Воскресенье, 04 Декабрь 2016, 00:51

Биология в лицее

 Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ                 

                               Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation 




Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость | RSS | Главная | Одномембранные органоиды | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход


Одномембранные органоиды

Одномембранные органоиды — органоиды, окруженнные одной мембраной. К ним относятся эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и вакуоли.

Эндоплазматическая сеть (греч. endon — внутри и plasma — образование) (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (лат. reticulum — сеточка) (ЭПР) — это универсальный для всех эукариотических клеток одномембранный органоид, представляющий собой систему полостей, каналов, трубочек и образующий внутри клетки мембранную сеть, объединенную в единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки. 

ЭПС была открыта в 1945 году К. Портером (США) в клетках соединительной ткани. За изучение структуры и функций ЭПС румыно-американский биолог Дж. Паладе удостоен в 1974 году Нобелевской премии.

Мембрана ЭПС имеет типичное жидкостно-мозаичное строение. Площадь мембраны ЭПС составляет около половины площади всех мембран клетки, а объем содержимого ЭПС — более 10% объема цитоплазмы. Морфологически ЭПС дифференцирована на шероховатую и гладкую ЭПС, которые выполняют разные функции.

Шероховатая, или гранулярная, ЭПС представлена совокупностью соединяющихся между собой уплощенных мембранных цистерн, на наружной поверхности которых находится большое количество рибосом, синтезирующих белки.

Часть синтезированных полипептидных цепочек поступает в полость шероховатой ЭПС или встраивается в ее мембрану и функционирует в самой ЭПС, другая часть модифицируется (например, разрезается на части или превращается в гликопротеиды) и выводится из эндоплазматической сети и используется для нужд клетки.

Таким образом, главной функцией шероховатой ЭПС является синтез полипептидных молекул и их модификация.

Гладкая ЭПС представлена системой сообщающихся между собой мембранных трубочек, стенки которых в некоторых местах переходят в мембрану шероховатой ЭПС. В отличие от гранулярной эндоплазматической сети на мембранах гладкой сети нет рибосом.

Этот отдел выполняет ряд важнейших клеточных функций. Мембрана гладкой ЭПС содержит ферменты синтеза липидов и углеводов. Образующиеся здесь фосфолипиды остаются в билипидном слое ЭПС или транспортируются специальными белками в другие клеточные мембраны; синтезированные углеводы используются в отделах шероховатой ЭПС для модификации белковых молекул или транспортируются в различные части клетки в неизменном виде.

Гладкая ЭПС также обезвреживает токсичные (ядовитые) для организма вещества. Так, при некоторых отравлениях в клетках печени появляются обширные зоны, заполненные гладкими мембранами ЭПС.

Функции эндоплазматической сети

Функция Пояснение
Синтез белков, липидов и углеводов На мембранах гладкой ЭПС синтезируются липиды и углеводы; рибосомы шероховатой ЭПС синтезируют полипептиды
Модификация синтезированных молекул В полостях ЭПС синтезированные молекулы подвергаются модификации, при этом из полипептидных цепочек формируются специфические для данной клетки белки, также образуются гликопротеиды и липопротеиды
Транспорт синтезированных молекул Продукты синтеза ЭПС по ее каналам и трубочкам поступают в разные части клетки
Защита от токсинов Гладкая часть ЭПС принимает участие в защите клетки от токсических веществ

Комплекс Гольджи (аппарат Гольджи) — одномембранный органоид эукариотической клетки, главной функцией которого является транспорт и химическая модификация поступающих в него из эндоплазматической сети веществ.

Структуру, известную теперь как аппарат Гольджи, впервые обнаружил в клетках в 1898 году Камилло Гольджи, итальянский врач и цитолог, лауреат Нобелевской премии 1906 году по физиологии и медицине. Детальное исследование этого органоида было сделано позже с помощью электронного микроскопа.

Комплекс Гольджи представляет собой стопку уплощенных мембранных цистерн и связанную с ними систему пузырьков, называемых пузырьками Гольджи. На одном конце этой стопки постоянно образуются новые цистерны путем слияния пузырьков, отпочковывающихся от эндоплазматической сети. Эти цистерны содержат еще незрелые молекулы органических веществ, синтезированные в ЭПС. В цистернах комплекса Гольджи подвергаются модификации белки, предназначенные для секреции, белки плазматической мембраны, ферменты лизосом и т. д. Созревающие белки последовательно перемещаются по цистернам. На другом конце стопки завершается модификация молекул и созревание цистерн, которые вновь распадаются на пузырьки. Таким образом, цистерны в стопке постепенно смещаются от одного конца к другому.

Функции комплекса Гольджи

Функция Пояснение
Химическая модификация веществ Исходным субстратом для химической модификации являются вещества, поступающие в из ЭПС. Ферменты мембран аппарата Гольджи осуществляют различные химические реакции, в результате которых образуются вещества, необходимые клетке
Транспорт веществ Аппарат Гольджи принимает участие в транспорте липидов. При переваривании липиды расщепляются и всасываются в тонкой кишке в виде жирных кислот и глицерина. В гладкой ЭПС клеток кишечной ворсинки липиды ресинтезируются. Они покрываются белковой оболочкой и через аппарат Гольджи транспортируются к плазматической мембране, через которую путем экзоцитоза покидают клетку и поступают в лимфатическую систему
Формирование лизосом В цистернах аппарата Гольджи происходит созревание ферментов лизосом, их сортировка и упаковка в мембранные оболочки 

Комплекс Гольджи встречается почти во всех клетках (исключение — эритроциты и сперматозоиды). Располагается обычно около ядра; клетка может иметь один или несколько комплексов Гольджи.

Лизосомы (лат. lysis — расщепление и soma — тело) — органоиды клетки, главной функцией которых является внутриклеточное пищеварение.

Лизосомы открыл в 1949 году бельгийский цитолог и биохимик Кристиан Рене Де Дюв, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1974 году.

Лизосомы представляют собой простые мембранные мешочки округлой формы диаметром ~0,2 — 0,5 мкм, стенки которых состоят из одного слоя мембраны. Лизосомы наполнены пищеварительными гидролитическими ферментами, активными в кислой среде (pH меньше 7). Ферменты в лизосомах изолированы от всех остальных структур клетки, что предохраняет эти структуры от переваривания. Заключенные в лизосомах ферменты синтезируются шероховатой ЭПС и транспортируются к аппарату Гольджи. Позже от него отпочковываются пузырьки Гольджи, содержащие ферменты, подвергшиеся необходимым превращениям. Они называются первичными лизосомами.

Лизосомы выполняют функции, связанные с внутриклеточным перевариванием и с секрецией пищеварительных ферментов.

Функции лизосом

Функции Пояснение
Переваривание материалов, поглощенных путем эндоцитоза Первичные лизосомы могут сливаться с пузырьками или вакуолями, образовавшимися в процессе эндоцитоза. При этом образуются вторичные лизосомы, в которых происходит переваривание материалов, поступивших в клетку путем эндоцитоза. Вторичную лизосому называют также пищеварительной вакуолью
Выделение ферментов из клетки посредством экзоцитоза Ферменты, содержащиеся в первичных лизосомах, могут выделяться из клеток наружу. Это происходит, например, в процессе развития костной ткани, когда хрящ заменяется костной тканью. Клетки пищеварительных желез выделяют таким образом ферменты, образовавшиеся в цистернах аппарата Гольджи, в кишечную полость
Автофагия Автофагия (греч. autós — сам и phagos — пожиратель) — это процесс уничтожения клеткой ненужных ей структур. Сначала такие структуры окружаются мембраной, отделяющейся от ЭПС, затем этот мембранный мешочек сливается с первичной лизосомой. В результате этого образуется вторичная лизосома, в которой происходит переваривание. Автофагия — завершение жизненного цикла органоидов, более не способных выполнять свои функции
Автолиз Cаморазрушение клетки, наступающее в результате высвобождения содержимого ее лизосом. В результате автолиза клеток, например, происходит перестройка органов (хвоста) у головастика при превращении его в лягушку. Иногда автолиз является следствием повреждения или гибели клетки

Лизосомы расположены в цитоплазме почти всех эукариотических клеток. Особенно много лизосом в тех клетках, которые обладают способностью к фагоцитозу. 

Вакуоль (франц. vacuole — пустота, от лат. vacuus — пустой) является обязательной принадлежностью растительной клетки. Она представляет собой крупный мембранный пузырек, заполненный клеточным соком, состав которого отличается от окружающей цитоплазмы. Вакуоль накапливает запасные питательные вещества и регулирует водно-солевой обмен, контролируя поступление воды в клетку и из клетки.

Пищеварительные вакуоли — одномембранные пузырьки, образующиеся в цитоплазме клеток хищных простейших и способных к фагоцитозу клеток многоклеточных организмов.

У простейших пищеварительные вакуоли образуются после захвата частиц пищи. У многоклеточных организмов пищеварительные вакуоли присутствуют в клетках, способных к фагоцитозу.

Формирование пищеварительной вакуоли в лейкоците: 1 — приближение бактерии к лейкоциту; 2 — прилипание бактериальной клетки к оболочке лейкоцита; 3,4 — эндоцитоз; 5 — слияние пищеварительной вакуоли с первичными лизосомами; 6 — процесс переваривания

После поглощения клеткой бактерии или какой-то другой частицы пищеварительная вакуоль оказывается в цитоплазме. Там она сливается с первичной лизосомой, отделившейся от комплекса Гольджи. Пузырек — результат этого слияния — называют вторичной лизосомой. После этого захваченная частица начинает растворяться. Минут через 20 внутри вторичной лизосомы виднеются только несколько непереваренных бесформенных кусочков. Затем вторичная лизосома подплывает к мембране клетки и сливается с ней, выбрасывая из клетки наружу непереваренные фрагменты, либо пищеварительная вакуоль превращается в специальную вакуоль накопления.

< Предыдущая страница "Немембранные органоиды"

Следующая страница "Двухмембранные органоиды" >

Меню сайта

Календарь

«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Статистика


Онлайн всего: 4
Гостей: 3
Пользователей: 1
hina2712

Наш опрос

Как часто вы посещаете сайт "Биология в лицее"?
Всего ответов: 7918

Мини-чат



Поиск




Курсы валют на Банкир.Ру