Struktur retikulum endoplasma licin. Retikulum endoplasma: struktur, jenis dan fungsi

Retikulum endoplasmic(retikulum endoplasma) ditemui oleh C. R. Porter pada tahun 1945.

Struktur ini ialah sistem vakuol yang saling berkaitan, kantung membran rata atau pembentukan tiub yang mencipta rangkaian membran tiga dimensi dalam sitoplasma. Retikulum endoplasma (ER) terdapat dalam hampir semua eukariota. Ia mengikat organel bersama dan mengangkut nutrien. Terdapat dua organel bebas: berbutir (berbutir) dan licin bukan berbutir (agranular) retikulum endoplasma.

Retikulum endoplasma berbutir (kasar, atau berbutir).. Ia adalah sistem tangki rata, kadang-kadang mengembang, tubul, buih pengangkutan. Saiz tangki bergantung kepada aktiviti fungsi sel, dan lebar lumen boleh berkisar antara 20 nm hingga beberapa mikron. Jika tangki mengembang dengan mendadak, ia akan kelihatan di bawah mikroskop cahaya dan dikenal pasti sebagai vakuol.

Tangki dibentuk oleh membran dua lapisan, di permukaannya terdapat kompleks reseptor khusus yang memberikan lampiran pada membran ribosom, menterjemah rantai polipeptida protein rembesan dan lisosom, protein sitolemmal, dll., iaitu protein yang jangan bergabung dengan kandungan karyoplasma dan hyaloplasma.

Ruang antara membran diisi dengan matriks homogen dengan ketumpatan elektron rendah. Di luar, membran ditutup dengan ribosom. Ribosom boleh dilihat di bawah mikroskop elektron sebagai kecil (kira-kira 20 nm diameter), gelap, zarah hampir bulat. Sekiranya terdapat banyak daripada mereka, maka ini memberikan penampilan berbutir pada permukaan luar membran, yang berfungsi sebagai asas untuk nama organel.

Pada membran, ribosom terletak dalam bentuk kelompok - polisom, yang membentuk roset, kelompok atau lingkaran pelbagai bentuk. Ciri pengedaran ribosom ini dijelaskan oleh fakta bahawa mereka dikaitkan dengan salah satu mRNA, dari mana mereka membaca maklumat, mensintesis rantai polipeptida. Ribosom tersebut dilekatkan pada membran ER menggunakan salah satu kawasan subunit besar.

Dalam sesetengah sel, retikulum endoplasma berbutir (GR. EPS) terdiri daripada tangki bertaburan yang jarang berlaku, tetapi boleh membentuk pengumpulan tempatan (fokus) yang besar. Berkembang lemah gr. EPS dalam sel yang kurang dibezakan atau dalam sel dengan rembesan protein yang rendah. Pengumpulan gr. EPS ditemui dalam sel yang secara aktif mensintesis protein rembesan. Dengan peningkatan dalam aktiviti fungsian cisterna, organel menjadi berbilang dan sering mengembang.

Gr. EPS dibangunkan dengan baik dalam sel-sel rembesan pankreas, sel-sel utama perut, dalam neuron, dll. Bergantung pada jenis sel gr. EPS boleh diedarkan secara meresap atau disetempat di salah satu kutub sel, manakala banyak ribosom mengotorkan zon ini secara basofilik. Sebagai contoh, dalam sel plasma (plasmosit) gr yang berkembang dengan baik. EPS menyebabkan warna basofilik cerah sitoplasma dan sepadan dengan kawasan kepekatan asid ribonukleik. Dalam neuron, organel terletak dalam bentuk tangki selari yang terletak padat, yang, di bawah mikroskop cahaya, kelihatan sebagai granulariti basofilik dalam sitoplasma (bahan kromatofilik sitoplasma, atau tigroid).

Dalam kebanyakan kes, gr. ER mensintesis protein yang tidak digunakan oleh sel itu sendiri, tetapi dirembeskan ke dalam persekitaran luaran: protein kelenjar eksokrin badan, hormon, mediator (bahan protein kelenjar endokrin dan neuron), protein bahan antara sel (protein kolagen dan gentian elastik, komponen utama bahan antara sel). Protein yang dibentuk oleh gr. EPS juga merupakan sebahagian daripada kompleks enzim hidrolitik lisosom yang terletak pada permukaan luar membran sel. Polipeptida yang disintesis bukan sahaja terkumpul di dalam rongga EPS, tetapi juga bergerak, diangkut melalui saluran dan vakuol dari tapak sintesis ke bahagian lain sel. Pertama sekali, pengangkutan sedemikian dijalankan ke arah kompleks Golgi. Di bawah mikroskop elektron, perkembangan EPS yang baik disertai dengan peningkatan selari (hipertrofi) kompleks Golgi. Selari dengannya, perkembangan nukleolus meningkat, bilangan liang nuklear meningkat. Selalunya dalam sel sedemikian terdapat banyak kemasukan rembesan (butiran) yang mengandungi protein rembesan, bilangan mitokondria meningkat.

Protein yang terkumpul di dalam rongga EPS, memintas hyaloplasma, paling kerap diangkut ke kompleks Golgi, di mana ia diubah suai dan merupakan sebahagian daripada lisosom atau butiran rembesan, yang kandungannya kekal terpencil daripada hyaloplasma oleh membran. Di dalam tubul atau vakuol gr. EPS ialah pengubahsuaian protein, pengikatannya kepada gula (glikosilasi primer); pemeluwapan protein yang disintesis dengan pembentukan agregat besar - butiran rembesan.

Pada ribosom ER ialah protein integral membran yang disintesis yang tertanam dalam ketebalan membran. Di sini, dari sisi hyaloplasma, sintesis lipid dan penggabungannya ke dalam membran berlaku. Hasil daripada kedua-dua proses ini, membran EPS itu sendiri dan komponen lain sistem vakuolar berkembang.

Fungsi utama gr. EPS ialah sintesis protein yang dieksport pada ribosom, pengasingan daripada kandungan hyaloplasma di dalam rongga membran dan pengangkutan protein ini ke bahagian lain sel, pengubahsuaian kimia atau pemeluwapan tempatan, serta sintesis komponen struktur membran sel.

Semasa translasi, ribosom melekat pada membran gr. EPS dalam bentuk rantai (polisom). Keupayaan untuk mengikat membran disediakan oleh kawasan isyarat yang melekat pada reseptor ER khas - protein tambatan. Selepas itu, ribosom mengikat protein yang membetulkannya ke membran, dan rantai polipeptida yang terhasil diangkut melalui liang membran, yang terbuka dengan bantuan reseptor. Akibatnya, subunit protein berada dalam ruang antara membran gr. EPS. Oligosakarida (glikosilasi) boleh bergabung dengan polipeptida yang terhasil, yang terputus daripada dolikol fosfat yang melekat pada permukaan dalaman membran. Selepas itu, kandungan lumen tubulus dan tangki gr. EPS diangkut oleh vesikel pengangkutan ke petak cis kompleks Golgi, di mana ia mengalami transformasi selanjutnya.

EPS licin (agranular).. Mungkin ada kaitan dengan En. EPS ialah zon peralihan, tetapi, bagaimanapun, adalah organel bebas dengan sistem sendiri reseptor dan kompleks enzim. Ia terdiri daripada rangkaian kompleks tubulus, tangki rata dan mengembang dan buih pengangkutan, tetapi jika dalam gr. EPS dikuasai oleh kereta kebal, kemudian dalam licin retikulum endoplasmic(EPS licin) lebih banyak tubul dengan diameter kira-kira 50 ... 100 nm.

Kepada membran licin. ER tidak melekat pada ribosom, yang disebabkan oleh ketiadaan reseptor untuk organel ini. Oleh itu, lancar. EPS, walaupun ia merupakan kesinambungan morfologi granular, bukan sekadar retikulum endoplasma, di mana dalam masa ini tiada ribosom, tetapi merupakan organel bebas yang tidak boleh melekat pada ribosom.

Gembira. EPS terlibat dalam sintesis lemak, metabolisme glikogen, polisakarida, hormon steroid dan beberapa ubat (khususnya, barbiturat). Dalam lancar EPS melalui langkah terakhir dalam sintesis semua lipid dalam membran sel. Pada membran licin. EPS ialah enzim pengubah lipid - flippases, menggerakkan molekul lemak dan mengekalkan asimetri lapisan lipid.

Gembira. EPS dibangunkan dengan baik dalam tisu otot, terutamanya yang berjalur. Dalam otot rangka dan jantung, ia membentuk struktur khusus yang besar - retikulum sarcoplasmic, atau L-sistem.

Retikulum sarcoplasmic terdiri daripada rangkaian L-tubul dan tangki marginal yang saling melepasi. Mereka menjalin organel kontraktil khas otot - myofibrils. Dalam tisu otot berjalur, organel mengandungi protein - calsequestrin, yang mengikat sehingga 50 ion Ca 2+. Dalam sel otot licin dan sel bukan otot dalam ruang intermembrane terdapat protein yang dipanggil calreticulin, yang juga mengikat Ca 2+ .

Oleh itu, lancar. EPS ialah takungan ion Ca 2+. Pada saat pengujaan sel semasa depolarisasi membrannya, ion kalsium dikeluarkan dari EPS ke dalam hyaloplasma, mekanisme utama yang mencetuskan penguncupan otot. Ini disertai dengan penguncupan sel dan gentian otot akibat interaksi actomyosin atau kompleks actominimyosin myofibrils. Semasa rehat, Ca 2+ diserap semula ke dalam lumen tubulus licin. EPS, yang membawa kepada penurunan kandungan kalsium dalam matriks sitoplasma dan disertai dengan kelonggaran myofibrils. Protein pam kalsium mengawal pengangkutan ion transmembran.

Peningkatan kepekatan ion Ca 2+ dalam matriks sitoplasma juga mempercepatkan aktiviti rembesan sel bukan otot, merangsang pergerakan silia dan flagela.

Gembira. EPS menyahaktifkan pelbagai bahan berbahaya kepada badan akibat pengoksidaan mereka dengan bantuan beberapa enzim khas, terutamanya dalam sel hati. Jadi, dengan beberapa keracunan, zon asidofilik (tidak mengandungi RNA) muncul di dalam sel hati, dipenuhi sepenuhnya dengan retikulum endoplasma licin.

Dalam korteks adrenal, dalam sel endokrin gonad licin. ER terlibat dalam sintesis hormon steroid, dan enzim utama steroidogenesis terletak pada membrannya. Dalam endokrinosit sedemikian, gembira. EPS mempunyai rupa tubulus yang banyak, yang boleh dilihat dalam keratan rentas sebagai vesikel yang banyak.

Gembira. EPS terbentuk daripada gr. EPS. Di sesetengah kawasan lancar. EPS membentuk kawasan membran lipoprotein baru, tanpa ribosom. Kawasan ini boleh tumbuh, berpecah daripada membran berbutir dan berfungsi sebagai sistem vakuolar bebas.

Organel- kekal, semestinya ada, komponen sel yang melaksanakan fungsi tertentu.

Retikulum endoplasmic

Retikulum endoplasma (ER), atau retikulum endoplasma (EPR), ialah organel membran tunggal. Ia adalah sistem membran yang membentuk "tangki" dan saluran, bersambung antara satu sama lain dan mengehadkan satu ruang dalaman - rongga EPS. Di satu pihak, membran disambungkan ke membran sitoplasma, sebaliknya, ke membran nuklear luar. Terdapat dua jenis EPS: 1) kasar (berbutir), mengandungi ribosom pada permukaannya, dan 2) licin (agranular), yang membrannya tidak membawa ribosom.

Fungsi: 1) pengangkutan bahan dari satu bahagian sel ke bahagian yang lain, 2) pembahagian sitoplasma sel kepada petak ("kompartemen"), 3) sintesis karbohidrat dan lipid (ER licin), 4) sintesis protein (ER kasar ), 5) tempat pembentukan radas Golgi .

Ataupun kompleks golgi, ialah organel membran tunggal. Ia adalah timbunan "tangki" yang diratakan dengan tepi yang melebar. Sistem vesikel membran tunggal kecil (vesikel Golgi) dikaitkan dengannya. Setiap timbunan biasanya terdiri daripada 4-6 "tangki", merupakan unit struktur dan fungsian radas Golgi dan dipanggil dictyosome. Bilangan dictyosomes dalam sel berjulat dari satu hingga beberapa ratus. Dalam sel tumbuhan, dictyosomes diasingkan.

Radas Golgi biasanya terletak berhampiran nukleus sel (dalam sel haiwan selalunya berhampiran pusat sel).

Fungsi radas Golgi: 1) pengumpulan protein, lipid, karbohidrat, 2) pengubahsuaian yang masuk bahan organik, 3) "pembungkusan" protein, lipid, karbohidrat ke dalam vesikel membran, 4) rembesan protein, lipid, karbohidrat, 5) sintesis karbohidrat dan lipid, 6) tapak pembentukan lisosom. Fungsi rembesan adalah yang paling penting, oleh itu radas Golgi dibangunkan dengan baik dalam sel rembesan.

Lisosom

Lisosom- organel membran tunggal. Ia adalah gelembung kecil (diameter dari 0.2 hingga 0.8 mikron) yang mengandungi satu set enzim hidrolitik. Enzim disintesis pada ER kasar, bergerak ke radas Golgi, di mana ia diubah suai dan dibungkus ke dalam vesikel membran, yang, selepas pemisahan daripada radas Golgi, menjadi lisosom yang betul. Sebuah lisosom boleh mengandungi 20 hingga 60 pelbagai jenis enzim hidrolitik. Pemecahan bahan oleh enzim dipanggil lisis.

Membezakan: 1) lisosom primer, 2) lisosom sekunder. Lisosom primer dipanggil lisosom, terpisah daripada radas Golgi. Lisosom primer adalah faktor yang memastikan eksositosis enzim daripada sel.

Lisosom sekunder dipanggil lisosom, terbentuk sebagai hasil gabungan lisosom primer dengan vakuol endositik. Dalam kes ini, mereka mencerna bahan yang telah memasuki sel melalui fagositosis atau pinositosis, jadi mereka boleh dipanggil vakuola pencernaan.

Autophagy- proses pemusnahan struktur yang tidak diperlukan kepada sel. Pertama, struktur yang akan dimusnahkan dikelilingi oleh satu membran, kemudian kapsul membran yang terbentuk bergabung dengan lisosom primer, akibatnya, lisosom sekunder (vakuol autofagik) juga terbentuk, di mana struktur ini dicerna. Produk pencernaan diserap oleh sitoplasma sel, tetapi sebahagian daripada bahan tersebut masih tidak dicerna. Lisosom sekunder yang mengandungi bahan yang tidak tercerna ini dipanggil badan sisa. Dengan eksositosis, zarah yang tidak dicerna dikeluarkan dari sel.

Autolisis- pemusnahan sel sendiri, akibat pembebasan kandungan lisosom. Biasanya, autolisis berlaku semasa metamorfosis (kehilangan ekor berudu katak), involusi rahim selepas bersalin, dalam fokus nekrosis tisu.

Fungsi lisosom: 1) pencernaan intraselular bahan organik, 2) pemusnahan struktur selular dan bukan selular yang tidak diperlukan, 3) penyertaan dalam proses penyusunan semula sel.

Vakuol

Vakuol- organoid membran tunggal, adalah "tangki" yang diisi dengan larutan akueus bahan organik dan bukan organik. ER dan radas Golgi mengambil bahagian dalam pembentukan vakuol. Sel tumbuhan muda mengandungi banyak vakuol kecil, yang kemudian, apabila sel tumbuh dan membezakan, bergabung antara satu sama lain dan membentuk satu besar. vakuol pusat. Vakuol pusat boleh menduduki sehingga 95% daripada isipadu sel matang, manakala nukleus dan organel ditolak kembali ke membran sel. Membran yang mengelilingi vakuol tumbuhan dipanggil tonoplast. Bendalir yang mengisi vakuol tumbuhan dipanggil getah sel. Komposisi sap sel termasuk garam organik dan bukan organik larut air, monosakarida, disakarida, asid amino, produk metabolik akhir atau toksik (glikosida, alkaloid), beberapa pigmen (antosianin).

Sel haiwan mengandungi vakuol pencernaan dan autofagik kecil yang tergolong dalam kumpulan lisosom sekunder dan mengandungi enzim hidrolitik. Haiwan unisel juga mempunyai vakuol kontraktil yang melakukan fungsi osmoregulasi dan perkumuhan.

Fungsi vakuol: 1) pengumpulan dan penyimpanan air, 2) pengawalan metabolisme garam air, 3) pengekalan tekanan turgor, 4) pengumpulan metabolit larut air, rizab nutrien, 5) pewarnaan bunga dan buah-buahan dan dengan itu menarik pendebunga dan penyebar benih. , 6) lihat.fungsi lisosom.

Retikulum endoplasma, radas Golgi, lisosom dan vakuol terbentuk rangkaian vakuolar tunggal sel, yang unsur-unsur individunya boleh berubah menjadi satu sama lain.

Mitokondria

1 - membran luar;
2 - membran dalaman; 3 - matriks; 4 - crista; 5 - sistem multienzim; 6 - DNA bulat.

Bentuk, saiz, dan bilangan mitokondria sangat berubah-ubah. Bentuk mitokondria boleh berbentuk batang, bulat, lingkaran, berbentuk cawan, bercabang. Panjang mitokondria berkisar antara 1.5 hingga 10 µm, diameternya adalah dari 0.25 hingga 1.00 µm. Bilangan mitokondria dalam sel boleh mencapai beberapa ribu dan bergantung kepada aktiviti metabolik sel.

Mitokondria dibatasi oleh dua membran. Membran luar mitokondria (1) licin, bahagian dalam (2) membentuk banyak lipatan - cristae(4). Cristae meningkatkan luas permukaan membran dalam, yang menjadi tuan rumah sistem multienzim (5) yang terlibat dalam sintesis molekul ATP. Ruang dalam mitokondria dipenuhi dengan matriks (3). Matriks mengandungi DNA bulat (6), mRNA khusus, ribosom jenis prokariotik (jenis 70S), enzim kitaran Krebs.

DNA mitokondria tidak dikaitkan dengan protein ("telanjang"), dilekatkan pada membran dalam mitokondria dan membawa maklumat tentang struktur kira-kira 30 protein. Banyak lagi protein diperlukan untuk membina mitokondria, jadi maklumat tentang kebanyakan protein mitokondria terkandung dalam DNA nuklear, dan protein ini disintesis dalam sitoplasma sel. Mitokondria mampu membiak secara autonomi dengan membahagi dua. Antara membran luar dan dalam ialah takungan proton, di mana pengumpulan H + berlaku.

Fungsi mitokondria: 1) Sintesis ATP, 2) penguraian oksigen bahan organik.

Menurut salah satu hipotesis (teori simbiogenesis), mitokondria berasal daripada organisma prokariotik aerobik purba yang hidup bebas, yang, setelah secara tidak sengaja memasuki sel perumah, kemudian membentuk kompleks simbiotik yang saling menguntungkan dengannya. Data berikut menyokong hipotesis ini. Pertama, DNA mitokondria mempunyai ciri struktur yang sama seperti DNA bakteria moden (ditutup dalam cincin, tidak dikaitkan dengan protein). Kedua, ribosom mitokondria dan ribosom bakteria tergolong dalam jenis yang sama, jenis 70S. Ketiga, mekanisme pembahagian mitokondria adalah serupa dengan bakteria. Keempat, sintesis protein mitokondria dan bakteria dihalang oleh antibiotik yang sama.

plastid

1 - membran luar; 2 - membran dalaman; 3 - stroma; 4 - tilakoid; 5 - grana; 6 - lamellae; 7 - butir kanji; 8 - penurunan lipid.

Plastid adalah unik untuk sel tumbuhan. Membezakan tiga jenis plastid utama: leukoplas - plastid tidak berwarna dalam sel bahagian tumbuhan yang tidak tercemar, kromoplast - plastid berwarna biasanya kuning, merah dan bunga oren Kloroplas ialah plastid hijau.

Kloroplas. Dalam sel tumbuhan yang lebih tinggi, kloroplas mempunyai bentuk kanta biconvex. Panjang kloroplas berkisar antara 5 hingga 10 mikron, diameternya adalah dari 2 hingga 4 mikron. Kloroplas dibatasi oleh dua membran. Membran luar (1) licin, bahagian dalam (2) mempunyai struktur terlipat yang kompleks. Lipatan terkecil dipanggil tilakoid(4). Sekumpulan tilakoid yang disusun seperti timbunan syiling dipanggil bermuka-muka(5). Kloroplas mengandungi purata 40-60 butir yang disusun dalam corak papan dam. Butiran disambungkan antara satu sama lain dengan saluran yang diratakan - lamellae(6). Membran tilakoid mengandungi pigmen fotosintesis dan enzim yang menyediakan sintesis ATP. Pigmen fotosintesis utama ialah klorofil, yang bertanggungjawab untuk warna hijau kloroplas.

Ruang dalam kloroplas dipenuhi stroma(3). Stroma mengandungi DNA telanjang bulat, ribosom jenis 70S, enzim kitaran Calvin, dan bijirin kanji (7). Di dalam setiap tilakoid terdapat takungan proton, H + terkumpul. Kloroplas, seperti mitokondria, mampu membiak secara autonomi dengan membahagikan dua. Ia ditemui dalam sel-sel bahagian hijau tumbuhan yang lebih tinggi, terutamanya banyak kloroplas dalam daun dan buah-buahan hijau. Kloroplas tumbuhan bawah dipanggil kromatofor.

Fungsi kloroplas: fotosintesis. Adalah dipercayai bahawa kloroplas berasal daripada cyanobacteria endosymbiotic purba (teori simbiogenesis). Asas untuk andaian ini ialah persamaan kloroplas dan bakteria moden dalam beberapa cara (bulat, DNA "telanjang", ribosom jenis 70S, cara pembiakan).

Leukoplas. Bentuknya berbeza-beza (sfera, bulat, berbekam, dll.). Leucoplasts dibatasi oleh dua membran. Membran luar licin, yang dalam membentuk tilakoid kecil. Stroma mengandungi DNA bulat "telanjang", ribosom jenis 70S, enzim untuk sintesis dan hidrolisis nutrien simpanan. Tiada pigmen. Terutamanya banyak leukoplas mempunyai sel-sel organ bawah tanah tumbuhan (akar, ubi, rizom, dll.). Fungsi leukoplas: sintesis, pengumpulan dan penyimpanan nutrien simpanan. Amiloplas- leukoplas yang mensintesis dan mengumpul kanji, elaioplasts- minyak, proteinoplast- tupai. Bahan yang berbeza boleh terkumpul dalam leukoplast yang sama.

Kromoplast. Terhad oleh dua membran. Membran luar licin, dalam atau juga licin, atau membentuk tilakoid tunggal. Stroma mengandungi DNA bulat dan pigmen - karotenoid, yang memberikan warna kuning, merah atau oren pada kromoplast. Bentuk pengumpulan pigmen adalah berbeza: dalam bentuk kristal, dibubarkan dalam titisan lipid (8), dan lain-lain. Mereka terkandung dalam sel buah-buahan matang, kelopak, daun musim luruh, jarang - tanaman akar. Kromoplas dianggap sebagai peringkat akhir perkembangan plastid.

Fungsi kromoplast: pewarnaan bunga dan buah-buahan dan dengan itu menarik pendebunga dan penyebar benih.

Semua jenis plastid boleh dibentuk daripada proplastid. proplastid- organel kecil yang terkandung dalam tisu meristematik. Memandangkan plastid mempunyai asal yang sama, interconversions mungkin di antara mereka. Leukoplas boleh bertukar menjadi kloroplas (penghijauan ubi kentang dalam cahaya), kloroplas - menjadi kromoplast (kekuningan daun dan kemerahan buah). Transformasi kromoplast kepada leukoplas atau kloroplas dianggap mustahil.

Ribosom

1 - subunit besar; 2 - subunit kecil.

Ribosom- organel bukan membran, kira-kira 20 nm diameter. Ribosom terdiri daripada dua subunit, besar dan kecil, di mana mereka boleh berpisah. Komposisi kimia ribosom ialah protein dan rRNA. Molekul rRNA membentuk 50-63% daripada jisim ribosom dan membentuk rangka kerja strukturnya. Terdapat dua jenis ribosom: 1) eukariotik (dengan pemalar pemendapan seluruh ribosom - 80S, subunit kecil - 40S, besar - 60S) dan 2) prokariotik (masing-masing 70S, 30S, 50S).

Ribosom jenis eukariotik mengandungi 4 molekul rRNA dan kira-kira 100 molekul protein, manakala ribosom jenis prokariotik mengandungi 3 molekul rRNA dan kira-kira 55 molekul protein. Semasa biosintesis protein, ribosom boleh "berfungsi" secara tunggal atau bergabung menjadi kompleks - poliribosom (polisom). Dalam kompleks sedemikian, mereka dihubungkan antara satu sama lain oleh satu molekul mRNA. Sel prokariotik hanya mempunyai ribosom jenis 70S. Sel eukariotik mempunyai kedua-dua ribosom jenis 80S (membran ER kasar, sitoplasma) dan ribosom jenis 70S (mitokondria, kloroplas).

Subunit ribosom eukariotik terbentuk dalam nukleolus. Persatuan subunit ke dalam keseluruhan ribosom berlaku dalam sitoplasma, sebagai peraturan, semasa biosintesis protein.

Fungsi ribosom: pemasangan rantai polipeptida (sintesis protein).

sitoskeleton

sitoskeleton terdiri daripada mikrotubul dan mikrofilamen. Mikrotubul ialah struktur silinder tidak bercabang. Panjang mikrotubul berkisar antara 100 µm hingga 1 mm, diameternya lebih kurang 24 nm, dan ketebalan dinding adalah 5 nm. Komponen kimia utama ialah tubulin protein. Mikrotubul dimusnahkan oleh colchicine. Mikrofilamen - benang dengan diameter 5-7 nm, terdiri daripada protein aktin. Mikrotubul dan mikrofilamen membentuk kusut kompleks dalam sitoplasma. Fungsi sitoskeleton: 1) penentuan bentuk sel, 2) sokongan untuk organel, 3) pembentukan gelendong pembahagian, 4) penyertaan dalam pergerakan sel, 5) organisasi aliran sitoplasma.

Termasuk dua sentriol dan sentriol. Sentriol ialah silinder, dindingnya dibentuk oleh sembilan kumpulan tiga mikrotubul bercantum (9 kembar tiga), saling bersambung pada selang waktu tertentu melalui pautan silang. Sentriol berpasangan, di mana ia terletak pada sudut tepat antara satu sama lain. Sebelum pembahagian sel, sentriol mencapah ke kutub bertentangan, dan sentriol anak perempuan muncul berhampiran setiap satu daripadanya. Mereka membentuk gelendong pembahagian, yang menyumbang kepada pengagihan seragam bahan genetik antara sel anak. Dalam sel tumbuhan yang lebih tinggi (gimnosperma, angiosperma), pusat sel tidak mempunyai sentriol. Sentriol adalah organel pembiakan sendiri sitoplasma, ia timbul akibat pertindihan sentriol yang sedia ada. Fungsi: 1) memastikan perbezaan kromosom ke kutub sel semasa mitosis atau meiosis, 2) pusat organisasi sitoskeleton.

Organel pergerakan

Mereka tidak terdapat dalam semua sel. Organel pergerakan termasuk silia (ciliates, epitelium saluran pernafasan), flagella (flagellates, spermatozoa), pseudopods (rizom, leukosit), myofibrils (sel otot), dll.

Flagela dan silia- organel berbentuk filamen, mewakili aksonema yang dibatasi oleh membran. Axoneme - struktur silinder; dinding silinder dibentuk oleh sembilan pasang mikrotubul, di tengahnya terdapat dua mikrotubul tunggal. Di pangkal aksonem terdapat jasad basal yang diwakili oleh dua sentriol yang saling berserenjang (setiap jasad basal terdiri daripada sembilan triplet mikrotubul; tiada mikrotubul di tengahnya). Panjang flagel mencapai 150 µm, silia adalah beberapa kali lebih pendek.

miofibril terdiri daripada miofilamen aktin dan miosin, yang memberikan penguncupan sel otot.

Pergi ke kuliah nombor 6"Sel eukariotik: sitoplasma, dinding sel, struktur dan fungsi membran sel"

Struktur retikulum endoplasma

Definisi 1

Retikulum endoplasmic(EPS, retikulum endoplasma) ialah sistem membran ultramikroskopik yang sangat bercabang, saling berkaitan yang lebih kurang sama rata meresap jisim sitoplasma semua sel eukariotik.

EPS ialah organel membran yang terdiri daripada kantung membran rata - tangki, saluran dan tubul. Oleh kerana struktur ini, retikulum endoplasma dengan ketara meningkatkan kawasan permukaan dalaman sel dan membahagikan sel menjadi beberapa bahagian. Ia penuh di dalam matriks(bahan longgar sederhana padat (produk sintesis)). Kandungan pelbagai bahan kimia dalam bahagian tidak sama, oleh itu, dalam sel, kedua-dua serentak dan dalam urutan tertentu, pelbagai tindak balas kimia dalam isipadu sel yang kecil. Retikulum endoplasma terbuka ke dalam ruang perinuklear(rongga antara dua membran karyolem).

Membran retikulum endoplasma terdiri daripada protein dan lipid (terutamanya fosfolipid), serta enzim: adenosine triphosphatase dan enzim untuk sintesis lipid membran.

Terdapat dua jenis retikulum endoplasma:

• licin (agranular, AES), diwakili oleh tubul yang beranastomosis antara satu sama lain dan tidak mempunyai ribosom di permukaan;
• Kasar (berbutir, grES), juga terdiri daripada tangki yang saling berkaitan, tetapi ia ditutup dengan ribosom.

Catatan 1

Kadang-kadang mereka memperuntukkan lebih berlalu atau sementara(tES) retikulum endoplasma, yang terletak di kawasan peralihan satu jenis ES ke yang lain.

Granular ES adalah ciri semua sel (kecuali spermatozoa), tetapi tahap perkembangannya berbeza dan bergantung kepada pengkhususan sel.

GRES sel kelenjar epitelium (pankreas menghasilkan enzim pencernaan, hati mensintesis albumin serum), fibroblas (sel tisu penghubung yang menghasilkan protein kolagen) sangat maju, sel plasma(pengeluaran imunoglobulin).

ES agranular berlaku dalam sel kelenjar adrenal (sintesis hormon steroid), dalam sel otot (metabolisme kalsium), dalam sel kelenjar fundik perut (pelepasan ion klorida).

Satu lagi jenis membran EPS ialah tubul membran bercabang yang mengandungi sejumlah besar enzim khusus di dalamnya, dan vesikel - vesikel kecil yang dikelilingi membran, terutamanya terletak di sebelah tubul dan tangki. Mereka menyediakan pemindahan bahan tersebut yang disintesis.

fungsi EPS

Retikulum endoplasma adalah alat untuk sintesis dan, sebahagiannya, pengangkutan bahan sitoplasma, terima kasih kepada sel yang melakukan fungsi yang kompleks.

Catatan 2

Fungsi kedua-dua jenis EPS dikaitkan dengan sintesis dan pengangkutan bahan. Retikulum endoplasma adalah sistem pengangkutan universal.

Retikulum endoplasma licin dan kasar dengan membran dan kandungannya (matriks) melaksanakan fungsi biasa:

• membahagikan (penstrukturan), kerana sitoplasma diedarkan secara teratur dan tidak bercampur, dan juga menghalang bahan rawak daripada memasuki organel;
• pengangkutan transmembran, kerana bahan-bahan yang diperlukan dipindahkan melalui dinding membran;
• sintesis lipid membran dengan penyertaan enzim yang terkandung dalam membran itu sendiri dan memastikan pembiakan retikulum endoplasma;
• disebabkan oleh perbezaan potensi yang berlaku di antara dua permukaan membran ES, adalah mungkin untuk memastikan pengaliran denyutan pengujaan.

Selain itu, setiap jenis rangkaian mempunyai fungsi tersendiri.

Fungsi retikulum endoplasma licin (agranular).

Retikulum endoplasma agranular, sebagai tambahan kepada fungsi yang dinamakan biasa untuk kedua-dua jenis ES, juga menjalankan fungsi yang khusus hanya untuknya:

• depot kalsium. Dalam banyak sel (otot rangka, jantung, telur, neuron) terdapat mekanisme yang boleh mengubah kepekatan ion kalsium. Tisu otot berjalur mengandungi retikulum endoplasma khusus yang dipanggil retikulum sarcoplasmic. Ini adalah takungan ion kalsium, dan membran rangkaian ini mengandungi pam kalsium yang kuat yang mampu mengeluarkan sejumlah besar kalsium ke dalam sitoplasma atau mengangkutnya ke dalam rongga saluran rangkaian dalam seperseratus saat;
• sintesis lipid, bahan seperti kolesterol dan hormon steroid. Hormon steroid disintesis terutamanya dalam sel endokrin gonad dan kelenjar adrenal, dalam sel-sel buah pinggang dan hati. Sel-sel usus mensintesis lipid, yang dikumuhkan ke dalam limfa, dan kemudian ke dalam darah;

fungsi detoksifikasi- peneutralan toksin eksogen dan endogen;

Contoh 1

Sel buah pinggang (hepatosit) mengandungi enzim oksidase yang boleh memusnahkan fenobarbital.

enzim organel terlibat dalam sintesis glikogen(dalam sel hati).

Fungsi retikulum endoplasma kasar (berbutir).

Untuk retikulum endoplasma berbutir, selain daripada yang disenaraikan fungsi biasa, terdapat juga yang istimewa:

• sintesis protein di TPP mempunyai beberapa keanehan. Ia bermula pada polisom bebas, yang kemudiannya mengikat membran ES.
• Retikulum endoplasma berbutir mensintesis: semua protein membran sel (kecuali beberapa protein hidrofobik, protein membran dalam mitokondria dan kloroplas), protein khusus fasa dalaman organel membran, serta protein rembesan yang diangkut melalui sel dan memasuki ruang ekstraselular.
• pengubahsuaian selepas terjemahan protein: hidroksilasi, sulfation, fosforilasi. Proses penting ialah glikosilasi, yang berlaku di bawah tindakan enzim glikosiltransferase yang terikat membran. Glikosilasi berlaku sebelum rembesan atau pengangkutan bahan ke bahagian tertentu sel (kompleks Golgi, lisosom atau plasmalemma).
• pengangkutan bahan sepanjang bahagian intramembran rangkaian. Protein yang disintesis bergerak sepanjang selang ES ke kompleks Golgi, yang mengeluarkan bahan dari sel.
• disebabkan oleh penglibatan retikulum endoplasma berbutir kompleks Golgi terbentuk.

Fungsi retikulum endoplasma berbutir dikaitkan dengan pengangkutan protein yang disintesis dalam ribosom dan terletak di permukaannya. Protein yang disintesis memasuki ER, memutar dan memperoleh struktur tertier.

Protein yang diangkut ke tangki berubah dengan ketara sepanjang perjalanan. Ia boleh, sebagai contoh, difosforilasi atau ditukar kepada glikoprotein. Laluan biasa untuk protein adalah melalui ER berbutir ke radas Golgi, dari mana ia sama ada keluar dari sel, atau memasuki organel lain sel yang sama, seperti lisosom), atau disimpan sebagai butiran penyimpanan.

Dalam sel hati, kedua-dua retikulum endoplasma berbutir dan bukan berbutir mengambil bahagian dalam proses detoksifikasi bahan toksik, yang kemudiannya dikeluarkan dari sel.

Seperti membran plasma luar, retikulum endoplasma mempunyai kebolehtelapan selektif, akibatnya kepekatan bahan di dalam dan di luar saluran retikulum tidak sama. Ia penting untuk fungsi sel.

Contoh 2

Terdapat lebih banyak ion kalsium dalam retikulum endoplasma sel otot berbanding dalam sitoplasmanya. Meninggalkan saluran retikulum endoplasma, ion kalsium memulakan proses penguncupan gentian otot.

Pembentukan retikulum endoplasma

Komponen lipid membran retikulum endoplasma disintesis oleh enzim rangkaian itu sendiri, protein berasal dari ribosom yang terletak pada membrannya. Retikulum endoplasma licin (agranular) tidak mempunyai faktor sintesis protein sendiri, oleh itu dipercayai bahawa organel ini terbentuk akibat kehilangan ribosom oleh retikulum endoplasma berbutir.

Sedikit sejarah

Sel dianggap sebagai unit struktur terkecil mana-mana organisma, walau bagaimanapun, ia juga terdiri daripada sesuatu. Salah satu komponennya ialah retikulum endoplasma. Selain itu, EPS ialah komponen wajib bagi mana-mana sel pada dasarnya (kecuali beberapa virus dan bakteria). Ia ditemui oleh saintis Amerika K. Porter pada tahun 1945. Dialah yang melihat sistem tubulus dan vakuol, yang, seolah-olah, terkumpul di sekeliling nukleus. Porter juga menyatakan bahawa saiz EPS dalam sel makhluk yang berbeza dan juga organ dan tisu organisma yang sama tidak serupa antara satu sama lain. Dia membuat kesimpulan bahawa ini adalah disebabkan oleh fungsi sel tertentu, tahap perkembangannya, serta peringkat pembezaan. Sebagai contoh, pada manusia, EPS berkembang dengan sangat baik dalam sel-sel usus, membran mukus dan kelenjar adrenal.

konsep

EPS ialah sistem tubul, tubul, vesikel dan membran yang terletak di dalam sitoplasma sel.

Retikulum endoplasma: struktur dan fungsi

Maklumat ringkas tentang komponen lain yang paling penting dalam sel

Sitoplasma: struktur dan fungsi

Membran sel: struktur dan fungsi

Teras: struktur dan fungsi

Ribosom

Mereka adalah organel yang menyediakan sintesis protein asas. Mereka boleh terletak di dalam ruang bebas sitoplasma sel, dan dalam kombinasi dengan organel lain (retikulum endoplasma, contohnya). Jika ribosom terletak pada membran EPS kasar (berada di dinding luar membran, ribosom mewujudkan kekasaran) , kecekapan sintesis protein meningkat beberapa kali. Ini telah dibuktikan oleh banyak eksperimen saintifik.

Kompleks Golgi

Organoid yang terdiri daripada beberapa rongga yang sentiasa merembeskan buih pelbagai saiz. Bahan terkumpul juga digunakan untuk keperluan sel dan badan. Kompleks Golgi dan retikulum endoplasma selalunya terletak bersebelahan.

Lisosom

Organel yang dikelilingi oleh membran khas dan menjalankan fungsi pencernaan sel dipanggil lisosom.

Mitokondria

Organel yang dikelilingi oleh beberapa membran dan menjalankan fungsi tenaga, iaitu, menyediakan sintesis molekul ATP dan mengedarkan tenaga yang diterima ke seluruh sel.

Plastid. Jenis-jenis plastid

Kloroplas (fungsi fotosintesis);

Kromoplast (pengumpulan dan pemeliharaan karotenoid);

Leukoplas (pengumpulan dan penyimpanan kanji).

Organel yang direka untuk pergerakan

Mereka juga membuat beberapa pergerakan (flagella, silia, proses panjang, dll.).

Pusat sel: struktur dan fungsi