A estrutura do retículo endoplasmático liso. Retículo endoplasmático: estrutura, tipos e funções

Retículo endoplasmático(retículo endoplasmático) foi descoberto por C. R. Porter em 1945.

Essa estrutura é um sistema de vacúolos interconectados, sacos de membrana plana ou formações tubulares que criam uma rede de membrana tridimensional dentro do citoplasma. O retículo endoplasmático (RE) é encontrado em quase todos os eucariotos. Ele une organelas e transporta nutrientes. Existem duas organelas independentes: retículo endoplasmático granular (granular) e não granular liso (agranular).

Retículo endoplasmático granular (rugoso ou granular). É um sistema de tanques planos, às vezes expandidos, túbulos, bolhas de transporte. O tamanho das cisternas depende da atividade funcional das células, e a largura do lúmen pode variar de 20 nm a vários mícrons. Se a cisterna se expandir acentuadamente, torna-se visível sob microscopia de luz e é identificada como um vacúolo.

As cisternas são formadas por uma membrana de duas camadas, em cuja superfície existem complexos receptores específicos que fornecem ligação à membrana dos ribossomos, traduzindo cadeias polipeptídicas de proteínas secretoras e lisossômicas, proteínas do citolema, etc., ou seja, proteínas que não se fundem com o conteúdo do carioplasma e do hialoplasma.

O espaço entre as membranas é preenchido por uma matriz homogênea de baixa densidade eletrônica. Do lado de fora, as membranas são cobertas por ribossomos. Os ribossomos são visíveis sob microscopia eletrônica como partículas pequenas (cerca de 20 nm de diâmetro), escuras e quase arredondadas. Se houver muitos deles, isso dá uma aparência granular à superfície externa da membrana, que serviu de base para o nome da organela.

Nas membranas, os ribossomos estão localizados na forma de aglomerados - polissomos, que formam rosetas, aglomerados ou espirais de várias formas. Essa característica da distribuição dos ribossomos é explicada pelo fato de estarem associados a um dos mRNAs, a partir do qual leem informações, sintetizam cadeias polipeptídicas. Esses ribossomos estão ligados à membrana do RE usando uma das regiões da grande subunidade.

Em algumas células, o retículo endoplasmático granular (GR. EPS) consiste em raras cisternas dispersas, mas pode formar grandes acúmulos locais (focais). gr pouco desenvolvido. EPS em células pouco diferenciadas ou em células com baixa secreção de proteínas. Acumulações gr. EPS são encontrados em células que sintetizam ativamente proteínas secretoras. Com o aumento da atividade funcional da cisterna, as organelas tornam-se múltiplas e muitas vezes se expandem.

Gr. O EPS está bem desenvolvido nas células secretoras do pâncreas, nas principais células do estômago, nos neurônios, etc. Dependendo do tipo de células gr. O EPS pode ser difusamente distribuído ou localizado em um dos pólos da célula, enquanto numerosos ribossomos coram esta zona basofilicamente. Por exemplo, em células plasmáticas (plasmócitos) um gr bem desenvolvido. O EPS causa uma coloração basofílica brilhante do citoplasma e corresponde a áreas de concentração de ácidos ribonucléicos. Nos neurônios, a organela está localizada na forma de tanques paralelos compactamente dispostos, que, sob microscopia de luz, aparecem como granularidade basofílica no citoplasma (a substância cromatófila do citoplasma, ou tigróide).

Na maioria dos casos, gr. O RE sintetiza proteínas que não são utilizadas pela própria célula, mas são secretadas em ambiente externo: proteínas das glândulas exócrinas do corpo, hormônios, mediadores (substâncias protéicas das glândulas endócrinas e neurônios), proteínas da substância intercelular (proteínas de colágeno e fibras elásticas, o principal componente da substância intercelular). Proteínas formadas por gr. Os EPS também fazem parte dos complexos enzimáticos hidrolíticos lisossômicos localizados na superfície externa da membrana celular. O polipeptídeo sintetizado não apenas se acumula na cavidade do EPS, mas também se move, é transportado através de canais e vacúolos do local de síntese para outras partes da célula. Em primeiro lugar, esse transporte é realizado na direção do complexo de Golgi. À microscopia eletrônica, o bom desenvolvimento do EPS é acompanhado por um aumento paralelo (hipertrofia) do complexo de Golgi. Paralelamente, o desenvolvimento dos nucléolos aumenta, o número de poros nucleares aumenta. Freqüentemente, nessas células, existem numerosas inclusões secretoras (grânulos) contendo proteínas secretoras, o número de mitocôndrias aumenta.

As proteínas que se acumulam nas cavidades do EPS, contornando o hialoplasma, são mais frequentemente transportadas para o complexo de Golgi, onde são modificadas e fazem parte de lisossomos ou grânulos de secreção, cujo conteúdo permanece isolado do hialoplasma pela membrana. Dentro de túbulos ou vacúolos gr. EPS é a modificação das proteínas, sua ligação aos açúcares (glicosilação primária); condensação de proteínas sintetizadas com a formação de grandes agregados - grânulos secretores.

nos ribossomos ERs são proteínas integrais de membrana sintetizadas que estão embutidas na espessura da membrana. Aqui, do lado do hialoplasma, ocorre a síntese de lipídios e sua incorporação à membrana. Como resultado desses dois processos, as próprias membranas EPS e outros componentes do sistema vacuolar crescem.

A principal função do gr. EPS é a síntese de proteínas exportadas nos ribossomos, isolamento do conteúdo do hialoplasma dentro das cavidades da membrana e transporte dessas proteínas para outras partes da célula, modificação química ou condensação local, bem como a síntese componentes estruturais membranas celulares.

Durante a tradução, os ribossomos se ligam à membrana gr. EPS na forma de uma cadeia (polissomos). A capacidade de se ligar à membrana é fornecida por regiões de sinalização que se ligam a receptores especiais do ER - a proteína de amarração. Depois disso, o ribossomo se liga a uma proteína que o fixa à membrana, e a cadeia polipeptídica resultante é transportada pelos poros das membranas, que se abrem com a ajuda de receptores. Como resultado, as subunidades de proteína estão no espaço intermembranas gr. EPS. Um oligossacarídeo (glicosilação) pode se juntar aos polipeptídeos resultantes, que são separados do fosfato de dolicol ligado à superfície interna da membrana. Posteriormente, o conteúdo do lúmen dos túbulos e cisternas gr. O EPS é transportado por vesículas de transporte para o compartimento cis do complexo de Golgi, onde sofre transformação adicional.

EPS liso (agranular). Pode estar relacionado com o Sr. O EPS é uma zona de transição, mas, mesmo assim, é uma organela independente com sistema próprio receptores e complexos enzimáticos. Consiste em uma rede complexa de túbulos, cisternas planas e expandidas e bolhas de transporte, mas se em gr. EPS é dominado por tanques, então em uma suave retículo endoplasmático(EPS liso) mais túbulos com um diâmetro de cerca de 50 ... 100 nm.

Para as membranas lisas. Os REs não se ligam aos ribossomos, o que se deve à ausência de receptores para essas organelas. Assim, liso. O EPS, embora seja uma continuação morfológica do granular, não é apenas um retículo endoplasmático, sobre o qual este momento sem ribossomos, mas é uma organela independente à qual os ribossomos não podem se ligar.

Alegre. O EPS está envolvido na síntese de gorduras, no metabolismo de glicogênio, polissacarídeos, hormônios esteróides e algumas drogas (em particular, barbitúricos). em suave O EPS passa pelas etapas finais na síntese de todos os lipídios nas membranas celulares. Nas membranas lisas. As EPS são enzimas transformadoras de lipídios - flippases, que movimentam as moléculas de gordura e mantêm a assimetria das camadas lipídicas.

Alegre. O EPS é bem desenvolvido nos tecidos musculares, principalmente os estriados. Nos músculos esqueléticos e cardíacos, forma uma grande estrutura especializada - o retículo sarcoplasmático, ou sistema L.

O retículo sarcoplasmático consiste em redes de passagem mútua de L-túbulos e cisternas marginais. Eles trançam organelas contráteis especiais dos músculos - miofibrilas. Nos tecidos musculares estriados, a organela contém uma proteína - calsequestrina, que liga até 50 íons Ca 2+. Nas células musculares lisas e nas células não musculares no espaço intermembranar existe uma proteína chamada calreticulina, que também se liga ao Ca 2+ .

Assim, liso. O EPS é um reservatório de íons Ca 2+. No momento da excitação da célula durante a despolarização de sua membrana, os íons cálcio são removidos do EPS para o hialoplasma, principal mecanismo desencadeador da contração muscular. Isso é acompanhado pela contração das células e fibras musculares devido à interação dos complexos de actomiosina ou actominimiosina das miofibrilas. Em repouso, o Ca 2+ é reabsorvido no lúmen dos túbulos lisos. EPS, que leva a uma diminuição do teor de cálcio na matriz citoplasmática e é acompanhada de relaxamento das miofibrilas. As proteínas da bomba de cálcio regulam o transporte iônico transmembrana.

Um aumento na concentração de íons Ca 2+ na matriz citoplasmática também acelera a atividade secretora de células não musculares, estimula o movimento de cílios e flagelos.

Alegre. O EPS desativa várias substâncias nocivas ao organismo devido à sua oxidação com a ajuda de várias enzimas especiais, principalmente nas células do fígado. Assim, com alguns envenenamentos, zonas acidófilas (não contendo RNA) aparecem nas células do fígado, completamente preenchidas por um retículo endoplasmático liso.

No córtex adrenal, nas células endócrinas das gônadas lisas. O RE está envolvido na síntese de hormônios esteróides, e enzimas-chave da esteroidogênese estão localizadas em suas membranas. Em tais endocrinócitos, feliz. O EPS tem a aparência de túbulos abundantes, que são visíveis em corte transversal como numerosas vesículas.

Alegre. EPS é formado a partir de gr. EPS. Em algumas áreas lisas. EPS são formadas novas áreas de membrana de lipoproteínas, desprovidas de ribossomos. Essas áreas podem crescer, separar-se das membranas granulares e funcionar como um sistema vacuolar independente.

Organelas- componentes permanentes, necessariamente presentes, da célula que desempenham funções específicas.

Retículo endoplasmático

Retículo Endoplasmático (RE), ou retículo endoplasmático (REP), é uma organela de membrana única. É um sistema de membranas que formam "tanques" e canais, conectados entre si e limitando um único espaço interno - cavidades de EPS. Por um lado, as membranas estão conectadas à membrana citoplasmática, por outro lado, à membrana nuclear externa. Existem dois tipos de EPS: 1) rugoso (granular), contendo ribossomos em sua superfície, e 2) liso (agranular), cujas membranas não carregam ribossomos.

Funções: 1) transporte de substâncias de uma parte da célula para outra, 2) divisão do citoplasma da célula em compartimentos ("compartimentos"), 3) síntese de carboidratos e lipídios (RE liso), 4) síntese de proteínas (RE rugoso ), 5) local de formação do aparelho de Golgi .

Ou complexo de Golgi, é uma organela de membrana única. É uma pilha de "tanques" achatados com bordas alargadas. Um sistema de pequenas vesículas de membrana única (vesículas de Golgi) está associado a eles. Cada pilha geralmente consiste em 4-6 "tanques", é uma unidade estrutural e funcional do aparelho de Golgi e é chamada de dictiossoma. O número de dictiossomos em uma célula varia de um a várias centenas. Nas células vegetais, os dictiossomos são isolados.

O aparelho de Golgi geralmente está localizado perto do núcleo da célula (em células animais, muitas vezes perto do centro da célula).

Funções do aparelho de Golgi: 1) acúmulo de proteínas, lipídios, carboidratos, 2) modificação de entrada matéria orgânica, 3) “empacotamento” de proteínas, lipídios, carboidratos em vesículas de membrana, 4) secreção de proteínas, lipídios, carboidratos, 5) síntese de carboidratos e lipídios, 6) local de formação de lisossomos. A função secretora é a mais importante, pois o aparelho de Golgi é bem desenvolvido nas células secretoras.

Lisossomos

Lisossomos- organelas de membrana única. São pequenas bolhas (diâmetro de 0,2 a 0,8 mícrons) contendo um conjunto de enzimas hidrolíticas. As enzimas são sintetizadas no RE rugoso, movem-se para o aparelho de Golgi, onde são modificadas e acondicionadas em vesículas de membrana, que, após separação do aparelho de Golgi, tornam-se os lisossomos propriamente ditos. Um lisossomo pode conter de 20 a 60 vários tipos enzimas hidrolíticas. A quebra de substâncias por enzimas é chamada lise.

Distinguir: 1) lisossomos primários, 2) lisossomos secundários. Os lisossomos primários são chamados de lisossomos, separados do aparelho de Golgi. Os lisossomos primários são um fator que garante a exocitose de enzimas da célula.

Os lisossomos secundários são chamados de lisossomos, formados como resultado da fusão de lisossomos primários com vacúolos endocíticos. Nesse caso, eles digerem substâncias que entraram na célula por fagocitose ou pinocitose, por isso podem ser chamados de vacúolos digestivos.

Autofagia- o processo de destruição de estruturas desnecessárias à célula. Primeiro, a estrutura a ser destruída é cercada por uma única membrana, depois a cápsula da membrana formada se funde com o lisossomo primário, como resultado, também é formado um lisossomo secundário (vacúolo autofágico), no qual essa estrutura é digerida. Os produtos da digestão são absorvidos pelo citoplasma da célula, mas parte do material permanece não digerido. O lisossomo secundário contendo esse material não digerido é chamado de corpo residual. Por exocitose, as partículas não digeridas são removidas da célula.

autólise- autodestruição da célula, decorrente da liberação do conteúdo dos lisossomos. Normalmente, a autólise ocorre durante as metamorfoses (desaparecimento da cauda do girino da rã), involução do útero após o parto, em focos de necrose tecidual.

Funções dos lisossomos: 1) digestão intracelular de substâncias orgânicas, 2) destruição de estruturas celulares e não celulares desnecessárias, 3) participação nos processos de reorganização celular.

vacúolos

vacúolos- organoides de membrana única, são "tanques" cheios de soluções aquosas de substâncias orgânicas e inorgânicas. O RE e o aparelho de Golgi participam da formação dos vacúolos. As células vegetais jovens contêm muitos vacúolos pequenos que, à medida que as células crescem e se diferenciam, se fundem e formam um grande vacúolo central. O vacúolo central pode ocupar até 95% do volume de uma célula madura, enquanto o núcleo e as organelas são empurrados de volta para a membrana celular. A membrana que envolve o vacúolo da planta é chamada de tonoplasto. O fluido que preenche o vacúolo da planta é chamado seiva celular. A composição da seiva celular inclui sais orgânicos e inorgânicos solúveis em água, monossacarídeos, dissacarídeos, aminoácidos, produtos metabólicos finais ou tóxicos (glicosídeos, alcalóides), alguns pigmentos (antocianinas).

As células animais contêm pequenos vacúolos digestivos e autofágicos que pertencem ao grupo dos lisossomos secundários e contêm enzimas hidrolíticas. Os animais unicelulares também possuem vacúolos contráteis que desempenham a função de osmorregulação e excreção.

Funções do vacúolo: 1) acúmulo e armazenamento de água, 2) regulação do metabolismo água-sal, 3) manutenção da pressão de turgor, 4) acúmulo de metabólitos solúveis em água, reserva de nutrientes, 5) coloração de flores e frutos e, assim, atração de polinizadores e dispersores de sementes , 6) Ver. funções lisossômicas.

Retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, lisossomos e vacúolos formam única rede vacuolar da célula, cujos elementos individuais podem se transformar uns nos outros.

Mitocôndria

1 - membrana externa;
2 - membrana interna; 3 - matriz; 4 - crista; 5 - sistema multienzimático; 6 - DNA circular.

A forma, tamanho e número de mitocôndrias são extremamente variáveis. A forma da mitocôndria pode ser em forma de bastonete, redonda, espiral, em forma de xícara, ramificada. O comprimento das mitocôndrias varia de 1,5 a 10 µm, o diâmetro é de 0,25 a 1,00 µm. O número de mitocôndrias em uma célula pode chegar a vários milhares e depende da atividade metabólica da célula.

As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas. A membrana externa da mitocôndria (1) é lisa, a interna (2) forma numerosas dobras - cristas(4). As cristas aumentam a área de superfície da membrana interna, que hospeda sistemas multienzimáticos (5) envolvidos na síntese de moléculas de ATP. O espaço interno da mitocôndria é preenchido com matriz (3). A matriz contém DNA circular (6), mRNA específico, ribossomos do tipo procariótico (tipo 70S), enzimas do ciclo de Krebs.

O DNA mitocondrial não está associado a proteínas ("nu"), está ligado à membrana interna da mitocôndria e carrega informações sobre a estrutura de cerca de 30 proteínas. Muito mais proteínas são necessárias para construir uma mitocôndria, de modo que as informações sobre a maioria das proteínas mitocondriais estão contidas no DNA nuclear e essas proteínas são sintetizadas no citoplasma da célula. As mitocôndrias são capazes de se reproduzir autonomamente, dividindo-se em duas. Entre as membranas externa e interna está reservatório de prótons, onde ocorre o acúmulo de H +.

Funções mitocondriais: 1) Síntese de ATP, 2) quebra de oxigênio de substâncias orgânicas.

De acordo com uma das hipóteses (a teoria da simbiogênese), as mitocôndrias se originaram de antigos organismos procarióticos aeróbicos de vida livre, que, tendo entrado acidentalmente na célula hospedeira, formaram com ela um complexo simbiótico mutuamente benéfico. Os dados a seguir suportam essa hipótese. Primeiro, o DNA mitocondrial tem as mesmas características estruturais do DNA das bactérias modernas (fechado em um anel, não associado a proteínas). Segundo, ribossomos mitocondriais e ribossomos bacterianos pertencem ao mesmo tipo, o tipo 70S. Em terceiro lugar, o mecanismo da divisão mitocondrial é semelhante ao das bactérias. Quarto, a síntese de proteínas mitocondriais e bacterianas é inibida pelos mesmos antibióticos.

plastídios

1 - membrana externa; 2 - membrana interna; 3 - estroma; 4 - tilacoide; 5 - grana; 6 - lamelas; 7 - grãos de amido; 8 - gotas lipídicas.

Os plastídeos são exclusivos células de plantas. Distinguir três tipos principais de plastídios: leucoplastos - plastídeos incolores nas células de partes não coradas de plantas, cromoplastos - plastídeos coloridos são geralmente amarelos, vermelhos e flores de laranjeira Os cloroplastos são plastídeos verdes.

Cloroplastos. Nas células das plantas superiores, os cloroplastos têm a forma de uma lente biconvexa. O comprimento dos cloroplastos varia de 5 a 10 mícrons, o diâmetro é de 2 a 4 mícrons. Os cloroplastos são limitados por duas membranas. A membrana externa (1) é lisa, a interna (2) tem uma estrutura dobrada complexa. A menor dobra é chamada tilacoide(4). Um grupo de tilacoides empilhados como uma pilha de moedas é chamado lapidado(5). O cloroplasto contém uma média de 40-60 grãos dispostos em um padrão quadriculado. Os grânulos são conectados uns aos outros por canais achatados - lamelas(6). As membranas tilacóides contêm pigmentos fotossintéticos e enzimas que fornecem síntese de ATP. O principal pigmento fotossintético é a clorofila, responsável pela cor verde cloroplastos.

O espaço interno dos cloroplastos é preenchido estroma(3). O estroma contém DNA nu circular, ribossomos do tipo 70S, enzimas do ciclo de Calvin e grãos de amido (7). Dentro de cada tilacoide existe um reservatório de prótons, H+ se acumula. Os cloroplastos, como as mitocôndrias, são capazes de reprodução autônoma dividindo-se em dois. Eles são encontrados nas células das partes verdes das plantas superiores, especialmente muitos cloroplastos em folhas e frutos verdes. Os cloroplastos das plantas inferiores são chamados de cromatóforos.

Função dos cloroplastos: fotossíntese. Acredita-se que os cloroplastos se originaram de antigas cianobactérias endossimbióticas (teoria da simbiogênese). A base para essa suposição é a semelhança entre os cloroplastos e as bactérias modernas de várias maneiras (DNA circular, "nu", ribossomos do tipo 70S, modo de reprodução).

Leucoplastos. A forma varia (esférica, arredondada, em forma de concha, etc.). Os leucoplastos são delimitados por duas membranas. A membrana externa é lisa, a interna forma pequenos tilacóides. O estroma contém DNA circular "nu", ribossomos do tipo 70S, enzimas para a síntese e hidrólise de nutrientes de reserva. Não há pigmentos. Especialmente muitos leucoplastos possuem células dos órgãos subterrâneos da planta (raízes, tubérculos, rizomas, etc.). Função dos leucoplastos: síntese, acúmulo e armazenamento de nutrientes de reserva. Amiloplastos- leucoplastos que sintetizam e acumulam amido, elaioplastos- óleos, proteinoplastos- esquilos. Diferentes substâncias podem se acumular no mesmo leucoplasto.

Cromoplastos. Limitada por duas membranas. A membrana externa é lisa, a interna ou também lisa, ou forma tilacóides simples. O estroma contém DNA circular e pigmentos - carotenóides, que conferem aos cromoplastos uma cor amarela, vermelha ou laranja. A forma de acúmulo de pigmentos é diferente: na forma de cristais, dissolvidos em gotas lipídicas (8), etc. Eles estão contidos nas células de frutas maduras, pétalas, folhas de outono, raramente - culturas de raízes. Os cromoplastos são considerados o estágio final do desenvolvimento dos plastídios.

Função dos cromoplastos: coloração de flores e frutos e, assim, atraindo polinizadores e dispersores de sementes.

Todos os tipos de plastídeos podem ser formados a partir de proplastídeos. proplastídeos- pequenas organelas contidas em tecidos meristemáticos. Como os plastídeos têm uma origem comum, as interconversões são possíveis entre eles. Os leucoplastos podem se transformar em cloroplastos (esverdeamento dos tubérculos de batata à luz), cloroplastos - em cromoplastos (amarelamento das folhas e avermelhamento dos frutos). A transformação de cromoplastos em leucoplastos ou cloroplastos é considerada impossível.

ribossomos

1 - subunidade grande; 2 - pequena subunidade.

ribossomos- organelas não membranares, com cerca de 20 nm de diâmetro. Os ribossomos consistem em duas subunidades, grandes e pequenas, nas quais podem se dissociar. A composição química dos ribossomos é proteínas e rRNA. As moléculas de rRNA compõem 50-63% da massa do ribossomo e formam sua estrutura estrutural. Existem dois tipos de ribossomos: 1) eucarióticos (com constantes de sedimentação de todo o ribossomo - 80S, subunidade pequena - 40S, grande - 60S) e 2) procarióticos (respectivamente 70S, 30S, 50S).

Os ribossomos do tipo eucariótico contêm 4 moléculas de rRNA e cerca de 100 moléculas de proteína, enquanto os ribossomos do tipo procariótico contêm 3 moléculas de rRNA e cerca de 55 moléculas de proteína. Durante a biossíntese de proteínas, os ribossomos podem “trabalhar” individualmente ou combinar-se em complexos - polirribossomos (polissomos). Em tais complexos, eles estão ligados uns aos outros por uma única molécula de mRNA. As células procarióticas têm apenas ribossomos do tipo 70S. As células eucarióticas têm ribossomos do tipo 80S (membranas rugosas do RE, citoplasma) e ribossomos do tipo 70S (mitocôndrias, cloroplastos).

As subunidades ribossomais eucarióticas são formadas no nucléolo. A associação de subunidades em um ribossomo inteiro ocorre no citoplasma, via de regra, durante a biossíntese de proteínas.

Função do ribossomo: montagem da cadeia polipeptídica (síntese de proteínas).

citoesqueleto

citoesqueleto formado por microtúbulos e microfilamentos. Os microtúbulos são estruturas cilíndricas não ramificadas. O comprimento dos microtúbulos varia de 100 µm a 1 mm, o diâmetro é de aproximadamente 24 nm e a espessura da parede é de 5 nm. O principal componente químico é a proteína tubulina. Os microtúbulos são destruídos pela colchicina. Microfilamentos - fios com diâmetro de 5-7 nm, consistem em proteína actina. Microtúbulos e microfilamentos formam emaranhados complexos no citoplasma. Funções do citoesqueleto: 1) determinação da forma da célula, 2) suporte para organelas, 3) formação de um fuso de divisão, 4) participação nos movimentos celulares, 5) organização do fluxo do citoplasma.

Inclui dois centríolos e uma centrosfera. centríoloé um cilindro cuja parede é formada por nove grupos de três microtúbulos fundidos (9 trigêmeos), interligados em determinados intervalos por reticulações. Os centríolos são emparelhados, onde estão localizados em ângulos retos entre si. Antes da divisão celular, os centríolos divergem para pólos opostos e um centríolo filho aparece próximo a cada um deles. Elas formam um fuso de divisão, que contribui para a distribuição uniforme do material genético entre as células-filhas. Nas células das plantas superiores (gimnospermas, angiospermas), o centro celular não possui centríolos. Os centríolos são organelas auto-reprodutoras do citoplasma, surgem como resultado da duplicação de centríolos já existentes. Funções: 1) garantindo a divergência dos cromossomos para os pólos da célula durante a mitose ou meiose, 2) o centro de organização do citoesqueleto.

Organelas do movimento

Eles não estão presentes em todas as células. As organelas do movimento incluem cílios (ciliados, epitélio do trato respiratório), flagelos (flagelados, espermatozóides), pseudópodes (rizomas, leucócitos), miofibrilas (células musculares), etc.

Flagelos e cílios- organelas de forma filamentosa, representam um axonema delimitado por uma membrana. Axonema - estrutura cilíndrica; a parede do cilindro é formada por nove pares de microtúbulos, em seu centro há dois microtúbulos únicos. Na base do axonema existem corpos basais representados por dois centríolos perpendiculares entre si (cada corpo basal consiste em nove tripletos de microtúbulos; não há microtúbulos em seu centro). O comprimento do flagelo atinge 150 µm, os cílios são várias vezes mais curtos.

miofibrilas consistem em miofilamentos de actina e miosina, que proporcionam a contração das células musculares.

Vá para palestras número 6"Célula eucariótica: citoplasma, parede celular, estrutura e funções das membranas celulares"

A estrutura do retículo endoplasmático

Definição 1

Retículo endoplasmático(EPS, retículo endoplasmático) é um complexo sistema ultramicroscópico, altamente ramificado e interconectado de membranas que permeia mais ou menos uniformemente a massa do citoplasma de todas as células eucarióticas.

O EPS é uma organela de membrana composta por sacos de membrana plana - cisternas, canais e túbulos. Devido a essa estrutura, o retículo endoplasmático aumenta significativamente a área da superfície interna da célula e divide a célula em seções. está cheio por dentro matriz(material solto moderadamente denso (produto de síntese)). Conteúdo de vários substancias químicas em seções não é o mesmo, portanto, na célula, simultaneamente e em uma determinada sequência, vários reações químicas em um pequeno volume celular. O retículo endoplasmático se abre em espaço perinuclear(uma cavidade entre duas membranas de um cariolema).

A membrana do retículo endoplasmático consiste em proteínas e lipídios (principalmente fosfolipídios), além de enzimas: adenosina trifosfatase e enzimas para a síntese de lipídios de membrana.

Existem dois tipos de retículo endoplasmático:

• Suave (agranular, AES), representado por túbulos que se anastomosam entre si e não possuem ribossomos na superfície;
• Duro (granular, grES), também constituído por tanques interconectados, mas cobertos por ribossomos.

Observação 1

Às vezes eles alocam mais passageiro ou transitório(tES) retículo endoplasmático, que está localizado na área de transição de um tipo de ES para outro.

O ES granular é característico de todas as células (exceto espermatozóides), mas o grau de seu desenvolvimento é diferente e depende da especialização da célula.

GRES de células glandulares epiteliais (pâncreas produzindo enzimas digestivas, fígado sintetizando albuminas séricas), fibroblastos (células do tecido conjuntivo que produzem proteína de colágeno) é altamente desenvolvido, células plasmáticas(produção de imunoglobulinas).

O ES agranular prevalece nas células das glândulas supra-renais (síntese de hormônios esteróides), nas células musculares (metabolismo do cálcio), nas células das glândulas fúndicas do estômago (liberação de íons cloreto).

Outro tipo de membrana EPS são túbulos de membrana ramificada contendo um grande número de enzimas específicas no interior e vesículas - pequenas vesículas cercadas por membrana, localizadas principalmente próximas aos túbulos e cisternas. Eles fornecem a transferência dessas substâncias que são sintetizadas.

funções EPS

O retículo endoplasmático é um aparelho de síntese e, em parte, de transporte de substâncias citoplasmáticas, graças ao qual a célula desempenha funções complexas.

Observação 2

As funções de ambos os tipos de EPS estão associadas à síntese e transporte de substâncias. O retículo endoplasmático é um sistema de transporte universal.

O retículo endoplasmático liso e rugoso com suas membranas e conteúdos (matriz) desempenham funções comuns:

• divisão (estruturação), devido à qual o citoplasma é distribuído ordenadamente e não se mistura, além de impedir que substâncias aleatórias entrem na organela;
• transporte transmembranar, devido ao qual as substâncias necessárias são transferidas através da parede da membrana;
• síntese de lipídios de membrana com a participação de enzimas contidas na própria membrana e garantindo a reprodução do retículo endoplasmático;
• devido à diferença de potencial que ocorre entre as duas superfícies das membranas ES, é possível garantir a condução dos pulsos de excitação.

Além disso, cada tipo de rede possui funções específicas.

Funções do retículo endoplasmático liso (agranular)

O retículo endoplasmático agranular, além das nomeadas funções comuns a ambos os tipos de SE, também desempenha funções peculiares apenas a ele:

• depósito de cálcio. Em muitas células (músculo esquelético, coração, ovos, neurônios) existem mecanismos que podem alterar a concentração de íons de cálcio. O tecido muscular estriado contém um retículo endoplasmático especializado chamado retículo sarcoplasmático. Este é um reservatório de íons de cálcio, e as membranas dessa rede contêm poderosas bombas de cálcio capazes de ejetar uma grande quantidade de cálcio no citoplasma ou transportá-lo para as cavidades dos canais da rede em centésimos de segundo;
• síntese lipídica, substâncias como colesterol e hormônios esteróides. Os hormônios esteróides são sintetizados principalmente nas células endócrinas das gônadas e glândulas supra-renais, nas células dos rins e do fígado. As células intestinais sintetizam lipídios, que são excretados na linfa e depois no sangue;

função de desintoxicação– neutralização de toxinas exógenas e endógenas;

Exemplo 1

As células renais (hepatócitos) contêm enzimas oxidase que podem destruir o fenobarbital.

Enzimas de organelas estão envolvidas em síntese de glicogênio(nas células do fígado).

Funções do retículo endoplasmático rugoso (granular)

Para retículo endoplasmático granular, exceto os listados funções comuns, também existem alguns especiais:

• síntese proteíca no TPP tem algumas peculiaridades. Começa em polissomos livres, que posteriormente se ligam às membranas ES.
• O retículo endoplasmático granular sintetiza: todas as proteínas da membrana celular (exceto algumas proteínas hidrofóbicas, proteínas das membranas internas das mitocôndrias e cloroplastos), proteínas específicas da fase interna das organelas da membrana, bem como proteínas secretoras que são transportadas através do célula e entrar no espaço extracelular.
• modificação pós-traducional de proteínas: hidroxilação, sulfatação, fosforilação. Um processo importante é a glicosilação, que ocorre sob a ação da enzima ligada à membrana glicosiltransferase. A glicosilação ocorre antes da secreção ou transporte de substâncias para certas partes da célula (complexo de Golgi, lisossomos ou plasmalema).
• transporte de substâncias ao longo da parte intramembrana da rede. As proteínas sintetizadas movem-se ao longo dos intervalos ES até o complexo de Golgi, que remove substâncias da célula.
• devido ao envolvimento do retículo endoplasmático granular o complexo de Golgi é formado.

As funções do retículo endoplasmático granular estão associadas ao transporte de proteínas que são sintetizadas nos ribossomos e localizadas em sua superfície. As proteínas sintetizadas entram no RE, torcem-se e adquirem uma estrutura terciária.

A proteína que é transportada para os tanques muda significativamente ao longo do caminho. Pode, por exemplo, ser fosforilado ou convertido em uma glicoproteína. A rota usual para uma proteína é através do RE granular até o aparelho de Golgi, de onde ela sai da célula ou entra em outras organelas da mesma célula, como lisossomos), ou é depositada como grânulos de armazenamento.

Nas células do fígado, tanto o retículo endoplasmático granular quanto o não granular participam dos processos de desintoxicação de substâncias tóxicas, que são então removidas da célula.

Como a membrana plasmática externa, o retículo endoplasmático possui permeabilidade seletiva, pelo que a concentração de substâncias dentro e fora dos canais do retículo não é a mesma. É importante para o funcionamento da célula.

Exemplo 2

Existem mais íons de cálcio no retículo endoplasmático das células musculares do que em seu citoplasma. Saindo dos canais do retículo endoplasmático, os íons cálcio iniciam o processo de contração das fibras musculares.

Formação do retículo endoplasmático

Os componentes lipídicos das membranas do retículo endoplasmático são sintetizados pelas enzimas da própria rede, a proteína vem dos ribossomos localizados em suas membranas. O retículo endoplasmático liso (agranular) não possui fatores próprios de síntese proteica, portanto acredita-se que essa organela seja formada pela perda de ribossomos pelo retículo endoplasmático granular.

Um pouco de história

A célula é considerada a menor unidade estrutural de qualquer organismo, porém, ela também consiste em algo. Um de seus componentes é o retículo endoplasmático. Além disso, o EPS é um componente obrigatório de qualquer célula em princípio (exceto para alguns vírus e bactérias). Foi descoberto pelo cientista americano K. Porter em 1945. Foi ele quem notou os sistemas de túbulos e vacúolos, que, por assim dizer, se acumularam ao redor do núcleo. Porter também observou que os tamanhos de EPS nas células de diferentes criaturas e até mesmo órgãos e tecidos do mesmo organismo não são semelhantes entre si. Ele chegou à conclusão de que isso se deve às funções de uma determinada célula, ao grau de seu desenvolvimento, bem como ao estágio de diferenciação. Por exemplo, em humanos, o EPS é muito bem desenvolvido nas células dos intestinos, membranas mucosas e glândulas supra-renais.

conceito

O EPS é um sistema de túbulos, túbulos, vesículas e membranas que se localizam no citoplasma da célula.

Retículo endoplasmático: estrutura e funções

Breve informação sobre os outros componentes mais importantes da célula

Citoplasma: estrutura e funções

Membrana celular: estrutura e funções

Núcleo: estrutura e funções

ribossomos

Eles são organelas que fornecem a síntese de proteínas básicas. Eles podem estar localizados tanto no espaço livre do citoplasma da célula quanto em combinação com outras organelas (retículo endoplasmático, por exemplo). Se os ribossomos estiverem localizados nas membranas do EPS rugoso (estando nas paredes externas das membranas, os ribossomos criam rugosidade) , a eficiência da síntese de proteínas aumenta várias vezes. Isso foi comprovado por inúmeras experiências científicas.

complexo de Golgi

Um organoide que consiste em várias cavidades que constantemente secretam bolhas de vários tamanhos. As substâncias acumuladas também são utilizadas para as necessidades da célula e do corpo. O complexo de Golgi e o retículo endoplasmático geralmente estão localizados lado a lado.

Lisossomos

Organelas cercadas por uma membrana especial e realizando a função digestiva da célula são chamadas de lisossomos.

Mitocôndria

Organelas envoltas por diversas membranas e desempenhando função energética, ou seja, proporcionando a síntese de moléculas de ATP e distribuindo a energia recebida por toda a célula.

Plastídeos. Tipos de plastídios

Cloroplastos (função da fotossíntese);

Cromoplastos (acumulação e preservação de carotenóides);

Leucoplastos (acumulação e armazenamento de amido).

Organelas projetadas para locomoção

Eles também fazem alguns movimentos (flagelos, cílios, processos longos, etc.).

Centro celular: estrutura e funções