Эндоплазматическая сеть (ЭПС) = Эндоплазматический ретикулум (ЭПР)

ЭПС – мембранное образование, которое по внешнему виду напоминает лабиринт, пронизывающий примерно половину пространства клетки. Эндоплазматическая сеть состоит из мембраны, эта сеть оплетает ядро и располагается дальше в цитоплазме, однако ретикулум замкнут из выходов в саму цитозоль не имеет.

Эндоплазматическая сеть есть двух видов: гладкая и шероховатая, она же гранулярная. На поверхностях ЭПС идет синтез двух вещей: белки и углеводы с липидами на пару. На поверхности шероховатой ЭПС синтезируются белки. Как было описано ранее, этим занимаются рибосомы, которых здесь множество. А на гладкой ЭПС – углеводы и липиды. Для того чтобы не путать попробуйте придумать ассоциации. Мне помогает вот что: липиды и углеводы – источники энергии в клетке и организме в целом. Мы их потребляем в пищу, они проходят по множеству трубок: пищевод, толстый и тонкий кишечник.


тественно, эти структуры не абсолютно гладкие, у тонкого кишечника внутренняя поверхность выстлана ресничками, а у толстого есть гаустры, но сама ассоциации трубки, источников энергии (углеводов и липидов) и гладкости помогают мне запомнить. Шероховатая ЭПС ассоциируется у меня с наждачной бумагой, на которой задерживаются частицы чего-либо. Такая бумага, в моем восприятии, усеяна множеством шариков, которые и являются рибосомами, синтезирующими белки.

Конечно, клетка, специализирующаяся на синтезе белков будет иметь преимущественно гранулярную ЭПС, а клетка, синтезирующая углеводы и липиды, будет хорошо развитую гладкую ЭПС.

После синтеза необходимых соединений на мембранах ретикулума, вещества должны попасть к местам своего использования клеткой. Не случайно ЭПС имеет такую лабиринтообразную структуру. Это как метро: с мембран = станций метро соединения = пассажиры заходят в вагоны=трубочки ЭПС и отправляются тука, куда им нужно. Люди – по делам, а липиды, углеводы и белки – на биохимические реакции или для сохранения как ресурса.

Аппарат Гольджи = комплекс Гольджи

Аппарат Гольджи обязан своему открытию и названию итальянскому гистологу Камилло Гольджи. Этот человек первым открыл уникальное окрашивание препаратов нервной ткани, что внесло большой вклад в развитие гистологии и физиологии 19-20 века. Камилло Гольджи в 1906 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.


Аппарат Гольджи представляет из себя систему цистерн, предназначенных для хранения веществ клеткой. Это как большая логистическая система. В цистернах аппарата Гольджи соединения могут быть подвержены модификации, упаковке в мембранные пузырьки, а затем транспорту в этих пузырьках в пункты назначения в цитоплазме или отбраковке, то есть выводу за пределы клетки.

Вполне логично разместить такой органоид клетки рядом с ЭПС, ведь ретикулум занимается синтезом, а аппарат Гольджи – транспортом и упаковкой. Так как Эндоплазматическая сеть – структура замкнутая, то для попадания соединений в аппарат Гольджи используются мембранные пузырьки. Они отшнуровываются от ЭПС, а оптом сливаются с комплексом Гольджи.

Так как в аппарат Гольджи поступают липиды, которые здесь же накапливаются, то эта структура занимается и «ремонтом клетки». Внутри комплекса Гольджи собирается участок мембраны, которые заключается в мембранный пузырек, а потом кусочек мембраны замещает поврежденный фрагмент.

Еще аппарат Гольджи производит лизосомы – мембранные пузырьки с ферментами. Речь об этих структурах пойдет дальше.

Лизосомы

Лизосомы представляют из себя не просто мембранные пузырьки, они наполнены пищеварительными ферментами, способными расщепить сложные соединения до более простых, подходящих клетке.


При описании клеточной мембраны упоминалось, что она пластична, в связи с этим способная к фаго-, пино — и экзоцитозу. Когда твердая частица захватывается клеткой, то частица обволакивается мембраной, получается фагосома. Если эта частица вводится в клетку для питания, то фагосома сливается с лизосомой, а ферменты лизосомы расщепляют содержимое пузырька. До слияния фагосомы и лизосомы ферменты внутри лизосомы неактивны, ведь если бы они находились в активированном состоянии, то они бы переварили и мембрану лизосомы.

Как уже говорилось ранее, лизосомы формируются в аппарате Гольджи.

Клеточные включения

Клеточные включения не являются органоидами, они используются органоидами для процессов жизнедеятельности. Это просто какие-либо частички на периферии клетки, в ее цитоплазме. Часто это зерна гликогена (у животных) и крахмала (у растений), ведь в виде этих соединений запасается энергия. Также клеточные включения могут быть белками и каплями жира.

Источник: spadilo.ru

Строение комплекса Гольджи

В пластинчатом комплексе (аппарат Гольджи) имеется три части:

  • Цис-цистерна — находится вблизи ядра, постоянно взаимодействует с гранулярной эндоплазматической сетью;
  • медиал-цистерна или промежуточная часть;
  • транс-цистерна — отдаленная от ядра, дает трубчатые разветвления, формируя транс-сеть Гольджи.
iv>

Пластинчатый комплекс в клетках разной природы и даже на различных этапах дифференцировки одной клетки, иногда имеет отличительные черты в строении.

Строение аппарата Гольджи
Строение аппарата Гольджи

Характерные признаки аппарата Гольджи

Имеет вид стопки, которая состоит от трех до восьми цистерн, толщиной около 25 нм, они уплощены в центральной части и расширяются в направлении к периферии, напоминают стопку перевернутых тарелок. Поверхности цистерн примыкают друг к другу очень плотно. От периферической части отпочковываются небольшие мембранные пузырьки.

Клетки человека имеют одну, реже пару стопок, а клетки растений могут содержать несколько таких образований. Совокупность цистерн (одна стопка) совместно с окружающими ее пузырьками называется диктиосомой. Несколько диктиосом могут связываться между собой, формируя сеть.


Полярность – наличие цис-стороны, направленной к ЭПС и ядру, где происходит слияние везикул, и транс-стороны, устремленной к клеточной оболочке (это особенность хорошо прослеживается в клетках секретирующих органов).

Асимметричность – сторона расположенная ближе к ядру клетки (проксимальный полюс) вмещает «незрелые» белки, к ней постоянно присоединяются везикулы, отсоединившиеся от ЭПС, транс-сторона (дистальный, зрелый полюс) содержит уже модифицированные белки.

При разрушении чужеродными агентами пластинчатого комплекса, происходит разделение аппарата Гольджи на отдельные части, но его основные функции при этом сохраняются. После возобновления системы микротрубочек, которые были хаотично разбросаны в цитоплазме, части аппарата собираются, и снова превращаются в нормально функционирующий пластинчатый комплекс. Физиологическое разделение происходит и в обычных условиях жизнедеятельности клеток, во время непрямого деления.

ЭПС и комплекс Гольджи

ЭПС – это часть комплекса Гольджи? 

Однозначно нет. Эндоплазматическая сеть – это самостоятельная мембранная органелла, которая построена из системы замкнутых канальцев, цистерн, сформированных непрерывной мембраной. Основная функция – синтез белков, с помощью рибосом, размещенных на поверхности гранулярной ЭПС.

Существует ряд сходных признаков между ЭПС и аппаратом Гольджи:

>
  • Это внутриклеточные образования, отграниченные от цитоплазмы мембраной;
  • отделяют мембранные пузырьки, которые наполнены органическими продуктами синтеза;
  • вместе формируют единую синтезирующую систему;
  • в секретирующих клетках имеют наибольшие размеры и высокий уровень развития.

Чем образованы стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи?

Стенки ЭПС и аппарата Гольджи представлены в виде однослойной мембраны. Эти органеллы вместе с лизосомами, пероксисомами и митохондриями объединены в группу мембранных органоидов.

Что происходит в комплексе Гольджи с гормонами и ферментами?

За синтез гормонов отвечает эндоплазматическая сеть, на поверхности ее мембраны идет производство гормональных веществ. В комплекс Гольджи поступают синтезированные гормоны, здесь они накапливаются, затем идет переработка и выведение их наружу. Поэтому в клетках эндокринных органов встречаются комплексы больших размеров (до 10 мкм).

Функции комплекса Гольджи

Протеолиз белковых веществ, что приводит к активации белков, так проинсулин переходит в инсулин.

Обеспечивает транспорт из клетки продуктов синтеза ЭПС.

Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют транспортным аппаратом клетки.


Синтез полисахаридов, таких как пектин, гемицеллюлоза, которые входят в состав мембран растительных клеток, образование гликозаминогликанов, одного из составляющих межклеточной жидкости.

В цистернах пластинчатого комплекса идет созревание белковых веществ, необходимых для секреции, трансмембранных протеинов клеточной мембраны, ферментов лизосом и др. В процессе созревания белки постепенно перемещаются по отделам органоида, в которых завершается их формирование и происходит гликозилирование и фосфорилирование.

Формирование липоптротеидных веществ. Синтез и накопление слизистых веществ (муцина). Образование гликолипидов, которые входят в состав мембранного гликокаликса.

Передает белки в трех направлениях: к лизосомам (перенос контролируется ферментом – маннозой- 6-фосфат), к мембранам или внутриклеточной среде, и к межклеточному пространству.

Вместе с зернистой ЭПС образует лизосомы, путем слияния отпочковавшихся везикул с автолитическими ферментами.

Экзоцитозный перенос – везикула, подойдя к мембране, встраивается в нее и оставляет свое содержимое с наружной стороны клетки.

Источник: animals-world.ru

Рибосомы — это уникальные природные фабрики, синтезирующие белок. Небольшие шарообразные органоиды, диаметр которых составляет 10-30 нм. Рибосомы представляют собой комплексы рибосомальной РНК с белками.


Эпс это часть комплекса гольджи

Рибосомы всех живых организмов состоят из двух субъединиц — малой субъединицы, и большой субъединицы.

Рибосомы формируются в ядрышках ядра, а затем выходят в цитоплазму, где и начинают выполнять свою главную функцию – синтез белков.

Рассмотрим процесс участия рибосом в синтезе белков.

Мы ранее говорили о том что генетический код записан на языке нуклеотидов..

В состав которых входят азотистые основания аденин, гуанин, цитозин, которые входят в состав как ДНК, так и РНК. Тимин (T) входит в состав только ДНК, а урацил встречается только в РНК.

Азотистые основания — это 4 строительных кирпичика молекулы ДНК.  

Эпс это часть комплекса гольджи

Синтез белков начинается с того что в ядре цепь ДНК расплетается с одной из её цепей происходит считывание информации (то есть ДНК выступает как матрица).

Другими словами, происходит перенос генетической информации (ее копирование) с ДНК на РНК.


Эпс это часть комплекса гольджи

Такая РНК называется матричной (или информационной) так как она несёт информацию из ядра в цитоплазму на рибосомы.

Сама матричная РНК состоит из кодонов триплетов (в последствии 1 кодон будет кодировать 1 аминокислоту). А из аминокислот как вы знаете состоят белки. И уже в цитоплазме – рибосомы, захватывают матричную РНК.

Эпс это часть комплекса гольджи

Однако сперва к матричной РНК присоединяется малая субъединица рибосомы.

Ещё одна важная молекула (транспортная РНК). Она доставляет к рибосомам аминокислоты.

Транспортная РНК выглядит в форме "клеверного листа" и содержит в своём составе тройку нуклеотидов, которую называют антикодоном.


Эпс это часть комплекса гольджи

Антикадон взаимосоответствует, то есть комплементарен кодону в матричной РНК с которым он связывается. К концу транспортной РНК присоединена соответствующая аминокислота.

Присоединяясь большая субъединица рибосомы формирует пептидильный (или П-участок) и аминоацильный (или А-участок).

Эпс это часть комплекса гольджи

Входящая в А участок вторая транспортная РНК взаимосоответствует, то есть комплементарна второму кодону. Аминокислота первой транспортной РНК переноситься на аминокислоту второй транспортной РНК.

Первая транспортная РНК уходит, и рибосома продвигается дальше до конца матричной РНК.

Эпс это часть комплекса гольджи

Таким образом происходит присоединение аминокислот, которые на поверхности рибосомы формируются в полипептидную цепочку.

Таким образом малая субъединица опознает подходящую РНК и место на ней, с которого нужно начать синтез белка. А большая субъединица, содержащая каталитический центр, присоединяется ко всей конструкции и ускоряет образование пептидной связи между растущей полипептидной цепочкой будущего белка и каждой последующей аминокислотой.

Рибосомы могут свободно перемещаться в цитоплазме. Либо прикрепляться к эндоплазматической сети.

Рассмотрим строение и функции эндоплазматической сети.

Эндоплазматическая сеть или эндоплазматический ретикулум как её ещё называют − это внутриклеточный органоид эукариотической клетки, который представляет собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

Эпс это часть комплекса гольджи

Каналы эндоплазматической сети могут пронизывать всю цитоплазму клетки. Они могут ветвиться и соединяться друг с другом, образуя транспортную систему клетки.

Структура эндоплазматической сети не является стабильной и подвержена частым изменениям.

Мембрана эндоплазматической сети морфологически идентична оболочке клеточного ядра и составляет с ней одно целое. Таким образом, её полости открываются в межмембранную полость ядерной оболочки.

Выделяют два вида эндоплазматической сети.

Часть мембран сети покрыта рибосомами – эту часть эндоплазматической сети называют шероховатой (гранулярной).

На шероховатой эндоплазматической сети происходит синтез белков в рибосомах.

Другая часть эндоплазматической сети называется гладкой (агранулярной). Она выполняет транспортную функцию белков.

Посмотрим, как это происходит.

Синтезированный рибосомами белок подходит к мембране эндоплазматической сети в это время она выгибается, захватывает белок и таким образом образуется пузырёк с белком − везикула.

Агранулярная эндоплазматическая сеть также участвует во многих процессах метаболизма. Также она играет важную роль в углеводном обмене, нейтрализации ядов и запасании ионов кальция. Ферменты агранулярной эндоплазматической сети участвуют в синтезе различных липидов и фосфолипидов, жирных кислот и стероидов.

Эндоплазматическая сеть — это транспортная система клетки. В которой происходит синтез белков, липидов и других веществ которые необходимы как самой клетке, так и многим другим клеткам. Если речь идёт о многоклеточно организме.

Также эндоплазматическая сеть принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например, после митоза).

Строение и функции комплекса Гольджи.

Синтезированные на рибосомах белки проходят через эндоплазматическую сеть и в виде везикул транспортируются в комплекс Гольджи.

Эпс это часть комплекса гольджи

Который представлен в виде полостей, уложенных своеобразными стопками.

В отделах комплекса Гольджи белки изменяют свои формы (дозревают). Здесь к ним при помощи специальных ферментов присоединяются такие материалы как липиды и углеводы. Такие белки используются клеткой.

Комплекс Гольджи выполняет роль сортировщика белков. Белки с одинаковой сигнальной последовательностью будут отправлены в одинаковые части клетки, либо за пределы клетки.  

Каким же образом это происходит?

От расширений цистерн комплекса Гольджи отщепляются пузырьки, содержащие эти белки. В дальнейшем они могут сливаться друг с другом и увеличиваться в размерах, образуя секреторные гранулы.

После этого секреторные гранулы начинают двигаться к поверхности клетки, соприкасаются с плазмолеммой, с которой сливаются их собственные мембраны, и таким образом содержимое гранул оказывается за пределами клетки.

Так изменённые и сортированные белки выходят из комплекса Гольджи в виде пузырьков.

Из пузырьков комплекса Гольджи содержащей ферменты образуются и (удалить и) пищеварительные органеллы лизосомы.

Рассмотрим строение и функции лизосом.

Лизосома – это окружённый мембраной клеточный органоид, который содержит в себе большой набор ферментов, способных разрушать пищевые вещества.

Данные ферменты формируются из белков в комплексе Гольджи.

Как вы уже знаете клетка захватывает необходимые ей вещества либо при помощи фагоцитоза, либо при помощи пиноцитоза. Поступившие питательные вещества необходимо расщепить (переварить).

Как вы знаете белки расщепляются до аминокислот, полисахариды до глюкозы, а липиды – до глицерина и жирных кислот. И для того что бы, например, полисахарид расщепился, и клетка получила необходимые ей молекулы глюкозы. Ему необходимо встретиться с лизосомой, которая содержит необходимые ферменты для расщепления.

Участие лизосомы в процессе питания простейших, также имеют немаловажную роль. Амёба питается путём фагоцитоза, поглощая бактерий, одноклеточные водоросли и мелких простейших.

Эпс это часть комплекса гольджи

Крупные частицы пищи захватываются в пищеварительные вакуоли, которые сливаются с лизосомами. Куда начинают поступать ферменты для переваривания.

Продукты переваривания проникают в цитозоль и используются в качестве пищи. Ферменты лизосомы очень активны, однако они не разрушают окружающую их мембрану.

Иногда лизосомы способны разрушить клетку, в которой они находятся.

Такой процесс разрушения − автолиз просто необходим будущей лягушке.

Лизосомы постепенно переваривают все клетки хвоста головастика во время его превращения в лягушку. А образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются и используются другими клетками тела.

Эпс это часть комплекса гольджи

Так же лизосомы можно назвать сборщиками мусора. Они уничтожают повреждённые или изношенные части клетки. К примеру, во время замены старых органоидов новыми, или переваривание белков и других веществ, произведённых внутри самой клетки. Лизосомы своими ферментами расщепляют весь клеточный мусор.

Такой процесс называется аутофагией — уничтожение ненужных клетке структур.

 

Источник: videouroki.net

Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический рети-кулум (ЭПР), представляет собой систему каналов и полостей, окруженных мембраной и пронизывающих гиалоплазму клетки. Мембрана эндоплазматической сети имеет строение, сходное со строением плазмалеммы. Каналы и полости ЭПС, занимающие до 50 % объема клетки, нигде не обрываются и не открываются в гиалоплазму (рис. 37). Различают шероховатую и гладкую ЭПС.

Эпс это часть комплекса гольджи

На мембране шероховатой ЭПС расположено множество рибосом. Именно здесь синтезируются белки, выводимые за пределы клетки. На рибосомах шероховатой ЭПС также синтезируются мембранные белки.

На поверхности гладкой ЭПС происходит синтез углеводов и липидов. Кроме того, в гладкой ЭПС накапливаются ионы кальция — важные регуляторы функций клеток и организма в целом. Гладкая ЭПС клеток печени осуществляет процессы расщепления и обезвреживания токсичных веществ.

Вещества, которые образуются на мембранах ЭПС, накапливаются внутри полостей сети и преобразуются. Например, белки приобретают свойственную им вторичную, третичную или четвертичную структуру. Затем образовавшиеся вещества заключаются в мембранные пузырьки и транспортируются в комплекс Гольджи.

Шероховатая ЭПС лучше развита в тех клетках, которые синтезируют большое количество белков (например, в клетках слюнных желез и поджелудочной железы, которые осуществляют синтез пищеварительных ферментов; в клетках поджелудочной железы и гипофиза, вырабатывающих гормоны белковой природы). Гладкая ЭПС хорошо развита в клетках, которые синтезируют, например, полисахариды и липиды (клетки надпочечников и половых желез, вырабатывающие стероидные гормоны; клетки печени, осуществляющие синтез гликогена и др.).

Комплекс (аппарат) Гольджи — это система внутриклеточных мембранных структур: цистерн и пузырьков, в которых накапливаются вещества, синтезированные на мембранах ЭПС (рис. 38, 39).

Вещества доставляются в комплекс Гольджи в мембранных пузырьках, которые отшнуровываются от эндоплазматической сети и присоединяются к цистернам комплекса Гольджи. Здесь эти вещества претерпевают различные биохимические превращения, а затем снова упаковываются в мембранные пузырьки, и большая их часть транспортируется к цитоплазматической мембране. Мембрана пузырьков сливается с цитоплазматической мембраной, а содержимое выводится за пределы клетки посредством экзоцитоза.

В комплексе Гольджи растительных клеток синтезируются полисахариды клеточной стенки (оболочки).

Еще одна важная функция комплекса Гольджи — это образование лизосом.

Лизосомы — небольшие мембранные пузырьки, которые отшнуровываются от цистерн комплекса Гольджи и содержат набор пищеварительных ферментов. Ферменты лизосом способны расщеплять белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Когда в клетку путем фагоцитоза попадают пищевые частицы, их необходимо переварить, т. е. расщепить до таких веществ, которые клетка может использовать. 

Эпс это часть комплекса гольджиЭпс это часть комплекса гольджи

Для того чтобы переваривание стало возможным, фагоцитарный пузырек, в котором находится пищевая частица, должен слиться с лизосомой (см. рис. 39).

Путем слияния лизосомы с фагоцитарным пузырьком образуется вторичная лизосома. В ней под действием ферментов питательные вещества расщепляются до мономеров, которые путем диффузии поступают в гиалоплазму. Непереваренные остатки выводятся за пределы клетки посредством экзоцитоза. Вторичные лизосомы, образующиеся в клетках протистов, обычно называют пищеварительными вакуолями.

Помимо переваривания веществ, поступивших в клетку извне, лизосомы принимают участие в расщеплении внутренних компонентов клетки (молекул и целых органоидов), поврежденных или отслуживших свой срок. Этот процесс получил название ау то фаг и и. Кроме того, под действием ферментов лизосом может происходить самопереваривание старых, утративших функциональную активность или поврежденных клеток и тканей.

Источник: botana.biz