وظائف eps في الخلايا النباتية الشبكة الإندوبلازمية

الشبكة الإندوبلازمية (الشبكة الإندوبلازمية) تم اكتشافها بواسطة سي آر بورتر في عام 1945.

هذا الهيكل عبارة عن نظام من الفجوات المترابطة أو الأكياس الغشائية المسطحة أو الهياكل الأنبوبية التي تشكل شبكة غشائية ثلاثية الأبعاد داخل السيتوبلازم. تم العثور على الشبكة الإندوبلازمية (ER) في جميع حقيقيات النوى تقريبًا. يربط العضيات مع بعضها البعض وينقلها العناصر الغذائية. هناك نوعان من العضيات المستقلة: الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية (الحبيبية) والشبكة الإندوبلازمية الملساء غير الحبيبية (الحبيبية).

الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية (الخشنة أو الحبيبية).. وهو عبارة عن نظام من الصهاريج والأنابيب وحويصلات النقل المسطحة والمتوسعة أحيانًا. يعتمد حجم الصهاريج على النشاط الوظيفي للخلايا، ويمكن أن يتراوح عرض التجويف من 20 نانومتر إلى عدة ميكرونات. إذا توسع الصهريج بشكل حاد، يصبح مرئيًا تحت المجهر الضوئي ويتم تحديده على أنه فجوة.

تتكون الصهاريج من غشاء مكون من طبقتين، يوجد على سطحه مجمعات مستقبلات محددة تضمن ربط الريبوسومات بالغشاء، وترجمة سلاسل متعددة الببتيد من البروتينات الإفرازية والليزوزومية، وبروتينات السيلولما، وما إلى ذلك، أي البروتينات التي لا تندمج مع محتويات الكاريوبلازم والهيالوبلازم.

تمتلئ المساحة بين الأغشية بمصفوفة متجانسة ذات كثافة إلكترونية منخفضة. الجزء الخارجي من الغشاء مغطى بالريبوسومات. الريبوسومات عند المجهر الإلكترونيمرئية على شكل جزيئات صغيرة (قطرها حوالي 20 نانومتر)، داكنة، مستديرة تقريبًا. إذا كان هناك الكثير منهم، فإنه يعطي مظهر محبب. السطح الخارجيالأغشية، والتي كانت بمثابة الأساس لاسم العضية.

توجد الريبوسومات على الأغشية على شكل مجموعات - متعددات، والتي تشكل وريدات أو مجموعات أو حلزونات بأشكال مختلفة. يتم تفسير هذه الميزة لتوزيع الريبوسومات من خلال حقيقة أنها مرتبطة بأحد الرنا المرسال، الذي يقرأون منه المعلومات ويصنعون سلاسل متعددة الببتيد. ترتبط هذه الريبوسومات بغشاء ER باستخدام أحد أقسام الوحدة الفرعية الكبيرة.

في بعض الخلايا، تتكون الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية (ER) من صهاريج متناثرة نادرة، ولكنها يمكن أن تشكل تراكمات محلية (بؤرية) كبيرة. غرام ضعيف التطور. EPS في الخلايا ضعيفة التمايز أو في الخلايا ذات إفراز البروتين المنخفض. مجموعات غرام. تم العثور على EPS في الخلايا التي تقوم بتكوين البروتينات الإفرازية بشكل فعال. مع زيادة النشاط الوظيفي للصهاريج، تصبح العضيات متعددة وغالباً ما تتوسع.

غرام. تم تطوير EPS بشكل جيد في الخلايا الإفرازية للبنكرياس والخلايا الرئيسية للمعدة والخلايا العصبية وما إلى ذلك. اعتمادًا على نوع الخلايا والمجموعة. يمكن توزيع EPS بشكل منتشر أو موضعي في أحد أقطاب الخلية، في حين أن العديد من الريبوسومات تصبغ هذه المنطقة بشكل قاعدي. على سبيل المثال، في خلايا البلازما (الخلايا البلازمية) هناك مجموعة متطورة. يسبب EPS اللون القاعدي الساطع للسيتوبلازم ويتوافق مع مناطق تركيز الأحماض النووية الريبية. في الخلايا العصبية، تقع العضية على شكل صهاريج متوازية مدمجة، والتي تتجلى تحت المجهر الضوئي على أنها حبيبات قاعدية في السيتوبلازم (مادة محبة للونية في السيتوبلازم، أو تيغرويد).

في معظم الحالات على غرام. يقوم EPS بتركيب البروتينات التي لا تستخدمها الخلية نفسها، ولكن يتم إطلاقها في البيئة الخارجية: بروتينات الغدد خارجية الإفراز في الجسم، والهرمونات، والوسطاء (المواد البروتينية للغدد الصماء والخلايا العصبية)، والبروتينات مادة بين الخلايا(بروتينات الكولاجين والألياف المرنة، المكون الرئيسي للمادة بين الخلايا). البروتينات التي شكلتها غرام. EPS هي أيضًا جزء من مجمعات الإنزيمات التحللية الليزوزومية الموجودة عليها السطح الخارجيأغشية الخلايا. لا يتراكم البولي ببتيد المركب في تجويف الشبكة الإندوبلازمية فحسب، بل يتحرك أيضًا ويتم نقله عبر القنوات والفجوات من موقع التخليق إلى أجزاء أخرى من الخلية. بادئ ذي بدء، يحدث هذا النقل في اتجاه مجمع جولجي. بالمجهر الإلكتروني تطور جيديصاحب ER زيادة موازية (تضخم) في مجمع جولجي. وبالتوازي مع ذلك، يزداد تطور النوية، ويزداد عدد المسام النووية. في كثير من الأحيان، يوجد في مثل هذه الخلايا العديد من الشوائب الإفرازية (الحبيبات) التي تحتوي على بروتينات إفرازية، ويزداد عدد الميتوكوندريا.

غالبًا ما يتم نقل البروتينات التي تتراكم في تجاويف الشبكة الإندوبلازمية، متجاوزة الهيالوبلازم، إلى مجمع جولجي، حيث يتم تعديلها وتصبح جزءًا من الليزوزومات أو الحبيبات الإفرازية، والتي تظل محتوياتها معزولة عن الهيالوبلازم بواسطة الغشاء. داخل الأنابيب أو الفجوات غرام. يحدث تعديل EPS للبروتينات، ويربطها بالسكريات (الغليكوزيل الأولي)؛ تكثيف البروتينات المركبة مع تكوين مجاميع كبيرة - حبيبات إفرازية.

على الريبوسومات غرام. يقوم EPS بتجميع بروتينات الغشاء المتكاملة المضمنة في سمك الغشاء. هنا، من جانب الهيالوبلازم، يتم تصنيع الدهون ودمجها في الغشاء. ونتيجة لهاتين العمليتين، تنمو أغشية الشبكة الإندوبلازمية نفسها والمكونات الأخرى للنظام الفراغي.

الوظيفة الرئيسية للغرام. EPS هو تخليق البروتينات المصدرة على الريبوسومات وعزلها عن محتويات الهيالوبلازم داخل تجاويف الغشاء ونقل هذه البروتينات إلى أجزاء أخرى من الخلية أو التعديل الكيميائي أو التكثيف الموضعي، وكذلك تخليق المكونات الهيكلية لأغشية الخلايا.

أثناء الترجمة، يتم ربط الريبوسومات بالغشاء ج. EPS على شكل سلسلة (متعدد الجسيمات). يتم توفير القدرة على الاتصال بالغشاء من خلال إشارات المواقع المرتبطة بمستقبلات EPS الخاصة - بروتين الإرساء. بعد ذلك، يرتبط الريبوسوم بالبروتين الذي يثبته على الغشاء، ويتم نقل سلسلة البولي ببتيد الناتجة عبر مسام الغشاء، والتي تفتح بمساعدة المستقبلات. ونتيجة لذلك، تجد الوحدات الفرعية للبروتين نفسها في الفضاء بين الغشائي ج. إبس. يمكن أن ينضم قليل السكاريد إلى عديدات الببتيد الناتجة (الجليكوزيل)، والتي تنقسم من فوسفات دوليكول المرتبط بالسطح الداخلي للغشاء. بعد ذلك، محتويات تجويف الأنابيب والصهاريج غرام. يتم نقل EPS عن طريق حويصلات النقل إلى حجرة رابطة الدول المستقلة في مجمع جولجي، حيث تخضع لمزيد من التحول.

EPS ناعم (حبيبي).. قد تكون ذات صلة ب غرام. ربحية السهم منطقة انتقالية، ولكنها مع ذلك عضية مستقلة لها نظامها الخاص من المستقبلات والمجمعات الأنزيمية. وهو يتألف من شبكة معقدة من الأنابيب، والصهاريج المسطحة والمتوسعة وحويصلات النقل، ولكن إذا كان في غرام. تهيمن الصهاريج على EPS، ولكن في الشبكة الإندوبلازمية الملساء (EPS الملساء) يوجد المزيد من الأنابيب التي يبلغ قطرها حوالي 50...100 نانومتر.

السلس للأغشية. لا ترتبط الريبوسومات بالـ EPS، وذلك بسبب عدم وجود مستقبلات لهذه العضيات. هكذا على نحو سلس. على الرغم من أن الشبكة الإندوبلازمية هي استمرار شكلي للشبكة الحبيبية، إلا أنها ليست مجرد الشبكة الإندوبلازمية، التي عليها في اللحظةلا توجد ريبوسومات، ولكنها عضية مستقلة لا تستطيع الريبوسومات الارتباط بها.

مسرور. يشارك EPS في تخليق الدهون واستقلاب الجليكوجين والسكريات وهرمونات الستيرويد وبعض الأدوية (على وجه الخصوص الباربيتورات). أثناء المجاعة. تمرير EPS المراحل النهائيةتخليق جميع الدهون في غشاء الخلية. الأغشية ناعمة. يحتوي EPS على إنزيمات تحويل الدهون - Flippases، التي تحرك جزيئات الدهون وتحافظ على عدم تناسق طبقات الدهون.

مسرور. تم تطوير EPS بشكل جيد في الأنسجة العضلية، وخاصة تلك المخططة. في العضلات الهيكلية والقلبية، تشكل بنية متخصصة كبيرة - الشبكة الساركوبلازمية، أو نظام L.

تتكون الشبكة الساركوبلازمية من شبكات مترابطة من الأنابيب L والصهاريج الهامشية. إنها تربط عضيات عضلية مقلصة خاصة - اللييفات العضلية. في الأنسجة العضلية المخططة، تحتوي العضية على بروتين كالسيكويسترين، الذي يرتبط بما يصل إلى 50 أيون Ca 2+. على نحو سلس خلايا العضلاتوالخلايا غير العضلية في الحيز بين الغشائي يوجد بروتين يسمى كالريتيكولين، والذي يرتبط أيضًا بـ Ca 2+.

هكذا على نحو سلس. EPS عبارة عن خزان لأيونات Ca 2+. في لحظة إثارة الخلية أثناء إزالة استقطاب غشائها، تتم إزالة أيونات الكالسيوم من الشبكة الإندوبلازمية إلى الهيالوبلازم، وهي الآلية الرائدة التي تؤدي إلى تقلص العضلات. ويصاحب ذلك تقلص الخلايا والألياف العضلية بسبب تفاعل الأكتوميوسين أو مجمعات الأكتوميوسين في اللييفات العضلية. في حالة الراحة، يعاد امتصاص Ca 2+ في تجويف الأنابيب. EPS، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى الكالسيوم في المصفوفة السيتوبلازمية ويرافقه استرخاء اللييفات العضلية. تنظم بروتينات مضخة الكالسيوم نقل الأيونات عبر الغشاء.

تؤدي الزيادة في تركيز أيونات Ca 2+ في المصفوفة السيتوبلازمية أيضًا إلى تسريع النشاط الإفرازي للخلايا غير العضلية وتحفيز حركة الأهداب والسوط.

مسرور. يعمل EPS على إبطال مفعول المواد المختلفة الضارة بالجسم بسبب أكسدتها بمساعدة عدد من الإنزيمات الخاصة وخاصة في خلايا الكبد. وهكذا، في بعض حالات التسمم، تظهر مناطق محبة للحموضة (لا تحتوي على الحمض النووي الريبي) في خلايا الكبد، مملوءة بالكامل بالشبكة الإندوبلازمية الملساء.

في قشرة الغدة الكظرية، في خلايا الغدد الصماء في الغدد التناسلية. يشارك EPS في تخليق هرمونات الستيرويد، وتوجد الإنزيمات الرئيسية لتكوين الستيرويد على أغشيته. هذه الخلايا الصماء ناعمة. EPS لديه مظهر الأنابيب الوفيرة، والتي هي المقطع العرضيمرئية على شكل فقاعات عديدة.

مسرور. يتكون EPS من غرام. ربحية السهم. هناك نعومة في بعض المناطق. يشكل EPS مناطق غشاء البروتين الدهني الجديدة الخالية من الريبوسومات. يمكن أن تنمو هذه المناطق وتنفصل عن الأغشية الحبيبية وتعمل كنظام فجوي مستقل.

يمكن تقديم الشبكة الإندوبلازمية في خلايا مختلفة على شكل صهاريج أو أنابيب أو حويصلات فردية مسطحة. ويتكون جدار هذه التكوينات من غشاء بيليبيدي وبعض البروتينات المتضمنة فيه وحدوده البيئة الداخليةالشبكة الإندوبلازمية من الهيالوبلازم.

هناك نوعان من الشبكة الإندوبلازمية:

حبيبي (حبيبي أو خشن) ؛

غير محبب أو ناعم.

يحتوي السطح الخارجي لأغشية الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية على ريبوسومات متصلة. قد يكون هناك كلا النوعين من الشبكة الإندوبلازمية في السيتوبلازم، ولكن عادةً ما يسود شكل واحد، وهو ما يحدد الخصوصية الوظيفية للخلية. يجب أن نتذكر أن الصنفين المذكورين ليسا كذلك أشكال مستقلةالشبكة الإندوبلازمية، لأنه من الممكن تتبع انتقال الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية إلى السلس والعكس.

وظائف الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية:

تخليق البروتينات المعدة للإزالة من الخلية ("للتصدير")؛

فصل (فصل) المنتج المركب عن الهيالوبلازم؛

تكثيف وتعديل البروتين المركب؛

نقل المنتجات المركبة إلى خزانات المجمع الصفائحي أو مباشرة من الخلية؛

توليف الأغشية بيليبيد.

يتم تمثيل الشبكة الإندوبلازمية الملساء بواسطة صهاريج وقنوات أوسع وحويصلات فردية لا توجد على سطحها الخارجي ريبوسومات.

وظائف الشبكة الإندوبلازمية الملساء:

المشاركة في تخليق الجليكوجين.

تخليق الدهون.

وظيفة إزالة السموم - تحييد المواد السامة عن طريق دمجها مع مواد أخرى.

يتم تمثيل مجمع جولجي الصفائحي (جهاز شبكي) بواسطة مجموعة من الصهاريج المسطحة والحويصلات الصغيرة التي يحدها غشاء ثنائي الدهون. ينقسم المجمع الصفائحي إلى وحدات فرعية - dictyosomes. كل دكتيوسوم عبارة عن كومة من الصهاريج المسطحة، على طول محيطها تتوضع حويصلات صغيرة. في الوقت نفسه، في كل صهريج مسطح، يتم توسيع الجزء المحيطي إلى حد ما، ويتم تضييق الجزء المركزي.

هناك قطبان في dictyosome:

رابطة الدول المستقلة القطب - موجه بقاعدته نحو النواة ؛

عبر القطب - موجه نحو السيتوليما.

لقد ثبت أن فجوات النقل تقترب من القطب المقرون، وتحمل المنتجات المصنعة في الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية إلى المجمع الصفائحي. يتم إطلاق الحويصلات من القطب العابر، حاملة الإفراز إلى البلازما لإزالته من الخلية. ومع ذلك، فإن بعض الحويصلات الصغيرة المملوءة ببروتينات الإنزيم تبقى في السيتوبلازم وتسمى الليزوزومات.

وظائف مجمع اللوحة:

النقل - يزيل المنتجات المصنعة فيه من الخلية؛

تكثيف وتعديل المواد المصنعة في الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية؛

تشكيل الليزوزومات (مع الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية) ؛

المشاركة في استقلاب الكربوهيدرات.

تخليق الجزيئات التي تشكل الكأس السكرية للخلايا الخلوية.

تخليق وتراكم وإفراز الميوسين (المخاط) ؛

تعديل الأغشية المصنعة في الشبكة الإندوبلازمية وتحويلها إلى أغشية بلازمية.

من بين الوظائف العديدة للمجمع الصفائحي، يتم وضع وظيفة النقل في المقام الأول. ولهذا السبب يطلق عليه غالبًا جهاز النقل للخلية.

الليزوزومات هي أصغر عضيات السيتوبلازم (0.2-0.4 ميكرومتر) وبالتالي فهي مفتوحة (دي دوف، 1949) فقط باستخدام المجهر الإلكتروني. وهي أجسام يحدها غشاء دهني وتحتوي على مصفوفة كثيفة الإلكترون تتكون من مجموعة من بروتينات الإنزيم المائي (50 هيدرولاز) قادرة على تحطيم أي مركبات بوليمر (البروتينات والدهون والكربوهيدرات ومجمعاتها) إلى أجزاء أحادية. الإنزيم المميز للليسوسومات هو الفوسفاتيز الحمضي.

وظيفة الليزوزومات هي ضمان الهضم داخل الخلايا، أي انهيار كل من المواد الخارجية والداخلية.

تصنيف الليزوزومات:

الليزوزومات الأولية هي أجسام كثيفة الإلكترون؛

الليزوزومات الثانوية - البلعمية، بما في ذلك الجسيمات الحالة البلعمية الذاتية؛

الليزوزومات الثلاثية أو الأجسام المتبقية.

الليزوزومات الحقيقية هي أجسام صغيرة كثيفة الإلكترون تتشكل في المجمع الصفائحي.

تبدأ الوظيفة الهضمية للليسوسومات فقط بعد اندماج الليزوزوم مع البلغوم، أي مادة بلعمية محاطة بغشاء ثنائي الليبيد. في هذه الحالة، يتم تشكيل حويصلة واحدة - بلعمي، حيث يتم خلط المادة الملتهمة والإنزيمات الليزوزومية. بعد ذلك، يبدأ الانقسام (التحلل المائي) لمركبات البوليمر الحيوي للمادة المبتلعة إلى جزيئات أحادية (الأحماض الأمينية، والسكريات الأحادية، وما إلى ذلك). تخترق هذه الجزيئات بحرية غشاء البلعمة إلى الهيالوبلازم ثم تستخدمها الخلية، أي أنها تستخدم إما لتوليد الطاقة أو لبناء هياكل البوليمر الحيوي. لكن المواد المبتلعة لا تتفكك دائمًا بشكل كامل.

قد يكون المصير الإضافي للمواد المتبقية مختلفًا. ويمكن إزالة بعضها من الخلية عن طريق الاستئصال الخلوي، وهي آلية عكسية للبلعمة. بعض المواد (في المقام الأول ذات طبيعة دهنية) لا يتم تفكيكها بواسطة هيدرولات الليزوزومية، ولكنها تتراكم وتصبح مضغوطة في البلعمي. تسمى هذه التكوينات بالليزوزومات الثلاثية أو الأجسام المتبقية.

في عملية البلعمة وإخراج الخلايا، يتم تنظيم الأغشية في الخلية:

أثناء عملية البلعمة، يتم فصل جزء من غشاء البلازما ويشكل القشرة البلعمية؛

أثناء عملية استئصال الخلايا، يتم دمج هذا الغشاء مرة أخرى في البلازما.

لقد ثبت أن بعض الخلايا تجدد البلازما بالكامل خلال ساعة.

بالإضافة إلى الآلية المدروسة للانقسام داخل الخلايا للمواد الخارجية المبتلعة، يتم تدمير البوليمرات الحيوية الداخلية - العناصر الهيكلية التالفة أو المتقادمة في السيتوبلازم - بنفس الطريقة. في البداية، تكون هذه العضيات أو أقسام كاملة من السيتوبلازم محاطة بغشاء بيليبيد ويتم تشكيل فجوة البلعمة الذاتية، حيث يحدث انقسام مائي لمواد البوليمر الحيوي، كما هو الحال في البلعمية.

وتجدر الإشارة إلى أن جميع الخلايا تحتوي على الليزوزومات في السيتوبلازم ولكن بكميات متفاوتة. هناك خلايا متخصصة (بلاعم)، يحتوي السيتوبلازم فيها على الكثير من الليزوزومات الأولية والثانوية. أداء مثل هذه الخلايا وظائف الحمايةفي الأنسجة وتسمى الخلايا النظيفة، لأنها متخصصة في امتصاص عدد كبير من الجزيئات الخارجية (البكتيريا والفيروسات)، وكذلك الأنسجة المتحللة الخاصة بها.

البيروكسيسومات عبارة عن أجسام دقيقة سيتوبلازمية (0.1-1.5 ميكرومتر) ، تشبه في تركيبها الليزوزومات ، ولكنها تختلف عنها في أن مصفوفتها تحتوي على هياكل تشبه البلورية ، ومن بين بروتينات الإنزيم يوجد الكاتلاز ، الذي يدمر بيروكسيد الهيدروجين المتكون أثناء أكسدة الأحماض الأمينية.

القليل من التاريخ

تعتبر الخلية الأصغر الوحدة الهيكليةومع ذلك، فإن أي كائن حي يتكون أيضًا من شيء ما. أحد مكوناتها هي الشبكة الإندوبلازمية. علاوة على ذلك، يعتبر EPS عنصرًا أساسيًا في أي خلية من حيث المبدأ (باستثناء بعض الفيروسات والبكتيريا). اكتشفه العالم الأمريكي ك. بورتر في عام 1945. كان هو الذي لاحظ أنظمة الأنابيب والفجوات التي يبدو أنها تراكمت حول النواة. لاحظ بورتر أيضًا أن أحجام EPS في خلايا الكائنات المختلفة وحتى الأعضاء والأنسجة لنفس الكائن الحي ليست متشابهة مع بعضها البعض. وتوصل إلى استنتاج مفاده أن هذا يرجع إلى وظائف خلية معينة ودرجة تطورها وكذلك مرحلة التمايز. على سبيل المثال، في البشر، يتم تطوير EPS بشكل جيد للغاية في خلايا الأمعاء والأغشية المخاطية والغدد الكظرية.

مفهوم

EPS عبارة عن نظام من الأنابيب والأنابيب والحويصلات والأغشية الموجودة في سيتوبلازم الخلية.

الشبكة الإندوبلازمية: الهيكل والوظائف

بناء
	أولا، هذه هي وظيفة النقل. مثل السيتوبلازم، تضمن الشبكة الإندوبلازمية تبادل المواد بين العضيات. ثانيًا، يقوم EPS بهيكلة وتجميع محتويات الخلية، وتقسيمها إلى أقسام معينة. ثالثا، الوظيفة الأكثر أهميةهو تخليق البروتين الذي يحدث في ريبوسومات الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، وكذلك تخليق الكربوهيدرات والدهون الذي يحدث على أغشية الشبكة الإندوبلازمية الملساء.
هيكل EPS هناك نوعان من الشبكة الإندوبلازمية: حبيبية (خشنة) وناعمة. تعتمد الوظائف التي يؤديها هذا المكون تحديدًا على نوع الخلية نفسها. توجد على أغشية الشبكة الملساء أقسام تنتج إنزيمات تشارك بعد ذلك في عملية التمثيل الغذائي. تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة على الريبوسومات على أغشيتها.

معلومات موجزة عن المكونات الأخرى الأكثر أهمية للخلية

السيتوبلازم: الهيكل والوظائف

صورة	بناء	وظائف
	هو السائل الموجود في الخلية. يوجد فيه جميع العضيات (بما في ذلك جهاز جولجي والشبكة الإندوبلازمية وغيرها الكثير) والنواة بمحتوياتها. إنه ينتمي إلى المكونات الإجبارية وليس عضية في حد ذاته.	وتتمثل المهمة الرئيسية في النقل. بفضل السيتوبلازم يحدث تفاعل جميع العضيات وترتيبها (مطوي إلى نظام موحد) ومسار جميع العمليات الكيميائية.

غشاء الخلية: الهيكل والوظائف

صورة	بناء	وظائف
	تشكل جزيئات الفسفوليبيدات والبروتينات الغشاء طبقتين. وهو عبارة عن طبقة رقيقة تغطي الخلية بأكملها. السكريات هي أيضا جزء لا يتجزأ منه. وعلى السطح الخارجي للنباتات لا تزال مغطاة بطبقة رقيقة من الألياف.	وتتمثل المهمة الرئيسية لغشاء الخلية في الحد من المحتويات الداخلية للخلية (السيتوبلازم وجميع العضيات). نظرًا لاحتوائه على مسام صغيرة، فإنه يسهل عملية النقل والتمثيل الغذائي. كما يمكن أن يكون عاملاً محفزاً في تنفيذ بعض العمليات الكيميائية ومستقبلاً في حالة حدوث خطر خارجي.

الأساسية: الهيكل والوظائف

صورة	بناء	وظائف
	إما أن يكون لها شكل بيضاوي أو كروي. يحتوي على جزيئات DNA خاصة، والتي بدورها تحمل المعلومات الوراثية للكائن الحي بأكمله. اللب نفسه مغطى من الخارج بقشرة خاصة بها مسام. كما أنه يحتوي على نويات (أجسام صغيرة) وسائل (عصير). وتقع الشبكة الإندوبلازمية حول هذا المركز.	إنها النواة التي تنظم جميع العمليات التي تحدث في الخلية (التمثيل الغذائي، والتوليف، وما إلى ذلك). وهذا المكون هو الناقل الرئيسي للمعلومات الوراثية للكائن الحي بأكمله. يحدث تخليق جزيئات البروتين والحمض النووي الريبي (RNA) في النواة.

الريبوسومات

وهي عضيات توفر تخليق البروتين الأساسي. يمكن العثور عليها في المساحة الحرة لسيتوبلازم الخلية وفي مجمع مع عضيات أخرى (الشبكة الإندوبلازمية، على سبيل المثال). إذا كانت الريبوسومات موجودة على أغشية ER الخشنة (كونها على الجدران الخارجية للأغشية، فإن الريبوسومات تخلق خشونة) , تزيد كفاءة تخليق البروتين عدة مرات. وقد ثبت ذلك من خلال العديد من التجارب العلمية.

مجمع جولجي

عضوي يتكون من تجاويف معينة تفرز باستمرار حويصلات ذات أحجام مختلفة. كما تستخدم المواد المتراكمة لاحتياجات الخلية والجسم. غالبًا ما يقع مجمع جولجي والشبكة الإندوبلازمية في مكان قريب.

الليزوزومات

تسمى العضيات المحاطة بغشاء خاص والتي تؤدي الوظيفة الهضمية للخلية بالليزوزومات.

الميتوكوندريا

العضيات محاطة بعدة أغشية وتؤدي وظيفة الطاقة، أي ضمان تخليق جزيئات ATP وتوزيع الطاقة الناتجة في جميع أنحاء الخلية.

البلاستيدات. أنواع البلاستيدات

البلاستيدات الخضراء (وظيفة التمثيل الضوئي)؛

البلاستيدات الملونة (تراكم وحفظ الكاروتينات) ؛

الكريات البيض (تراكم وتخزين النشا).

عضيات مصممة للحركة

كما أنها تقوم ببعض الحركات (السوط، والأهداب، والعمليات الطويلة، وما إلى ذلك).

المركز الخلوي: الهيكل والوظائف

تعد الشبكة الإندوبلازمية واحدة من أهم العضيات في الخلية حقيقية النواة. اسمها الثاني هو الشبكة الإندوبلازمية. يأتي EPS في نوعين: ناعم (غير محبب) وخشن (حبيبي). كلما كان التمثيل الغذائي أكثر نشاطًا في الخلية، زادت كمية EPS هناك.

بناء

هذه متاهة واسعة النطاق من القنوات والتجاويف والحويصلات و "الصهاريج" المرتبطة بشكل وثيق وتتواصل مع بعضها البعض. هذه العضية مغطاة بغشاء يتواصل مع كل من السيتوبلازم والغشاء الخارجي للخلية. يختلف حجم التجاويف، ولكنها تحتوي جميعها على سائل متجانس، مما يسمح بالتفاعل بين نواة الخلية و البيئة الخارجية. في بعض الأحيان توجد فروع من الشبكة الرئيسية على شكل فقاعات مفردة. تختلف ER الخام عن ER السلس بوجود عدد كبير من الريبوسومات على السطح الخارجي للغشاء.

وظائف

• وظائف EPS الحبيبية. يشارك في تكوين هرمونات الستيرويد (على سبيل المثال، في خلايا قشرة الغدة الكظرية). يشارك EPS الموجود في خلايا الكبد في تدمير بعض الهرمونات، الأدويةوالمواد الضارة، وفي عمليات تحول الجلوكوز الذي يتكون من الجليكوجين. تنتج الشبكة الحبيبية أيضًا الدهون الفوسفاتية اللازمة لبناء أغشية جميع أنواع الخلايا. وفي شبكية الخلايا الأنسجة العضليةتحدث أيونات الكالسيوم اللازمة لتقلص العضلات. ويسمى هذا النوع من الشبكة الإندوبلازمية الملساء الشبكة الساركوبلازمية.
• وظائف EPS الحبيبية. بادئ ذي بدء، يحدث إنتاج البروتينات في الشبكة الحبيبية، والتي سيتم إزالتها لاحقا من الخلية (على سبيل المثال، توليف منتجات إفراز الخلايا الغدية). وأيضًا في الشبكة العصبية الخام، يتم تصنيع وتجميع الدهون الفوسفاتية والبروتينات متعددة السلاسل، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى جهاز جولجي.
• الوظائف المشتركة لكل من الشبكة الإندوبلازمية الملساء والشبكة الإندوبلازمية الخشنة هي وظيفة التحديد. بسبب هذه العضيات، تنقسم الخلية إلى مقصورات (مقصورات). وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه العضيات تعمل على نقل المواد من جزء من الخلية إلى جزء آخر.

هذا نظام من القنوات والتجاويف التي تتكون جدرانها من طبقة واحدة من الغشاء. يشبه هيكل الغشاء هيكل البلازما (الفسيفساء السائلة)، إلا أن الدهون والبروتينات الموجودة هنا تختلف بعض الشيء في التنظيم الكيميائي. هناك نوعان من EPS: خشن (حبيبي) وسلس (غير محبب).

EPS لديه عدة وظائف.

1. ينقل.
2. تشكيل الغشاء.
3. تصنيع البروتين والدهون والكربوهيدرات والهرمونات الستيرويدية.
4. يحيد المواد السامة.
5. رواسب الكالسيوم.

يحدث تخليق البروتين على السطح الخارجي لغشاء EPS الخشن.

2. يوجد على غشاء الشبكة الإندوبلازمية الملساء إنزيمات تصنع الدهون والكربوهيدرات والهرمونات الستيرويدية.

3. يوجد على غشاء الشبكة الإندوبلازمية الملساء إنزيمات تعمل على تحييد المواد الأجنبية السامة التي دخلت الخلية.

يحتوي الغشاء الخشن على عدد كبير من الريبوسومات على الجانب الخارجي من مصفوفة الغشاء، والتي تشارك في تخليق البروتين. يدخل البروتين المُصنَّع على الريبوسوم إلى تجويف الشبكة الإندوبلازمية من خلال قناة خاصة (الشكل 7) ومن هناك يتم توزيعه على أجزاء مختلفة من السيتوبلازم (يدخل بشكل أساسي إلى مجمع جولجي). هذا أمر طبيعي بالنسبة للبروتينات التي تذهب إلى يصدّر. على سبيل المثال، للإنزيمات الهاضمة التي يتم تصنيعها في خلايا البنكرياس.

الريبوسوم مرنا

أرز. 7. الشبكة الإندوبلازمية:

أ – أجزاء من EPS السلس؛ ب – أجزاء من EPS الخام. ب – عمل الريبوسوم على ER الخام.

يحتوي غشاء ER الأملس على مجموعة من الإنزيمات التي تقوم بتركيب الدهون والكربوهيدرات البسيطة، بالإضافة إلى الهرمونات الستيرويدية الضرورية للجسم. تجدر الإشارة بشكل خاص إلى أنه يوجد في غشاء EPS الملساء لخلايا الكبد نظام من الإنزيمات التي تعمل على تحطيم المواد الغريبة (الكائنات الغريبة الحيوية) التي تدخل الخلية، بما في ذلك المركبات الطبية. يتكون النظام من مجموعة متنوعة من بروتينات الإنزيمات (العوامل المؤكسدة، عوامل الاختزال، الأستيلات، إلخ).

كائن حي حيوي أو مادة طبية(دواء)، يتفاعل بشكل متسلسل مع إنزيمات معينة، ويغير تركيبه الكيميائي. ونتيجة لذلك، قد يحتفظ المنتج النهائي بنشاطه المحدد، وقد يصبح غير نشط، أو على العكس من ذلك، يكتسب خاصية جديدة - يصبح سامًا للجسم. يسمى نظام الإنزيم الموجود في غرفة الطوارئ والذي يقوم بالتحول الكيميائي للمضادات الحيوية (أو الأدوية). نظام التحول الحيوي.حاليا، يتم إعطاء هذا النظام أهمية كبيرة، لأنه يعتمد النشاط المحدد للدواء (نشاط مبيد الجراثيم، وما إلى ذلك) في الجسم وسميته على شدة عمله والمحتوى الكمي لبعض الإنزيمات فيه.

أثناء دراسة مستويات المادة المضادة لمرض السل أيزونيازيد في الدم، واجه الباحثون ظاهرة غير متوقعة. عند تناول نفس الجرعة من الدواء، تبين أن تركيزه في بلازما الدم لدى أفراد مختلفين يختلف. اتضح أنه في الأشخاص الذين يعانون من عملية التحول الحيوي المكثفة، يتم أستيل أيزونيازيد بسرعة، ويتحول إلى مركب آخر. ولذلك، فإن محتواه في الدم يصبح أقل بكثير مما هو عليه لدى الأفراد ذوي كثافة أستلة منخفضة. ومن المنطقي أن نستنتج أن المرضى الذين يعانون من أستلة سريعة، ل علاج فعالفمن الضروري وصف جرعات أعلى من الدواء. ومع ذلك، ينشأ خطر آخر: عندما يتم أستيل الإيزونيازيد، تتشكل مركبات سامة للكبد. ولذلك فإن زيادة جرعة الإيزونيازيد في الأستيلات السريعة قد تؤدي إلى تلف الكبد. هذه هي المفارقات التي يواجهها علماء الصيدلة باستمرار عند دراسة آلية عمل الأدوية وأنظمة التحول الحيوي. ولذلك واحدة من قضايا مهمة، والذي يجب أن يقرره الصيدلي - التوصية بإدخال دواء لن يخضع للتعطيل السريع في نظام التحول الحيوي، علاوة على ذلك، لن يتحول إلى مركب سام للجسم. ومن المعروف أن من بين الأدوية التي أوصت بها اللجنة الصيدلانية حاليًا، تخضع جميعها تقريبًا لعمليات التحول الحيوي. ومع ذلك، لا يفقد أي منهم نشاطه المحدد تمامًا ولا يسبب ضررًا كبيرًا للجسم. تحتفظ المواد مثل الأتروبين والكلورامفينيكول والبريدنيزولون والنورإبينفرين وغيرها الكثير بخصائصها تمامًا، ولكنها تمر عبر نظام التحول الحيوي، وتصبح أكثر قابلية للذوبان في الماء. وهذا يعني أنه سيتم التخلص منها من الجسم بسرعة كبيرة. هناك مواد تنشط نظام التحول الحيوي، مثل الفينوباربيتال. وهكذا، وفي التجارب التي أجريت على الفئران، وجد أنه عندما تدخل كمية كبيرة من هذه المادة إلى مجرى الدم في خلايا الكبد، فإن سطح الشبكة الملساء يتضاعف خلال أيام قليلة. يستخدم تحفيز نظام التحول الحيوي لتحييد المركبات السامة في الجسم. وبالتالي، يتم استخدام الفينوباربيتال في العلاج مرض الانحلاليالأطفال حديثي الولادة، عندما يساعد تحفيز أنظمة التحول الحيوي الجسم على التعامل مع المواد الضارة الزائدة، مثل البيليروبين. بالمناسبة، بعد إزالة المادة الضارة، يتم تدمير الأغشية الزائدة للشبكة الملساء بمساعدة الليزوزومات، وبعد 5 أيام تكتسب الشبكة حجمًا طبيعيًا.

يتم تسليم المواد المصنعة في أغشية EPS عبر القنوات إلى عضيات مختلفة أو إلى الأماكن التي تكون هناك حاجة إليها (الشكل 8). لا يقتصر دور النقل لـ EPS على هذا؛ ففي بعض المناطق يكون الغشاء قادرًا على تكوين نتوءات، والتي يتم ربطها وتمزقها بعيدًا عن الغشاء، وتشكل حويصلة تحتوي على جميع مكونات النبيب الشبكي. وهذه الحويصلة قادرة على الحركة وإفراغ محتوياتها في أماكن مختلفة في الخلية، وخاصة الاندماج مع مجمع جولجي.

XPS الخام عناصر الهيكل الخلوي

الريبوسوم

الميتوكوندريا

الخلية النووية

أرز. 8. تمثيل تخطيطي لداخل الخلية (ليس بالقياس).

تجدر الإشارة إلى ذلك دور مهم EPS في بناء جميع الأغشية داخل الخلايا. هنا تبدأ المرحلة الأولى من هذا البناء.

يلعب EPS أيضًا دورًا مهمًا في تبادل أيونات الكالسيوم. ولهذا الأيون أهمية كبيرة في تنظيم عملية التمثيل الغذائي الخلوي، وتغيير نفاذية القنوات الغشائية، وتنشيط المركبات المختلفة في السيتوبلازم، وما إلى ذلك. Smooth ER هو مستودع لأيونات الكالسيوم. إذا لزم الأمر، يتم إطلاق الكالسيوم ويشارك في حياة الخلية. هذه الوظيفة هي الأكثر تميزًا في ER العضلات. يعد إطلاق أيونات الكالسيوم من EPS بمثابة رابط في العملية المعقدة لتقلص العضلات.

من الضروري ملاحظة الارتباط الوثيق بين EPS والميتوكوندريا - محطات الطاقة في الخلية. في الأمراض المرتبطة بنقص الطاقة، يتم فصل الريبوسومات عن غشاء الشبكة الإندوبلازمية الخام. ليس من الصعب التنبؤ بالعواقب - حيث يتم تعطيل تخليق البروتينات المخصصة للتصدير. وبما أن هذه البروتينات تحتوي على إنزيمات هضمية، في الأمراض المرتبطة بنقص الطاقة، سيتم انتهاك عمل الغدد الهضمية، ونتيجة لذلك، ستتأثر إحدى الوظائف الرئيسية للجسم - الجهاز الهضمي. وعلى هذا الأساس يجب تطوير التكتيكات الدوائية للطبيب.

مجمع جولجي

في الغدد الصماء، على سبيل المثال، في البنكرياس، تنفصل بعض الحويصلات عن EPS، وتصبح مسطحة، وتندمج مع حويصلات أخرى، وتتكدس فوق بعضها البعض، مثل الفطائر في كومة، وتشكل مجمع جولجي (CG). وهو يتألف من عدة عناصر هيكلية - الصهاريج والحويصلات والأنابيب (الشكل 9). يتم تشكيل كل هذه العناصر بواسطة غشاء من نوع الفسيفساء السائل أحادي الطبقة. محتويات الفقاعات "تنضج" في الخزانات. يتم فصل الأخير عن المجمع ويتحرك في العصارة الخلوية على طول الأنابيب الدقيقة والألياف والخيوط. ومع ذلك، فإن الطريق الرئيسي للحويصلات هو التحرك نحو غشاء البلازما. ومن خلال الاندماج معها، تفرغ الفقاعات محتوياتها بها الانزيمات الهاضمةفي الفضاء بين الخلايا (الشكل 10). ومنه تدخل الإنزيمات القناة وتتدفق إلى الأمعاء. تسمى عملية الإفراز باستخدام حويصلات إفراز CG بإخراج الخلايا.

1

أرز. 9. قسم مجمع جولجي: 1 – النواة. 2 – النواة. 3 – فقاعات تشكلت في CG. 4 – خزانات كجم؛ 5- الأنبوب .

غشاء

أرز. 10. تكوين خزانات KG(g) من الفقاعات:

1 - الأساسية؛ 2 – النواة. 3 – فقاعات تشكلت في QD؛ 4 – خزانات كجم؛ 5- الأنبوب .

تجدر الإشارة إلى أن خروج الخلايا في الخلية غالبًا ما يتم دمجه مع عملية خلوية مهمة أخرى - بناء أو تجديد غشاء البلازما. جوهرها هو أن الفقاعة، التي تتكون من غشاء فسيفساء سائل أحادي الطبقة، تقترب من الغشاء وتنفجر، وتكسر الغشاء في نفس الوقت. وبعد أن تتحرر محتويات الفقاعة، تندمج حوافها مع حواف الفجوة الموجودة في الغشاء، وتكون الفجوة «مغلقة». هناك مسار آخر مميز للحويصلات، والتي تتشكل منها الليزوزومات فيما بعد. تتحرك هذه الحويصلات على طول الخيوط التوجيهية، ويتم توزيعها في جميع أنحاء السيتوبلازم في الخلية.

من الناحية العملية، في CG هناك إعادة توزيع للبروتينات التي تم تصنيعها على ريبوسومات ER الخام ويتم تسليمها من خلال قنوات ER في CG، وبعضها يذهب من CG للتصدير، والبعض يبقى لاحتياجات الخلية (ل على سبيل المثال، تتركز في الليزوزومات). تمت عملية التوزيع الدقيق للبروتين آلية معقدة، وإذا حدث خلل، فلن تتأثر وظائف الجهاز الهضمي فحسب، بل أيضًا جميع الوظائف المرتبطة بالليزوزومات. وقد لاحظ بعض المؤلفين بدقة شديدة أن CG الموجود في الخلية هو "محطة سكة حديد مركزية"، حيث يتم إعادة توزيع تدفق ركاب البروتين.

تنتهي بعض الأنابيب الدقيقة بشكل أعمى.

في CG، يتم إجراء تعديل المنتجات القادمة من EPS:

1. تراكم المنتجات الواردة.

2. تجفيفها.

3. إعادة الهيكلة الكيميائية اللازمة (النضج).

في السابق، لاحظنا أنه في CG يحدث تكوين إفرازات الجهاز الهضمي والجسيمات الحالة. بالإضافة إلى هذه الوظائف، تقوم العضية بتوليف السكريات وأحد المشاركين الرئيسيين في التفاعلات المناعية في الجسم - الغلوبولين المناعي.

وأخيرًا، تلعب KG دورًا نشطًا في بناء وتجديد أغشية البلازما. تتدفق الحويصلات عبر البلازما، وتكون قادرة على دمج غشائها فيها. لبناء الأغشية، يتم استخدام المواد (الشكل 11)، التي يتم تصنيعها في EPS و"إنضاجها" على أغشية خزانات KG.

خروج الخلايا وتشكيلها

أغشية الخلايا من

أغشية الفقاعات.

نواة الخلية

مجمع جولجي

أرز. 11 مخطط تكوين جزء من غشاء البلازما من غشاء حويصلة CG (وليس الحجم).

وظيفة كجم:

· النقل (تنقل الفقاعات الناتجة الإنزيمات إلى الخارج أو لاستخدامها الخاص)،

أشكال الليزوزومات

· التشكيل (يتم تشكيل الجلوبيولين المناعي والسكريات المعقدة والبروتينات المخاطية وما إلى ذلك في CG)

· البناء: أ) يمكن تضمين غشاء حويصلات CG في غشاء البلازما. ب) تستخدم المركبات المصنعة في غشاء الخزانات في بناء أغشية الخلايا،

· التقسيم (تقسيم الخلية إلى أجزاء).

الليزوزومات

تظهر الليزوزومات على شكل حويصلات صغيرة مستديرة، توجد في جميع أجزاء السيتوبلازم، ويفصل بينها غشاء فسيفسائي سائل أحادي الطبقة. المحتويات الداخلية متجانسة وتتكون من عدد كبير من المواد المتنوعة. وأهمها الإنزيمات (حوالي 40 - 60)، التي تحطم جميع البوليمرات الطبيعية تقريبًا. المركبات العضوية، المحاصرين داخل الليزوزومات. داخل الليزوزومات يكون الرقم الهيدروجيني 4.5 - 5.0. عند هذه القيم، تكون الإنزيمات في حالة نشطة. إذا كان الرقم الهيدروجيني قريبًا من الحياد، وهو ما يميز السيتوبلازم، فإن نشاط هذه الإنزيمات يكون منخفضًا. وهذه إحدى آليات حماية الخلايا من الهضم الذاتي إذا دخلت الإنزيمات إلى السيتوبلازم، على سبيل المثال، عند تمزق الليزوزومات. يوجد على الجانب الخارجي للغشاء عدد كبير من مجموعة واسعة من المستقبلات التي تسهل اتصال الليزوزومات بالحويصلات الداخلية. تجدر الإشارة إلى ذلك خاصية مهمةالليزوزومات - حركة هادفة نحو موضوع العمل. عندما تحدث البلعمة، تتحرك الجسيمات الحالة نحو البلغومات. ولوحظ حركتهم نحو العضيات المدمرة (على سبيل المثال، الميتوكوندريا). كما كتبنا سابقًا، تتم الحركة الموجهة للليزوزومات بمساعدة الأنابيب الدقيقة. يؤدي تدمير الأنابيب الدقيقة إلى وقف تكوين البلعمة. تفقد البلعمة عمليا القدرة على هضم مسببات الأمراض في الدم (البلعمة). وهذا يؤدي إلى أمراض معدية خطيرة.

في ظل ظروف معينة، يكون غشاء الليزوزوم قادرًا على السماح للمواد العضوية ذات الوزن الجزيئي العالي في الهيالوبلازم (على سبيل المثال، البروتينات والدهون والسكريات) بالمرور إلى الداخل (الشكل 12. (4.4 أ)، حيث يتم تقسيمها إلى مواد عضوية أولية المركبات (الأحماض الأمينية، السكريات الأحادية، الأحماض الدهنية، الجلسرين). ثم تترك هذه المركبات الليزوزومات وتذهب إلى احتياجات الخلية. في بعض الحالات، تستطيع الليزوزومات "التقاط" ثم "هضم" أجزاء من العضيات (الشكل 12. (3.3 أ)) ومكونات الخلية التالفة أو المتقادمة (الأغشية، والادراج). أثناء الصيام، يتم الحفاظ على النشاط الحيوي للخلايا من خلال هضم جزء من الهياكل السيتوبلازمية في الليزوزومات واستخدام المنتجات النهائية. هذا التغذية الداخليةسمة من سمات العديد من الكائنات متعددة الخلايا.

الحويصلات الداخلية التي تتشكل أثناء عملية الالتقام (البلعمة واحتساء الخلايا) - حويصلات الاحتساء (الشكل 12. (1.1 أ) والجسيمات البلعمية (الشكل 12. (2.2 أ)) - تندمج أيضًا مع الليزوزوم وتشكل البلعمة. المحتويات الداخلية هي الكائنات الحية الدقيقة والمواد العضوية وما إلى ذلك. يتم تقسيمها بواسطة إنزيمات الليزوزوم إلى عنصري

الكائنات الحية الدقيقة

مذاب

عضوي 2 3

المواد

البروتينات والدهون شظايا الليزوزوم

الكربوهيدرات الميتوكوندريا

أرز. 12. وظائف الليزوزومات:

1، 1أ – التخلص مادة عضويةالهيالوبلازما. 2، 2a – الاستفادة من محتويات الحويصلات كثرة الخلايا. 3، 3أ – الاستفادة من محتويات الحويصلات البلعمية؛ 4، 4أ – الانهيار الأنزيمي للميتوكوندريا التالفة. 3 أ – البلغومات.

مركبات عضوية جديدة، والتي، بعد دخولها السيتوبلازم، تصبح مشاركة في عملية التمثيل الغذائي الخلوي. قد لا يكتمل هضم الجزيئات الحيوية المنشأ داخل الليزوزومات في بعض الخلايا. في هذه الحالة، تتراكم المنتجات غير المهضومة في تجويف الليزوزوم. ويسمى هذا الليزوزوم بالجسم المتبقي. يتم أيضًا ترسيب المواد الصباغية هناك. في البشر، مع تقدم الجسم في العمر، تتراكم "صبغة الشيخوخة" - الليبوفوسين - في الخلايا المتبقية في الدماغ والكبد وألياف العضلات.

إذا كان من الممكن وصف ما سبق بشكل مشروط بأنه عمل الليزوزومات على مستوى الخلية، فإن الجانب الآخر من نشاط هذه العضيات يتجلى على مستوى الكائن الحي بأكمله وأنظمته وأجهزته. بادئ ذي بدء، يتعلق الأمر بإزالة الأعضاء التي تموت أثناء التطور الجنيني (على سبيل المثال، ذيل الشرغوف)، أثناء تمايز خلايا أنسجة معينة (استبدال الغضاريف بالعظام)، وما إلى ذلك.

وبالنظر إلى الأهمية الكبيرة لإنزيمات الليزوزوم في حياة الخلية، فيمكن الافتراض أن أي خلل في عملها يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة. في حالة تلف الجين الذي يتحكم في تخليق أي إنزيم ليسوسوم، فإن الأخير سيعاني من اضطراب هيكلي. سيؤدي ذلك إلى تراكم المنتجات "غير المهضومة" في الليزوزومات. إذا كان هناك الكثير من هذه الليزوزومات في الخلية، فإن الخلية تتضرر، ونتيجة لذلك، يتم انتهاك عمل الأجهزة المقابلة. الأمراض الوراثيةوالتي تتطور وفقًا لهذا السيناريو، تسمى "أمراض التخزين الليزوزومية".

وينبغي أيضًا الانتباه إلى مشاركة الليزوزومات في التكوين الحالة المناعيةالجسم (الشكل 13). بمجرد دخول المستضد إلى الجسم، يتم تدمير المستضد (على سبيل المثال، سم الكائنات الحية الدقيقة) بشكل أساسي (حوالي 90٪)، مما يحمي الخلايا من آثاره الضارة. يتم امتصاص جزيئات المستضد المتبقية في الدم (عن طريق كثرة الخلايا أو البلعمة) عن طريق الخلايا البلعمية أو الخلايا الخاصة ذات النظام الليزوزومي المتطور

بكتيريا

مستضد

البلاعم

داء الصنوبر

بينوسيتوتيك

ليسوسوم

شظايا الببتيد من المستضد

أرز. 13. تكوين شظايا الببتيد المستضد في البلاعم

(لم يتم ملاحظة المقياس).

عنوان. تتصل الحويصلة المحتبسة أو البلعمية مع المستضد مع الليزوزوم، وتقوم إنزيمات هذا الأخير بتكسير المستضد إلى أجزاء لها نشاط مستضدي أكبر وسمية أقل من المستضد الميكروبي الأصلي. يتم إحضار هذه الأجزاء إلى سطح الخلية بكميات كبيرة، ويحدث تنشيط قوي أجهزة المناعةجسم. ومن الواضح أن تعزيز خصائص المستضد (على خلفية عدم وجود تأثير سام)، نتيجة للعلاج الليزوزومية، سوف يسرع بشكل كبير عملية تطوير الاستجابات المناعية الوقائية لهذه الكائنات الحية الدقيقة. تسمى عملية انقسام المستضد إلى شظايا الببتيد بواسطة الليزوزومات معالجة المستضد. تجدر الإشارة إلى أن ER ومجمع جولجي متورطان بشكل مباشر في هذه الظاهرة.

وأخيرا، في مؤخراإن مسألة العلاقة بين الليزوزومات والكائنات الحية الدقيقة التي تبلعمها الخلية تعتبر على نطاق واسع. كما ذكرنا سابقًا، فإن اندماج الجسيم البلعمي والليزوزوم يؤدي إلى هضم الكائنات الحية الدقيقة في الجسيم البلعمي. هذه هي النتيجة الأكثر ملاءمة. ومع ذلك، خيارات العلاقة الأخرى ممكنة أيضًا. وبالتالي، فإن بعض الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (المسببة للأمراض) عند اختراق الخلية داخل البلغوم، تطلق مواد تمنع اندماج الجسيمات الحالة مع البلغوم. هذا يجعل من الممكن لهم البقاء على قيد الحياة في البلغومات. ومع ذلك، فإن عمر الخلايا (الخلايا البلعمية) التي تحتوي على الكائنات الحية الدقيقة الممتصة يكون قصيرًا؛ فهي تتحلل، وتطلق الجسيمات البلعمية مع الميكروبات في الدم. يمكن للكائنات الحية الدقيقة التي يتم إطلاقها في مجرى الدم أن تؤدي مرة أخرى إلى انتكاسة (عودة) المرض. هناك خيار آخر ممكن أيضًا عندما يتم امتصاص أجزاء من البلعمة المدمرة، بما في ذلك البلغومات التي تحتوي على ميكروبات، مرة أخرى بواسطة الخلايا البلعمية الأخرى، وتبقى مرة أخرى في حالة حية وفي خلية جديدة. يمكن تكرار الدورة بما فيه الكفاية منذ وقت طويل. تم وصف حالة من التيفوس لدى مريض مسن عانى من التيفوس عندما كان جنديًا شابًا في الجيش الأحمر أثناء القتال في جيش الفرسان الأول. وبعد أكثر من خمسين عاما لم تتكرر أعراض المرض فقط – حتى الرؤى الخادعة أعادت العجوز إلى العصر حرب أهلية. الشيء هو أن مسببات أمراض التيفوس لديها القدرة على منع عملية الانضمام إلى البلغومات والليزوزومات.

وظيفة الليزوزومات:

الجهاز الهضمي (هضم أجزاء من السيتوبلازم والكائنات الحية الدقيقة، ويزود المركبات العضوية الأولية لاحتياجات الخلية)،

إعادة التدوير (ينظف السيتوبلازم من الأجزاء المتحللة)،

المشاركة في إزالة الخلايا والأعضاء الميتة ،

· وقائي (هضم الكائنات الحية الدقيقة، المشاركة في ردود الفعل المناعية للجسم).

الريبوسومات.

هذا هو جهاز تخليق البروتين في الخلية. يتكون الريبوسوم من وحدتين فرعيتين - كبيرة وصغيرة. الوحدات الفرعية لها تكوين معقد (انظر الشكل 14) وتتكون من البروتينات والريبوسوم RNA (rRNA). يعمل الريبوسوم RNA كنوع من السقالة التي ترتبط بها جزيئات البروتين.

يحدث تكوين الريبوسومات في نواة نواة الخلية (ستتم مناقشة هذه العملية أدناه). تخرج الوحدات الفرعية الكبيرة والصغيرة من خلال المسام النووية إلى السيتوبلازم.

في السيتوبلازم، تكون الريبوسومات في حالة منفصلة أو مشتتة الريبوسومات المنفصلة. في هذه الحالة، فإنهم غير قادرين على الالتصاق بالغشاء. هذه ليست حالة عمل الريبوسوم. في حالة عمله، يكون الريبوسوم عبارة عن عضية تتكون من وحدتين فرعيتين مرتبطتين ببعضهما البعض، ويمر بينهما شريط من الرنا المرسال. يمكن لمثل هذه الريبوسومات أن "تطفو" بحرية في العصارة الخلوية الريبوسومات الحرةأو تعلق على أغشية مختلفة،

أ ب ج د

أرز. 14. الشكل الطبيعي للوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة (A) والكبيرة (B). الريبوسوم الكامل (ب). التمثيل التخطيطي للريبوسوم (D)

على سبيل المثال لغشاء EPS. على الغشاء، لا يوجد الريبوسوم في أغلب الأحيان بمفرده، ولكن في مجموعة. قد يكون هناك عدد مختلف من الريبوسومات في المجموعة، لكنها جميعها متصلة بواسطة شريط واحد من mRNA. وهذا يجعل الريبوسومات تعمل بكفاءة عالية. بينما ينهي الريبوسوم التالي تخليق البروتين ويترك mRNA، يواصل آخرون هذا التوليف، ويتواجدون في أماكن مختلفة من جزيء RNA. مجموعة من هذه الريبوسومات
مُسَمًّى متعدد الجسيمات(الشكل 15).

نهاية تخليق البروتين بداية تخليق البروتين

أرز. 15. مخطط تخليق البروتين بواسطة متعدد الجسيمات.

في الصورة، يتكون البوليزوم من خمسة ريبوسومات مختلفة.

عادة، يتم تصنيع بروتينات التصدير على أغشية ER الخام، وفي الهيالوبلازم - لاحتياجات الخلية. إذا تم اكتشاف انفصال الريبوسومات عن الأغشية وانتقالها إلى الهيالوبلازم أثناء المرض، فيمكن اعتبار ذلك رد فعل وقائي - فمن ناحية، تقلل الخلايا من تصدير البروتين وتزيد من تخليق البروتين لتلبية الاحتياجات الداخلية. من ناحية أخرى، يشير انفصال الريبوسومات هذا إلى نقص الطاقة القادم في الخلية، نظرًا لأن ارتباط الريبوسومات والاحتفاظ بها على الأغشية يتطلب طاقة، والمورد الرئيسي لها في الخلية هو ATP. يؤدي نقص ATP بشكل طبيعي ليس فقط إلى انفصال الريبوسومات عن الغشاء، ولكن أيضًا إلى عدم قدرة الريبوسومات الحرة على الارتباط بالغشاء. وهذا يؤدي إلى استبعاد مولد البروتين الفعال، ER الخام، من الاقتصاد الجزيئي للخلية. يُعتقد أن نقص الطاقة هو اضطراب خطير في عملية التمثيل الغذائي الخلوي، وغالبًا ما يرتبط بانتهاك نشاط العمليات المعتمدة على الطاقة (على سبيل المثال، في الميتوكوندريا).

هناك ثلاثة مواقع مختلفة في الريبوسوم التي يرتبط بها الحمض النووي الريبي (RNA)، واحد للحمض النووي الريبي المرسال (mRNA، أو mRNA)، واثنان لنقل الحمض النووي الريبي (RNA). الأول يقع عند تقاطع الوحدات الفرعية الكبيرة والصغيرة. من بين القسمين الأخيرين، يحمل قسم واحد جزيء الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) ويشكل روابط بين الأحماض الأمينية (الروابط الببتيدية)، ولهذا السبب يطلق عليه اسم المركز P. وهي تقع في الوحدة الفرعية الصغيرة. والثاني يعمل على الاحتفاظ بجزيء tRNA الواصل حديثًا والمحمل بالحمض الأميني. ويسمى المركز أ.

يجب التأكيد على أنه أثناء تخليق البروتين، يمكن لبعض المضادات الحيوية أن تمنع هذه العملية (سنتناول هذا بمزيد من التفصيل عندما نصف الترجمة).

الميتوكوندريا.

يطلق عليهم "محطات طاقة الخلية". في حقيقيات النوى، يتشكل عدد كبير من الإلكترونات والبروتونات أثناء عملية تحلل السكر ودورة كريبس والتفاعلات الكيميائية الحيوية الأخرى. يشارك بعضها في تفاعلات كيميائية حيوية مختلفة، والجزء الآخر يتراكم في مركبات خاصة. هناك العديد منهم. وأهمها NADH وNADPH (نيكوتيناميد أدنين ثنائي النوكليوتيد ونيكوتيناميد أدنين ثنائي النوكليوتيد الفوسفات). هذه المركبات في شكل NAD وNADP هي مستقبلات - نوع من "فخاخ" الإلكترونات والبروتونات. وبعد إضافة الإلكترونات والبروتونات إليها، فإنها تتحول إلى NADH وNADPH وهي بالفعل مانحة الجسيمات الأولية. "القبض عليهم" في أغلب الأحيان أجزاء مختلفةالخلايا، حيث تقوم بنقل الجزيئات إلى داخلها الإدارات المختلفةالسيتوبلازم والتبرع بها لاحتياجات التفاعلات الكيميائية الحيوية، وضمان التدفق دون انقطاع لعملية التمثيل الغذائي. تزود هذه المركبات نفسها الميتوكوندريا بالإلكترونات والبروتونات من السيتوبلازم ومن مصفوفة الميتوكوندريا، حيث يوجد مولد قوي للجسيمات الأولية - دورة كريبس. NADH وNADPH، اللذان يتم دمجهما في سلسلة نقل الإلكترون (انظر أدناه)، ينقلان الجزيئات إلى تخليق ATP. يتم استخلاص الطاقة من ATP لجميع العمليات التي تحدث في الخلية والتي تتطلب طاقة.

تحتوي الميتوكوندريا على غشائين من نوع الفسيفساء السائل. بينهما هناك مساحة بين الغشاء. يحتوي الغشاء الداخلي على طيات - أعراف (الشكل 16). يتخلل السطح الداخلي للأعراف أجسام على شكل فطر لها ساق ورأس.

يحدث تخليق ATP في أجسام الفطر. يوجد في سمك الغشاء الداخلي للميتوكوندريا مجمعات إنزيمية تنقل الإلكترونات من NADH 2 إلى الأكسجين. تسمى هذه المجمعات السلسلة التنفسية أو سلسلة النقل

الريبوسوم

أ ب ج

الحمض النووي الدائري

أرز. 16. الميتوكوندريا:

أ- المخطط العام لتنظيم الميتوكوندريا. ب – مساحة الكريستا التي بها أجسام الفطر :

1 – الغشاء الخارجيالميتوكوندريا. 2 – مصفوفة بين الأغشية. 3 – الغشاء الداخلي. 4 - مصفوفة. 5 - كريستا؛ 6- أجسام على شكل فطر.

أنف الإلكترونات.بسبب الحركة أوهيحدث تخليق ATP من خلال هذا المجمع من الإلكترونات. ATP هو المورد الرئيسي للطاقة لجميع العمليات الخلوية. الميتوكوندريا هي المستهلك الرئيسي للأكسجين في الجسم. ولذلك، فإن الميتوكوندريا هي أول من يتفاعل مع نقص الأكسجين. رد الفعل هذا لا لبس فيه - نقص الأكسجين (نقص الأكسجة) يؤدي إلى تورم الميتوكوندريا، وبالتالي تتلف الخلايا وتموت.

أنواع مختلفةتختلف الخلايا حقيقية النواة عن بعضها البعض في عدد وشكل الميتوكوندريا وفي عدد الأعراف. يتراوح محتوى العضيات في الخلية من 500 إلى 2000، حسب متطلبات الطاقة. لذا فإن الخلايا العاملة بنشاط في ظهارة الأمعاء تحتوي على العديد من الميتوكوندريا، وفي الحيوانات المنوية تشكل شبكة تلتف حول السوط، مما يزودها بالطاقة اللازمة للحركة. في الأنسجة ذات المستوى العالي من عمليات الأكسدة، على سبيل المثال في عضلة القلب، يكون عدد الأعراف أكبر بعدة مرات من الخلايا العادية. عددهم في الميتوكوندريا في عضلة القلب أكبر بثلاث مرات من الميتوكوندريا في الكبد.

يتم قياس عمر الميتوكوندريا بالأيام (5 – 20 يومًا في الخلايا المختلفة). تموت الميتوكوندريا المتقادمة، وتنقسم إلى أجزاء وتستخدمها الليزوزومات. بدلا من ذلك، يتم تشكيل أخرى جديدة، والتي تظهر نتيجة لتقسيم الميتوكوندريا الموجودة.

عادةً، تحتوي مصفوفة الميتوكوندريا على 2-10 جزيئات من الحمض النووي. هذه هي الهياكل الحلقية التي تشفر بروتينات الميتوكوندريا. تحتوي الميتوكوندريا على جهاز تخليق البروتين بأكمله (الريبوسومات، mRNA، tRNA، الأحماض الأمينية، إنزيمات النسخ والترجمة). لذلك، يتم تنفيذ عمليات النسخ والنسخ والترجمة في الميتوكوندريا، ويحدث نضوج - معالجة - mRNA. وبناءً على ذلك، فإن الميتوكوندريا هي وحدات شبه مستقلة.

نقطة أساسية في نشاط الميتوكوندريا هي تخليق الهرمونات الستيرويدية وبعض الأحماض الأمينية (الجلوتاميك). يمكن للميتوكوندريا المتقادمة أن تؤدي وظيفة تخزين - تتراكم منتجات الإفراز أو تتراكم المواد الضارة، محصوراً في قفص. من الواضح أنه في هذه الحالات تتوقف الميتوكوندريا عن أداء وظيفتها الرئيسية.

وظائف الميتوكوندريا:

تراكم الطاقة في شكل ATP ،

· الإيداع،

· الاصطناعية (تخليق البروتينات والهرمونات والأحماض الأمينية).