Endoplazmatski retikulum stanice. Građa i funkcije endoplazmatskog retikuluma

Stanice, koje su razgranati sustav spljoštenih šupljina, vezikula i tubula okruženih membranom.

Shematski prikaz stanične jezgre, endoplazmatskog retikuluma i Golgijevog kompleksa.
(1) Stanična jezgra.
(2) Pore jezgrene membrane.
(3) Granularni endoplazmatski retikulum.
(4) Agranularni endoplazmatski retikulum.
(5) Ribosomi na površini zrnatog endoplazmatskog retikuluma.
(6) Transportirani proteini.
(7) Transportne vezikule.
(8) Golgijev kompleks.
(9)
(10)
(11)

Povijest otkrića

Endoplazmatski retikulum prvi je otkrio američki znanstvenik K. Porter 1945. godine pomoću elektronske mikroskopije.

Struktura

Endoplazmatski retikulum sastoji se od razgranate mreže cjevčica i džepova okruženih membranom. Površina membrana endoplazmatskog retikuluma čini više od polovice ukupne površine svih staničnih membrana.

ER membrana je morfološki identična membrani stanične jezgre i s njom je sastavni dio. Dakle, šupljine endoplazmatskog retikuluma otvaraju se u intermembransku šupljinu jezgrine ovojnice. EPS membrane omogućuju aktivan transport niza elemenata protiv koncentracijskog gradijenta. Filamenti koji tvore endoplazmatski retikulum promjera su 0,05-0,1 µm (ponekad i do 0,3 µm), debljina dvoslojnih membrana koje tvore stijenku tubula je oko 50 angstrema (5 nm, 0,005 µm). Ove strukture sadrže nezasićene fosfolipide, kao i nešto kolesterola i sfingolipida. Sadrže i proteine.

Epruvete promjera 0,1-0,3 mikrona ispunjene su homogenim sadržajem. Njihova je funkcija komunikacija između sadržaja EPS vezikula, vanjskog okoliša i stanične jezgre.

Endoplazmatski retikulum nije stabilna struktura i podložan je čestim promjenama.

Postoje dvije vrste EPR:

  • granularni endoplazmatski retikulum
  • agranularni (glatki) endoplazmatski retikulum

Na površini granularnog endoplazmatskog retikuluma nalazi se veliki broj ribosoma kojih nema na površini agranularnog ER.

Granularni i agranularni endoplazmatski retikulum obavljaju različite funkcije u stanici.

Funkcije endoplazmatskog retikuluma

Uz sudjelovanje endoplazmatskog retikuluma dolazi do translacije i transporta proteina, sinteze i transporta lipida i steroida. EPS također karakterizira nakupljanje produkata sinteze. Endoplazmatski retikulum također sudjeluje u stvaranju nove nuklearne membrane (na primjer, nakon mitoze). Endoplazmatski retikulum sadrži intracelularnu zalihu kalcija, koji je posebno posrednik kontrakcije mišićnih stanica. U stanicama mišićnih vlakana postoji poseban oblik endoplazmatskog retikuluma - sarkoplazmatski retikulum.

Funkcije agranularnog endoplazmatskog retikuluma

Agranularni endoplazmatski retikulum uključen je u mnoge metaboličke procese. Enzimi agranularnog endoplazmatskog retikuluma sudjeluju u sintezi raznih lipida i fosfolipida, masnih kiselina i steroida. Također, agranularni endoplazmatski retikulum ima važnu ulogu u metabolizmu ugljikohidrata, dezinfekciji stanica i skladištenju kalcija. Konkretno, u tom pogledu, agranularni endoplazmatski retikulum prevladava u stanicama nadbubrežnih žlijezda i jetre.

Sinteza hormona

Hormoni koji nastaju u agranularnom EPS-u uključuju, na primjer, spolne hormone kralješnjaka i steroidne hormone nadbubrežne žlijezde. Stanice testisa i jajnika, odgovorne za sintezu hormona, sadrže veliku količinu agranularnog endoplazmatskog retikuluma.

Akumulacija i pretvorba ugljikohidrata

Ugljikohidrati u tijelu pohranjuju se u jetri u obliku glikogena. Putem glikolize, glikogen se pretvara u glukozu u jetri, što je ključni proces u održavanju razine glukoze u krvi. Jedan od enzima agranularnog EPS-a odcjepljuje fosfoskupinu od prvog produkta glikolize, glukoza-6-fosfata, dopuštajući tako glukozi da napusti stanicu i poveća razinu šećera u krvi.

Neutralizacija otrova

Glatki endoplazmatski retikulum jetrenih stanica aktivno sudjeluje u neutralizaciji svih vrsta otrova. Enzimi glatke ER vežu molekule aktivnih tvari na koje naiđu, koje se na taj način mogu brže otopiti. U slučaju kontinuiranog uzimanja otrova, lijekova ili alkohola, stvara se veća količina agranularnog ESR-a, što povećava dozu aktivne tvari potrebnu za postizanje prethodnog učinka.

Sarkoplazmatski retikulum

Poseban oblik agranularnog endoplazmatskog retikuluma, sarkoplazmatski retikulum, tvori ER u mišićnim stanicama, u kojem se ioni kalcija aktivno pumpaju iz citoplazme u ER šupljinu protiv koncentracijskog gradijenta u nepobuđenom stanju stanice i otpuštaju u citoplazmu u inicirati kontrakciju. Koncentracija kalcijevih iona u EPS može doseći 10-3 mol, dok je u citosolu oko 10-7 mol (u mirovanju). Dakle, membrana sarkoplazmatskog retikuluma posreduje u aktivnom transportu u odnosu na koncentracijske gradijente velikih redova veličine. A unos i oslobađanje iona kalcija u EPS-u u suptilnoj je vezi s fiziološkim uvjetima.

Koncentracija iona kalcija u citosolu utječe na mnoge intracelularne i međustanične procese, kao što su: aktivacija ili inhibicija enzima, ekspresija gena, sinaptička plastičnost neurona, kontrakcije mišićnih stanica, otpuštanje antitijela iz stanica imunološkog sustava.

Funkcije granularnog endoplazmatskog retikuluma

Granularni endoplazmatski retikulum ima dvije funkcije: sintezu proteina i proizvodnju membrane.

Sinteza proteina

Proteini koje proizvodi stanica sintetiziraju se na površini ribosoma, koji se mogu pričvrstiti na površinu ER. Nastali polipeptidni lanci se smještaju u šupljine granularnog endoplazmatskog retikuluma (gdje ulaze i polipeptidni lanci sintetizirani u citosolu), gdje se naknadno podrezuju i presavijaju na pravilan način. Dakle, linearne sekvence aminokiselina dobivaju potrebnu trodimenzionalnu strukturu nakon translokacije u endoplazmatski retikulum, nakon čega se ponovno transportiraju u citosol.

Membranska sinteza

Ribosomi pričvršćeni na površinu zrnatog ER proizvode proteine ​​koji, uz proizvodnju fosfolipida, između ostalog, proširuju vlastitu površinu membrane ER, koja preko transportnih vezikula šalje fragmente membrane u druge dijelove membranskog sustava.

Vidi također

  • Retikuloni su proteini endoplazmatskog retikuluma.

Zaklada Wikimedia. 2010.

  • Veliki enciklopedijski rječnik
  • ENDOPLAZMATIČNI RETIKULUM, sustav membrana i kanala u CITOPLAZMI EUKARIOTSKIH (tj. koje imaju jezgru) stanica biljaka, životinja i gljiva. Služi za prijenos tvari unutar stanice. Dijelovi endoplazmatskog retikuluma prekriveni su sitnim granulama koje nose... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

    - (endoplazmatski retikulum), stanični organel; sustav tubula, vezikula i "cisterni" omeđenih membranama. Smješten u citoplazmi stanice. Sudjeluje u metaboličkim procesima, osiguravajući transport tvari iz okoliša u... ... enciklopedijski rječnik

    endoplazmatski retikulum- endoplazminis tinklas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Submikroskopinis ląstelės organoidas, sudarytas iš citoplazmoje šsiskaidžiusių ir tarpusavyje sudarančių sistemą kanalėlių ir pūslelių at, liekančių metabolitų ląstelių… … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

    - (endo + (cito) plazma; sinonim: citoplazmatski retikulum, endoplazmatski retikulum) organela, koja je sustav tubula, vakuola i cisterni smještenih u citoplazmi, omeđenih membranama; osigurava transport tvari do... ... Velik medicinski rječnik

    - (biol.) intracelularna organela, predstavljena sustavom ravnih tankova, tubula i vezikula, omeđenih membranama; osigurava uglavnom kretanje tvari iz okoline u citoplazmu i između unutarstaničnih... ... Velika sovjetska enciklopedija

    - (vidi endo... + plazma) inače ergastoplazma intracelularna organela, koja se sastoji od šupljina različitih oblika i veličina (vezikula, tubula i cisterni), okruženih membranom 2. Novi rječnik strane riječi. autor EdwART, 2009 … Rječnik stranih riječi ruskog jezika

    - (endoplazmatski retikulum), stanični organel; sustav tubula, vezikula i cisterni omeđenih membranama. Smješten u citoplazmi stanice. Sudjeluje u metaboličkim procesima, osiguravajući transport iz okoliša u citoplazmu i... ... Prirodna znanost. enciklopedijski rječnik

    endoplazmatski retikulum- vidi endoplazmatski retikulum... Anatomija i morfologija biljaka

Što je zajedničko truloj jabuci i punoglavcu? Proces truljenja ploda i proces pretvaranja punoglavca u žabu povezuje se s istom pojavom – autolizom. Njime upravljaju jedinstvene stanične strukture – lizosomi. Sićušni lizosomi veličine od 0,2 do 0,4 mikrona uništavaju ne samo druge organele, već čak i čitava tkiva i organe. Sadrže od 40 do 60 različitih enzima za lizu, pod čijim se utjecajem tkiva doslovno tope pred našim očima. U našoj lekciji naučit ćete o strukturi i funkcijama naših unutarnjih biokemijskih laboratorija: lizosoma, Golgijevog aparata i endoplazmatskog retikuluma. Također ćemo govoriti o staničnoj inkluziji - posebnoj vrsti staničnih struktura.

Tema: Osnove citologije

Lekcija: Građa stanice. Endoplazmatski retikulum. Golgijev kompleks.

Lizosomi. Stanične inkluzije

Nastavljamo proučavati stanične organele.

Sve organele se dijele na membrana I nemembranski.

Nemembranski Ispitali smo organele u prethodnoj lekciji; prisjetite se da one uključuju ribosome, stanično središte i organele kretanja.

Među membrana razlikuju se organele jednostruka membrana I dvostruka membrana.

U ovom dijelu tečaja ćemo pogledati jednostruka membrana organoidi: endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat I lizosomi.

Osim toga, razmotrit ćemo uključenje, Ubrajanje- nepostojane stanične tvorevine koje se pojavljuju i nestaju tijekom života stanice.

Endoplazmatski retikulum

Jedno od najvažnijih otkrića napravljenih pomoću elektronskog mikroskopa bilo je otkriće složenog membranskog sustava koji prožima citoplazmu svih eukariotskih stanica. Ova mreža membrana kasnije je nazvana ER (endoplazmatski retikulum) (slika 1) ili ER (endoplazmatski retikulum). ER je sustav cijevi i šupljina koje prodiru kroz citoplazmu stanice.

Riža. 1. Endoplazmatski retikulum

S lijeve strane - među ostalim organelima stanica. S desne strane - posebno istaknuto

EPS membrane(slika 2) imaju istu strukturu kao stanična ili plazma membrana (plazmalema). ER zauzima do 50% volumena stanice. Nigdje se ne prekida i ne otvara u citoplazmu.

razlikovati glatki EPS I hrapav, ili granulirani EPS(slika 2). Na unutarnjim membranama grubi XPS Ribosomi su smješteni - tu se odvija sinteza proteina.

Riža. 2. Vrste EPS-a

Grubi ER (lijevo) nosi ribosome na svojim membranama i odgovoran je za sintezu proteina u stanici. Smooth ER (desno) ne sadrži ribosome i odgovoran je za sintezu ugljikohidrata i lipida.

Na površini glatki EPS(slika 2) dolazi do sinteze ugljikohidrata i lipida. Tvari sintetizirane na EPS membranama prenose se u tubule i zatim transportiraju do svojih odredišta, gdje se talože ili koriste u biokemijskim procesima.

Grubi ER se bolje razvija u stanicama koje sintetiziraju proteine ​​za potrebe tijela, na primjer, proteinske hormone ljudskog endokrinog sustava. A glatka ER je u onim stanicama koje sintetiziraju šećere i lipide.

Ioni kalcija nakupljaju se u glatkom ER-u (važan za regulaciju svih funkcija stanica i cijelog organizma).

Struktura danas poznata kao kompleks ili Golgijev aparat (AG)(Sl. 3), prvi je otkrio 1898. talijanski znanstvenik Camillo Golgi ().

Mnogo kasnije bilo je moguće detaljno proučiti strukturu Golgijevog kompleksa pomoću elektronskog mikroskopa. Ova se struktura nalazi u gotovo svim eukariotskim stanicama, a hrpa je spljoštenih membranskih vrećica, tzv. spremnici, te pripadajući sustav mjehurića tzv Golgijevi mjehurići.

Riža. 3. Golgijev kompleks

S lijeve strane - u ćeliji, među ostalim organelama.

Desno je Golgijev kompleks s membranskim vezikulama koje se odvajaju od njega.

Tvari koje sintetizira stanica, tj. proteini, ugljikohidrati, lipidi, nakupljaju se u unutarstaničnim cisternama.

U istim spremnicima, tvari koje dolaze iz EPS, prolaze dalje biokemijske transformacije, pakiraju se u membranske vezikule te se dostavljaju na ona mjesta u ćeliji gdje su potrebni. Oni sudjeluju u dovršavanju stanična membrana ili se istakni ( se izlučuju) iz ćelije.

Golgijev kompleks građen od membrana i smješten uz EPS, ali ne komunicira s njegovim kanalima.

Sve tvari sintetizirane u EPS membrane(Sl. 2), prenose se na Golgijev kompleks V membranske vezikule, koji pupaju iz ER-a i zatim se stapaju s Golgijevim kompleksom, gdje prolaze daljnje promjene.

Jedna od funkcija Golgijev kompleks- montaža membrana. Tvari koje čine membrane - proteini i lipidi, kao što već znate - ulaze u Golgijev kompleks iz hitne pomoći.

U šupljinama kompleksa skupljaju se dijelovi membrane iz kojih se formiraju posebne membranske vezikule (slika 4); kreću se kroz citoplazmu do onih mjesta gdje je potrebno dovršenje membrane.

Riža. 4. Sinteza membrana u stanici pomoću Golgijevog kompleksa (vidi video)

Golgijev kompleks sintetizira gotovo sve polisaharide potrebne za izgradnju stanične stijenke stanica biljaka i gljiva. Ovdje se pakiraju u membranske vezikule, isporučuju do stanične stijenke i stapaju se s njom.

Dakle, glavne funkcije Golgijevog kompleksa (aparata) su kemijska transformacija tvari sintetiziranih u EPS-u, sinteza polisaharida, pakiranje i transport organskih tvari u stanici te stvaranje lizosoma.

Lizosomi(Sl. 5) nalaze se u većini eukariotskih organizama, no posebno ih je mnogo u stanicama koje su sposobne fagocitoza. One su jednomembranske vrećice ispunjene hidrolitičkim ili probavnim enzimima kao što su lipaze, proteaze i nukleaze, tj. enzima koji razgrađuju masti, proteine ​​i nukleinske kiseline.

Riža. 5. Lizosom – membranska vezikula koja sadrži hidrolitičke enzime

Sadržaj lizosoma je kiseo – njihovi enzimi imaju nizak pH optimum. Membrane lizosoma izoliraju hidrolitičke enzime, sprječavajući ih da unište ostale stanične komponente. U životinjskim stanicama lizosomi su okruglog oblika, promjer im je od 0,2 do 0,4 mikrona.

U biljnim stanicama funkciju lizosoma obavljaju velike vakuole. U nekim biljnim stanicama, posebno onima koje umiru, možete vidjeti mala tijela koja podsjećaju na lizosome.

Nakupljanje tvari koje stanica taloži, koristi za svoje potrebe ili pohranjuje za oslobađanje van naziva se stanične inkluzije.

Među njima škrobna zrna(rezervni ugljikohidrat biljnog podrijetla) odn glikogen(rezervni ugljikohidrati životinjskog porijekla), kapljice masti, i proteinske granule.

Ovi rezervni hranjivim tvarima nalaze se slobodno u citoplazmi i nisu od nje odvojeni membranom.

EPS funkcije

Jedna od najvažnijih funkcija EPS-a je sinteza lipida. Stoga je EPS obično prisutan u onim stanicama u kojima se taj proces intenzivno odvija.

Kako se odvija sinteza lipida? U životinjskim stanicama lipidi se sintetiziraju iz masnih kiselina i glicerola, koji dolaze iz hrane (u biljnim stanicama se sintetiziraju iz glukoze). Lipidi sintetizirani u ER-u prenose se u Golgijev kompleks, gdje "sazrijevaju".

EPS je prisutan u stanicama kore nadbubrežne žlijezde i u spolnim žlijezdama, budući da se ovdje sintetiziraju steroidi, a steroidi su lipidni hormoni. Steroidi uključuju muški hormon testosteron, i ženski hormon estradiol

Druga funkcija EPS-a je sudjelovanje u procesima detoksikacija. U stanicama jetre, grubi i glatki EPS uključeni su u procese neutralizacije štetnih tvari koje ulaze u tijelo. EPS uklanja otrove iz našeg tijela.

Mišićne stanice sadrže posebne oblike EPS-a - sarkoplazmatski retikulum. Sarkoplazmatski retikulum je jedan od tipova endoplazmatskog retikuluma koji je prisutan u poprečno-prugastom mišićnom tkivu. Njegova glavna funkcija je skladištenje iona kalcija i njihovo uvođenje u sarkoplazmu – okruženje miofibrila.

Sekretorna funkcija Golgijevog kompleksa

Funkcija Golgijevog kompleksa je transport i kemijska modifikacija tvari. To je posebno vidljivo u sekretornim stanicama.

Primjer su stanice gušterače koje sintetiziraju enzime pankreasnog soka, koji zatim izlazi u kanal žlijezde, koji se otvara u dvanaesnik.

Početni supstrat za enzime su proteini koji ulaze u Golgijev kompleks iz ER. Ovdje se s njima događaju biokemijske transformacije, oni se koncentriraju, pakiraju u membranske vezikule i prelaze na plazma membranu sekretorne stanice. Zatim se oslobađaju kroz egzocitozu.

Enzimi gušterače luče se u neaktivnom obliku kako ne bi uništili stanicu u kojoj su proizvedeni. Neaktivni oblik enzima naziva se proenzim ili enzimogen. Na primjer, enzim tripsin nastaje u neaktivnom obliku kao tripsinogen u gušterači i prelazi u svoj aktivni oblik - tripsin u crijevima.

Golgijev kompleks također sintetizira važan glikoprotein - mucin. Mucin sintetiziraju vrčaste stanice epitela, sluznice probavnog i respiratornog trakta. Mucin služi kao barijera koja štiti epitelne stanice koje se nalaze ispod od raznih oštećenja, prvenstveno mehaničkih.

U gastrointestinalni trakt ova sluz štiti nježnu površinu epitelnih stanica od djelovanja grubog bolusa hrane. U dišnom i gastrointestinalnom traktu mucin štiti naše tijelo od prodiranja patogena - bakterija i virusa.

U stanicama vrha korijena biljaka Golgijev kompleks izlučuje mukopolisaharidnu sluz koja olakšava kretanje korijena u tlu.

U žlijezdama na listovima kukcoždera, rosike i maslaca (slika 6) Golgijev aparat proizvodi ljepljivu sluz i enzime pomoću kojih te biljke hvataju i probavljaju plijen.

Riža. 6. Ljepljivi listovi kukcoždera

U biljnim stanicama Golgijev kompleks također sudjeluje u stvaranju smola, guma i voskova.

Autoliza

Autoliza je samouništenje stanica koje nastaju oslobađanjem sadržaja lizosomi unutar ćelije.

Zbog toga se lizosomi u šali nazivaju "instrumentima samoubojstva". Autoliza je normalna pojava ontogeneze, može se proširiti kako na pojedine stanice tako i na cijelo tkivo ili organ, kao što se događa tijekom resorpcije repa punoglavca tijekom metamorfoze, tj. kada se punoglavac pretvara u žabu (slika 7).

Riža. 7. Resorpcija žabljeg repa uslijed autolize tijekom ontogeneze

Autoliza se događa u mišićnom tkivu koje dugo miruje.

Osim toga, uočena je autoliza u stanicama nakon smrti, pa biste mogli vidjeti kako se hrana sama od sebe kvari ako nije bila zamrznuta.

Tako smo ispitali glavne jednomembranske organele stanice: ER, Golgijev kompleks i lizosome te utvrdili njihovu ulogu u vitalnim procesima pojedine stanice i organizma u cjelini. Utvrđena je veza između sinteze tvari u ER-u, njihovog transporta u membranskim vezikulama do Golgijevog kompleksa, "sazrijevanja" tvari u Golgijevom kompleksu i njihovog oslobađanja iz stanice pomoću membranskih vezikula, uključujući lizosome. Razgovarali smo i o inkluzijama - nestabilnim staničnim strukturama koje su nakupine organskih tvari (škroba, glikogena, kapljica ulja ili proteinskih granula). Iz primjera navedenih u tekstu možemo zaključiti da se vitalni procesi koji se odvijaju na staničnoj razini odražavaju na funkcioniranje cijelog organizma (sinteza hormona, autoliza, nakupljanje hranjivih tvari).

Domaća zadaća

1. Što su organele? Po čemu se organele razlikuju od staničnih inkluzija?

2. Koje skupine organela postoje u životinjskim i biljnim stanicama?

3. Koje se organele klasificiraju kao jednomembranske?

4. Koje funkcije EPS obavlja u stanicama živih organizama? Koje vrste EPS-a postoje? s čime je ovo povezano?

5. Što je Golgijev kompleks (aparat)? Od čega se sastoji? Koje su njegove funkcije u stanici?

6. Što su lizosomi? Za što su oni potrebni? U kojim stanicama našeg tijela one aktivno djeluju?

7. Kako su ER, Golgijev kompleks i lizosomi međusobno povezani?

8. Što je autoliza? Kada i gdje se to događa?

9. Razgovarajte s prijateljima o fenomenu autolize. Kako je to biološki značaj u ontogenezi?

2. YouTube ().

3. Biologija 11.r. Opća biologija. Razina profila / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin i drugi - 5. izd., stereotip. - Droplja, 2010. - 388 str.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologija 10-11 razreda. Opća biologija. Osnovna razina. - 6. izd., dod. - Droplja, 2010. - 384 str.

Struktura stanice. Endoplazmatski retikulum


1. Zašto je Golgijev kompleks dobro razvijen u stanicama endokrinih žlijezda?
2. Kojim stanicama nedostaje najviše organela?
3. Što su stanične inkluzije?

Endoplazmatski retikulum (ER).

Endoplazmatski retikulum ili endoplazmatski retikulum sustav je cijevi i šupljina koje prodiru citoplazma Stanice. ER se sastoji od membrane koja ima istu strukturu kao plazma membrana. Cjevčice i šupljine EPS-a mogu zauzimati i do 50% volumena stanice i nigdje se ne kidaju niti otvaraju u citoplazmu (slika 31.). Postoji glatki i hrapavi (zrnati) EPS. Grubi ER sadrži mnogo ribosoma. Tu se sintetizira većina proteina. Na površini glatkog EPS-a sintetiziraju se ugljikohidrati i lipidi. Tvari sintetizirane na EPS membranama prenose se unutar cijevi retikuluma i transportiraju kroz njih do mjesta nakupljanja ili upotrebe u biokemijskim reakcijama. Hrapav neto bolje razvijen u onim stanicama koje sintetiziraju bjelančevine za potrebe cijelog tijela (na primjer, proteinske hormone), a glatke - u onim stanicama koje sintetiziraju, na primjer, šećere i lipidi. Osim toga, u glatkom ER-u nakupljaju se ioni kalcija - važni regulatori svih funkcija stanica i cijelog organizma.

Golgijev kompleks (aparat).

Sustav unutarstaničnih cisterni u kojima se nakupljaju tvari koje sintetizira stanica naziva se Golgijev kompleks (aparat). Ovdje te tvari prolaze kroz daljnje biokemijske transformacije, pakiraju se u membranske vezikule i transportiraju do onih mjesta u citoplazmi gdje su potrebne, ili se transportiraju do stanična membrana i ići dalje (slika 32). Golgijev kompleks je građen od membrana i nalazi se uz ER, ali ne komunicira s njegovim kanalima. Stoga se sve tvari sintetizirane na membranama EPS-a prenose u Golgijev kompleks unutar membranskih vezikula koje pupaju iz EPS-a i zatim se spajaju s Golgijevim kompleksom. Druga važna funkcija Golgijevog kompleksa je sastavljanje staničnih membrana. Tvari koje čine membrane (proteini, lipidi) ulaze u Golgijev kompleks iz ER-a; u šupljinama Golgijevog kompleksa sklapaju se dijelovi membrana od kojih nastaju posebne membranske vezikule. Oni se kreću kroz citoplazmu do onih mjesta u stanici gdje se trebaju dovršiti membrana.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologija 10. razred
Dostavili čitatelji s web stranice

Sadržaj lekcije bilješke o lekcijama i pomoćni okvir prezentacija lekcija metode ubrzanja i interaktivne tehnologije zatvorene vježbe (samo za učitelja) ocjenjivanje Praksa zadaci i vježbe, samotestiranje, radionice, laboratoriji, slučajevi razina težine zadataka: normalna, visoka, domaća olimpijada Ilustracije ilustracije: videoisječci, audio zapisi, fotografije, grafikoni, tablice, stripovi, multimedijalni sažeci, savjeti za znatiželjne, varalice, humor, parabole, vicevi, izreke, križaljke, citati Dodaci vanjsko neovisno testiranje (ETT) udžbenici osnovni i dodatni tematski praznici, slogani članci nacionalna obilježja rječnik pojmova ostalo Samo za učitelje

Stanice, koje su razgranati sustav spljoštenih šupljina, vezikula i tubula okruženih membranom.

Shematski prikaz stanične jezgre, endoplazmatskog retikuluma i Golgijevog kompleksa.
(1) Stanična jezgra.
(2) Pore jezgrene membrane.
(3) Granularni endoplazmatski retikulum.
(4) Agranularni endoplazmatski retikulum.
(5) Ribosomi na površini zrnatog endoplazmatskog retikuluma.
(6) Makromolekule
(7) Transportne vezikule.
(8) Golgijev kompleks.
(9) Cis-Golgi
(10) Trans-Golgi
(11) Golgijeve cisterne

Povijest otkrića

Endoplazmatski retikulum prvi je otkrio američki znanstvenik K. Porter 1945. godine pomoću elektronske mikroskopije.

Struktura

Endoplazmatski retikulum sastoji se od razgranate mreže cjevčica i džepova okruženih membranom. Površina membrana endoplazmatskog retikuluma čini više od polovice ukupne površine svih staničnih membrana.

ER membrana je morfološki identična membrani stanične jezgre i s njom je sastavni dio. Dakle, šupljine endoplazmatskog retikuluma otvaraju se u intermembransku šupljinu jezgrine ovojnice. EPS membrane omogućuju aktivan transport niza elemenata protiv koncentracijskog gradijenta. Filamenti koji tvore endoplazmatski retikulum su promjera 0,05-0,1 μm (ponekad i do 0,3 μm), debljina dvoslojnih membrana koje tvore stijenku tubula je oko 50 angstrema (5 nm, 0,005 μm). Ove strukture sadrže nezasićene fosfolipide, kao i nešto kolesterola i sfingolipida. Sadrže i proteine.

Epruvete promjera 0,1-0,3 mikrona ispunjene su homogenim sadržajem. Njihova je funkcija komunikacija između sadržaja EPS vezikula, vanjskog okoliša i stanične jezgre.

Endoplazmatski retikulum nije stabilna struktura i podložan je čestim promjenama.

Postoje dvije vrste EPR:

  • granularni endoplazmatski retikulum;
  • agranularni (glatki) endoplazmatski retikulum.

Na površini granularnog endoplazmatskog retikuluma nalazi se veliki broj ribosoma kojih nema na površini agranularnog ER.

Granularni i agranularni endoplazmatski retikulum obavljaju različite funkcije u stanici.

Funkcije endoplazmatskog retikuluma

Uz sudjelovanje endoplazmatskog retikuluma dolazi do translacije i transporta proteina, sinteze i transporta lipida i steroida. EPS također karakterizira nakupljanje produkata sinteze. Endoplazmatski retikulum također sudjeluje u stvaranju nove nuklearne membrane (na primjer, nakon mitoze). Endoplazmatski retikulum sadrži intracelularnu zalihu kalcija, koji je posebno posrednik kontrakcije mišićnih stanica. U stanicama mišićnih vlakana postoji poseban oblik endoplazmatskog retikuluma - sarkoplazmatski retikulum.

Funkcije agranularnog endoplazmatskog retikuluma

Agranularni endoplazmatski retikulum uključen je u mnoge metaboličke procese. Također, agranularni endoplazmatski retikulum ima važnu ulogu u metabolizmu ugljikohidrata, neutralizaciji otrova i skladištenju kalcija. Enzimi agranularnog endoplazmatskog retikuluma sudjeluju u sintezi raznih lipida i fosfolipida, masnih kiselina i steroida. Konkretno, u tom pogledu, agranularni endoplazmatski retikulum prevladava u stanicama nadbubrežnih žlijezda i jetre.

Sinteza hormona

Hormoni koji nastaju u agranularnom ER uključuju, na primjer, spolne hormone kralježnjaka i steroidne hormone nadbubrežnih žlijezda. Stanice testisa i jajnika, odgovorne za sintezu hormona, sadrže veliku količinu agranularnog endoplazmatskog retikuluma.

Akumulacija i pretvorba ugljikohidrata

Ugljikohidrati u tijelu pohranjuju se u jetri u obliku glikogena. Putem glikolize, glikogen se pretvara u glukozu u jetri, što je ključni proces u održavanju razine glukoze u krvi. Jedan od enzima agranularnog EPS-a odcjepljuje fosfoskupinu od prvog produkta glikolize, glukoza-6-fosfata, dopuštajući tako glukozi da napusti stanicu i poveća razinu šećera u krvi.

Neutralizacija otrova

Glatki endoplazmatski retikulum jetrenih stanica aktivno sudjeluje u neutralizaciji svih vrsta otrova. Glatki ER enzimi vežu hidrofilne radikale na molekule otrovnih tvari, čime se povećava topljivost otrovnih tvari u krvi i urinu te se brže eliminiraju iz organizma. U slučaju kontinuiranog uzimanja otrova, lijekova ili alkohola, stvara se veća količina agranularnog ESR-a, što povećava dozu aktivne tvari potrebnu za postizanje prethodnog učinka.

Uloga EPS-a kao depoa kalcija

Koncentracija kalcijevih iona u EPS može doseći 10-3 mol, dok je u citosolu oko 10-7 mol (u mirovanju). Pod utjecajem inozitol trifosfata i nekih drugih podražaja, kalcij se oslobađa iz EPS-a olakšanom difuzijom. Povrat kalcija u EPS osigurava se aktivnim transportom. U ovom slučaju, EPS membrana osigurava aktivan transport kalcijevih iona protiv gradijenata koncentracije velikih reda. I unos i oslobađanje iona kalcija u EPS-u usko su povezani s fiziološkim uvjetima.

Koncentracija kalcijevih iona u citosolu utječe na mnoge unutarstanične i međustanične procese, kao što su aktivacija ili inaktivacija enzima, ekspresija gena, sinaptička plastičnost neurona, kontrakcija mišićnih stanica i otpuštanje antitijela iz stanica imunološkog sustava.

Sarkoplazmatski retikulum

Poseban oblik agranularnog endoplazmatskog retikuluma, sarkoplazmatski retikulum, je ER u mišićnim stanicama u kojem se ioni kalcija aktivno pumpaju iz citoplazme u ER šupljinu protiv koncentracijskog gradijenta u nepobuđenom stanju stanice i otpuštaju u citoplazmu kako bi započeli kontrakciju. .

Funkcije granularnog endoplazmatskog retikuluma

Granularni endoplazmatski retikulum ima dvije funkcije: sintezu proteina i proizvodnju membrane.

Sinteza proteina

Proteini koje proizvodi stanica sintetiziraju se na površini ribosoma, koji se mogu pričvrstiti na površinu ER. Nastali polipeptidni lanci se smještaju u šupljine granularnog endoplazmatskog retikuluma (gdje ulaze i polipeptidni lanci sintetizirani u citosolu), gdje se naknadno podrezuju i presavijaju na pravilan način. Dakle, linearne sekvence aminokiselina dobivaju potrebnu trodimenzionalnu strukturu nakon translokacije u endoplazmatski retikulum, nakon čega se ponovno transportiraju u citosol.

Membranska sinteza

Proizvodnjom fosfolipida, ER širi vlastitu površinu membrane, koja šalje fragmente membrane u druge dijelove membranskog sustava kroz transportne vezikule.

vidi također

  • Retikuloni su proteini endoplazmatskog retikuluma.

Zaklada Wikimedia. 2010.

  • 5. Svjetlosni mikroskop, njegove glavne karakteristike. Fazni kontrast, interferencija i ultraljubičasta mikroskopija.
  • 6. Rezolucija mikroskopa. Mogućnosti svjetlosne mikroskopije. Studija fiksnih stanica.
  • 7. Metode autoradiografije, stanične kulture, diferencijalno centrifugiranje.
  • 8. Metoda elektronskog mikroskopa, raznolikost njegovih mogućnosti. Plazma membrana, značajke strukture i funkcije.
  • 9. Površinski aparat stanice.
  • 11. Stanična stijenka biljaka. Građa i funkcije - stanične stijenke biljaka, životinja i prokariota, usporedba.
  • 13. Organele citoplazme. Membranski organeli, njihove opće karakteristike i podjela.
  • 14. Eps je zrnast i gladak. Struktura i značajke funkcioniranja u stanicama iste vrste.
  • 15. Golgijev kompleks. Struktura i funkcije.
  • 16. Lizasomi, funkcionalna raznolikost, obrazovanje.
  • 17. Vakularni aparat biljnih stanica, sastavni dijelovi i organizacijske značajke.
  • 18. Mitohondriji. Građa i funkcije staničnih mitohondrija.
  • 19. Funkcije staničnih mitohondrija. ATP i njegova uloga u stanici.
  • 20. Kloroplasti, ultrastruktura, funkcije u vezi s procesom fotosinteze.
  • 21. Raznolikost plastida, mogući načini njihove međusobne pretvorbe.
  • 23. Citoskelet. Građa, funkcije, značajke organizacije u vezi sa staničnim ciklusom.
  • 24. Uloga imunocitokemijske metode u proučavanju citoskeleta. Značajke organizacije citoskeleta u mišićnim stanicama.
  • 25. Jezgra u biljnim i životinjskim stanicama, građa, funkcije, odnos jezgre i citoplazme.
  • 26. Prostorna organizacija intrafaznih kromosoma unutar jezgre, eukromatin, heterokromatin.
  • 27. Kemijski sastav kromosoma: DNA i proteini.
  • 28. Jedinstvene i ponavljajuće sekvence DNA.
  • 29. Kromosomski proteini histoni, nehistonski proteini; njihovu ulogu u kromatinu i kromosomima.
  • 30. Vrste RNA, njihove funkcije i nastanak u vezi s aktivnošću kromatina. Središnja dogma stanične biologije: DNA-RNA-protein. Uloga komponenti u njegovoj provedbi.
  • 32. Mitotski kromosomi. Morfološka organizacija i funkcije. Kariotip (na primjeru osobe).
  • 33. Razmnožavanje kromosoma u pro- i eukariota, odnos sa staničnim ciklusom.
  • 34. Politenski i kromosomi tipa lampbrush. Građa, funkcije, razlika od metafaznih kromosoma.
  • 36. Jezgrica
  • 37. Građa jezgrene ovojnice, funkcije, uloga jezgre u interakciji s citoplazmom.
  • 38. Stanični ciklus, periode i faze
  • 39. Mitoza kao glavni tip diobe Otvorena i zatvorena mitoza.
  • 39. Stadiji mitoze.
  • 40. Mitoza, zajedničke značajke i razlike u mitozi kod biljaka i životinja:
  • 41. Značenje mejoze, karakteristike faza, razlika od mitoze.
  • 14. Eps je zrnast i gladak. Struktura i značajke funkcioniranja u stanicama iste vrste.

    Endoplazmatski retikulum (ER) je sustav međusobno povezanih ili odvojenih tubularnih kanala i spljoštenih cisterni smještenih u cijeloj citoplazmi stanice. Omeđeni su membranama (membranskim organelima). Ponekad spremnici imaju proširenja u obliku mjehurića. ER kanali se mogu spojiti na površinske ili nuklearne membrane i kontaktirati Golgijev kompleks.

    U ovom sustavu razlikujemo glatki i hrapavi (granularni) EPS.

    Grubi EPS. Ribosomi su smješteni na kanalima hrapavog ER u obliku polisoma. Ovdje dolazi do sinteze proteina, koje uglavnom proizvodi stanica za izvoz (uklanjanje iz stanice), na primjer, izlučevine žljezdanih stanica. Ovdje također dolazi do stvaranja lipida i proteina citoplazmatske membrane i njihovog sklapanja. Gusto zbijene cisterne i kanali zrnatog EPS-a tvore slojevitu strukturu, gdje se najaktivnije odvija sinteza proteina. Ovo mjesto se zove ergastoplazma.

    Glatki EPS. Na glatkim ER membranama nema ribosoma. Ovdje se odvija sinteza masti i sličnih tvari (na primjer, steroidnih hormona), kao i ugljikohidrata. Kanali glatkog ER-a također transportiraju gotov materijal do mjesta njegovog pakiranja u granule (u područje Golgijevog kompleksa). U jetrenim stanicama glatki ER sudjeluje u razaranju i neutralizaciji niza toksičnih i ljekovitih tvari (na primjer, barbiturata). U poprečno-prugastom mišiću, tubuli i cisterne glatkog ER talože ione kalcija.

    15. Golgijev kompleks. Struktura i funkcije.

    Golgijev kompleks je membranska struktura svojstvena svakoj eukariotskoj stanici. Golgijev kompleks sastoji se od spljoštenih cisterni, obično raspoređenih u hrpe (diktiosomi). Spremnici nisu izolirani, već su međusobno povezani sustavom cijevi. Prvi spremnik iz jezgre naziva se cis-pol Golgijevog kompleksa, a posljednji, prema tome, trans-pol. Broj cisterni u različitim stanicama različitih organizama može varirati, ali općenito je struktura Golgijevog kompleksa približno ista u svih eukariota. Osobito je jako razvijen u sekretornim stanicama. Funkcije Golgijevog kompleksa su transport proteina do njihovog odredišta, kao i njihova glikozilacija, deglikozilacija i modifikacija oligosaharidnih lanaca.

    Golgijev kompleks karakterizira funkcionalna anizotropija. Novosintetizirani proteini transportiraju se iz endoplazmatskog retikuluma u cis-pol diktiosoma pomoću vezikula. Zatim se postupno kreću prema trans-polu, podvrgavajući se postupnim modifikacijama (kako se odmiču od jezgre, mijenja se sastav enzimskih sustava u spremnicima). Konačno, proteini putuju do svog konačnog odredišta u vezikulama koje pupaju iz trans pola. Golgijev kompleks osigurava transport proteina u tri odjeljka: do lizosoma (kao i središnje vakuole biljne stanice i kontraktilne vakuole protozoa), do stanične membrane i u međustanični prostor. Smjer prijenosa proteina određen je posebnim glikozidnim oznakama. Na primjer, marker lizosomskih enzima je manoza-6-fosfat. Sazrijevanje i transport mitohondrijskih, nuklearnih i kloroplastnih proteina odvija se bez sudjelovanja Golgijevog kompleksa: sintetiziraju ih slobodni ribosomi, a zatim ulaze izravno u citosol. Važna značajka Golgijev kompleks - sinteza i modifikacija ugljikohidratne komponente glikoproteina, proteoglikana i glikolipida. Također sintetizira mnoge polisaharide, poput hemiceluloze i pektina u biljkama. Cisterne Golgijevog kompleksa sadrže čitav niz različitih glikoziltransferaza i glikozidaza. Također sadrže sulfatizaciju ostataka ugljikohidrata.