Endoplazmatik retikulum eukaryotik hujayradagi eng muhim organellalardan biridir. Uning ikkinchi nomi endoplazmatik retikulumdir. EPSning ikki turi mavjud: silliq (agranular) va qo'pol (donali). Hujayradagi metabolizm qanchalik faol bo'lsa, u erda EPS miqdori shunchalik ko'p bo'ladi.

Tuzilishi

Bu bir-biri bilan chambarchas bog'langan va aloqa qiladigan kanallar, bo'shliqlar, pufakchalar, "sisternalar" ning keng labirintidir. Bu organella ham sitoplazma, ham hujayraning tashqi membranasi bilan aloqa qiladigan membrana bilan qoplangan. Bo'shliqlarning hajmi har xil, ammo ularning barchasi bir hil suyuqlikni o'z ichiga oladi, bu hujayra yadrosi va tashqi muhit o'rtasidagi o'zaro ta'sirni ta'minlaydi. Ba'zida asosiy tarmoqdan bitta pufakchalar shaklida filiallar mavjud. Qo'pol ER silliq ERdan membrananing tashqi yuzasida ko'p sonli ribosomalarning mavjudligi bilan farq qiladi.

Funksiyalar

• Agranular EPS funktsiyalari. U steroid gormonlar hosil bo'lishida ishtirok etadi (masalan, adrenal korteks hujayralarida). Jigar hujayralarida mavjud bo'lgan EPS ba'zi gormonlar, dorilar va zararli moddalarni yo'q qilishda va glikogendan hosil bo'lgan glyukoza konversiyasida ishtirok etadi. Shuningdek, agranulyar tarmoq barcha turdagi hujayralar membranalarini qurish uchun zarur bo'lgan fosfolipidlarni ishlab chiqaradi. Va mushak to'qimasi hujayralarining retikulumida mushaklarning qisqarishi uchun zarur bo'lgan kaltsiy ionlari to'planadi. Bu turdagi silliq endoplazmatik retikulum sarkoplazmatik retikulum deb ham ataladi.
• Donador EPS funktsiyalari. Birinchidan, gran?ler retikulumda oqsillarni ishlab chiqarish sodir bo'ladi, ular keyinchalik hujayradan chiqariladi (masalan, bez hujayralarining sekretsiya mahsulotlarini sintezi). Shuningdek, qo'pol ERda fosfolipidlar va ko'p zanjirli oqsillarning sintezi va yig'ilishi sodir bo'ladi, ular keyinchalik Golji apparatiga o'tkaziladi.
• Silliq endoplazmatik retikulum uchun ham, qo'pol uchun ham umumiy funktsiyalar chegaralovchi funktsiyadir. Ushbu organellalar tufayli hujayra bo'linmalarga (bo'limlarga) bo'linadi. Bundan tashqari, bu organellalar moddalarni hujayraning bir qismidan ikkinchisiga tashuvchidir.

Nexus hududida (uzunligi 0,5-3 mkm) plazma membranalari bir-biriga 2 nm masofada yaqinlashadi va qo'shni hujayralar tarkibini bog'laydigan ko'plab oqsil kanallari (bog'lanishlari) bilan teshiladi. Ionlar va kichik molekulalar bu kanallar orqali tarqalishi mumkin (diametri 2 nm). mushak to'qimalariga xosdir.

sinapslar- bu qo'zg'aluvchan hujayradan ikkinchisiga signal uzatish sohalari. Sinapsda presinaptik membrana (bir hujayraga tegishli), sinaptik yoriq va postsinaptik membrana (PoM) (boshqa hujayra plazmalemmasining bir qismi) farqlanadi. Odatda, signal kimyoviy modda - PoM dagi o'ziga xos retseptorlarga ta'sir qiluvchi vositachi tomonidan uzatiladi. asab to'qimalariga xosdir.

Membran organellalari:

Endoplazmatik retikulum (ER)- Porter fibroblast endoplazmasida birinchi marta kashf etdi, u ikki turga bo'linadi - donador va agranulyar(yoki silliq).

Donador EPS Bu yassi qoplar (sisterna), vakuolalar va tubulalar to'plami bo'lib, gialoplazma tomondan membrana tarmog'i ribosomalar bilan qoplangan. Shu munosabat bilan, ba'zida boshqa atama qo'llaniladi - qo'pol retikulum. Donador ER ribosomalarida bunday oqsillar sintezlanadi, ular keyinchalik hujayradan chiqariladi (eksport oqsillari),
yoki ba'zi membrana tuzilmalarining bir qismidir (membrana, lizosomalar va boshqalar).

Donador ER funktsiyalari:

1) eksport qilingan, membrana, lizosomal va boshqalarning peptid zanjirlarining ribosomalarida sintezi. oqsillar,

2) bu oqsillarni membrana bo'shliqlari ichidagi gialoplazmadan ajratib, ularni shu erda to'plash;

3) ushbu oqsillarning kimyoviy modifikatsiyasi, shuningdek, uglevodorodlar yoki boshqa komponentlar bilan bog'lanishi

4) ularni tashish (EPS ichida va alohida pufakchalar yordamida).

Shunday qilib, hujayrada yaxshi rivojlangan donador ER ning mavjudligi, ayniqsa, sekretor oqsillarga nisbatan oqsil sintezining yuqori intensivligini ko'rsatadi.

Silliq EPS donadorlardan farqli o'laroq, ribosomalari yo'q. Ijro qiladi Xususiyatlari:

1) uglevodlar, lipidlar, steroid gormonlar sintezi (shuning uchun bu gormonlarni sintez qiluvchi hujayralarda, masalan, buyrak usti bezlari po'stlog'ida, jinsiy bezlarda yaxshi ifodalanadi);

2) zaharli moddalarni zararsizlantirish (jigar hujayralarida yaxshi ifodalangan, ayniqsa zaharlanishdan keyin), kaltsiy ionlarini tanklarda cho'ktirish (skelet va yurak mushaklari to'qimalarida, chiqarilgandan keyin qisqarishni rag'batlantirish) va sintezlangan moddalarni tashish.

Golji kompleksi ( birinchi marta bu organella 1898 yilda Kamillo Golji tomonidan kumush bilan qoraygan tarmoq shaklida topilgan. ) - bu bir-birining ustiga yotgan 5-10 ta tekis membrana tanklarining to'planishi, ulardan kichik pufakchalar bog'langan. Har bir bunday klaster diktiosoma deb ataladi. ERga va bir-biriga sisternalar va tubulalar orqali bog'langan hujayrada ko'plab diktiosomalar bo'lishi mumkin. Joylashuvi va vazifasiga ko'ra diktiosomalar 2 qismga bo'linadi: proksimal (sis-) qismi EPSga qaraydi. Qarama-qarshi qism distal (trans-) deb ataladi. Shu bilan birga, donador ER dan pufakchalar proksimal qismga migratsiya qiladi, diktiosomada qayta ishlangan oqsillar asta-sekin proksimal qismdan distal qismga o'tadi va nihoyat, distal qismdan sekretor pufakchalar va birlamchi lizosomalar kurtaklanadi.

Golji kompleksining funktsiyalari:

1) ajratish gialoplazmadan tegishli oqsillarni (ajralishi) va ularni konsentratsiyasi;

2) bu oqsillarning kimyoviy modifikatsiyasini davom ettirish, masalan, uglevodorodlar bilan bog'lanish.

3) tartiblash bu oqsillarni lizosomal, membrana va eksportga,

4) oqsillarni tegishli tuzilmalar (lizosomalar, sekretor pufakchalar, membranalar) tarkibiga kiritish.

Lizosomalar(1949 yilda Deduve) biopolimerlarning gidrolizlanishi uchun fermentlarni o'z ichiga olgan membrana pufakchalari bo'lib, ular Golji kompleksining sisternalaridan tomurcuklanma orqali hosil bo'ladi. Olchamlari - 0,2-0,5 mikron. Lizosomalarning funksiyasi- makromolekulalarni hujayra ichidagi hazm qilish. Bundan tashqari, lizosomalarda ular alohida makromolekulalar (oqsillar, polisakkaridlar va boshqalar) sifatida yo'q qilinadi.
va butun tuzilmalar - organellalar, mikrob zarralari va boshqalar.

Farqlash 3 turdagi lizosomalar elektron diffraktsiya naqshida ko'rsatilgan.

Birlamchi lizosomalar- bu lizosomalar bir hil tarkibga ega.

Shubhasiz, bu fermentlarning dastlabki eritmasi (taxminan 50 ga yaqin turli gidrolitik fermentlar) bilan yangi hosil bo'lgan lizosomalardir. Marker ferment kislota fosfatazadir.

Ikkilamchi lizosomalar birlamchi lizosomalarning pinotsitar yoki fagotsitar vakuolalar bilan qo'shilishi natijasida hosil bo'ladi;
yoki hujayraning o'z makromolekulalari va organellalarini ushlash orqali. Shuning uchun ikkilamchi lizosomalar odatda birlamchi lizosomalarga qaraganda kattaroqdir.
va ularning tarkibi ko'pincha heterojendir: masalan, unda zich jismlar topiladi. Bundaylar mavjud bo'lganda, ular fagolizosomalar (heterofagosomalar) yoki avtofagosomalar (agar bu jismlar hujayraning o'z organellalarining bo'laklari bo'lsa) haqida gapirishadi. Har xil hujayra shikastlanishi bilan, odatda, autofagosomalar soni ortadi.

Telolizosomalar yoki qoldiq (qoldiq) jismlar, keyin paydo bo'ladi

intralizosomal hazm qilish tutilgan tuzilmalarning to'liq yo'q qilinishiga olib kelmasa. Shu bilan birga, hazm bo'lmagan qoldiqlar (makromolekulalar, organellalar va boshqa zarralar bo'laklari) siqiladi,
ular ko'pincha yotqiziladi pigment, va lizosomaning o'zi asosan gidrolitik faolligini yo'qotadi. Bo'linmaydigan hujayralarda telizosomalarning to'planishi qarishning muhim omiliga aylanadi. Shunday qilib, yoshi bilan telolizosomalar miya hujayralarida, jigarda va mushak tolalarida to'planadi. qarish pigmenti - lipofusin.

Peroksizomalar aftidan, lizosomalar singari, ular Golji kompleksining tsisternalaridan membrana pufakchalarini bog'lash orqali hosil bo'ladi. Jigar hujayralarida ko'p miqdorda topilgan. Biroq, peroksizomalar boshqa fermentlar to'plamini o'z ichiga oladi. Asosan aminokislotalar oksidazalari. Ular substratning kislorod bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sirini katalizlaydi, ikkinchisi esa kislorodga aylanadi. vodorod periks, H 2 O 2- hujayra uchun xavfli oksidlovchi vosita.

Shuning uchun, peroksisomalar o'z ichiga oladi katalaza- H ni parchalaydigan ferment 2 O 2 suv va kislorodga. Ba'zan peroksizomalarda kristalga o'xshash struktura (2) topiladi - nukleoid.

Mitoxondriyalar - (o'tgan asrning oxirida Altman ularni tanlab nordon qizil rang bilan bo'yagan) ikkita membrana - tashqi va ichki - ikkinchisi ko'plab invaginatsiyalarni hosil qiladi ( cristae) mitoxondriyal matritsaga. Mitoxondriya boshqa organellalardan yana ikkita qiziqarli jihati bilan farq qiladi. Ular o'z ichiga oladi o'z DNKsi- 1 dan 50 gacha kichik bir xil tsiklik molekulalar. Bundan tashqari, mitoxondriyalar mavjud o'z ribosomalari sitoplazmatik ribosomalardan biroz kichikroq va mayda granulalar shaklida ko'rinadi. b) Avtonom oqsil sintezining ushbu tizimi mitoxondriyal oqsillarning taxminan 5% hosil bo'lishini ta'minlaydi. Boshqa mitoxondriyal oqsillar yadro tomonidan kodlanadi va sitoplazmatik ribosomalar tomonidan sintezlanadi.

Mitoxondriyaning asosiy vazifasi- ozuqa moddalarining oksidlanish parchalanishining tugallanishi va bu vaqtda ajralib chiqadigan energiya hisobiga ATP hosil bo'lishi - hujayradagi vaqtinchalik energiya akkumulyatori.

2. Eng mashhurlari 2 ta jarayondir. -

a) Krebs tsikli - moddalarning aerob oksidlanishi, yakuniy mahsuloti hujayradan chiqadigan CO2 va nafas olish zanjiri tomonidan olib boriladigan elektronlar manbai bo'lgan NADH.

b) Oksidlanishli fosforlanish- elektronlarni (va protonlarni) kislorodga o'tkazish jarayonida ATP hosil bo'lishi.

Elektronlarning uzatilishi oraliq tashuvchilar zanjiri (nafas olish zanjiri deb ataladigan) bo'ylab amalga oshiriladi. mitoxondriyal kristallarga singib ketgan.
ATP sintez tizimi (ATP ning oksidlanishi va fosforlanishini ATP ga bog'laydigan ATP sintetaza) ham shu erda joylashgan. Ushbu jarayonlarning konjugatsiyasi natijasida substratlarning oksidlanishida ajralib chiqadigan energiya ATP ning yuqori energiyali bog'larida saqlanadi va keyinchalik hujayralarning ko'plab funktsiyalarini (masalan, mushaklarning qisqarishini) ta'minlaydi. Mitoxondriyadagi kasalliklarda oksidlanish va fosforlanish bir-biridan ajralib turadi, natijada issiqlik shaklida energiya hosil bo'ladi.

v) mitoxondriyalarda sodir bo'ladigan boshqa jarayonlar: karbamid sintezi,
yog 'kislotalari va piruvatning asetil-KoA ga parchalanishi.

Mitoxondriyalar tuzilishining o'zgaruvchanligi. Energiyaga talab ayniqsa yuqori bo'lgan mushak tolalarida mitoxondriyalar mavjud
katta miqdorda zich joylashgan lamellar (laminar) krist. Jigar hujayralarida mitoxondriyadagi kristalar soni ancha kam. Nihoyat, buyrak usti bezlari po‘stlog‘i hujayralarida kristalar quvursimon tuzilishga ega bo‘lib, kesmadagi mayda pufakchalarga o‘xshaydi.

Membran bo'lmagan organellalarga quyidagilar kiradi:

Ribosomalar - yadrochada hosil bo'ladi. 1953 yilda ular Palade tomonidan kashf etilgan, 1974 yilda u Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan. Ribosomalar kichik va katta bo'linmalardan iborat, o'lchamlari 25x20x20 nm, ribosoma RNK va ribosoma oqsillarini o'z ichiga oladi. Funktsiya- oqsil sintezi. Ribosomalar granulyar ER membranalari yuzasida joylashishi yoki gialoplazmada erkin joylashib, klasterlar - polisomalar hosil qilishi mumkin. Agar hujayra yaxshi rivojlangan bo'lsa gr. ER, keyin eksport uchun oqsillarni sintez qiladi (masalan, fibroblast), agar hujayrada yomon rivojlangan ER va ko'plab erkin ribosomalar va polisomalar bo'lsa, u holda bu hujayra past difraksiyaga ega va ichki foydalanish uchun oqsillarni sintez qiladi. Sitoplazmaning ribosomalarga boy hududlari va gr. EPS RNKga Brache bo'yicha bo'yalganda + p-tion beradi (RNK pironin bilan pushti rangga bo'yalgan).

Filamentlar hujayraning fibrillyar tuzilmalaridir. Filamentlarning 3 turi mavjud: 1) mikrofilamentlar globulyar oqsil aktin (diametri 5-7 nm) tomonidan hosil bo'lgan ingichka iplar bo'lib, hujayralarda oz yoki kamroq zich tarmoq hosil qiladi. . Rasmda ko'rinib turibdiki, mikrofilamentlar (1) to'plamlarining asosiy yo'nalishi hujayraning uzun o'qi bo'ylab joylashgan. 2) ikkinchi turdagi filamentlar mushak hujayralarida miyozin filamentlari (diametri 10-25 nm) deb ataladi, ular aktin filamentlari bilan chambarchas bog'lanib, mifibrilla hosil qiladi. 3) uchinchi turdagi filamentlar oraliq deyiladi, ularning diametri 7-10 nm. Ular to'g'ridan-to'g'ri qisqarish mexanizmlarida ishtirok etmaydi, lekin hujayralar shakliga ta'sir qilishi mumkin (ma'lum joylarda to'planib, organellalar uchun tayanch hosil qiladi, ko'pincha to'plamlarga to'planib, fibrillalarni hosil qiladi). Oraliq filamentlar to'qimalarga xosdir. Epiteliyda ular keratin oqsili, biriktiruvchi to'qima hujayralarida - vimentin, silliq mushak hujayralarida - desmin, nerv hujayralarida (rasmda ko'rsatilgan) neyrofilamentlar deb ataladi va maxsus oqsil tomonidan ham hosil bo'ladi. Oqsilning tabiatiga ko'ra, o'simta qaysi to'qimadan rivojlanganligini aniqlash mumkin (agar o'simtada keratin topilsa, u epitelial xususiyatga ega, agar vimetin bo'lsa - biriktiruvchi to'qima).

Filament funktsiyalari- 1) sitoskeleton hosil qiladi 2) hujayra ichidagi harakatda (mitoxondriyalar, ribosomalar, vakuolalar harakati, fagotsitoz paytida sitolemmaning tortilishi 3) hujayralarning amoeboid harakatida ishtirok etadi.

Mikrovilli - uzunligi taxminan 1 mkm, diametri taxminan 100 nm bo'lgan hujayra plazmolemmasi hosilalari, ular mikrofilamentlar to'plamlariga asoslangan. Funksiyalar: 1) hujayralar sirtini oshirish 2) ichak va buyrak epiteliysida so'rilish funktsiyasini bajaradi.

mikronaychalar hujayrada ham zich tarmoq hosil qiladi. Net
perinuklear hududdan (tsentrioldan) boshlanadi va
plazmalemma tomon radial tarzda tarqaladi. Shu jumladan mikrotubulalar hujayra jarayonlarining uzun o'qi bo'ylab harakatlanadi.

Mikronaycha devori tubulin oqsilining bir qavatli globulyar bo'linmalaridan iborat. Kesmada - 13 ta bunday bo'linmalar halqa hosil qiladi. Bo'linmaydigan (fazalararo) hujayrada mikronaychalar tomonidan yaratilgan tarmoq hujayra shaklini saqlaydigan sitoskeleton rolini o'ynaydi, shuningdek, moddalarni tashishda yo'naltiruvchi tuzilmalar rolini o'ynaydi. Bunda moddalarni tashish mikronaychalar orqali emas, balki peritubulyar bo'shliq orqali o'tadi. Hujayralarning bo'linishida mikrotubulalar tarmog'i qayta tiklanadi va shunday deb ataladigan narsalarni hosil qiladi. bo'linish mili. U xromosomalar xromatidalarini sentriolalar bilan bog'laydi va bo'linuvchi hujayraning qutblariga xromatidalarning to'g'ri ajralib chiqishiga yordam beradi.

Sentriolalar. Sitoskeletdan tashqari mikronaychalar sentriolalarni hosil qiladi.
Ularning har birining tarkibi quyidagi formula bilan ifodalanadi: (9 x 3) + 0 . Sentriolalar juft bo'lib - bir-biriga to'g'ri burchak ostida joylashgan. Bunday tuzilish diplosoma deb ataladi. Diplosomiya atrofida - deb ataladigan narsa. sentrosfera, engilroq sitoplazma zonasi, u qo'shimcha mikronaychalarni o'z ichiga oladi. Diplosoma va sentrosfera birgalikda hujayra markazi deb ataladi. Bo'linmaydigan hujayrada bir juft sentriola mavjud. Yangi sentriolalarning hosil bo'lishi (hujayrani bo'linishga tayyorlashda) duplikatsiya (ikki marta ko'payish) yo'li bilan sodir bo'ladi: har bir sentriola matritsa vazifasini bajaradi, unga perpendikulyar yangi sentriola hosil bo'ladi (tubulinning polimerizatsiyasi orqali). Shuning uchun, DNKda bo'lgani kabi, har bir diplosomada bitta sentriola ota-sentriola, ikkinchisi esa qiz sentrioladir.

Endoplazmatik retikulum (ER), shuningdek, endoplazmatik retikulum deb ataladi, muhim eukaryotik hujayradir. U oqsillar va lipidlarni ishlab chiqarish, qayta ishlash va tashishda etakchi rol o'ynaydi. ER o'z membranasi uchun transmembran oqsillari va lipidlarni ishlab chiqaradi, shuningdek, ko'plab boshqa hujayra komponentlari, shu jumladan sekretor pufakchalar va o'simlik hujayralari uchun.

Endoplazmatik retikulum va ichida ko'p funktsiyalarni bajaradigan kanalchalar va tekislangan qoplar tarmog'idir. EPRning ikkita qismi mavjud bo'lib, ular ham tuzilishi, ham funksiyasi bo'yicha farqlanadi. Bir qismi donador (qo'pol) ER deb ataladi, chunki u membrananing sitoplazmatik tomoniga biriktirilgan ribosomalarga ega. Boshqa qismi agranulyar (silliq) ER deb ataladi, chunki unda biriktirilgan ribosomalar yo'q.

Odatda, silliq EPR quvur tarmog'idir, qo'pol EPR esa bir qator tekislangan qoplardan iborat. EPR ichidagi bo'shliq l?men deb ataladi. Endoplazmatik retikulum hujayra membranasidan keng tarqalib, yadro qobig'i bilan uzluksiz aloqa hosil qiladi. EPR yadro qobig'i bilan bog'langanligi sababli, l?men va yadro konvertidagi bo'shliq bir xil bo'linmaning bir qismidir.

Donador endoplazmatik retikulum

Donador (qo'pol) endoplazmatik retikulum membranalar va sekretor oqsillarni ishlab chiqaradi. Gran?ler ERga biriktirilgan ribosomalar translatsiya jarayonida oqsillarni sintez qiladi. Ba'zi leykotsitlarda (oq qon hujayralari) qo'pol ER antikorlarni ishlab chiqaradi. Oshqozon osti bezi hujayralarida insulin ishlab chiqaradi.

Donador va agranulyar ER o'zaro bog'lanishga moyil bo'lib, qo'pol ER tomonidan ishlab chiqarilgan oqsillar va membranalar silliq ERga ko'chiriladi. Ba'zi oqsillar Golji apparatiga maxsus transport pufakchalari orqali yuboriladi. Proteinlar Goljiga o'zgartirilgandan so'ng, ular hujayra ichidagi tegishli manzillariga ko'chiriladi yoki hujayradan tashqariga chiqariladi.

Agranulyar endoplazmatik retikulum

Agranulyar (silliq) endoplazmatik retikulum uglevodlar va lipidlar sintezini o'z ichiga olgan keng funktsiyalarga ega. Fosfolipidlar va xolesterin kabi lipidlar hujayra membranalarini qurish uchun zarurdir. Silliq ER, shuningdek, endoplazmatik retikulum mahsulotlarini turli yo'nalishlarga olib boradigan pufakchalar uchun o'tish joyi bo'lib xizmat qiladi.

Jigar hujayralarida agranulyar ER ma'lum birikmalarni zararsizlantirishga yordam beradigan fermentlarni ishlab chiqaradi. Mushaklarda u mushak hujayralarining qisqarishiga yordam beradi, miya hujayralarida esa erkak va ayol gormonlarini sintez qiladi.

Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.

Biroz tarix

Hujayra har qanday organizmning eng kichik tarkibiy birligi hisoblanadi, ammo u ham biror narsadan iborat. Uning tarkibiy qismlaridan biri endoplazmatik retikulumdir. Bundan tashqari, EPS printsipial jihatdan har qanday hujayraning majburiy tarkibiy qismidir (ba'zi viruslar va bakteriyalardan tashqari). Uni 1945 yilda amerikalik olim K. Porter kashf etgan. Aynan u yadro atrofida to'plangan tubulalar va vakuolalar tizimini payqagan. Porter, shuningdek, turli jonzotlarning hujayralari va hatto bir xil organizmning a'zolari va to'qimalaridagi EPS o'lchamlari bir-biriga o'xshash emasligini ta'kidladi. U ma'lum bir hujayraning funktsiyalari, rivojlanish darajasi, shuningdek, differentsiatsiya bosqichi bilan bog'liq degan xulosaga keldi. Masalan, odamlarda EPS ichak, shilliq pardalar va buyrak usti bezlari hujayralarida juda yaxshi rivojlangan.

tushuncha

EPS - bu hujayra sitoplazmasida joylashgan tubulalar, tubulalar, pufakchalar va membranalar tizimi.

Endoplazmatik retikulum: tuzilishi va funktsiyalari

Hujayraning boshqa eng muhim tarkibiy qismlari haqida qisqacha ma'lumot

Sitoplazma: tuzilishi va funktsiyalari

Hujayra membranasi: tuzilishi va funktsiyalari

Yadro: tuzilishi va funktsiyalari

Ribosomalar

Ular asosiy oqsil sintezini ta'minlovchi organellalardir. Ular hujayra sitoplazmasining bo'sh joyida ham, boshqa organellalar (masalan, endoplazmatik retikulum) bilan birgalikda joylashishi mumkin. Agar ribosomalar qo'pol EPS membranalarida joylashgan bo'lsa (membranalarning tashqi devorlarida bo'lgan ribosomalar p?r?zl?l?k hosil qiladi) , oqsil sintezining samaradorligi bir necha bor ortadi. Bu ko'plab ilmiy tajribalar bilan tasdiqlangan.

Golji kompleksi

Har xil o'lchamdagi pufakchalarni doimiy ravishda ajratib turadigan bir nechta bo'shliqlardan iborat organoid. To'plangan moddalar hujayra va tananing ehtiyojlari uchun ham ishlatiladi. Golji kompleksi va endoplazmatik retikulum ko'pincha yonma-yon joylashgan.

Lizosomalar

Maxsus membrana bilan o'ralgan va hujayraning ovqat hazm qilish funktsiyasini bajaradigan organellalar lizosomalar deb ataladi.

Mitoxondriya

Organoidlar bir nechta membranalar bilan o'ralgan va energiya funktsiyasini bajaradi, ya'ni ATP molekulalarining sintezini ta'minlaydi va olingan energiyani hujayra bo'ylab taqsimlaydi.

Plastidlar. Plastidlarning turlari

Xloroplastlar (fotosintez funktsiyasi);

Xromoplastlar (karotenoidlarning to'planishi va saqlanishi);

Leykoplastlar (kraxmalning to'planishi va saqlanishi).

Harakat qilish uchun mo'ljallangan organellalar

Ular shuningdek, ba'zi harakatlarni (flagella, siliya, uzoq jarayonlar va boshqalar) qiladilar.

Hujayra markazi: tuzilishi va funktsiyalari

Endoplazmatik retikulumning tuzilishi

Ta'rif 1

Endoplazmatik retikulum(EPS, endoplazmatik retikulum) - barcha eukaryotik hujayralar sitoplazmasi massasiga ozmi-ko'pmi teng ravishda o'tadigan murakkab ultramikroskopik, yuqori darajada tarmoqlangan, o'zaro bog'langan membranalar tizimi.

EPS membrana organellasi bo'lib, tekis membrana qoplari - sisternalar, kanallar va tubulalardan iborat. Ushbu tuzilish tufayli endoplazmatik retikulum hujayraning ichki yuzasi maydonini sezilarli darajada oshiradi va hujayrani bo'limlarga ajratadi. Ichi to'ldirilgan matritsa(o'rtacha zich bo'sh material (sintez mahsuloti)). Bo'limlarda turli xil kimyoviy moddalarning tarkibi bir xil emas, shuning uchun hujayrada bir vaqtning o'zida ham, ma'lum bir ketma-ketlikda ham hujayraning kichik hajmida turli xil kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'lishi mumkin. Endoplazmatik retikulum ochiladi perinuklear bo'shliq(karyolemaning ikkita membranasi orasidagi bo'shliq).

Endoplazmatik retikulumning membranasi oqsillar va lipidlar (asosan fosfolipidlar), shuningdek fermentlar: adenozin trifosfataza va membrana lipidlarini sintez qilish uchun fermentlardan iborat.

Endoplazmatik retikulumning ikki turi mavjud:

• Silliq (agranulyar, AES), bir-biri bilan anastomozlanadigan va yuzasida ribosomalarga ega bo'lmagan tubulalar bilan ifodalanadi;
• Qo'pol (gran?ler, grES), shuningdek, bir-biriga bog'langan tanklardan iborat, lekin ular ribosomalar bilan qoplangan.

Izoh 1

Ba'zan ular ko'proq ajratadilar o'tuvchi yoki vaqtinchalik(tES) endoplazmatik retikulum, u bir turdagi ESning boshqasiga o'tish zonasida joylashgan.

Donador ES barcha hujayralarga xosdir (spermatozoidlardan tashqari), lekin uning rivojlanish darajasi har xil va hujayraning ixtisoslashuviga bog'liq.

Epiteliy bez hujayralari (oshqozon osti bezi ovqat hazm qilish fermentlarini ishlab chiqaruvchi, jigar zardobidagi albuminlarni sintez qiluvchi), fibroblastlar (kollagen oqsilini ishlab chiqaruvchi biriktiruvchi to'qima hujayralari), plazma hujayralari (immunoglobulinlarni ishlab chiqaruvchi) GRESlari yuqori darajada rivojlangan.

Agranulyar ES buyrak usti bezlari hujayralarida (steroid gormonlar sintezi), mushak hujayralarida (kaltsiy almashinuvi), oshqozon tubi bezlari hujayralarida (xlorid ionlarining ajralib chiqishi) ustunlik qiladi.

EPS membranalarining yana bir turi ichida ko'p sonli o'ziga xos fermentlarni o'z ichiga olgan tarvaqaylab ketgan membrana naychalari va pufakchalar - kichik, membrana bilan o'ralgan pufakchalar, asosan tubulalar va tsisternalar yonida joylashgan. Ular sintez qilingan moddalarning uzatilishini ta'minlaydi.

EPS funktsiyalari

Endoplazmatik retikulum sitoplazmatik moddalarni sintez qilish va qisman tashish uchun apparatdir, buning natijasida hujayra murakkab funktsiyalarni bajaradi.

Izoh 2

Ikkala turdagi EPSning funktsiyalari moddalarni sintez qilish va tashish bilan bog'liq. Endoplazmatik retikulum universal transport tizimidir.

Silliq va qo'pol endoplazmatik retikulum membranalari va tarkibi (matritsasi) bilan umumiy funktsiyalarni bajaradi:

• bo'linish (tuzilish), buning natijasida sitoplazma tartibli taqsimlanadi va aralashmaydi, shuningdek tasodifiy moddalarning organellaga kirishiga to'sqinlik qiladi;
• transmembran transporti, buning natijasida zarur moddalar membrana devori orqali uzatiladi;
• membrananing o'zida joylashgan fermentlar ishtirokida membrana lipidlarini sintez qilish va endoplazmatik retikulumning ko'payishini ta'minlash;
• ES membranalarining ikki yuzasi o'rtasida yuzaga keladigan potentsial farq tufayli qo'zg'alish impulslarining o'tkazilishini ta'minlash mumkin.

Bundan tashqari, har bir tarmoq turi o'ziga xos funktsiyalarga ega.

Silliq (agranulyar) endoplazmatik retikulumning vazifalari

Agranulyar endoplazmatik retikulum ESning ikkala turiga xos bo'lgan funktsiyalardan tashqari, faqat o'ziga xos funktsiyalarni ham bajaradi:

• kaltsiy ombori. Ko'pgina hujayralarda (skelet mushaklari, yurak, tuxum, neyronlar) kaltsiy ionlarining kontsentratsiyasini o'zgartirishi mumkin bo'lgan mexanizmlar mavjud. Chiziqli mushak to'qimasida sarkoplazmatik retikulum deb ataladigan maxsus endoplazmatik retikulum mavjud. Bu kaltsiy ionlarining rezervuari bo'lib, ushbu tarmoqning membranalarida sitoplazmaga katta miqdordagi kaltsiyni chiqarib yuborish yoki uni soniyaning yuzdan bir qismida tarmoq kanallari bo'shliqlariga o'tkazishga qodir kuchli kaltsiy nasoslari mavjud;
• lipid sintezi, xolesterin va steroid gormonlar kabi moddalar. Steroid gormonlar asosan jinsiy bezlar va buyrak usti bezlarining endokrin hujayralarida, buyrak va jigar hujayralarida sintezlanadi. Ichak hujayralari lipidlarni sintez qiladi, ular limfa ichiga, keyin esa qonga chiqariladi;

detoksifikatsiya funktsiyasi– ekzogen va endogen toksinlarni zararsizlantirish;

1-misol

Buyrak hujayralari (gepatotsitlar) fenobarbitalni yo'q qila oladigan oksidaza fermentlarini o'z ichiga oladi.

organella fermentlari ishtirok etadi glikogen sintezi(jigar hujayralarida).

Dag'al (donali) endoplazmatik retikulumning funktsiyalari

Gran?ler endoplazmatik retikulum uchun, sanab o'tilgan umumiy funktsiyalarga qo'shimcha ravishda, maxsus funktsiyalar ham xarakterlidir:

• oqsil sintezi IESda o'ziga xos xususiyatlar mavjud. U erkin polisomalarda boshlanadi, keyinchalik ular ES membranalari bilan bog'lanadi.
• Donador endoplazmatik retikulum sintez qiladi: hujayra membranasining barcha oqsillari (ba'zi hidrofobik oqsillardan tashqari, mitoxondriya va xloroplastlarning ichki membranalarining oqsillari), membrana organellalarining ichki fazasining o'ziga xos oqsillari, shuningdek, hujayralar orqali tashiladigan sekretor oqsillar. hujayra va hujayradan tashqari bo'shliqqa kiradi.
• oqsillarning translatsiyadan keyingi modifikatsiyasi: gidroksillanish, sulfatlanish, fosforlanish. Muhim jarayon - bu membrana bilan bog'langan glikosiltransferaza fermenti ta'sirida sodir bo'ladigan glikozillanishdir. Glikozillanish moddalarni hujayraning ma'lum qismlariga (Golji kompleksi, lizosomalar yoki plazmalemma) sekretsiyasi yoki tashishdan oldin sodir bo'ladi.
• moddalarni tashish tarmoqning intramembran qismi bo'ylab. Sintezlangan oqsillar ES intervallari bo'ylab hujayradan moddalarni olib tashlaydigan Golji kompleksiga o'tadi.
• gran?ler endoplazmatik retikulumning ishtiroki tufayli Golji kompleksi hosil bo'ladi.

Donador endoplazmatik retikulumning vazifalari ribosomalarda sintezlangan va uning yuzasida joylashgan oqsillarni tashish bilan bog'liq. Sintezlangan oqsillar ER ga kiradi, buriladi va uchinchi darajali tuzilishga ega bo'ladi.

Tanklarga tashiladigan oqsil yo'l davomida sezilarli darajada o'zgaradi. U, masalan, fosforlangan yoki glikoproteinga aylanishi mumkin. Proteinning odatiy yo'li donador ER orqali Golji apparatiga o'tadi, u erdan u hujayradan chiqadi yoki bir xil hujayraning boshqa organellalariga, masalan, lizosomalarga kiradi) yoki saqlash granulalari sifatida saqlanadi.

Jigar hujayralarida zarrachali va granulyar bo'lmagan endoplazmatik retikulum zaharli moddalarni zararsizlantirish jarayonlarida ishtirok etadi, keyinchalik ular hujayradan chiqariladi.

Tashqi plazma membranasi kabi endoplazmatik retikulum selektiv o'tkazuvchanlikka ega, buning natijasida retikulum kanallari ichidagi va tashqarisidagi moddalarning konsentratsiyasi bir xil emas. Bu hujayraning ishlashi uchun muhimdir.

2-misol

Mushak hujayralari endoplazmatik retikulumida kaltsiy ionlari uning sitoplazmasidan ko'ra ko'proq bo'ladi. Endoplazmatik retikulum kanallarini tark etib, kaltsiy ionlari mushak tolalarining qisqarish jarayonini boshlaydi.

Endoplazmatik retikulumning shakllanishi

Endoplazmatik retikulum membranalarining lipid komponentlari tarmoqning o'zi fermentlari tomonidan sintezlanadi, oqsil uning membranalarida joylashgan ribosomalardan keladi. Silliq (agranulyar) endoplazmatik retikulumning o'ziga xos oqsil sintezi omillari mavjud emas, shuning uchun bu organella ribosomalarning gran?ler endoplazmatik retikulum tomonidan yo'qolishi natijasida hosil bo'lgan deb ishoniladi.