Виды эпс биология
Впервые эндоплазматический ретикулум был обнаружен американским учёным К. Портером в 1945 году посредством электронной микроскопии.
Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвленную систему соединённых между собой каналов и полостей, ограниченных одинарной мембраной, поверхность которой составляет более 50% площади всех клеточных мембран. Мембрана ЭПС тоньше чем плазмалемма и содержит более высокую концентрации. белка. Непосредственным продолжение ЭПС является наружная ядерная мембрана.
На поверхности мембран ЭПС происходит большая часть реакций метаболизма, протекающих в клетке. ЭПС разделяет цитоплазму на отдельные отсеки. по каналам ЭПС происходит упорядоченный обмен веществами и энергией между различными компонентами клетки.
ЭПС – генератор мембран для плазмолеммы, ап гольджи и лизосом.
Гранулярная или шероховатая эпс.
наружная обращеная к цитоплазме, сторона грЭПС покрыта рибосомами (котор имеют вид мелк гранул; поступают из ядра благодаря связи мембраны с наруж мембр ядра).
грЭПС – образ уплощенными мембранными цистернами и трубочками на наружной поверхности которых располог рибосомы и полисомы, придающие мембране зернист вид.
Мембраны содерж белки (которые обеспеч связывание рибосом, уплощение цистерн).
Полость грЭПС сообщ с перенуклеарн пространство. Благодаря грЭПС происход отделение вновь синтезированных белковых молекул от гиалоплазмы.
грЭПС хорошо развита в клетках, специализирующихся на белковом синтезе.
ФУНКЦИИ: 1)биосинтез всех мембранных белков, предназначенных для экспорта из клетки.
2) в грЭПС происход посттрансляционный процессинг белков. (созревание белка). белки приобрет характер для них третичную или четвертичную структуру. потом транспортир в комплекс гольджи — > потом в другие органойды.
3) гЭПС выполняет ф-ю пространственного разделения ферментных систем. резделени клетки с помощью мембран на отдел отсеки – компарменты.
4) обеспеч транспорт синтезируемых веществ в аппарат гольджи.
Гладкая или агранулярная ЭПС.
не имеет рибосом. Сост из сильно ветвящихся канальцев и мелких вакуолей диаметром 20-100 нм. гЭПС — трёхмерная замкнутая сеть мембранных анастамозирующих турбочек, канальцев, цистерн и пузырьков диаметром 20-100 нм, на поверхности которых рибосомы отсутсвт.
На цитоплазмотической поверхности гЭПС синтезируется большая часть липидов клетки, которые вход в состав всех её мембран. Часть синтезир на гЭПС белков и липидов встраивается в неё, но увеличения общей площади мембраны при этом не происход. на гЭПС соверш синтез и распад многих углеводов, включ полисахариды, образ стеройдные гормоны.
В Гэпс накаплив многие ядовит в-ва, подлежащ удален из клетки.
гЭПС наиболее развита в клетках с интенсивным жировыми углеводным обменом.
ФУНКЦИИ: 1) синтез липидов; (на мембранах) 2) синтез гликогена (в клетках печени)
3) синтез холестерина и других стеройдов 4) детоксикация эндогенных и экзогенных в-в. (в клетках печени) 5) накопление ионов Са. гЭПС в Миш клетках играет роль депо ионов кальция, необходимых для мыш сокращ. 6) компартментализация (эпс раздел клетку на отдел отсеки) 7) транспорт синтезируемых веществ 8) в мегакариоцитах элементы гЭПС образуют демаркационные каналы, разделяющие формирующие тромбоциты. 9) восстановление кариолеммы в телофазе митоза.
РИБОСОМЫ
Рибосомы впервые были описаны как уплотненные частицы, или гранулы, клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладе в середине 1950-х годов [1]. В 1974 г. Паладе, Клод и Кристиан Де Дюв получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки». Термин «рибосома» был предложен Ричардом Робертсом в 1958 вместо «рибонуклеобелковая частица микросомальной фракции» [
Рибосома — важнейший органоид живой клетки сферической или слегка овальной формы, диаметром 100-200. В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматического ретикулума, хотя могут быть локализованы и в неприкрепленной форме в цитоплазме. Синтез рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке. Рибосомы представляют собой нуклеопротеид. Рибосомная РНК составляет около 70 % всей РНК клетки.
Рибосома- место синтеза белка. Каждая рибосома сост из 2х частей (субъединиц) – большой и малой. Построены они из равных частей (по массе) белка ирнк. РНК входящ в сост рибосом наз рибосомальной. рРНК синтез в ядрышке.
Основным методом выделения рибосом является осаждение центрифугированием. Этот метод позволяет выделить два основных типа рибосом, которые называются 70S-рибосомами и 8OS-рибосомами. (S — сведбсрг — единица, характеризующая скорость осаждения в центрифуге; чем больше число S. тем выше скорость осаждения). 70S — рибосомы обнаруживаются у прокариот и в хлоропластах и митохондриях эукариот. 8OS-рибосомы, несколько более крупные, находятся в цитоплазме эукариот. В процессе синтеза белка рибосомы движутся вдоль мРНК. Процесс идет более эффективно, если вдоль мРНК движется не одна, а несколько рибосом. Такие цепи рибосом на мРНК называют полирибосомами, или полисомами.
Источник: StudFiles.net
Одномембранные органеллы
ЭПР.Открыты в 1945-46 гг. было сделано К. Поттером, А. Клодом и Е. Фуллманом (1945) с помощью электрон. микроскопа. Сетчатые стр-ры состоят из сложн. системы канальцев, вакуолей и цистерн, ограниченных мембранами. Мембраны имеют трехслойную стр-ру, кот. свойственна наружн. Мембране клетки. Каналы, цистерны и вакуоли обр-т ветвящуюся сеть, кот. пронизывает всю цитоплазму клетки. Мембраны ЭПР имеют толщину 5-7 нм, в ряде случаев непосредственно переходят в наружн. ядерную мембрану.
Хар-р ЭПС значительно варьирует в клетках разн. типа, по-видимому, в зависимости от степени их дифференцировки. Мембраны ЭПС иногда тесно соприкасаются друг с другом, но чаще между ними обр-ся пространство, заполненное материалом различной прозрачности. В нек-х клетках, активно участвующих в синтезе белка, эти полости достигают весьма больших размеров.
Толщина мембран ЭПС составляет ок. 5-6 нм, т.е. они тоньше плазматической мембраны, в них сохраняется стр-ра, типичная для элементарной мембраны (2 плотных слоя, разделенные более светлым).
Форма ЭПР непостоянна и широко варьирует как в одной и той же клетке в разн. Периоды ее функциональной деятельности, так и в клетках различных органах и тканей. Для каждого типа клеток характерна определенная стр-ра ЭПС.
Степень развития ЭПС также различна в разных клетках, что в большой степени связано с их функциями. Наибольшее развитие ЭПС характерно для секреторных клеток с интенсивным уровнем белкового обмена, слабо развита ЭПС в клетках коры надпочечников, сперматоцитах. В значительной мере степень развития ЭПС находится в зависимости от уровня дифференцировки клеток. По мере дифференцировки происходит развитие ЭПС.
Производными ЭПР явл. микротельца, а в растит. клетках – вакуоли.
Типы ЭПС.
Во многих клетках на наружн. поверхности этих мембран располагаются многочисленные плотные гранулы (рибосомы). Они часто обр-т скопления на поверхности мембран, ограничивающих цистерны и каналы. Однако есть участки, кот. не содержат рибосом. Поэтому в клетках различаются два типа ЭПС: гранулярная (шероховатая), и гладкая (агранулярная).
В состав этих мембран входят белки и липиды, среди кот. много фосфолипидов. Кроме того, содержит много ферментов, например АТФ-азу и ферменты, принимающие участие в построении компонентов самих мембран.
ЭПС была обнаружена во всех клетках многоклеточных животных и растений и простейших. Она отсутствует только в цитоплазме зрелых эритроцитов, в клетках сине-зеленых водорослей, и до сих пор не решен вопрос о наличии этого органоида в клетках бактерий.
Функции.Гранулярная ЭПС принимает участие в синтезе белка (развита в тк., вырабатывающих белковые продукты), секреторных процессах. На мембране гладкой ЭПС осуществляется синтез гликогена и липидов. Сильно развита в клетках сальных желез и коры надпочечников, в клетках печени. В клетках, утративших способность к синтезу жира или гликогена (например, в хрящевых), гладкая ЭПС почти не развита.
Обе формы способны накапливать в каналах, вакуолях и цистернах продукты синтеза: белковые вещ-ва (гранулярная сеть), и жиры или гликоген (гладкая сеть). Все эти вещ-ва, накапливающиеся в просвете каналов и цистерн, в дальнейшем транспортируются к различным органоидам клетки. Такой транспорт продуктов синтеза либо обеспечиваются путем непосредственной связи элементов ЭПС с органоидами клетки, либо происходит благодаря отделению от каналов и цистерн гранул и пузырьков, снаружи покрытых мембраной.
Транспортная роль ЭПС не ограничивается только передвижением и распределением синтезированных на ее мембранах вещ-в к разн. Органоидам клетки, т.е. к местам, где они либо потребляются, либо накапливаются. ЭПС представляет циркуляторную систему клетки, через кот. происходит транспорт разнообразных вещ-в из окр. среды в цитоплазму. Свидетельством того что в каналы ЭПС попадают вещ-ва из внешней среды, что может служить соединение их с пиноцитозными вакуолями.
ЭПС связана с наружной цитоплазматической мембраной, за счет разрастаний которой и частично за счет пиноцитозных пузырьков, сливающихся в конечном итоге с каналами и цистернами, может происходить пополнение мембран. Образовывается и в результате ядерной мембраны.
Накопление и выведение из клетки ядовитых вещ-в, синтез стероидных гормонов.
В мышечн. волокнах обр-т саркоплазматич. сеть, кот. выбрасывая и накапливая ионы кальция, вызывает сокращение и расслабление волокна.
Агранулярная: синтез липидов, гликогена, детоксикация: введение разн. в-в вызывает гипертрофию агранулярной ЭПС; внутриклеточное проведение возбуждения – выдвинуто предположение, что саркоплазматическая сеть проводит импульсы от поверхностей мембраны в более глубокие участки мышечного волокна.
Происхождение ЭПС окончательно не установлено. Нек-е наблюдения говорят, что она может обр-ся из выпячиваний ядерной оболочки. На стадии телофазы ядерная оболочка воссоздается из пузырьков ЭПС. Образование ЭПС идет в направлении гранулярная – агранулярная.
Рибосомы.Р. имеют округлую форму. Осуществляет биосинтез белка. Представляет собой частицу сложн. формы диам. ок. 20 нм.
Она состоит из 2- неравных субчастиц (субъединиц) – большой и малой, на кот. может диссоциировать, между ними располагается желобок. Различают 2 осн. типа Р. – эукариотные (большой субчастицы – 60S и малой – 40S) и прокариотные (50S и 30 S). Структурная целостность Р. сохраняется в присутствии низкой концентрации магния.
В состав Р. входит рРНК (3 молекулы у прокариот и 4 – у эукариот) и белки. Молекулы рРНК сост-т 50-63% массы Р. и обр-т ее структурный каркас. Каждый из белков Р. представлен в ней одной молекулой, т.е. на одну Р. приходится неск-ко десятков разн. белков (ок. 55 у прокариот и ок. 100 – у эукариот).
Осн. компонентами Р. явл. РНК и белок, кот. присутствуют приблизительно в равном количестве; в Р. мало или вовсе нет липидного материала. Считается, что в каждой субъединице содержится плотно упакованная нить РНК, к кот. примыкают разн. белки. Длина нити в раскрученном состоянии составляет 700 нм.
Т.к. Р. легко связывают осн. красители, считается, что на поверхности у них расположена РНК, а белок внутри. Ок. 60% РНК находится в виде двойной спирали и содержит спаренные основания.
Белковый состав Р. весьма сложен. Выделяется примерно ок. 50 различных белков. Выделяются структурные белки и одновременно из каждой частицы высвобождаются белки, т.н. отщепленные белки. По-видимому, для каждой субъединицы специфично неск-ко отщепленных белков.
Бол-во белков специфически связано с определ. участками рРНК. Нек-е белки – т.н. факторы инициации (начала), элонгации (продолжения) и терминации (окончания) – входят в состав Р. только во время биосинтеза белка.
Локализация. Число и концентрация Р. в клетке прямо связано с содержанием в ней РНК и с базофилией цитоплазмы. У эукариот Р. обр-ся в ядрышке. На ядрышковой ДНК синтезируются предшественники рРНК, кот. покрываются поступающими из цитоплазмы рибосомальными белками, расщепляются до нужных размеров и форм-т рибосомальные субчастицы, кот. выходят в цитоплазму. Полностью сформированных Р. в ядре нет. Кроме того, содержится небольшое кол-во Р. в митохондриях и пластидах.
Функции. Считается, что рРНК непосредственно не принимает участия в синтезе белка. Только обр-т строму органа. Наиболее активная роль в синтезе белка выполняют Р., связанные с ЭПР. Обычно этот процесс осуществляется целым комплексом структур, называемая полисома (полирибосома).
Комплекс Гольджи (диктиосомы), аппарат Гольджи, пластинчатый комплекс – клеточн. органоид, выполняющий ряд важных функций. Был открыт в 1988 г. К. Гольджи в нервн. клетках. Присутствует во всех эукариотических клетках. Строение в разн. клетках варьирует.
Структурно-функцион. единица К.Г. – диктиосома. В клетке содержится до 20 (редко более) диктиосом, распределенных в цитоплазме дискретно либо связанных между собой в общ. сеть. Область К.Г. практически лишена Р., в животных клетках часто окружает центриоли.
В секреторных клетках К.Г. располагается в апикальной части клетки и в его состав входят формирующиеся секреторные гранулы.
К.Г. включает три основных компонента:
1. Система плоских цистерн, ограниченных гладкими мембранами. Цистерны расположены пачками, по 5-8, причем, они плотно прилегают друг к другу. Кол-во цистерн, их величина и расстояние между ними варьирует в разных клетках.
2. Система трубочек, кот. отходят от цистерн. Трубочки анастомозируют друг с другом и обр-т сложную сеть, окружающую цистерны.
3. Крупные и мелкие пузырьки, замыкающие концевые отделы трубочек.
Мембранам всех трех элементов свойственна такая же трехслойная стр-ра, как и цитоплазматической мембране клетки.
Диктиосома имеет округлую, серповидную или палочковидную форму. Представлена стопкой из 5-20 параллельных плоских мембранных мешочков (цистерн): расстояние между ними 20-25 нм. Внутренние пространства мешочков не сообщаются друг с другом. По периферии Д. могут образовывать вздутия, канальцы. К проксимальной части Д. часто примыкают элементы ЭПС, от дистальной – отделяются секреторные гранулы.
На препаратах К.Г. были выявлены перфорированные пластинки, к кот. сходились трубчатые стр-ры. Иногда наблюдаются пузыревидные элементы, связанные с мембранами ЭПС. По-видимому, имеют отношение к транспорту в-в, существуют временно.
Обладают полярностью – проксимальный связан с ЭПС или ядерной мембраной, значительно тоньше и морфологически сходен с мембранами ЭПС; дистальный связан с секреторными пузырьками, по толщине и морфологии сходны с плазматической мембраной.
Локализация, величина и развитие К.Г. меняются в зависимости от типа клетки и ее физиологического состояния. Расположение его относительно постоянно.
Химич. орг-я.В состав мембран К.Г. входят липиды (фосфолипиды), белки. Т.е. в этом отношении занимают промежуточное положение между ЭПС и плазматической мембраной. В элементах обнаружены ферменты и среди них ферменты, связанные с синтезом полисахаридов и липидов.
Функции: функцией К.Г. явл. концентрация продуктов секреции, выделяемых ЭПС в более жидком виде. Модификация белков, упаковка секретируемых продуктов в гранулы, синтез нек-х полисахаридов, формирование клеточной мембраны, образование лизосом.
Белки поступают в К.Г. из гранулярной ЭПС в мембранных пузырьках. В К.Г. из них обр-ся сложные белки. Готовые продукты накапливаются в пузырьках или непосредственно включаются в мембрану. Пузырьки отшнуровываются от дистальных мешочков диктиосом и либо секретируются, либо накапливаются в клетке. Транспорт пузырьков осуществляется с помощью микротрубочек.
В растительных клетках К.Г. синтезируют гемицеллюлозы и пектины клеточн. стенки, участвуют в синтезе и выделении слизей, содержащих полисахариды.
У простейших элементы К.Г. обр-т сократительные вакуоли. К.Г. формирует специфич. Гранулы гранулоцитов и тучных клеток, акросому спермиев.
При делении клеток К.Г. распадается на отд. диктиосомы, кот. случайно распределяются между дочерними клетками.
Источник: studopedia.ru
Эндоплазматическая сеть, или эндоплазматический ретикулум, представляет собой систему плоских мембранных цистерн и мембранных трубочек. Мембранные цистерны и трубочки соединяются между собой и образуют мембранную структуру с общим содержимым. Это позволяет изолировать определенные участки цитоплазмы от основной ниалоплазмы и реализовать в них некоторые специфические клеточные функции. В результате происходит функциональная дифференцировка различных зон цитоплазмы. Строение мембран ЭПС соответствует жидкостно-мозаичной модели. Морфологически различают 2 вида ЭПС: гладкую (агранулярную) и шероховатую (гранулярную). Гладкая ЭПС представлена системой мембранных трубочек. Шероховатая ЭПС является системой мембранных цистерн. На наружной стороне мембран шероховатой ЭПС находятся рибосомы. Оба вида ЭПС находятся в структурной зависимости – мембраны одного вида ЭПС могут переходить в мембраны другого вида. Функции эндоплазматической сети: 1.Гранулярная ЭПС участвует в синтезе белков, в каналах образуются сложные молекулы белков. 2.Гладкая ЭПС участвует в синтезе липидов, углеводов. 3.Транспорт органических веществ в клетку (по каналам ЭПС). 4.Делит клетку на секции, – в которых могут одновременно идти разные химические реакции и физиологические процессы. Гладкая ЭПС является полифункциональной. В ее мембране имеются белки-0ферменты, которые катализируют реакции синтеза мембранных липидов. В гладкой ЭПС синтезируются и некоторые не мембранные липиды (стероидные гормоны). В состав мембраны этого типа ЭПС включены переносчики Са2+. Они транспортируют кальций по градиенту концентрации (пассивный транспорт). При пассивном транспорте происходит синтез АТФ. С их помощью в гладкой ЭПС регулируется концентрация Са2+ в гиалоплазме. Этот параметр важен для регуляции работы микротрубочек и микрофибрилл. В мышечных клетках гладкая ЭПС регулирует сокращение мускулатуры. В ЭПС происходит детоксикация многих вредных для клетке веществ (лекарственные препараты). Гладкая ЭПС может образовывать мембранные пузырьки, или микротельца. Такие пузырьки осуществляют специфические окислительные реакции изолированно от ЭПС. Главной функцией шероховатой ЭПС является синтез белков. Это определяется наличием на мембранах рибосом. В мембране шероховатой ЭПС имеются специальные белки рибофорины. Рибосомы взаимодействуют с рибофоринами и фиксируются на мембране в определенной ориентации. Все белки синтезирующиеся в ЭПС имеют концевой сигнальный фрагмент. На рибосомах шероховатой ЭПС идет синтез белков. В цистернах шероховатой ЭПС происходит посттрансляционная модификация белков.
Цепни. Класс ленточные черви ( Cestoidea ) Общая характеристика. 1.Все ленточные черви — облигатные паразиты. 2.Все они в половозрелой форме паразитируют в кишках. 3. Тело сплющено в дорсовентральном направлении, имеет форму ленты. 4. Тело делят на следующие части: сколекс (головку), шейку, стробилу, состоящую из члеников- проглоттид. Сколекс- округлый или плоский. Он имеет присоски, присасывательные щели или крючья.5. Покровы тела. Снаружи тело червя покрыто кожно-мускульным мешком. Он образован тегументом, который выполняет функцию абсорбции питательных веществ, а по строению схож с таковым цестод. Мышечный слой представлен наружным кольцевым, внутренним продольным и диагональным слоями.6.Пищеварительная система отсутствует. 7. Выделительная система представлена протонефридиями. Главные стволы тянутся вдоль боковых сторон тела.8. Нервная система представлена передним нервным узлом ( ганглием ) и двумя боковыми нервными стволами. 9. Половая система. Молодые членики не имеют половой системы. Но она начинает развиваться по мере удаления проглоттида от сколекса. Мужская половая система представлена семенниками, семяизвергательным каналом и копулятивным органом — циррусом. Женская половая система представлена яичником, желточником и влагалищем. Имеется обычно недоразвитая матка, которая, впрочем, после копуляции разрастается и заполняет собой почти весь членик. Остальные органы подвергаются обратному развитию. Осеменение у цестод перекрёстное.10. Общая схема жизненного цикла. Сложн. Личин стадии – онкосфера(развив в яйце еще в членике, несет 6 крючьев) и финна (2 личин стадия, образ из онкосферы в теле хозяина – пузырь с ввернутыми головками). Яйцо (с онкосферой)—киш-к пром хоз—онкосфера—приник с пом крючьев в кровен сосуды—органы—финна—киш-к окончат хоз—головка выворач из пузыря, начин рост члеников—взросл особь. Виды финн. 1.Цистицерк (имеет форму пузыря, внутрь которого ввёрнута голова с крючьями.) – св. ц, быч цеп2. Ценур (пузырь с несколькими ввёрнутыми головками.)3.Цистицеркоид (спереди имеется вздутая часть, там ввёрнута головка, а сзади есть хвостовидный придаток.) – карлик цепень 4.Плероцеркоид (имеет червеобразную форму и присоски в головной части.5. Эхинококк (большой материнский пузырь с дочерними и внучатыми пузырями внутри.) — эхинококк Болезни: свин ц – тениоз, быч цеп – тениаринхоз, эхин – эхинококкоз, карлик цепень – гименолипедоз Широкий лентец.Diphyllobothrium latum Заболевание: дифиллоботриоз. Особенности: сам крупн. 10-20 м, на скоклексы 2 ботрии – присасыват щели, полов клоака на вентр стороне членика. Яйца овальные, желто-коричневой окраски. Окончательные хозяева: человек и животные, которые питаются рыбой.Промежуточные хозяева: Пресноводные рачки (циклопы). Пресноводные рыбы ( хищные рыбы – резервуар) Жизненный цикл:яйца—вода—корацидий—заглат циклопом—онкосфера—проник ч/з стенку киш—полость тела—процеркоид. Циклоп с финнами—преснов рыба—процеркоид проник в мышцы—плероцеркоид. Рыба с плероцеркоидом—киш-к осн хоз—марита. Продолжительность жизни – до 25 лет. нвазионная форма: финна типа плероцеркоид. Способ заражения: per os.Путь заражения: алиментарный (через мясо пресноводной рыбы, свежепросоленную икру). Патогенная форма: половозрелая особь.Локализация: тонкая кишка. Патогенное действие:Токсико-аллергическое. Продукты метаболизма половозрелой особи отравляют организм человека, сенсибилизируют его и вызывают аллергию.
Источник: studopedia.info Ответ от Дмитрий Бархатов[новичек] Источник: 22oa.ru Эндоплазматическая сетьЭндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР), — одномембранный органоид. Представляет собой систему мембран, формирующих «цистерны» и каналы, соединенных друг с другом и ограничивающих единое внутреннее пространство — полости ЭПС. Мембраны с одной стороны связаны с цитоплазматической мембраной, с другой — с наружной ядерной мембраной. Различают два вида ЭПС: 1) шероховатая (гранулярная), содержащая на своей поверхности рибосомы, и 2) гладкая (агранулярная), мембраны которой рибосом не несут. Функции: 1) транспорт веществ из одной части клетки в другую, 2) разделение цитоплазмы клетки на компартменты ( «отсеки»), 3) синтез углеводов и липидов (гладкая ЭПС), 4) синтез белка (шероховатая ЭПС), 5) место образования аппарата Гольджи. Аппарат ГольджиАппарат Гольджи, или комплекс Гольджи, — одномембранный органоид. Представляет собой стопки уплощенных «цистерн» с расширенными краями. С ними связана система мелких одномембранных пузырьков (пузырьки Гольджи). Каждая стопка обычно состоит из 4-х–6-ти «цистерн», является структурно-функциональной единицей аппарата Гольджи и называется диктиосомой. Число диктиосом в клетке колеблется от одной до нескольких сотен. В растительных клетках диктиосомы обособлены.
Аппарат Гольджи обычно расположен около клеточного ядра (в животных клетках часто вблизи клеточного центра). Функции аппарата Гольджи: 1) накопление белков, липидов, углеводов, 2) модификация поступивших органических веществ, 3) «упаковка» в мембранные пузырьки белков, липидов, углеводов, 4) секреция белков, липидов, углеводов, 5) синтез углеводов и липидов, 6) место образования лизосом. Секреторная функция является важнейшей, поэтому аппарат Гольджи хорошо развит в секреторных клетках. ЛизосомыЛизосомы — одномембранные органоиды. Представляют собой мелкие пузырьки (диаметр от 0,2 до 0,8 мкм), содержащие набор гидролитических ферментов. Ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС, перемещаются в аппарат Гольджи, где происходит их модификация и упаковка в мембранные пузырьки, которые после отделения от аппарата Гольджи становятся собственно лизосомами. Лизосома может содержать от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов. Расщепление веществ с помощью ферментов называют лизисом. Различают: 1) первичные лизосомы, 2) вторичные лизосомы. Первичными называются лизосомы, отшнуровавшиеся от аппарата Гольджи. Первичные лизосомы являются фактором, обеспечивающим экзоцитоз ферментов из клетки. Вторичными называются лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В этом случае в них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями. Автофагия — процесс уничтожения ненужных клетке структур. Сначала подлежащая уничтожению структура окружается одинарной мембраной, затем образовавшаяся мембранная капсула сливается с первичной лизосомой, в результате также образуется вторичная лизосома (автофагическая вакуоль), в которой эта структура переваривается. Продукты переваривания усваиваются цитоплазмой клетки, но часть материала так и остается непереваренной. Вторичная лизосома, содержащая этот непереваренный материал, называется остаточным тельцем. Путем экзоцитоза непереваренные частицы удаляются из клетки. Автолиз — саморазрушение клетки, наступающее вследствие высвобождения содержимого лизосом. В норме автолиз имеет место при метаморфозах (исчезновение хвоста у головастика лягушек), инволюции матки после родов, в очагах омертвления тканей. Функции лизосом: 1) внутриклеточное переваривание органических веществ, 2) уничтожение ненужных клеточных и неклеточных структур, 3) участие в процессах реорганизации клеток. ВакуолиВакуоли — одномембранные органоиды, представляют собой «емкости», заполненные водными растворами органических и неорганических веществ. В образовании вакуолей принимают участие ЭПС и аппарат Гольджи. Молодые растительные клетки содержат много мелких вакуолей, которые затем по мере роста и дифференцировки клетки сливаются друг с другом и образуют одну большую центральную вакуоль. Центральная вакуоль может занимать до 95% объема зрелой клетки, ядро и органоиды оттесняются при этом к клеточной оболочке. Мембрана, ограничивающая растительную вакуоль, называется тонопластом. Жидкость, заполняющая растительную вакуоль, называется клеточным соком. В состав клеточного сока входят водорастворимые органические и неорганические соли, моносахариды, дисахариды, аминокислоты, конечные или токсические продукты обмена веществ (гликозиды, алкалоиды), некоторые пигменты (антоцианы). В животных клетках имеются мелкие пищеварительные и автофагические вакуоли, относящиеся к группе вторичных лизосом и содержащие гидролитические ферменты. У одноклеточных животных есть еще сократительные вакуоли, выполняющие функцию осморегуляции и выделения. Функции вакуоли: 1) накопление и хранение воды, 2) регуляция водно-солевого обмена, 3) поддержание тургорного давления, 4) накопление водорастворимых метаболитов, запасных питательных веществ, 5) окрашивание цветов и плодов и привлечение тем самым опылителей и распространителей семян, 6) см. функции лизосом. Эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы и вакуоли образуют единую вакуолярную сеть клетки, отдельные элементы которой могут переходить друг в друга. МитохондрииФорма, размеры и количество митохондрий чрезвычайно варьируют. По форме митохондрии могут быть палочковидными, округлыми, спиральными, чашевидными, разветвленными. Длина митохондрий колеблется в пределах от 1,5 до 10 мкм, диаметр — от 0,25 до 1,00 мкм. Количество митохондрий в клетке может достигать нескольких тысяч и зависит от метаболической активности клетки. Митохондрия ограничена двумя мембранами. Наружная мембрана митохондрий (1) гладкая, внутренняя (2) образует многочисленные складки — кристы (4). Кристы увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы (5), участвующие в процессах синтеза молекул АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено матриксом (3). В матриксе содержатся кольцевая ДНК (6), специфические иРНК, рибосомы прокариотического типа (70S-типа), ферменты цикла Кребса. Митохондриальная ДНК не связана с белками («голая»), прикреплена к внутренней мембране митохондрии и несет информацию о строении примерно 30 белков. Для построения митохондрии требуется гораздо больше белков, поэтому информация о большинстве митохондриальных белков содержится в ядерной ДНК, и эти белки синтезируются в цитоплазме клетки. Митохондрии способны автономно размножаться путем деления надвое. Между наружной и внутренней мембранами находится протонный резервуар, где происходит накопление Н+. Функции митохондрий: 1) синтез АТФ, 2) кислородное расщепление органических веществ. Согласно одной из гипотез (теория симбиогенеза) митохондрии произошли от древних свободноживущих аэробных прокариотических организмов, которые, случайно проникнув в клетку-хозяина, затем образовали с ней взаимовыгодный симбиотический комплекс. В пользу этой гипотезы свидетельствуют следующие данные. Во-первых, митохондриальная ДНК имеет такие же особенности строения как и ДНК современных бактерий (замкнута в кольцо, не связана с белками). Во-вторых, митохондриальные рибосомы и рибосомы бактерий относятся к одному типу — 70S-типу. В-третьих, механизм деления митохондрий сходен с таковым бактерий. В-четвертых, синтез митохондриальных и бактериальных белков подавляется одинаковыми антибиотиками. ПластидыПластиды характерны только для растительных клеток. Различают три основных типа пластид: лейкопласты — бесцветные пластиды в клетках неокрашенных частей растений, хромопласты — окрашенные пластиды обычно желтого, красного и оранжевого цветов, хлоропласты — зеленые пластиды. Хлоропласты. В клетках высших растений хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы. Длина хлоропластов колеблется в пределах от 5 до 10 мкм, диаметр — от 2 до 4 мкм. Хлоропласты ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана (1) гладкая, внутренняя (2) имеет сложную складчатую структуру. Наименьшая складка называется тилакоидом (4). Группа тилакоидов, уложенных наподобие стопки монет, называется граной (5). В хлоропласте содержится в среднем 40–60 гран, расположенных в шахматном порядке. Граны связываются друг с другом уплощенными каналами — ламеллами (6). В мембраны тилакоидов встроены фотосинтетические пигменты и ферменты, обеспечивающие синтез АТФ. Главным фотосинтетическим пигментом является хлорофилл, который и обусловливает зеленый цвет хлоропластов. Внутреннее пространство хлоропластов заполнено стромой (3). В строме имеются кольцевая «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, ферменты цикла Кальвина, зерна крахмала (7). Внутри каждого тилакоида находится протонный резервуар, происходит накопление Н+. Хлоропласты, также как митохондрии, способны к автономному размножению путем деления надвое. Они содержатся в клетках зеленых частей высших растений, особенно много хлоропластов в листьях и зеленых плодах. Хлоропласты низших растений называют хроматофорами. Функция хлоропластов: фотосинтез. Полагают, что хлоропласты произошли от древних эндосимбиотических цианобактерий (теория симбиогенеза). Основанием для такого предположения является сходство хлоропластов и современных бактерий по ряду признаков (кольцевая, «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, способ размножения). Лейкопласты. Форма варьирует (шаровидные, округлые, чашевидные и др.). Лейкопласты ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует малочисленные тилакоиды. В строме имеются кольцевая «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, ферменты синтеза и гидролиза запасных питательных веществ. Пигменты отсутствуют. Особенно много лейкопластов имеют клетки подземных органов растения (корни, клубни, корневища и др.). Функция лейкопластов: синтез, накопление и хранение запасных питательных веществ. Амилопласты — лейкопласты, которые синтезируют и накапливают крахмал, элайопласты — масла, протеинопласты — белки. В одном и том же лейкопласте могут накапливаться разные вещества. Хромопласты. Ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя или также гладкая, или образует единичные тилакоиды. В строме имеются кольцевая ДНК и пигменты — каротиноиды, придающие хромопластам желтую, красную или оранжевую окраску. Форма накопления пигментов различная: в виде кристаллов, растворены в липидных каплях (8) и др. Содержатся в клетках зрелых плодов, лепестков, осенних листьев, редко — корнеплодов. Хромопласты считаются конечной стадией развития пластид. Функция хромопластов: окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян. Все виды пластид могут образовываться из пропластид. Пропластиды — мелкие органоиды, содержащиеся в меристематических тканях. Поскольку пластиды имеют общее происхождение, между ними возможны взаимопревращения. Лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), хлоропласты — в хромопласты (пожелтение листьев и покраснение плодов). Превращение хромопластов в лейкопласты или хлоропласты считается невозможным. РибосомыРибосомы — немембранные органоиды, диаметр примерно 20 нм. Рибосомы состоят из двух субъединиц — большой и малой, на которые могут диссоциировать. Химический состав рибосом — белки и рРНК. Молекулы рРНК составляют 50–63% массы рибосомы и образуют ее структурный каркас. Различают два типа рибосом: 1) эукариотические (с константами седиментации целой рибосомы — 80S, малой субъединицы — 40S, большой — 60S) и 2) прокариотические (соответственно 70S, 30S, 50S). В составе рибосом эукариотического типа 4 молекулы рРНК и около 100 молекул белка, прокариотического типа — 3 молекулы рРНК и около 55 молекул белка. Во время биосинтеза белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы). В таких комплексах они связаны друг с другом одной молекулой иРНК. Прокариотические клетки имеют рибосомы только 70S-типа. Эукариотические клетки имеют рибосомы как 80S-типа (шероховатые мембраны ЭПС, цитоплазма), так и 70S-типа (митохондрии, хлоропласты).
Субъединицы рибосомы эукариот образуются в ядрышке. Объединение субъединиц в целую рибосому происходит в цитоплазме, как правило, во время биосинтеза белка. Функция рибосом: сборка полипептидной цепочки (синтез белка). ЦитоскелетЦитоскелет образован микротрубочками и микрофиламентами. Микротрубочки — цилиндрические неразветвленные структуры. Длина микротрубочек колеблется от 100 мкм до 1 мм, диаметр составляет примерно 24 нм, толщина стенки — 5 нм. Основной химический компонент — белок тубулин. Микротрубочки разрушаются под воздействием колхицина. Микрофиламенты — нити диаметром 5–7 нм, состоят из белка актина. Микротрубочки и микрофиламенты образуют в цитоплазме сложные переплетения. Функции цитоскелета: 1) определение формы клетки, 2) опора для органоидов, 3) образование веретена деления, 4) участие в движениях клетки, 5) организация тока цитоплазмы. Клеточный центр
Клеточный центр включает в себя две центриоли и центросферу. Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных между собой через определенные интервалы поперечными сшивками. Центриоли объединены в пары, где они расположены под прямым углом друг к другу. Перед делением клетки центриоли расходятся к противоположным полюсам, и возле каждой из них возникает дочерняя центриоль. Они формируют веретено деления, способствующее равномерному распределению генетического материала между дочерними клетками. В клетках высших растений (голосеменные, покрытосеменные) клеточный центр центриолей не имеет. Центриоли относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы, они возникают в результате дупликации уже имеющихся центриолей. Функции: 1) обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза, 2) центр организации цитоскелета. Органоиды движенияПрисутствуют не во всех клетках. К органоидам движения относятся реснички (инфузории, эпителий дыхательных путей), жгутики (жгутиконосцы, сперматозоиды), ложноножки (корненожки, лейкоциты), миофибриллы (мышечные клетки) и др. Жгутики и реснички — органоиды нитевидной формы, представляют собой аксонему, ограниченную мембраной. Аксонема — цилиндрическая структура; стенка цилиндра образована девятью парами микротрубочек, в его центре находятся две одиночные микротрубочки. В основании аксонемы находятся базальные тельца, представленные двумя взаимно перпендикулярными центриолями (каждое базальное тельце состоит из девяти триплетов микротрубочек, в его центре микротрубочек нет). Длина жгутика достигает 150 мкм, реснички в несколько раз короче. Миофибриллы состоят из актиновых и миозиновых миофиламентов, обеспечивающих сокращение мышечных клеток.
Источник: licey.net |
