajutorul veziculelor membranare, sunt transportate acolo unde sunt modificate în continuare și distribuite în funcție de nevoile celulei și țesuturilor.

În plus, unele modificări ale proteinei apar în cavitățile rezervoarelor EPS, de exemplu, adăugarea unei componente de carbohidrați la aceasta. Aici, prin agregare, se formează granule secretoare mari.

Reticulul endoplasmatic agranular: structură și funcții. Structura EPS neted are unele diferențe. De exemplu, un astfel de organel este format numai din cisterne și nu are un sistem de tubuli. Complexele unui astfel de EPS, de regulă, sunt mai mici, dar lățimea rezervorului, dimpotrivă, este mai mare.

Reticulul endoplasmatic neted nu are legătură cu sinteza componentelor proteice, ci îndeplinește o serie de funcții la fel de importante. De exemplu, aici sunt sintetizați hormonii steroizi la oameni și la toate vertebratele. De aceea, volumul ER neted din celulele glandelor suprarenale este destul de mare.

În celulele hepatice, EPS produce enzimele necesare care sunt implicate în metabolismul carbohidraților, și anume în descompunerea glicogenului. De asemenea, se știe că celulele hepatice sunt responsabile pentru eliminarea toxinelor. În cisternele acestui organel se sintetizează o componentă hidrofilă, care se atașează apoi de molecula toxică, crescând solubilitatea acesteia în sânge și urină. Interesant este că în hepatocite, care sunt expuse constant la toxine (otrăvuri, alcool), aproape întreaga celulă este ocupată de cisterne dens situate de ER neted.

În celulele musculare, există un tip special de EPS neted - reticulul sarcoplasmatic. Acționează ca un depozit de calciu, reglând astfel procesele de activitate și odihnă celulară.

După cum se poate observa, funcțiile EPS sunt diverse și foarte importante pentru funcționarea normală a unei celule sănătoase.