Эндоплазматическая сеть ретикулум

Эндоплазматическая сеть ретикулум

Эндоплазматическую сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР), удалось обнаружить только с появлением электронного микроскопа. ЭПС есть только в эукариотических клетках и представляет собой сложную систему мембран, образующих уплощенные полости и трубочки. Все вместе это выглядит как сеть. ЭПС относится к одномембранным органоидам клетки.

Мембраны ЭПС отходят от внешней мембраны ядра и по строению сходны с ней.

Эндоплазматическая сеть делится на гладкую (агранулярную) и шероховатую (гранулярную). Последняя усеяна прикрепленными к ней рибосомами (из-за этого и возникает «шероховатость»). Основная функция обоих типов связана с синтезом и транспортом веществ. Только шероховатая отвечает за белок, а гладкая — за углеводы и жиры.

По своему строению ЭПС представляет собой множество парных параллельных мембран, пронизывающих почти всю цитоплазму. Пара мембран образует пластинку (полость внутри имеет разную ширину и высоту), однако гладкая эндоплазматическая сеть в большей степени имеет трубчатое строение. Такие уплощенные мембранные мешочки называют цистернами ЭПС.

Рибосомы, расположенные на шероховатой ЭПС, синтезируют белки, которые поступают в каналы ЭПС, созревают (приобретают третичную структуру) там и транспортируются. У таких белков сначала синтезируется сигнальная последовательность (состоящая преимущественно из неполярных аминокислот), конфигурация которой соответствует специфическому рецептору ЭПС. В результате рибосома и эндоплазматическая сеть связываются. При этом рецептор образует канал для перехода синтезируемого белка в цистерны ЭПС.

После того, как белок оказывается в канале эндоплазматического ретикулума сигнальная последовательность от него отделяется. После этого он свертывается в свою третичную структуру. При транспортировке по ЭПС белок приобретает ряд других изменений (фосфорилирование, образование связи с углеводом, т. е. превращение в гликопротеин).

Большинство белков, оказавшихся в шероховатой ЭПС, далее попадают в аппарат (комплекс) Гольджи. Оттуда белки либо секретируются из клетки, либо поступают в другие органоиды (обычно лизосомы), либо откладываются как гранулы запасных веществ.

Следует иметь в виду, что не все белки клетки синтезируются на шероховатой ЭПС. Часть (обычно меньшая) синтезируется свободными рибосомами в гиалоплазме, такие белки используются самой клеткой. У них сигнальная последовательность не синтезируется за ненужностью.

Основной функцией гладкой эндоплазматической сети является синтез липидов (жиров). Например, ЭПС эпителия кишечника синтезирует их из жирных кислот и глицерола, всасывающихся из кишечника. Затем липиды попадают в комплекс Гольджи. Кроме клеток кишечника, гладкая ЭПС хорошо развита в клетках, секретирующих стероидные гормоны (стероиды относятся к липидам). Например, в клетках надпочечников, интерстициальных клетках семенников.

Синтез и транспорт белков, жиров и углеводов не единственные функции ЭПС. В печение эндоплазматический ретикулум участвует в процессах детоксикации. Особая форма гладкой ЭПС — саркоплазматический ретикулум – присутствует в мышечных клетках и обеспечивает сокращение за счет перекачки ионов кальция.

Структура, объем и функциональность эндоплазматической сети клетки не является постоянной на протяжении клеточного цикла, а подвержены тем или иным изменениям.

10 класс. Биология. Строение клетки. Комплекс Гольджи. Эндоплазматическая сеть. Лизосомы. Клеточные включения

  • Оглавление
  • Занятия
  • Обсуждение
  • О курсе

Вопросы

Задай свой вопрос по этому материалу!

Поделись с друзьями

Комментарии преподавателя

1. Классификация органоидов. Эндоплазматическая сеть

Мы про­дол­жа­ем изу­чать ор­га­но­и­ды клет­ки.

Все ор­га­но­и­ды де­лят­ся на мем­бран­ные и немем­бран­ные.

Немем­бран­ные ор­га­но­и­ды мы рас­смот­ре­ли на преды­ду­щем за­ня­тии, на­пом­ним, что к ним от­но­сят­ся ри­бо­со­мы, кле­точ­ный центр и ор­га­но­и­ды дви­же­ния.

Среди мем­бран­ных ор­га­но­и­дов раз­ли­ча­ют од­но­мем­бран­ные и дву­мем­бран­ные.

В этой части курса мы рас­смот­рим од­но­мем­бран­ные ор­га­но­и­ды: эн­до­плаз­ма­ти­че­скую сеть, ап­па­рат Голь­д­жи и ли­зо­со­мы.

Кроме этого, мы рас­смот­рим вклю­че­ния – непо­сто­ян­ные об­ра­зо­ва­ния клет­ки, ко­то­рые воз­ни­ка­ют и ис­че­за­ют в про­цес­се жиз­не­де­я­тель­но­сти клет­ки.

Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть

Одним из самых важ­ных от­кры­тий, сде­лан­ных с по­мо­щью элек­трон­но­го мик­ро­ско­па, было об­на­ру­же­ние слож­ной си­сте­мы мем­бран, про­ни­зы­ва­ю­щей ци­то­плаз­му всех эу­ка­ри­о­ти­че­ских кле­ток. Эта сеть мем­бран в даль­ней­шем по­лу­чи­ла на­зва­ние ЭПС (эн­до­плаз­ма­ти­че­ской сети) (рис. 1) или ЭПР (эн­до­плаз­ма­ти­че­ско­го ре­ти­ку­лу­ма). ЭПС пред­став­ля­ет си­сте­му тру­бо­чек и по­ло­стей, про­ни­зы­ва­ю­щей ци­то­плаз­му клет­ки.

Рис. 1. Эн­до­плаз­ма­ти­че­ская сеть

Слева – среди дру­гих ор­га­но­и­дов клет­ки. Спра­ва – от­дель­но вы­де­лен­ная

Мем­бра­ны ЭПС (рис. 2) имеют такое же стро­е­ние, как и кле­точ­ная или плаз­ма­ти­че­ская мем­бра­на (плаз­ма­лем­ма). ЭПС за­ни­ма­ет до 50% объ­е­ма клет­ки. Она нигде не об­ры­ва­ет­ся и не от­кры­ва­ет­ся в ци­то­плаз­му.

Раз­ли­ча­ют глад­кую ЭПС и ше­ро­хо­ва­тую, или гра­ну­ляр­ную ЭПС (рис. 2). На внут­рен­них мем­бра­нах ше­ро­хо­ва­той ЭПС рас­по­ла­га­ют­ся ри­бо­со­мы – здесь идет син­тез бел­ков.

Ше­ро­хо­ва­тая ЭПС (слева) несет на мем­бра­нах ри­бо­со­мы и от­ве­ча­ет за син­тез белка в клет­ке. Глад­кая ЭПС (спра­ва) не со­дер­жит ри­бо­сом и от­ве­ча­ет за син­тез уг­ле­во­дов и ли­пи­дов.

Читайте также:  Невозможно дышать полной грудью

На по­верх­но­сти глад­кой ЭПС (рис. 2) идет син­тез уг­ле­во­дов и ли­пи­дов. Ве­ще­ства, син­те­зи­ро­ван­ные на мем­бра­нах ЭПС, пе­ре­но­сят­ся в тру­боч­ки и затем транс­пор­ти­ру­ют­ся к ме­стам на­зна­че­ния, где де­по­ни­ру­ют­ся или ис­поль­зу­ют­ся в био­хи­ми­че­ских про­цес­сах.

Ше­ро­хо­ва­тая ЭПС лучше раз­ви­та в клет­ках, ко­то­рые син­те­зи­ру­ют белки для нужд ор­га­низ­ма, на­при­мер, бел­ко­вые гор­мо­ны эн­до­крин­ной си­сте­мы че­ло­ве­ка. А глад­кая ЭПС – в тех клет­ках, ко­то­рые син­те­зи­ру­ют са­ха­ра и ли­пи­ды.

В глад­кой ЭПС на­кап­ли­ва­ют­ся ионы каль­ция (важ­ные для ре­гу­ля­ции всей функ­ций кле­ток и це­ло­го ор­га­низ­ма).

2. Комплекс (аппарат) Гольджи

Струк­ту­ру, из­вест­ную се­год­ня как ком­плекс или ап­па­рат Голь­д­жи (АГ) (рис. 3), впер­вые об­на­ру­жил в 1898 году ита­льян­ский уче­ный Ка­мил­ло Голь­д­жи (Ис­точ­ник).

По­дроб­но изу­чить стро­е­ние ком­плек­са Голь­д­жи уда­лось зна­чи­тель­но позже с по­мо­щью элек­трон­но­го мик­ро­ско­па. Эта струк­ту­ра со­дер­жит­ся прак­ти­че­ски во всех эу­ка­ри­о­ти­че­ских клет­ках, и пред­став­ля­ет собой стоп­ку упло­щен­ных мем­бран­ных ме­шоч­ков, т. н. ци­стерн, и свя­зан­ную с ними си­сте­му пу­зырь­ков, на­зы­ва­е­мых пу­зырь­ка­ми Голь­д­жи.

Рис. 3. Ком­плекс Голь­д­жи

Слева – в клет­ке, среди дру­гих ор­га­но­и­дов.

Спра­ва – ком­плекс Голь­д­жи с от­де­ля­ю­щи­ми­ся от него мем­бран­ны­ми пу­зырь­ка­ми

Во внут­ри­кле­точ­ных ци­стер­нах на­кап­ли­ва­ют­ся ве­ще­ства, син­те­зи­ро­ван­ные клет­кой, т. е. белки, уг­ле­во­ды, ли­пи­ды.

В этих же ци­стер­нах ве­ще­ства, по­сту­пив­шие из ЭПС, пре­тер­пе­ва­ют даль­ней­шие био­хи­ми­че­ские пре­вра­ще­ния, упа­ко­вы­ва­ют­ся в мем­бран­ные пу­зырь­ки и до­став­ля­ют­ся к тем ме­стам клет­ки, где они необ­хо­ди­мы. Они участ­ву­ют в до­строй­ке кле­точ­ной мем­бра­ны или вы­де­ля­ют­ся на­ру­жу (сек­ре­ти­ру­ют­ся) из клет­ки.

Ком­плекс Голь­д­жи по­стро­ен из мем­бран и рас­по­ло­жен рядом с ЭПС, но не со­об­ща­ет­ся с её ка­на­ла­ми.

Все ве­ще­ства, син­те­зи­ро­ван­ные на мем­бра­нах ЭПС (рис. 2), пе­ре­но­сят­ся в ком­плекс Голь­д­жи в мем­бран­ных пу­зырь­ках, ко­то­рые от­поч­ко­вы­ва­ют­ся от ЭПС и сли­ва­ют­ся затем с ком­плек­сом Голь­д­жи, где они пре­тер­пе­ва­ют даль­ней­шие из­ме­не­ния.

Одна из функ­ций ком­плек­са Голь­д­жи – сбор­ка мем­бран. Ве­ще­ства, из ко­то­рых со­сто­ят мем­бра­ны – белки и ли­пи­ды, как вы уже зна­е­те, – по­сту­па­ют в ком­плекс Голь­д­жи из ЭПС.

В по­ло­стях ком­плек­са со­би­ра­ют­ся участ­ки мем­бран, из ко­то­рых об­ра­зу­ют­ся осо­бые мем­бран­ные пу­зырь­ки (рис. 4), они пе­ре­дви­га­ют­ся по ци­то­плаз­ме в те места, где необ­хо­ди­ма до­строй­ка мем­бра­ны.

Рис. 4. Син­тез мем­бран в клет­ке ком­плек­сом Голь­д­жи (см. видео)

В ком­плек­се Голь­д­жи син­те­зи­ру­ют­ся прак­ти­че­ски все по­ли­са­ха­ри­ды, необ­хо­ди­мые для по­стро­е­ния кле­точ­ной стен­ки кле­ток рас­те­ний и гри­бов. Здесь они упа­ко­вы­ва­ют­ся в мем­бран­ные пу­зырь­ки, до­став­ля­ют­ся к кле­точ­ной стен­ке и сли­ва­ют­ся с ней.

Таким об­ра­зом, ос­нов­ные функ­ция ком­плек­са (ап­па­ра­та) Голь­д­жи – хи­ми­че­ское пре­вра­ще­ние син­те­зи­ро­ван­ных в ЭПС ве­ществ, син­тез по­ли­са­ха­ри­дов, упа­ков­ка и транс­порт ор­га­ни­че­ских ве­ществ в клет­ке, фор­ми­ро­ва­ние ли­зо­со­мы.

3. Лизосомы

Ли­зо­со­мы (рис. 5) об­на­ру­же­ны у боль­шин­ства эу­ка­ри­о­ти­че­ских ор­га­низ­мов, но осо­бен­но много их в клет­ках, ко­то­рые спо­соб­ны к фа­го­ци­то­зу. Они пред­став­ля­ют собой од­но­мем­бран­ные ме­шоч­ки, на­пол­нен­ные гид­ро­ли­ти­че­ски­ми или пи­ще­ва­ри­тель­ны­ми фер­мен­та­ми, та­ки­ми как ли­па­зы, про­те­азы и нук­ле­азы, т. е. фер­мен­ты, ко­то­рые рас­щеп­ля­ют жиры, белки и нук­ле­и­но­вые кис­ло­ты.

Рис. 5. Ли­зо­со­ма – мем­бран­ный пу­зы­рек, со­дер­жа­щий гид­ро­ли­ти­че­ские фер­мен­ты

Со­дер­жи­мое ли­зо­сом имеет кис­лую ре­ак­цию – для их фер­мен­тов ха­рак­те­рен низ­кий оп­ти­мум pH. Мем­бра­ны ли­зо­со­мы изо­ли­ру­ют гид­ро­ли­ти­че­ские фер­мен­ты, не давая им раз­ру­шать дру­гие ком­по­нен­ты клет­ки. В клет­ках жи­вот­ных ли­зо­со­мы имеют округ­лую форму, их диа­метр – от 0,2 до 0,4 мик­рон.

В рас­ти­тель­ных клет­ках функ­цию ли­зо­сом вы­пол­ня­ют круп­ные ва­ку­о­ли. В неко­то­рых рас­ти­тель­ных клет­ках, осо­бен­но по­ги­ба­ю­щих, можно за­ме­тить неболь­шие тель­ца, на­по­ми­на­ю­щие ли­зо­со­мы.

4. Клеточные включения

Скоп­ле­ние ве­ществ, ко­то­рые клет­ка де­по­ни­ру­ет, ис­поль­зу­ет для своих нужд, или хра­нит для вы­де­ле­ния вовне, на­зы­ва­юткле­точ­ны­ми вклю­че­ни­я­ми.

Среди них зерна крах­ма­ла (за­пас­ной уг­ле­вод рас­ти­тель­но­го про­ис­хож­де­ния) или гли­ко­ге­на (за­пас­ной уг­ле­вод жи­вот­но­го про­ис­хож­де­ния), капли жира, а также гра­ну­лы бел­ков.

Эти за­пас­ные пи­та­тель­ные ве­ще­ства рас­по­ла­га­ют­ся в ци­то­плаз­ме сво­бод­но и не от­де­ле­ны от неё мем­бра­ной.

Функ­ции ЭПС

Одна из самых важ­ных функ­ций ЭПС – син­тез ли­пи­дов. По­это­му ЭПС обыч­но пред­став­ле­на в тех клет­ках, где ин­тен­сив­но про­ис­хо­дит этот про­цесс.

Как про­ис­хо­дит син­тез ли­пи­дов? В клет­ках жи­вот­ных ли­пи­ды син­те­зи­ру­ют­ся из жир­ных кис­лот и гли­це­ри­на, ко­то­рые по­сту­па­ют с пищей (в клет­ках рас­те­ний они син­те­зи­ру­ют­ся из глю­ко­зы). Син­те­зи­ро­ван­ные в ЭПС ли­пи­ды пе­ре­да­ют­ся в ком­плекс Голь­д­жи, где «до­зре­ва­ют».

ЭПС пред­став­ле­на в клет­ках коры над­по­чеч­ни­ков и в по­ло­вых же­ле­зах, по­сколь­ку здесь син­те­зи­ру­ют­ся сте­ро­и­ды, а сте­ро­и­ды – гор­мо­ны ли­пид­ной при­ро­ды. К сте­ро­и­дам от­но­сит­ся муж­ской гор­мон те­сто­сте­рон, и жен­ский гор­мон эст­ра­диол.

Ещё одна функ­ция ЭПС – уча­стие в про­цес­сах де­ток­си­ка­ции. В клет­ках пе­че­ни ше­ро­хо­ва­тая и глад­кая ЭПС участ­ву­ют в про­цес­сах обез­вре­жи­ва­ния вред­ных ве­ществ, по­сту­па­ю­щих в ор­га­низм. ЭПС уда­ля­ет яды из на­ше­го ор­га­низ­ма.

Читайте также:  Как без клея наклеить ресницы накладные

В мы­шеч­ных клет­ках при­сут­ству­ют осо­бые формы ЭПС – сар­ко­плаз­ма­ти­че­ский ре­ти­ку­лум. Сар­ко­плаз­ма­ти­че­ский ре­ти­ку­лум – один из видов эн­до­плаз­ма­ти­че­ской сети, ко­то­рый при­сут­ству­ет в по­пе­реч­но­по­ло­са­той мы­шеч­ной ткани. Его ос­нов­ной функ­ци­ей яв­ля­ет­ся хра­не­ние ионов каль­ция, и вве­де­ние их в сар­ко­плаз­му – среду мио­фиб­рилл.

Сек­ре­тор­ная функ­ция ком­плек­са Голь­д­жи

Функ­ци­ей ком­плек­са Голь­д­жи яв­ля­ет­ся транс­порт и хи­ми­че­ская мо­ди­фи­ка­ция ве­ществ. Осо­бен­но хо­ро­шо это видно в сек­ре­тор­ных клет­ках.

В ка­че­стве при­ме­ра можно при­ве­сти клет­ки под­же­лу­доч­ной же­ле­зы, син­те­зи­ру­ю­щие фер­мен­ты пан­кре­а­ти­че­ско­го сока, ко­то­рый затем вы­хо­дит в про­ток же­ле­зы, от­кры­ва­ю­щий­ся в две­на­дца­ти­перст­ную же­ле­зу.

Ис­ход­ным суб­стра­том для фер­мен­тов слу­жат белки, по­сту­па­ю­щие в ком­плекс Голь­д­жи из ЭПС. Здесь с ними про­ис­хо­дят био­хи­ми­че­ские пре­вра­ще­ния, они кон­цен­три­ру­ют­ся, упа­ко­вы­ва­ют­ся в мем­бран­ные пу­зырь­ки и пе­ре­ме­ща­ют­ся к плаз­ма­ти­че­ской мем­бране сек­ре­тор­ной клет­ки. Затем они вы­де­ля­ют­ся на­ру­жу по­сред­ством эк­зо­ци­то­за.

Фер­мен­ты под­же­лу­доч­ной же­ле­зы сек­ре­ти­ру­ют­ся в неак­тив­ной форме, чтобы они не раз­ру­ша­ли клет­ку, в ко­то­рой об­ра­зу­ют­ся. Неак­тив­ная форма фер­мен­та на­зы­ва­ет­ся про­фер­мен­том или эн­зи­мо­ге­ном. На­при­мер, фер­мент трип­син, об­ра­зу­ет­ся в неак­тив­ной форме в виде трип­си­но­ге­на в под­же­лу­доч­ной же­ле­зе и пе­ре­хо­дит в свою ак­тив­ную форму – трип­син в ки­шеч­ни­ке.

Ком­плек­сом Голь­д­жи син­те­зи­ру­ет­ся также важ­ный гли­ко­про­те­ин – муцин. Муцин син­те­зи­ру­ет­ся бо­ка­ло­вид­ны­ми клет­ка­ми эпи­те­лия, сли­зи­стой обо­лоч­ки же­лу­доч­но-ки­шеч­но­го трак­та и ды­ха­тель­ных путей. Муцин слу­жит ба­рье­ром, за­щи­ща­ю­щим рас­по­ло­жен­ные под ним эпи­те­ли­аль­ные клет­ки от раз­ных по­вре­жде­ний, в первую оче­редь, ме­ха­ни­че­ских.

В же­лу­доч­но-ки­шеч­ном трак­те эта слизь за­щи­ща­ет неж­ную по­верх­ность эпи­те­ли­аль­ных кле­ток от дей­ствия гру­бо­го комка пищи. В ды­ха­тель­ных путях и же­лу­доч­но-ки­шеч­ном трак­те муцин за­щи­ща­ет наш ор­га­низм от про­ник­но­ве­ния па­то­ге­нов – бак­те­рий и ви­ру­сов.

В клет­ках кон­чи­ка корня рас­те­ний ком­плекс Голь­д­жи сек­ре­ти­ру­ет му­ко­по­ли­са­ха­рид­ную слизь, ко­то­рая об­лег­ча­ет про­дви­же­ние корня в почве.

В же­ле­зах на ли­стьях на­се­ко­мо­яд­ных рас­те­ний, ро­сян­ки и жи­рян­ки (рис. 6), ап­па­рат Голь­д­жи про­из­во­дит клей­кую слизь и фер­мен­ты, с по­мо­щью ко­то­рых эти рас­те­ния ловят и пе­ре­ва­ри­ва­ют до­бы­чу.

Рис. 6. Клей­кие ли­стья на­се­ко­мо­яд­ных рас­те­ний

В клет­ках рас­те­ний ком­плекс Голь­д­жи также участ­ву­ет в об­ра­зо­ва­нии смол, ка­ме­дей и вос­ков.

Ав­то­лиз

Ав­то­лиз – это са­мо­раз­ру­ше­ние кле­ток, воз­ни­ка­ю­щее вслед­ствие вы­сво­бож­де­ния со­дер­жи­мо­го ли­зо­сом внут­ри клет­ки.

Бла­го­да­ря этому ли­зо­со­мы в шутку на­зы­ва­ют «ору­ди­я­ми са­мо­убий­ства». Ав­то­лиз пред­став­ля­ет собой нор­маль­ное яв­ле­ние он­то­ге­не­за, он может рас­про­стра­нять­ся как на от­дель­ные клет­ки, так и на всю ткань или орган, как это про­ис­хо­дит при ре­з­орб­ции хво­ста го­ло­ва­сти­ка во время ме­та­мор­фо­за, т. е. при пре­вра­ще­нии го­ло­ва­сти­ка в ля­гуш­ку (рис. 7).

Рис. 7. Ре­з­орб­ция хво­ста ля­гуш­ки бла­го­да­ря ав­то­ли­зу в ходе он­то­ге­не­за

Ав­то­лиз про­ис­хо­дит в мы­шеч­ной ткани, оста­ю­щей­ся долго без ра­бо­ты.

Кроме этого, ав­то­лиз на­блю­да­ет­ся у кле­ток после ги­бе­ли, по­это­му вы могли на­блю­дать, как про­дук­ты пи­та­ния сами пор­тят­ся, если они не были за­мо­ро­же­ны.

Таким об­ра­зом, мы рас­смот­ре­ли ос­нов­ные од­но­мем­бран­ные ор­га­но­и­ды клет­ки: ЭПС, ком­плекс Голь­д­жи и ли­зо­со­мы, вы­яс­ни­ли их функ­ции в про­цес­сах жиз­не­де­я­тель­но­сти от­дель­ной клет­ки и ор­га­низ­ма в целом. Уста­но­ви­ли связь между син­те­зом ве­ществ в ЭПС, транс­пор­том их в мем­бран­ных пу­зырь­ках в ком­плекс Голь­д­жи, «до­зре­ва­ни­ем» ве­ществ в ком­плек­се Голь­д­жи и вы­де­ле­ни­ем их из клет­ки при по­мо­щи мем­бран­ных пу­зырь­ков, в том числе ли­зо­сом. Также мы го­во­ри­ли о вклю­че­ни­ях – непо­сто­ян­ных струк­ту­рах клет­ки, ко­то­рые пред­став­ля­ют собой скоп­ле­ния ор­га­ни­че­ских ве­ществ (крах­ма­ла, гли­ко­ге­на, ка­пель масла или гра­нул белка). Из при­ве­ден­ных в тек­сте при­ме­ров мы можем сде­лать вывод о том, что про­цес­сы жиз­не­де­я­тель­но­сти, ко­то­рые про­ис­хо­дят на кле­точ­ном уровне, от­ра­жа­ют­ся на функ­ци­о­ни­ро­ва­нии це­ло­го ор­га­низ­ма (син­тез гор­мо­нов, ав­то­лиз, на­коп­ле­ние пи­та­тель­ных ве­ществ).

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

История открытия

Впервые эндоплазматический ретикулум был обнаружен американским учёным К. Портером в 1945 году посредством электронной микроскопии.

Строение

Эндоплазматический ретикулум состоит из разветвлённой сети трубочек и карманов, окружённых мембраной. Площадь мембран эндоплазматического ретикулума составляет более половины общей площади всех мембран клетки.

Мембрана ЭПР морфологически идентична оболочке клеточного ядра и составляет с ней одно целое. Таким образом, полости эндоплазматического ретикулума открываются в межмембранную полость ядерной оболочки. Мембраны ЭПС обеспечивают активный транспорт ряда элементов против градиента концентрации. Нити, образующие эндоплазматический ретикулум имеют в поперечнике 0,05-0,1 мкм (иногда до 0,3 мкм), толщина двухслойных мембран, образующих стенку канальцев составляет около 50 ангстрем (5 нм, 0.005 мкм). Эти структуры содержат ненасыщенные фосфолипиды, а также некоторое количество холестерина и сфинголипидов. В их состав также входят белки.

Читайте также:  Цифатоксин описание

Трубочки, диаметр которых колеблется в пределах 0.1-0.3 мкм, заполнены гомогенным содержимым. Их функция — осуществление коммуникации между содержимым пузырьков ЭПС, внешней средой и ядром клетки.

Эндоплазматический ретикулум не является стабильной структурой и подвержен частым изменениям.

Выделяют два вида ЭПР:

  • гранулярный эндоплазматический ретикулум
  • агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум

На поверхности гранулярного эндоплазматического ретикулума находится большое количество рибосом, которые отсутствуют на поверхности агранулярного ЭПР.

Гранулярный и агранулярный эндоплазматический ретикулум выполняют различные функции в клетке.

Функции эндоплазматического ретикулума

Схема, показывающая цитоплазму, вместе с ее компонентами (или органеллами), в типичной животной клетке. Органеллы:
(1) Ядрышко
(2) Ядро
(3) Рибосома (маленькие точки)
(4) Везикула
(5) Шероховатый эндоплазматический ретикулум (ER)
(6) Аппарат Гольджи
(7) Цитоскелет
(8) Гладкий эндоплазматический ретикулум
(9) Митохондрия
(10) Вакуоль
(11) Цитоплазма
(12) Лизосома
(13) Центриоль и Центросома

При участии эндоплазматического ретикулума происходит трансляция и транспорт белков, синтез и транспорт липидов и стероидов. Для ЭПС характерно также накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный запас кальция, который является, в частности, медиатором сокращения мышечной клетки. В клетках мышечных волокон расположена особая форма эндоплазматического ретикулума — саркоплазматическая сеть.

Функции агранулярного эндоплазматического ретикулума

Агранулярный эндоплазматический ретикулум участвует во многих процессах метаболизма. Ферменты агранулярного эндоплазматического ретикулума участвуют в синтезе различных липидов и фосфолипидов, жирных кислот и стероидов. Также агранулярный эндоплазматический ретикулум играет важную роль в углеводном обмене, обеззараживании клетки и запасании кальция. В частности, в связи с этим в клетках надпочечников и печени преобладает агранулярный эндоплазматический ретикулум.

Синтез гормонов

К гормонам, которые образуются в агранулярном ЭПС, принадлежат, например, половые гормоны позвоночных животных и стероидные гормоны надпочечников. Клетки яичек и яичников, ответственные за синтез гормонов, содержат большое количество агранулярного эндоплазматического ретикулума.

Накопление и преобразование углеводов

Углеводы в организме накапливаются в печени в виде гликогена. Посредством гликолиза гликоген в печени трансформируется в глюкозу, что является важнейшим процессом в поддержании уровня глюкозы в крови. Один из ферментов агранулярного ЭПС отщепляет от первого продукта гликолиза, глюкоза-6-фосфата, фосфогруппу, позволяя таким образом глюкозе покинуть клетку и повысить уровень сахаров в крови.

Нейтрализация ядов

Гладкий эндоплазматический ретикулум клеток печени принимает активное участие в нейтрализации всевозможных ядов. Ферменты гладкого ЭПР присоединяют встретившиеся молекулы активных веществ, которые таким образом могут быть растворены быстрее. В случае непрерывного поступления ядов, медикаментов или алкоголя, образуется большее количество агранулярного ЭПР, что повышает дозу действующего вещества, необходимую для достижения прежнего эффекта.

Саркоплазматический ретикулум

Особую форму агранулярного эндоплазматического ретикулума, саркоплазматический ретикулум, образует ЭПС в мышечных клетках, в которых ионы кальция активно закачиваются из цитоплазмы в полости ЭПР против градиента концентрации в невозбуждённом состоянии клетки и освобождаются в цитоплазму для инициации сокращения. Концентрация ионов кальция в ЭПС может достигать 10 −3 моль, в то время как в цитозоле порядка 10 −7 моль (в состоянии покоя). Таким образом, мембрана саркоплазматического ретикулума обеспечивает активный перенос против градиентов концентрации больших порядков. И приём и освобождение ионов кальция в ЭПС находится в тонкой взаимосвязи от физиологических условий.

Концентрация ионов кальция в цитозоле влияет на множество внутриклеточных и межклеточных процессов, таких как: активация или торможение ферментов, экспрессия генов, синаптическая пластичность нейронов, сокращения мышечных клеток, освобождение антител из клеток иммунной системы.

Функции гранулярного эндоплазматического ретикулума

Гранулярный эндоплазматический ретикулум имеет две функции: синтез белков и производство мембран.

Синтез белков

Белки, производимые клеткой, синтезируются на поверхности рибосом, которые могут быть присоединены к поверхности ЭПС. Полученные полипептидные цепочки помещаются в полости гранулярного эндоплазматического ретикулума (куда попадают и полипептидные цепочки, синтезированные в цитозоле), где впоследствии правильным образом обрезаются и сворачиваются. Таким образом, линейные последовательности аминокислот получают после транслокации в эндоплазматический ретикулум необходимую трёхмерную структуру, после чего повторно перемещаются в цитозоль.

Синтез мембран

Рибосомы, прикреплённые на поверхности гранулярного ЭПР, производят белки, что, наряду с производством фосфолипидов, среди прочего расширяет собственную поверхность мембраны ЭПР, которая посредством транспортных везикул посылает фрагменты мембраны в другие части мембранной системы.

Ссылка на основную публикацию
Эндокринное ожирение лечение
Ожирение Ожирение - хроническое заболевание, характеризующееся избыточным накоплением в организме жировой ткани. Причиной развития ожирения могут быть метро-эндокринные, гипоталамические нарушения,...
Экстракт лечебных трав
Рождение ребёнка - это всегда радость. Радость не только для родителей, но и для всех родственников. И, конечно же, заботы....
Экстракт пантов благородного оленя
Содержание Латинское название вещества Пантов благородного оленя экстракт Фармакологическая группа вещества Пантов благородного оленя экстракт Взаимодействия с другими действующими веществами...
Эндокринолог жалобы
Эндокринолог — врач, в задачу которого входит диагностика и лечение болезней эндокринной системы: щитовидной и паращитовидной желез, надпочечников, гипофиза, гипоталамуса,...
Adblock detector