Ендоплазматичен ретикулум на клетката. Ендоплазматичен ретикулум. Органели и други компоненти на клетката. Функции на грануларниот ендоплазматичен ретикулум

Ендоплазматскиот ретикулум (ER), исто така наречен ендоплазматичен ретикулум, е важна еукариотска клетка. Тој игра водечка улога во производството, преработката и транспортот на протеини и липиди. ЕР произведува трансмембрански протеини и липиди за својата мембрана, како и за многу други клеточни компоненти, вклучувајќи ги секреторните везикули и растителните клетки.

Ендоплазматскиот ретикулум е мрежа од тубули и срамнети со земја кесички кои вршат многу функции во и. Постојат два дела на ИПР, кои се разликуваат и по структура и по функција. Еден дел се нарекува грануларен (груб) ЕР бидејќи има рибозоми прикачени на цитоплазматската страна на мембраната. Другиот дел се нарекува агрануларен (мазен) ЕР бидејќи му недостигаат прикачени рибозоми.

Вообичаено, мазната ER е проводна мрежа, додека грубиот ER се состои од серија сплескани кеси. Просторот во внатрешноста на ЕР се нарекува лумен. Ендоплазматскиот ретикулум се протега нашироко од клеточната мембрана низ и формира континуирана врска со нуклеарната обвивка. Бидејќи ER е поврзан со нуклеарната обвивка, луменот и просторот во нуклеарната обвивка се дел од истиот оддел.

Грануларен ендоплазматичен ретикулум

Зрнестиот (груб) ендоплазматичен ретикулум произведува мембрани и секреторни протеини. Рибозомите прикачени на зрнестиот ER синтетизираат протеини за време на транслацијата. Во некои леукоцити (бели крвни зрнца), грубиот ЕР произведува антитела. Тој произведува инсулин во клетките на панкреасот.

Зрнестиот и агрануларниот ER обично се меѓусебно поврзани, а протеините и мембраните произведени од грубиот ER се транслоцираат во мазната ER. Некои протеини се испраќаат до апаратот Голџи со специјални транспортни везикули. Откако протеините се модифицираат во Golgi, тие се транспортираат до нивните соодветни дестинации во клетката или се извезуваат од клетката.

Агрануларен ендоплазматичен ретикулум

Агрануларниот (мазен) ендоплазматичен ретикулум има широк опсег на функции, вклучително и синтеза на јаглени хидрати и липиди. Липидите како што се фосфолипидите и холестеролот се неопходни за создавање на клеточните мембрани. Мазниот ER исто така служи како преоден регион за везикулите кои транспортираат производи од ендоплазматичен ретикулум до различни дестинации.

Во клетките на црниот дроб, агрануларниот ER произведува ензими кои помагаат во детоксикација на одредени соединенија. Во мускулите помага во контракција на мускулните клетки, а во мозочните клетки синтетизира машки и женски хормони.

Животните и луѓето. Функциите на оваа компонента на клетката се различни и главно се поврзани со синтеза, модификација и транспорт

Ендоплазматскиот ретикулум првпат бил откриен во 1945 година. Американскиот научник К. Портер го видел користејќи еден од првите електрични микроскопи. Оттогаш започнало неговото активно истражување.

Постојат два вида на оваа органела во клетката:

Зрнест или груб ендоплазматичен ретикулум (покриен со многу рибозоми).
Агрануларен или мазен ендоплазматичен ретикулум.

Секој тип на ретикулум има одредени карактеристики и врши сосема различни функции. Ајде да ги разгледаме подетално.

Грануларен ендоплазматичен ретикулум: структура. Оваа органела е систем од цистерни, везикули и тубули. Нејзините ѕидови се состојат од билипидна мембрана. Ширината на шуплината може да варира од 20 nm до неколку микрометри - сè зависи од секреторната активност на клетката.

Во неколку специјализирани клетки, кои се карактеризираат со ниско ниво на метаболизам, EPS е претставена со само неколку расфрлани цистерни. Во клетката која активно синтетизира протеин, ендоплазматскиот ретикулум се состои од многу цистерни и разгранет систем на тубули.

Како по правило, грануларниот ЕР е поврзан преку тубули со мембраните на нуклеарната обвивка - вака се случуваат сложени процеси на синтеза и транспорт на протеински молекули.

Грануларен ендоплазматичен ретикулум: функции. Како што веќе споменавме, целата површина на ЕР на цитоплазматската страна е покриена со рибозоми, за кои е познато дека се вклучени во ЕР - ова е местото на синтеза и транспорт на протеински соединенија.

Оваа органела е одговорна за синтезата на цитоплазматската мембрана. Но, во повеќето случаи, создадените протеински молекули потоа се транспортираат со помош на мембрански везикули до каде што дополнително се модифицираат и се дистрибуираат според потребите на клетката и ткивата.

Покрај тоа, некои промени во протеините се случуваат во шуплините на резервоарите на EPS - на пример, додавање на јаглехидратна компонента на неа. Овде, големите секреторни гранули се формираат со агрегација.

Агрануларен ендоплазматичен ретикулум: структура и функции. Структурата на мазни EPS има некои разлики. На пример, таквата органела се состои само од цистерни и нема систем на тубули. Комплексите на таквите EPS, како по правило, се помали по големина, но ширината на резервоарот, напротив, е поголема.

Мазниот ендоплазматичен ретикулум не е поврзан со синтезата на протеинските компоненти, но врши голем број подеднакво важни функции. На пример, ова е местото каде што се јавува синтеза на стероидни хормони кај луѓето и сите 'рбетници. Затоа обемот на мазна ЕР во надбубрежните клетки е доста голем.

Во клетките на црниот дроб, EPS ги произведува потребните ензими кои се вклучени во метаболизмот на јаглени хидрати, имено во разградувањето на гликогенот. Исто така, познато е дека клетките на црниот дроб се одговорни за неутрализирање на токсините. Во резервоарите на оваа органела се синтетизира хидрофилна компонента, која потоа се прицврстува на токсичната молекула, зголемувајќи ја нејзината растворливост во крвта и урината. Интересно е што во хепатоцитите, кои се постојано подложни на влијанието на токсините (отрови, алкохол), речиси целата клетка е окупирана од густо лоцирани резервоари со мазна ЕР.

Мускулните клетки содржат посебен вид на мазна ЕР - саркоплазматичен ретикулум. Дејствува како складиште на калциум, а со тоа ги регулира процесите на клеточна активност и одмор.

Како што можете да видите, функциите на EPS се разновидни и многу важни за нормално функционирање на здрава клетка.

Ендоплазматичен ретикулум (ЕР) , или ендоплазматичен ретикулум (ER), е систем кој се состои од мембрански цистерни, канали и везикули. Околу половина од сите клеточни мембрани се наоѓаат во ЕР.

Морфофункционално, EPS е диференциран на 3 дела: груб (грануларен), мазен (агрануларен) и среден. Зрнестиот ЕР содржи рибозоми (ПЦ), додека на мазниот и средно ЕР им недостасуваат. Зрнестиот ER е главно претставен со цистерни, додека мазната и средно ER е главно претставена со канали. Мембраните на резервоарите, каналите и меурите можат да преминат една во друга. ЕР содржи полутечна матрица која се карактеризира со посебен хемиски состав.

Функции на ЕР:

разградување;
синтетички;
транспорт;
детоксикација;
регулирање на концентрацијата на јоните на калциум.

Функција за преградување поврзани со поделбата на клетките во прегради (оддели) со користење на ER мембрани. Ваквата поделба овозможува да се изолира дел од содржината на цитоплазмата од хијалоплазмата и овозможува клетката да изолира и локализира одредени процеси, како и да ги направи поефикасно и понасочено да се случуваат.

Синтетичка функција. Речиси сите липиди се синтетизираат на мазната ЕР, со исклучок на два митохондријални липиди, чија синтеза се јавува во самите митохондрии. . се развива анемија).
Синтезата на протеини се јавува на груба ЕР:

внатрешна фаза на ЕР, комплекс Голџи, лизозоми, митохондрии;
секреторни протеини, на пример хормони, имуноглобулини;
мембрански протеини.

Синтезата на протеини започнува на слободните рибозоми во цитозолот. По хемиските трансформации, протеините се пакуваат во мембрански везикули, кои се одвојуваат од ЕР и се транспортираат во други области на клетката, на пример, во комплексот Голџи.
Протеините синтетизирани во ЕР може да се поделат на два текови:

внатрешни, кои остануваат во ЕР;
надворешните кои не остануваат во ЕР.

Внатрешните протеини, пак, може да се поделат на два текови:

жители кои не ја напуштаат Република Естонија;
транзит, напуштање на Република Естонија.

Се случува во ЕР детоксикација на штетни материи кои влегле во клетката или се формирале во самата клетка. Повеќето штетни материи се
хидрофобни супстанции, кои затоа не можат да се излачат од телото со урина. ЕР мембраните содржат протеин наречен цитохром P450, кој ги претвора хидрофобните материи во хидрофилни, а потоа се отстрануваат од телото преку урината.

Структура на ендоплазматичен ретикулум

Дефиниција 1

Ендоплазматичен ретикулум(ЕР, ендоплазматичен ретикулум) е комплексен ултрамикроскопски, високо разгранет, меѓусебно поврзан систем на мембрани кој повеќе или помалку рамномерно продира во масата на цитоплазмата на сите еукариотски клетки.

EPS е мембранска органела која се состои од рамни мембрански кеси - цистерни, канали и цевки. Благодарение на оваа структура, ендоплазматскиот ретикулум значително ја зголемува површината на внатрешната површина на клетката и ја дели клетката на делови. Внатре е исполнето матрица(умерено густ лабав материјал (производ за синтеза)). Содржината на различни хемиски супстанции во деловите не е иста, затоа, во ќелијата може да се случат различни хемиски реакции, истовремено и во одредена низа, во мал волумен на клетката. Се отвора ендоплазматскиот ретикулум перинуклеарен простор(шуплината помеѓу две кариолемски мембрани).

Мембраната на ендоплазматскиот ретикулум се состои од протеини и липиди (главно фосфолипиди), како и ензими: аденозин трифосфатаза и ензими за синтеза на мембрански липиди.

Постојат два вида ендоплазматичен ретикулум:

Мазна (агрануларна, aES), претставена со цевки кои анастомозираат едни со други и немаат рибозоми на површината;
Грубо (грануларен, grES), кој исто така се состои од меѓусебно поврзани цистерни, но тие се покриени со рибозоми.

Забелешка 1

Понекогаш тие исто така распределуваат минлив или минлив(tES) ендоплазматичен ретикулум, кој се наоѓа во областа на транзиција на еден тип на ES во друг.

Грануларниот ES е карактеристичен за сите клетки (освен сперматозоидите), но степенот на неговиот развој варира и зависи од специјализацијата на клетката.

ГРЕС на клетките на епителните жлезди (панкреас, кои произведуваат дигестивни ензими, црн дроб, синтетизира серумски албумин), фибробласти (клетки на сврзното ткиво кои произведуваат колаген протеин), плазма клетки (произведуваат имуноглобулини) е високо развиен.

Агрануларната ЕС преовладува во надбубрежните клетки (синтеза на стероидни хормони), во мускулните клетки (метаболизам на калциум), во клетките на фундичните жлезди на желудникот (ослободување на хлорни јони).

Друг тип на EPS мембрани се разгранети мембрански цевки кои содржат голем број специфични ензими внатре, и везикули - мали везикули опкружени со мембрана, главно лоцирани веднаш до цевките и цистерните. Тие обезбедуваат трансфер на оние супстанции што се синтетизираат.

EPS функции

Ендоплазматскиот ретикулум е апарат за синтеза и, делумно, транспорт на цитоплазматски супстанции, благодарение на што клетката врши сложени функции.

Забелешка 2

Функциите на двата типа на EPS се поврзани со синтезата и транспортот на супстанции. Ендоплазматскиот ретикулум е универзален транспортен систем.

Мазниот и груб ендоплазматичен ретикулум со неговите мембрани и содржина (матрикс) извршува заеднички функции:

раздвојување (структуирање), поради што цитоплазмата се дистрибуира уредно и не се меша, а исто така спречува случајни супстанции да влезат во органелата;
трансмембрански транспорт, поради што потребните материи се пренесуваат низ ѕидот на мембраната;
синтеза на мембрански липиди со учество на ензими содржани во самата мембрана и обезбедување на репродукција на ендоплазматскиот ретикулум;
Поради потенцијалната разлика што се јавува помеѓу двете површини на ES мембраните, можно е да се обезбеди спроведување на импулси на возбуда.

Покрај тоа, секој тип на мрежа има свои специфични функции.

Функции на мазен (агрануларен) ендоплазматичен ретикулум

Агрануларниот ендоплазматичен ретикулум, покрај именуваните функции заеднички за двата типа на ES, врши и функции уникатни за него:

депо на калциум. Во многу клетки (во скелетните мускули, во срцето, јајцата, невроните) постојат механизми кои можат да ја променат концентрацијата на јоните на калциум. Пругастото мускулно ткиво содржи специјализиран ендоплазматичен ретикулум наречен саркоплазматичен ретикулум. Ова е резервоар на јони на калциум, а мембраните на оваа мрежа содржат моќни калциумови пумпи кои можат да испуштаат големи количини на калциум во цитоплазмата или да го транспортираат во шуплините на мрежните канали за стотинки од секундата;
синтеза на липиди, супстанции како холестерол и стероидни хормони. Стероидните хормони се синтетизираат главно во ендокрините клетки на гонадите и надбубрежните жлезди, во клетките на бубрезите и црниот дроб. Цревните клетки синтетизираат липиди, кои се излачуваат во лимфата, а потоа во крвта;

функција за детоксикација– неутрализација на егзогени и ендогени токсини;

Пример 1

Бубрежните клетки (хепатоцити) содржат ензими на оксидаза кои можат да го уништат фенобарбиталот.

ензимите на органелите учествуваат во синтеза на гликоген(во клетките на црниот дроб).

Функции на грубиот (грануларен) ендоплазматичен ретикулум

Покрај наведените општи функции, грануларниот ендоплазматичен ретикулум се карактеризира и со посебни:

синтеза на протеиниво Државната електрана има некои особености. Започнува на слободни полисоми, кои последователно се врзуваат за ES мембраните.
Зрнестиот ендоплазматичен ретикулум ги синтетизира: сите протеини на клеточната мембрана (освен некои хидрофобни протеини, протеини на внатрешните мембрани на митохондриите и хлоропластите), специфични протеини од внатрешната фаза на мембранските органели, како и секреторните протеини кои се транспортираат низ клетка и влегуваат во екстрацелуларниот простор.
пост-транслациска модификација на протеините: хидроксилација, сулфација, фосфорилација. Важен процес е гликозилацијата, која настанува под дејство на мембранскиот ензим гликозилтрансфераза. Гликозилацијата се јавува пред лачењето или транспортот на супстанции до одредени делови од клетката (комплекс Голџи, лизозоми или плазмалема).
транспорт на супстанциидолж интрамембранскиот дел од мрежата. Синтетизираните протеини се движат низ празнините на ЕС до комплексот Голџи, кој ги отстранува супстанциите од клетката.
поради учеството на грануларниот ендоплазматичен ретикулум Се формира комплексот Голџи.

Функциите на зрнестиот ендоплазматичен ретикулум се поврзани со транспортот на протеините кои се синтетизираат во рибозомите и се наоѓаат на неговата површина. Синтетизираните протеини влегуваат во EPS, се преклопуваат и добиваат терцијарна структура.

Протеинот што се транспортира до цистерните значително се менува на патот. Може, на пример, да се фосфорилира или да се претвори во гликопротеин. Вообичаениот пат за протеинот е преку зрнестиот ЕР во апаратот Голџи, од каде што тој или излегува од клетката, оди до други органели од истата клетка, како што се лизозомите), или се депонира како гранули за складирање.

Во клетките на црниот дроб, и грануларниот и негрануларниот ендоплазматичен ретикулум учествуваат во процесите на детоксикација на токсичните материи, кои потоа се отстрануваат од клетката.

Како и надворешната плазма мембрана, ендоплазматскиот ретикулум има селективна пропустливост, како резултат на што концентрацијата на супстанции внатре и надвор од каналите на ретикулумот не е иста. Ова има импликации за функцијата на клетките.

Пример 2

Во ендоплазматскиот ретикулум на мускулните клетки има повеќе јони на калциум отколку во неговата цитоплазма. Оставајќи ги каналите на ендоплазматскиот ретикулум, јоните на калциум го активираат процесот на контракција на мускулните влакна.

Формирање на ендоплазматичен ретикулум

Липидните компоненти на мембраните на ендоплазматскиот ретикулум се синтетизираат од ензими на самиот ретикулум, додека протеинските компоненти доаѓаат од рибозомите лоцирани на неговите мембрани. Мазниот (агрануларен) ендоплазматичен ретикулум нема свои фактори за синтеза на протеини, затоа се верува дека оваа органела е формирана како резултат на губење на рибозомите од грануларниот ендоплазматичен ретикулум.