Štruktúra a funkcie endoplazmatického retikula. Bunková štruktúra
14. Eps je zrnitý a hladký. Štruktúra a vlastnosti fungovania v bunkách rovnakého typu.
Endoplazmatické retikulum (ER) je systém prepojených alebo oddelených tubulárnych kanálov a sploštených cisterien umiestnených v cytoplazme bunky. Vymedzujú ich membrány (membránové organely). Niekedy majú nádrže expanzie vo forme bublín. ER kanály sa môžu pripojiť k povrchovým alebo jadrovým membránam a kontaktovať Golgiho komplex.
V tomto systéme je možné rozlíšiť hladký a drsný (granulovaný) EPS.
Hrubý EPS. Ribozómy sa nachádzajú na kanáloch hrubého ER vo forme polyzómov. Tu dochádza k syntéze proteínov, ktoré bunka produkuje hlavne na export (odstránenie z bunky), napríklad sekréty žľazových buniek. Dochádza tu aj k tvorbe lipidov a proteínov cytoplazmatickej membrány a ich zostavovaniu. Husto naplnené cisterny a kanály granulovaného EPS tvoria vrstvenú štruktúru, kde prebieha syntéza proteínov najaktívnejšie. Toto miesto sa nazýva ergastoplazma.
Hladký EPS. Na hladkých membránach ER nie sú žiadne ribozómy. Prebieha tu syntéza tukov a podobných látok (napríklad steroidných hormónov), ale aj sacharidov. Kanály hladkého ER tiež prepravujú hotový materiál na miesto jeho balenia do granúl (do oblasti komplexu Golgi). V pečeňových bunkách sa hladký ER podieľa na deštrukcii a neutralizácii mnohých toxických a liečivých látok (napríklad barbiturátov). V priečne pruhovanom svale sa v tubuloch a cisternách hladkého ER ukladajú ióny vápnika.
15. Golgiho komplex. Štruktúra a funkcie.
Golgiho komplex je membránová štruktúra vlastná každej eukaryotickej bunke. Golgiho komplex pozostáva zo sploštených cisterien, zvyčajne usporiadaných do stohov (diktyozómov). Nádrže nie sú izolované, ale sú navzájom spojené systémom rúrok. Prvá nádrž z jadra sa nazýva cis-pól Golgiho komplexu a posledná podľa toho trans-pól. Počet cisterien v rôznych bunkách rôznych organizmov sa môže líšiť, ale vo všeobecnosti je štruktúra Golgiho komplexu u všetkých eukaryotov približne rovnaká. Je obzvlášť silne vyvinutý v sekrečných bunkách. Funkciou Golgiho komplexu je transport proteínov na miesto určenia, ako aj ich glykozylácia, deglykozylácia a modifikácia oligosacharidových reťazcov.
Golgiho komplex je charakterizovaný funkčnou anizotropiou. Novo syntetizované proteíny sú transportované z endoplazmatického retikula do cis-pólu diktyozómov pomocou vezikúl. Potom sa postupne pohybujú smerom k trans-pólu, pričom prechádzajú postupnými úpravami (ako sa vzďaľujú od jadra, mení sa zloženie enzýmových systémov v nádržiach). Nakoniec proteíny cestujú do svojho konečného cieľa vo vezikulách pučiacich z transpólu. Golgiho komplex zabezpečuje transport proteínov do troch kompartmentov: do lyzozómov (ako aj centrálnej vakuoly rastlinnej bunky a kontraktilných vakuol prvokov), k bunkovej membráne a do medzibunkového priestoru. Smer prenosu proteínov je určený špeciálnymi glykozidickými značkami. Napríklad markerom lyzozomálnych enzýmov je manóza-6-fosfát. Dozrievanie a transport mitochondriálnych, jadrových a chloroplastových proteínov prebieha bez účasti Golgiho komplexu: sú syntetizované voľnými ribozómami a potom vstupujú priamo do cytosolu. Dôležitou funkciou Golgiho komplexu je syntéza a modifikácia sacharidovej zložky glykoproteínov, proteoglykánov a glykolipidov. Tiež syntetizuje mnoho polysacharidov, ako je hemicelulóza a pektín v rastlinách. Cisterny Golgiho komplexu obsahujú celý súbor rôznych glykozyltransferáz a glykozidáz. Obsahujú aj sulfatáciu sacharidových zvyškov.
Čo majú spoločné hnilé jablko a pulec? Proces hnitia ovocia a proces premeny pulca na žabu je spojený s rovnakým javom - autolýzou. Riadia ho jedinečné bunkové štruktúry – lyzozómy. Drobné lyzozómy s veľkosťou od 0,2 do 0,4 mikrónu ničia nielen ostatné organely, ale dokonca celé tkanivá a orgány. Obsahujú od 40 do 60 rôznych lyzujúcich enzýmov, pod vplyvom ktorých sa tkanivá doslova topia pred našimi očami. V našej lekcii sa dozviete o štruktúre a funkciách našich interných biochemických laboratórií: lyzozómy, Golgiho aparát a endoplazmatické retikulum. Povieme si aj o bunkových inklúziách – špeciálnom type bunkových štruktúr.
Téma: Základy cytológie
Lekcia: Bunková štruktúra. Endoplazmatické retikulum. Golgiho komplex.
lyzozómy. Bunkové inklúzie
Pokračujeme v štúdiu bunkových organel.
Všetky organely sú rozdelené na membrána A bezmembránové.
Bez membrány V predchádzajúcej lekcii sme skúmali organely; pripomeňme si, že medzi ne patria ribozómy, bunkové centrum a pohybové organely.
Medzi membrána rozlišujú sa organely jediná membrána A dvojitá membrána.
V tejto časti kurzu sa pozrieme na jediná membrána organoidy: endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát A lyzozómy.
Okrem toho zvážime začlenenie- nestále bunkové útvary, ktoré vznikajú a zanikajú počas života bunky.
Endoplazmatické retikulum
Jedným z najdôležitejších objavov uskutočnených pomocou elektrónového mikroskopu bol objav komplexného membránového systému, ktorý preniká cytoplazmou všetkých eukaryotických buniek. Táto sieť membrán bola neskôr nazvaná ER (endoplazmatické retikulum) (obr. 1) alebo ER (endoplazmatické retikulum). ER je systém rúrok a dutín, ktoré prenikajú do cytoplazmy bunky.
Ryža. 1. Endoplazmatické retikulum
Vľavo - medzi ostatnými bunkovými organelami. Vpravo - samostatne zvýraznené
EPS membrány(obr. 2) majú rovnakú štruktúru ako bunka alebo plazmatická membrána (plazmalema). ER zaberá až 50 % objemu bunky. Nikde sa neodlamuje a neotvára sa do cytoplazmy.
Rozlišovať hladký EPS A hrubý, alebo granulovaný EPS(obr. 2). Na vnútorných membránach hrubý XPS Ribozómy sa nachádzajú - tu dochádza k syntéze bielkovín.
Ryža. 2. Typy EPS
Hrubý ER (vľavo) nesie ribozómy na svojich membránach a je zodpovedný za syntézu proteínov v bunke. Smooth ER (vpravo) neobsahuje ribozómy a je zodpovedný za syntézu sacharidov a lipidov.
Na povrchu hladký EPS(obr. 2) dochádza k syntéze sacharidov a lipidov. Látky syntetizované na EPS membránach sú prenesené do tubulov a následne transportované na miesto určenia, kde sú uložené alebo použité v biochemických procesoch.
Rough ER je lepšie rozvinutý v bunkách, ktoré syntetizujú proteíny pre potreby tela, napríklad proteínové hormóny ľudského endokrinného systému. A hladký ER je v tých bunkách, ktoré syntetizujú cukry a lipidy.
V hladkom ER sa hromadia ióny vápnika (dôležité pre reguláciu všetkých funkcií buniek a celého organizmu).
Štruktúra dnes známa ako komplexné alebo Golgiho aparát (AG)(obr. 3), prvýkrát objavil v roku 1898 taliansky vedec Camillo Golgi ().
Štruktúru Golgiho komplexu bolo možné podrobne študovať oveľa neskôr pomocou elektrónového mikroskopu. Táto štruktúra sa nachádza takmer vo všetkých eukaryotických bunkách a je to stoh sploštených membránových vakov, tzv. nádrže, a s tým spojený systém bublín tzv Golgiho vezikuly.
Ryža. 3. Golgiho komplex
Vľavo - v cele, medzi inými organelami.
Vpravo je Golgiho komplex s membránovými vezikulami, ktoré sa od neho oddeľujú.
Látky syntetizované bunkou, teda bielkoviny, sacharidy, lipidy, sa hromadia v intracelulárnych cisternách.
V rovnakých nádržiach látky pochádzajúce z EPS, prechádzajú ďalšími biochemickými premenami, sú zabalené do membránové vezikuly a sú doručené na tie miesta v cele, kde sú potrebné. Podieľajú sa na dokončení bunková membrána alebo vyniknúť ( vylučovaný) z bunky.
Golgiho komplex postavený z membrán a umiestnený vedľa EPS, ale nekomunikuje s jeho kanálmi.
Všetky látky syntetizované v EPS membrány(obr. 2), sú prenesené do Golgiho komplex V membránové vezikuly, ktoré vychádzajú z ER a potom sa spájajú s Golgiho komplexom, kde prechádzajú ďalšími zmenami.
Jedna z funkcií Golgiho komplex- montáž membrán. Látky, ktoré tvoria membrány - bielkoviny a lipidy, ako už viete - vstupujú do Golgiho komplexu z ER.
V dutinách komplexu sa odoberajú úseky membrán, z ktorých sa vytvoria špeciálne membránové vezikuly (obr. 4), ktoré sa cytoplazmou presúvajú do miest, kde je potrebné dobudovanie membrány.
Ryža. 4. Syntéza membrán v bunke Golgiho komplexom (pozri video)
Golgiho komplex syntetizuje takmer všetky polysacharidy potrebné na stavbu bunkovej steny buniek rastlín a húb. Tu sa zabalia do membránových vezikúl, privedú sa k bunkovej stene a spoja sa s ňou.
Hlavnými funkciami Golgiho komplexu (aparatúry) sú teda chemická transformácia látok syntetizovaných v EPS, syntéza polysacharidov, balenie a transport organických látok v bunke a tvorba lyzozómov.
lyzozómy(obr. 5) sa nachádzajú vo väčšine eukaryotických organizmov, ale najmä v bunkách, ktoré sú schopné fagocytóza. Sú to jednomembránové vaky naplnené hydrolytickými alebo tráviacimi enzýmami ako napr lipázy, proteázy a nukleázy, teda enzýmy, ktoré štiepia tuky, bielkoviny a nukleové kyseliny.
Ryža. 5. Lyzozóm – membránová vezikula obsahujúca hydrolytické enzýmy
Obsah lyzozómov je kyslý – ich enzýmy majú nízke pH optimum. Membrány lyzozómov izolujú hydrolytické enzýmy a bránia im v zničení iných bunkových zložiek. V živočíšnych bunkách majú lyzozómy okrúhly tvar, ich priemer je od 0,2 do 0,4 mikrónov.
V rastlinných bunkách funkciu lyzozómov vykonávajú veľké vakuoly. V niektorých rastlinných bunkách, najmä v odumierajúcich, môžete vidieť malé telá pripomínajúce lyzozómy.
Nahromadenie látok, ktoré bunka ukladá, používa pre svoje potreby alebo ukladá na uvoľnenie von, sa nazýva bunkové inklúzie.
Medzi nimi škrobové zrná(rezervný sacharid rastlinného pôvodu) príp glykogén(rezervný sacharid živočíšneho pôvodu), kvapky tuku, a proteínové granule.
Tieto rezervné živiny sa nachádzajú voľne v cytoplazme a nie sú od nej oddelené membránou.
EPS funkcie
Jednou z najdôležitejších funkcií EPS je syntéza lipidov. Preto je EPS zvyčajne prítomný v tých bunkách, kde tento proces prebieha intenzívne.
Ako prebieha syntéza lipidov? V živočíšnych bunkách sa lipidy syntetizujú z mastných kyselín a glycerolu, ktoré pochádzajú z potravy (v rastlinných bunkách sa syntetizujú z glukózy). Lipidy syntetizované v ER sa prenášajú do Golgiho komplexu, kde „dozrievajú“.
EPS je prítomný v bunkách kôry nadobličiek a v gonádach, keďže sa tu syntetizujú steroidy a steroidy sú lipidové hormóny. Steroidy zahŕňajú mužský hormón testosterón a ženský hormón estradiol.
Ďalšou funkciou EPS je účasť na procesoch detoxikácia. V pečeňových bunkách sa hrubý a hladký EPS podieľa na procesoch neutralizácie škodlivých látok vstupujúcich do tela. EPS odstraňuje jedy z nášho tela.
Svalové bunky obsahujú špeciálne formy EPS - sarkoplazmatického retikula. Sarkoplazmatické retikulum je jedným z typov endoplazmatického retikula, ktoré je prítomné v priečne pruhovanom svalovom tkanive. Jeho hlavnou funkciou je ukladanie vápenatých iónov a ich zavádzanie do sarkoplazmy – prostredia myofibríl.
Sekrečná funkcia Golgiho komplexu
Funkciou Golgiho komplexu je transport a chemická modifikácia látok. Toto je obzvlášť zrejmé v sekrečných bunkách.
Príkladom sú bunky pankreasu, ktoré syntetizujú enzýmy pankreatickej šťavy, ktorá potom vystupuje do žľazového kanála, ktorý ústi do dvanástnika.
Počiatočným substrátom pre enzýmy sú proteíny, ktoré vstupujú do Golgiho komplexu z ER. Tu s nimi prebiehajú biochemické transformácie, sú koncentrované, zabalené do membránových vezikúl a presúvajú sa do plazmatickej membrány sekrečnej bunky. Potom sa uvoľňujú exocytózou.
Pankreatické enzýmy sa vylučujú v neaktívnej forme, aby nezničili bunku, v ktorej sa tvoria. Neaktívna forma enzýmu je tzv proenzým alebo enzymogén. Napríklad enzým trypsín vzniká v neaktívnej forme ako trypsinogén v pankrease a v črevách prechádza do aktívnej formy – trypsínu.
Golgiho komplex tiež syntetizuje dôležitý glykoproteín - mucín. Mucín je syntetizovaný pohárikovými bunkami epitelu, sliznice gastrointestinálneho traktu a dýchacieho traktu. Mucín slúži ako bariéra, ktorá chráni epiteliálne bunky nachádzajúce sa pod nimi pred rôznymi poškodeniami, predovšetkým mechanickými.
V gastrointestinálnom trakte tento hlien chráni jemný povrch epiteliálnych buniek pred pôsobením hrubého bolusového jedla. V dýchacích cestách a gastrointestinálnom trakte mucín chráni naše telo pred prienikom patogénov – baktérií a vírusov.
V bunkách koreňového hrotu rastlín Golgiho komplex vylučuje mukopolysacharidový sliz, ktorý uľahčuje pohyb koreňa v pôde.
V žľazách na listoch hmyzožravých rastlín, rosičiek a masliakov (obr. 6) produkuje Golgiho aparát lepkavý sliz a enzýmy, pomocou ktorých tieto rastliny chytajú a trávia korisť.
Ryža. 6. Lepkavé listy hmyzožravých rastlín
V rastlinných bunkách sa Golgiho komplex podieľa aj na tvorbe živíc, gúm a voskov.
Autolýza
Autolýza je sebazničenie bunky vznikajúce uvoľnením obsahu lyzozómy vnútri bunky.
Z tohto dôvodu sa lyzozómy vtipne nazývajú „nástroje na samovraždu“. Autolýza je normálny fenomén ontogenézy, môže sa šíriť ako na jednotlivé bunky, tak aj na celé tkanivo či orgán, ako k tomu dochádza pri resorpcii chvosta pulca pri metamorfóze, t. j. keď sa pulec mení na žabu (obr. 7).
Ryža. 7. Resorpcia chvosta žaby v dôsledku autolýzy počas ontogenézy
Autolýza sa vyskytuje vo svalovom tkanive, ktoré zostáva dlho nečinné.
Okrem toho sa v bunkách po smrti pozoruje autolýza, takže môžete vidieť, že sa jedlo samo kazí, ak nebolo zmrazené.
Skúmali sme teda hlavné jednomembránové bunkové organely: ER, Golgiho komplex a lyzozómy a zistili sme ich funkcie v životných procesoch jednotlivej bunky a organizmu ako celku. Bola preukázaná súvislosť medzi syntézou látok v ER, ich transportom v membránových vezikulách do Golgiho komplexu, „dozrievaním“ látok v Golgiho komplexe a ich uvoľňovaním z bunky pomocou membránových vezikúl, vrátane lyzozómov. Hovorili sme aj o inklúziách - nestabilných bunkových štruktúrach, ktoré sú nahromadením organických látok (škrob, glykogén, olejové kvapôčky alebo proteínové granule). Z príkladov uvedených v texte môžeme usúdiť, že životne dôležité procesy prebiehajúce na bunkovej úrovni sa odrážajú vo fungovaní celého organizmu (syntéza hormónov, autolýza, akumulácia živín).
Domáca úloha
1. Čo sú to organely? Ako sa organely líšia od bunkových inklúzií?
2. Aké skupiny organel sú v živočíšnych a rastlinných bunkách?
3. Ktoré organely sú klasifikované ako jednomembránové?
4. Aké funkcie plní EPS v bunkách živých organizmov? Aké typy EPS existujú? S čím to súvisí?
5. Čo je Golgiho komplex (aparatúra)? Z čoho pozostáva? Aké sú jeho funkcie v bunke?
6. Čo sú lyzozómy? Na čo sú potrebné? V ktorých bunkách nášho tela aktívne fungujú?
7. Ako spolu súvisia ER, Golgiho komplex a lyzozómy?
8. Čo je autolýza? Kedy a kde sa to deje?
9. Diskutujte o fenoméne autolýzy s priateľmi. Aký je jeho biologický význam v ontogenéze?
2. YouTube ().
3. Biológia 11. ročník. Všeobecná biológia. Úroveň profilu / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin a ďalší - 5. vyd., stereotyp. - Drop, 2010. - 388 s.
4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biológia 10-11 ročník. Všeobecná biológia. Základná úroveň. - 6. vyd., dod. - Drop, 2010. - 384 s.
Bunky, ktoré sú rozvetveným systémom sploštených dutín, vezikúl a tubulov obklopených membránou.
Schematické znázornenie bunkového jadra, endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu.
(1) Bunkové jadro.
(2) Póry jadrovej membrány.
(3) Granulárne endoplazmatické retikulum.
(4) Agranulárne endoplazmatické retikulum.
(5) Ribozómy na povrchu granulárneho endoplazmatického retikula.
(6) Makromolekuly
(7) Transportné vezikuly.
(8) Golgiho komplex.
(9) Cis-Golgi
(10) Trans-Golgi
(11) Golgi cisternae
História objavovania
Endoplazmatické retikulum prvýkrát objavil americký vedec K. Porter v roku 1945 pomocou elektrónovej mikroskopie.
Štruktúra
Endoplazmatické retikulum pozostáva z rozvetvenej siete rúrok a vreciek obklopených membránou. Plocha membrán endoplazmatického retikula predstavuje viac ako polovicu celkovej plochy všetkých bunkových membrán.
Membrána ER je morfologicky identická s membránou bunkového jadra a je s ňou integrálna. Tak sa dutiny endoplazmatického retikula otvárajú do medzimembránovej dutiny jadrového obalu. EPS membrány zabezpečujú aktívny transport množstva prvkov proti koncentračnému gradientu. Vlákna, ktoré tvoria endoplazmatické retikulum, majú priemer 0,05-0,1 μm (niekedy až 0,3 μm), hrúbka dvojvrstvových membrán, ktoré tvoria stenu tubulov, je asi 50 angstromov (5 nm, 0,005 μm). Tieto štruktúry obsahujú nenasýtené fosfolipidy, ako aj určitý cholesterol a sfingolipidy. Obsahujú aj bielkoviny.
Rúry, ktorých priemer sa pohybuje od 0,1 do 0,3 mikrónu, sú naplnené homogénnym obsahom. Ich funkciou je komunikácia medzi obsahom EPS vezikúl, vonkajším prostredím a bunkovým jadrom.
Endoplazmatické retikulum nie je stabilná štruktúra a podlieha častým zmenám.
Existujú dva typy EPR:
- granulárne endoplazmatické retikulum;
- agranulárne (hladké) endoplazmatické retikulum.
Na povrchu granulárneho endoplazmatického retikula sa nachádza veľké množstvo ribozómov, ktoré na povrchu agranulárneho ER chýbajú.
Granulárne a agranulárne endoplazmatické retikulum vykonávajú v bunke rôzne funkcie.
Funkcie endoplazmatického retikula
Za účasti endoplazmatického retikula dochádza k translácii a transportu proteínov, syntéze a transportu lipidov a steroidov. EPS je tiež charakterizovaný akumuláciou produktov syntézy. Endoplazmatické retikulum sa tiež podieľa na tvorbe novej jadrovej membrány (napríklad po mitóze). Endoplazmatické retikulum obsahuje intracelulárnu zásobu vápnika, ktorý je najmä mediátorom kontrakcie svalových buniek. V bunkách svalových vlákien existuje špeciálna forma endoplazmatického retikula - sarkoplazmatického retikula.
Funkcie agranulárneho endoplazmatického retikula
Agranulárne endoplazmatické retikulum sa podieľa na mnohých metabolických procesoch. Taktiež agranulárne endoplazmatické retikulum hrá dôležitú úlohu v metabolizme sacharidov, neutralizácii jedov a ukladaní vápnika. Enzýmy agranulárneho endoplazmatického retikula sa podieľajú na syntéze rôznych lipidov a fosfolipidov, mastných kyselín a steroidov. Najmä v tomto ohľade prevažuje agranulárne endoplazmatické retikulum v bunkách nadobličiek a pečene.
Syntéza hormónov
Medzi hormóny, ktoré sa tvoria v agranulárnom ER, patria napríklad pohlavné hormóny stavovcov a steroidné hormóny nadobličiek. Bunky semenníkov a vaječníkov, zodpovedné za syntézu hormónov, obsahujú veľké množstvo agranulárneho endoplazmatického retikula.
Akumulácia a premena sacharidov
Sacharidy sa v tele ukladajú v pečeni vo forme glykogénu. Prostredníctvom glykolýzy sa glykogén v pečeni premieňa na glukózu, čo je kritický proces pri udržiavaní hladín glukózy v krvi. Jeden z enzýmov agranulárneho EPS štiepi fosfoskupinu z prvého produktu glykolýzy, glukóza-6-fosfátu, čím umožňuje glukóze opustiť bunku a zvyšovať hladinu cukru v krvi.
Neutralizácia jedov
Hladké endoplazmatické retikulum pečeňových buniek sa aktívne podieľa na neutralizácii všetkých druhov jedov. Hladké enzýmy ER pripájajú hydrofilné radikály na molekuly toxických látok, v dôsledku čoho sa zvyšuje rozpustnosť toxických látok v krvi a moči, ktoré sa rýchlejšie vylučujú z tela. Pri kontinuálnom príjme jedov, liekov alebo alkoholu sa tvorí väčšie množstvo agranulárneho ESR, čo zvyšuje dávku účinnej látky potrebnú na dosiahnutie predchádzajúceho účinku.
Úloha EPS ako zásobárne vápnika
Koncentrácia vápenatých iónov v EPS môže dosiahnuť 10-3 mol, zatiaľ čo v cytosóle je to asi 10-7 mol (v pokoji). Pod vplyvom inozitoltrifosfátu a niektorých ďalších stimulov sa vápnik uvoľňuje z EPS uľahčenou difúziou. Návrat vápnika do EPS je zabezpečený aktívnym transportom. V tomto prípade EPS membrána zabezpečuje aktívny transport iónov vápnika proti koncentračným gradientom veľkých rádov. Príjem aj uvoľňovanie vápenatých iónov v EPS úzko súvisí s fyziologickými podmienkami.
Koncentrácia iónov vápnika v cytosóle ovplyvňuje mnohé vnútrobunkové a medzibunkové procesy, ako je aktivácia alebo inaktivácia enzýmov, génová expresia, synaptická plasticita neurónov, kontrakcia svalových buniek a uvoľňovanie protilátok z buniek imunitného systému.
Sarkoplazmatické retikulum
Špeciálna forma agranulárneho endoplazmatického retikula, sarkoplazmatické retikulum, je ER vo svalových bunkách, v ktorých sú ióny vápnika aktívne pumpované z cytoplazmy do dutiny ER proti koncentračnému gradientu v neexcitovanom stave bunky a uvoľňované do cytoplazmy, aby sa iniciovala kontrakcia. .
Funkcie granulárneho endoplazmatického retikula
Granulované endoplazmatické retikulum má dve funkcie: syntézu proteínov a produkciu membrány.
Syntézy bielkovín
Proteíny produkované bunkou sú syntetizované na povrchu ribozómov, ktoré môžu byť pripojené k povrchu ER. Výsledné polypeptidové reťazce sa umiestnia do dutín granulárneho endoplazmatického retikula (kam vstupujú aj polypeptidové reťazce syntetizované v cytosóle), kde sa následne upravia a poskladajú správnym spôsobom. Lineárne sekvencie aminokyselín tak po translokácii do endoplazmatického retikula dostávajú potrebnú trojrozmernú štruktúru, po ktorej sú znovu transportované do cytosólu.
Syntéza membrán
Produkciou fosfolipidov ER rozširuje svoj vlastný membránový povrch, ktorý posiela fragmenty membrány do iných častí membránového systému cez transportné vezikuly.
pozri tiež
- Retikulony sú proteíny endoplazmatického retikula.
Nadácia Wikimedia. 2010.
Trochu histórie
Bunka je považovaná za najmenšiu štrukturálnu jednotku akéhokoľvek organizmu, no zároveň sa z niečoho skladá. Jednou z jeho zložiek je endoplazmatické retikulum. Okrem toho je EPS v zásade podstatnou zložkou každej bunky (okrem niektorých vírusov a baktérií). Objavil ho americký vedec K. Porter ešte v roku 1945. Bol to on, kto si všimol systémy tubulov a vakuol, ktoré sa akoby nahromadili okolo jadra. Porter si tiež všimol, že veľkosti EPS v bunkách rôznych tvorov a dokonca aj orgánov a tkanív toho istého organizmu nie sú navzájom podobné. Dospel k záveru, že je to dané funkciami konkrétnej bunky, stupňom jej vývoja, ako aj štádiom diferenciácie. Napríklad u ľudí je EPS veľmi dobre vyvinutý v bunkách čriev, slizníc a nadobličiek.
koncepcia
EPS je systém tubulov, trubíc, vezikúl a membrán, ktoré sa nachádzajú v cytoplazme bunky.
Endoplazmatické retikulum: štruktúra a funkcie
Štruktúra | |
Po prvé, ide o transportnú funkciu. Rovnako ako cytoplazma, aj endoplazmatické retikulum zabezpečuje výmenu látok medzi organelami. Po druhé, EPS vykonáva štruktúrovanie a zoskupovanie obsahu buniek a rozdeľuje ho do určitých sekcií. Po tretie, najdôležitejšou funkciou je syntéza proteínov, ktorá sa vyskytuje v ribozómoch hrubého endoplazmatického retikula, ako aj syntéza sacharidov a lipidov, ktorá sa vyskytuje na membránach hladkého ER. |
|
EPS štruktúra Existujú 2 typy endoplazmatického retikula: zrnité (drsné) a hladké. Funkcie vykonávané týmto komponentom závisia konkrétne od typu samotnej bunky. Na membránach hladkej siete sú úseky, ktoré produkujú enzýmy, ktoré sa potom podieľajú na metabolizme. Hrubé endoplazmatické retikulum obsahuje na svojich membránach ribozómy. |
Stručné informácie o ostatných najdôležitejších zložkách bunky
Cytoplazma: štruktúra a funkcie
| Obrázok | Štruktúra | Funkcie |
| Je tekutina v bunke. Práve v ňom sa nachádzajú všetky organely (vrátane Golgiho aparátu, endoplazmatického retikula a mnohých ďalších) a jadro s jeho obsahom. Patrí medzi povinné zložky a nie je organelou ako takou. | Hlavnou funkciou je doprava. Je to vďaka cytoplazme, že všetky organely interagujú, sú usporiadané (vytvorené do jedného systému) a prebiehajú všetky chemické procesy. |
Bunková membrána: štruktúra a funkcie
| Obrázok | Štruktúra | Funkcie |
| Membránu tvoria molekuly fosfolipidov a proteínov, ktoré tvoria dve vrstvy. Je to tenký film, ktorý obklopuje celú bunku. Jeho neoddeliteľnou súčasťou sú aj polysacharidy. A na vonkajšej strane rastlín je ešte pokrytá tenkou vrstvou vlákna. | Hlavnou funkciou bunkovej membrány je obmedzovať vnútorný obsah bunky (cytoplazmu a všetky organely). Keďže obsahuje drobné póry, uľahčuje transport a metabolizmus. Môže byť tiež katalyzátorom pri realizácii niektorých chemických procesov a receptorom v prípade vonkajšieho nebezpečenstva. |
Jadro: štruktúra a funkcie
| Obrázok | Štruktúra | Funkcie |
| Má buď oválny alebo guľovitý tvar. Obsahuje špeciálne molekuly DNA, ktoré zase nesú dedičnú informáciu celého organizmu. Samotné jadro je z vonkajšej strany pokryté špeciálnou škrupinou, ktorá má póry. Obsahuje tiež jadierka (malé telíčka) a tekutinu (šťava). Okolo tohto centra sa nachádza endoplazmatické retikulum. | Je to jadro, ktoré reguluje absolútne všetky procesy prebiehajúce v bunke (metabolizmus, syntéza atď.). A práve táto zložka je hlavným nositeľom dedičnej informácie celého organizmu. K syntéze molekúl proteínu a RNA dochádza v jadierkach. |
Ribozómy
Sú to organely, ktoré zabezpečujú základnú syntézu bielkovín. Môžu sa nachádzať ako vo voľnom priestore bunkovej cytoplazmy, tak aj v komplexe s inými organelami (napríklad endoplazmatické retikulum). Ak sú ribozómy umiestnené na membránach drsného ER (na vonkajších stenách membrán, ribozómy vytvárajú drsnosť) , účinnosť syntézy bielkovín sa niekoľkonásobne zvyšuje. To bolo dokázané mnohými vedeckými experimentmi.
Golgiho komplex
Organoid pozostávajúci z určitých dutín, ktoré neustále vylučujú vezikuly rôznych veľkostí. Nahromadené látky sa využívajú aj pre potreby bunky a organizmu. V blízkosti sa často nachádza Golgiho komplex a endoplazmatické retikulum.
lyzozómy
Organely obklopené špeciálnou membránou a vykonávajúce tráviacu funkciu bunky sa nazývajú lyzozómy.
Mitochondrie
Organely obklopené niekoľkými membránami a vykonávajúce energetickú funkciu, to znamená, že zabezpečujú syntézu molekúl ATP a rozvádzajú výslednú energiu po celej bunke.
Plastidy. Druhy plastidov
Chloroplasty (fotosyntetická funkcia);
Chromoplasty (akumulácia a konzervácia karotenoidov);
Leukoplasty (akumulácia a skladovanie škrobu).
Organely určené na pohyb
Robia aj nejaké pohyby (bičíky, riasinky, dlhé procesy atď.).
Bunkové centrum: štruktúra a funkcie
Endoplazmatické retikulum alebo endoplazmatické retikulum je systém plochých membránových cisterien a membránových rúrok. Membránové nádrže a rúrky sú navzájom prepojené a tvoria membránovú štruktúru so spoločným obsahom. To vám umožňuje izolovať určité oblasti cytoplazmy od hlavnej nialoplazmy a implementovať v nich niektoré špecifické bunkové funkcie. V dôsledku toho dochádza k funkčnej diferenciácii rôznych zón cytoplazmy. Štruktúra EPS membrán zodpovedá modelu tekutej mozaiky. Morfologicky sa rozlišujú dva typy EPS: hladký (agranulárny) a drsný (granulovaný). Hladký ER je reprezentovaný systémom membránových rúrok. Hrubý EPS je systém membránových nádrží. Ribozómy sú umiestnené na vonkajšej strane hrubých ER membrán. Oba typy EPS sú štrukturálne závislé - membrány jedného typu EPS sa môžu transformovať na membrány iného typu.
Funkcie endoplazmatického retikula:
1. Granulovaný EPS sa podieľa na syntéze proteínov, v kanáloch sa tvoria komplexné proteínové molekuly.
2. Hladký EPS sa podieľa na syntéze lipidov a sacharidov.
3. Transport organických látok do bunky (cez EPS kanály).
4. Rozdeľuje bunku na časti, v ktorých môžu súčasne prebiehať rôzne chemické reakcie a fyziologické procesy.
Hladký EPS je multifunkčný. Jeho membrána obsahuje enzýmové proteíny, ktoré katalyzujú reakcie syntézy membránových lipidov. Niektoré nemembránové lipidy (steroidné hormóny) sú tiež syntetizované v hladkej ER. Membrána tohto typu EPS obsahuje transportéry Ca2+. Transportujú vápnik pozdĺž koncentračného gradientu (pasívny transport). Počas pasívneho transportu sa syntetizuje ATP. S ich pomocou sa v hladkej ER reguluje koncentrácia Ca2+ v hyaloplazme. Tento parameter je dôležitý pre reguláciu fungovania mikrotubulov a mikrofibríl. Vo svalových bunkách hladký ER reguluje svalovú kontrakciu. EPS detoxikuje mnohé látky škodlivé pre bunku (lieky). Hladký ER môže vytvárať membránové vezikuly alebo mikrotelieska. Takéto vezikuly vykonávajú špecifické oxidačné reakcie izolovane od EPS.
Hlavnou funkciou hrubej ER je syntéza proteínov. To je určené prítomnosťou ribozómov na membránach. Membrána drsného ER obsahuje špeciálne proteíny ribofory. Ribozómy interagujú s riboforínmi a sú fixované k membráne v určitej orientácii. Všetky proteíny syntetizované v EPS majú terminálny signálny fragment. K syntéze bielkovín dochádza na ribozómoch hrubého ER.
Posttranslačná modifikácia proteínov prebieha v hrubých ER cisternách.
reťaz.
Pásomnice triedy (Cestoidea)
Choroby: olovo c - taeniasis, bull cep - teniarinhoz, echin - echinokokóza, trpasličí pásomnica - hymenolipedóza
Široká pásomnica.Diphyllobothrium latum
Choroba: diphyllobotriasis.
Vlastnosti: sám o sebe je veľký. 10-20 m, na scolex sú 2 Bothria - vysávajú trhliny, poschodia kloaky na ventrálnej strane segmentu. Vajíčka sú oválne, žltohnedej farby.
Definitívni hostitelia: ľudia a zvieratá, ktoré sa živia rybami Medzihostiteľ: sladkovodné kôrovce (Cyclops).
Sladkovodné ryby (dravé ryby - nádrž)
Životný cyklus: vajíčka - voda - koracidium - prehltnuté kyklopom - onkosféra - prenikli stenou čreva - telesná dutina - procerkoid. Kyklop s Fínmi-čerstvá ryba-procerkoid prenikol do svalov-plerocerkoid. Ryba s plerocerkoidom-kish-k osn hoz-marita.
Predpokladaná dĺžka života je až 25 rokov. invazívna forma: plerocerkoid typu finna.
Spôsob infekcie: per os Cesta infekcie: nutričná (cez mäso sladkovodných rýb, čerstvo nasolený kaviár).
Patogénna forma: pohlavne zrelý jedinec Lokalizácia: tenké črevo.
Patogénny účinok: Toxicko-alergický. Metabolické produkty sexuálne zrelého jedinca otravujú ľudský organizmus, senzibilizujú ho a spôsobujú alergie.