Endoplazmatické retikulum (endoplazmatické retikulum) objevil C. R. Porter v roce 1945.
Tato struktura je systémem vzájemně propojených vakuol, plochých membránových váčků nebo tubulárních struktur, které vytvářejí v cytoplazmě trojrozměrnou membránovou síť. Endoplazmatické retikulum (ER) se nachází téměř u všech eukaryot. Spojuje organely mezi sebou a transportuje živin. Existují dvě nezávislé organely: granulární (granulární) a hladké negranulární (agranulární) endoplazmatické retikulum.
Granulované (drsné nebo zrnité) endoplazmatické retikulum. Je to systém plochých, někdy dilatovaných cisteren, tubulů a transportních váčků. Velikost cisteren závisí na funkční aktivitě buněk a šířka lumenu se může pohybovat od 20 nm do několika mikronů. Pokud se nádržka prudce rozšíří, stane se viditelnou pod světelným mikroskopem a je identifikována jako vakuola.
Cisterny jsou tvořeny dvouvrstvou membránou, na jejímž povrchu jsou specifické receptorové komplexy, které zajišťují připojení ribozomů k membráně, překládající polypeptidové řetězce sekrečních a lysozomálních proteinů, proteiny cytolemy apod., tedy proteiny, které nesplývají s obsahem karyoplazmy a hyaloplazmy.
Prostor mezi membránami je vyplněn homogenní matricí s nízkou elektronovou hustotou. Vnější strana membrány je pokryta ribozomy. Ribozomy at elektronová mikroskopie viditelné jako malé (asi 20 nm v průměru), tmavé, téměř kulaté částice. Pokud je jich hodně, působí zrnitě. vnější povrch membrány, které sloužily jako základ pro název organely.
Na membránách jsou ribozomy umístěny ve formě shluků - polysomů, které tvoří růžice, shluky nebo spirály různých tvarů. Tato vlastnost distribuce ribozomů se vysvětluje tím, že jsou spojeny s jednou z mRNA, ze které čtou informace a syntetizují polypeptidové řetězce. Takové ribozomy jsou připojeny k membráně ER pomocí jedné z částí velké podjednotky.
V některých buňkách se granulární endoplazmatické retikulum (ER) skládá ze vzácných rozptýlených cisteren, ale může tvořit velké lokální (fokální) akumulace. Špatně vyvinutá gr. EPS ve špatně diferencovaných buňkách nebo v buňkách s nízkou sekrecí proteinů. Shluky gr. EPS se nacházejí v buňkách, které aktivně syntetizují sekreční proteiny. Se zvýšením funkční aktivity cisteren se organely stávají mnohočetnými a často se rozšiřují.
GR. EPS je dobře vyvinut v sekrečních buňkách slinivky břišní, hlavních buňkách žaludku, v neuronech atd. Podle typu buněk, skupiny. EPS může být distribuován difúzně nebo lokalizován v jednom z pólů buňky, zatímco četné ribozomy barví tuto zónu bazofilně. Například v plazmatických buňkách (plazmocytech) existuje dobře vyvinutá skupina. EPS způsobuje jasnou bazofilní barvu cytoplazmy a odpovídá oblastem koncentrace ribonukleových kyselin. V neuronech je organela umístěna ve formě kompaktně ležících paralelních cisteren, což se pod světelným mikroskopem projevuje jako bazofilní granulace v cytoplazmě (chromatofilní substance cytoplazmy, resp. tigroid).
Ve většině případů na gr. EPS syntetizuje proteiny, které nejsou využity samotnou buňkou, ale jsou uvolňovány do vnějšího prostředí: proteiny exokrinních žláz těla, hormony, mediátory (bílkovinné látky žláz s vnitřní sekrecí a neurony), proteiny mezibuněčná látka(proteiny kolagenních a elastických vláken, hlavní složka mezibuněčné látky). Proteiny tvořené gr. EPS jsou také součástí lysozomálních hydrolytických enzymových komplexů umístěných na vnější povrch buněčné membrány. Syntetizovaný polypeptid se nejen hromadí v dutině ER, ale také se pohybuje a je transportován kanály a vakuolami z místa syntézy do jiných částí buňky. Především k takovému transportu dochází ve směru ke Golgiho komplexu. S elektronovou mikroskopií dobrý vývoj ER je doprovázena paralelním zvýšením (hypertrofií) Golgiho komplexu. Souběžně s tím se zvyšuje vývoj jadérek a zvyšuje se počet jaderných pórů. V takových buňkách jsou často četné sekreční inkluze (granule) obsahující sekreční proteiny a zvyšuje se počet mitochondrií.
Proteiny, které se hromadí v dutinách ER, obcházejíce hyaloplazmu, jsou nejčastěji transportovány do Golgiho komplexu, kde jsou modifikovány a stávají se součástí buď lysozomů nebo sekrečních granul, jejichž obsah zůstává izolován od hyaloplazmy membránou. Uvnitř tubulů nebo vakuol gr. Dochází k modifikaci proteinů EPS, která je váže na cukry (primární glykosylace); kondenzace syntetizovaných bílkovin s tvorbou velkých agregátů - sekrečních granulí.
Na ribozomech gr. EPS syntetizuje membránové integrální proteiny, které jsou uloženy v tloušťce membrány. Zde se ze strany hyaloplazmy syntetizují lipidy a zabudovávají se do membrány. V důsledku těchto dvou procesů rostou samotné membrány ER a další součásti vakuolárního systému.
Hlavní funkcí gr. EPS je syntéza exportovaných proteinů na ribozomech, izolace z obsahu hyaloplazmy uvnitř membránových dutin a transport těchto proteinů do jiných částí buňky, chemická modifikace nebo lokální kondenzace, stejně jako syntéza strukturních složek buněčných membrán.
Během translace jsou ribozomy připojeny k membráně c. EPS ve formě řetězu (polysome). Schopnost kontaktu s membránou je zajištěna signálními místy, která se připojují ke speciálním EPS receptorům – mooring proteinu. Poté se ribozom naváže na protein, který jej fixuje k membráně, a vzniklý polypeptidový řetězec je transportován membránovými póry, které se otevírají pomocí receptorů. V důsledku toho se proteinové podjednotky ocitnou v mezimembránovém prostoru c. EPS. K výsledným polypeptidům se může připojit oligosacharid (glykosylace), který se odštěpí z dolicholfosfátu připojeného k vnitřnímu povrchu membrány. Následně byl obsah lumen tubulů a cisteren gr. EPS je transportován transportními vezikuly do cis-kompartmentu Golgiho komplexu, kde prochází další transformací.
Hladký (agranulární) EPS. Může to souviset s gr. EPS přechodová zóna, ale přesto je nezávislou organelou s vlastním systémem receptorových a enzymatických komplexů. Skládá se ze složité sítě tubulů, plochých a dilatovaných cisteren a transportních váčků, ale pokud v gr. V EPS převládají cisterny, ale v hladkém endoplazmatickém retikulu (hladký EPS) je více tubulů o průměru cca 50...100 nm.
Hladký k membránám. Ribozomy nejsou připojeny k EPS, což je způsobeno nedostatkem receptorů pro tyto organely. Takto hladké. Přestože ER je morfologickým pokračováním granulárního retikula, není to jen endoplazmatické retikulum, na kterém tento moment neexistují žádné ribozomy, ale je to nezávislá organela, ke které se ribozomy nemohou připojit.
Rád. EPS se podílí na syntéze tuků, metabolismu glykogenu, polysacharidů, steroidních hormonů a některých léčiv (zejména barbiturátů). Během hladomoru. Průchod EPS závěrečné fáze syntéza všech lipidů buněčné membrány. Membrány jsou hladké. EPS obsahuje lipidy transformující enzymy - flippasy, které pohybují molekulami tuku a udržují asymetrii lipidových vrstev.
Rád. EPS je dobře vyvinut ve svalových tkáních, zejména v příčně pruhovaných. V kosterních a srdečních svalech tvoří velkou specializovanou strukturu - sarkoplazmatické retikulum neboli L-systém.
Sarkoplazmatické retikulum se skládá ze vzájemně propojených sítí L-tubulů a okrajových cisteren. Proplétají speciální kontraktilní svalové organely – myofibrily. V příčně pruhované svalové tkáni obsahuje organela protein calsekvestrin, který váže až 50 Ca 2+ iontů. V hladkém svalové buňky a nesvalových buněk v mezimembránovém prostoru se nachází protein zvaný kalretikulin, který váže i Ca 2+.
Takto hladké. EPS je zásobárna Ca 2+ iontů. V okamžiku excitace buňky během depolarizace její membrány jsou ionty vápníku odstraněny z ER do hyaloplazmy, což je hlavní mechanismus, který spouští svalovou kontrakci. To je doprovázeno kontrakcí buněk a svalových vláken v důsledku interakce aktomyosinu nebo aktomyosinových komplexů myofibril. V klidu se Ca 2+ reabsorbuje do lumen tubulů. EPS, což vede ke snížení obsahu vápníku v cytoplazmatické matrix a je doprovázeno relaxací myofibril. Proteiny kalciové pumpy regulují transmembránový transport iontů.
Zvýšení koncentrace Ca 2+ iontů v cytoplazmatické matrix také urychluje sekreční aktivitu nesvalových buněk a stimuluje pohyb řasinek a bičíků.
Rád. EPS deaktivuje různé tělu škodlivé látky jejich oxidací pomocí řady speciálních enzymů, zejména v jaterních buňkách. Při některých otravách se tak v jaterních buňkách objevují acidofilní zóny (neobsahující RNA), zcela vyplněné hladkým endoplazmatickým retikulem.
V kůře nadledvin, v endokrinních buňkách gonád. EPS se podílí na syntéze steroidních hormonů a na jeho membránách jsou umístěny klíčové enzymy steroidogeneze. Takové endokrinocyty jsou hladké. EPS má vzhled hojných tubulů, které jsou průřez viditelné jako četné bubliny.
Rád. EPS se tvoří z gr. EPS. V některých oblastech je hladkost. EPS tvoří nové oblasti lipoproteinové membrány bez ribozomů. Tyto oblasti mohou růst, odlomit se od granulárních membrán a fungovat jako nezávislý vakuolární systém.
Endoplazmatické retikulum v různých buňkách může být prezentováno ve formě zploštělých cisteren, tubulů nebo jednotlivých vezikul. Stěna těchto útvarů se skládá z bilipidové membrány a některých proteinů v ní obsažených a vymezuje vnitřní prostředí endoplazmatického retikula z hyaloplazmy.
Existují dva typy endoplazmatického retikula:
zrnitý (zrnitý nebo drsný);
nezrnité nebo hladké.
Vnější povrch membrán granulárního endoplazmatického retikula obsahuje připojené ribozomy. V cytoplazmě mohou být oba typy endoplazmatického retikula, většinou však převažuje jedna forma, která určuje funkční specifičnost buňky. Je třeba si uvědomit, že dvě jmenované odrůdy nejsou nezávislé formy endoplazmatického retikula, protože je možné vysledovat přechod granulárního endoplazmatického retikula na hladké a naopak.
Funkce granulárního endoplazmatického retikula:
syntéza proteinů určených k odstranění z buňky („na export“);
oddělení (segregace) syntetizovaného produktu od hyaloplazmy;
kondenzace a modifikace syntetizovaného proteinu;
transport syntetizovaných produktů do nádrží lamelárního komplexu nebo přímo z buňky;
syntéza bilipidových membrán.
Hladké endoplazmatické retikulum představují cisterny, širší kanály a jednotlivé váčky, na jejichž vnějším povrchu nejsou žádné ribozomy.
Funkce hladkého endoplazmatického retikula:
účast na syntéze glykogenu;
syntéza lipidů;
detoxikační funkce - neutralizace toxických látek jejich kombinací s jinými látkami.
Lamelární Golgiho komplex (retikulární aparát) je reprezentován shlukem zploštělých cisteren a malých váčků ohraničených bilipidovou membránou. Lamelární komplex se dělí na podjednotky – diktyozomy. Každý diktyozom je stoh zploštělých cisteren, podél jejichž obvodu jsou lokalizovány malé váčky. Současně je v každé zploštělé nádržce obvodová část poněkud rozšířena a střední část je zúžena.
V diktyozomu jsou dva póly:
cis-pól - směřuje svou základnou k jádru;
trans-pól - směřuje k cytolematu.
Bylo zjištěno, že transportní vakuoly se přibližují k cis-pólu a nesou produkty syntetizované v granulárním endoplazmatickém retikulu do lamelárního komplexu. Z trans-pólu se uvolňují vezikuly, které přenášejí sekret do plazmalemy pro jeho odstranění z buňky. Některé z malých váčků naplněných enzymovými proteiny však zůstávají v cytoplazmě a nazývají se lysozomy.
Funkce deskového komplexu:
transport - odstraňuje produkty v něm syntetizované z buňky;
kondenzace a modifikace látek syntetizovaných v granulárním endoplazmatickém retikulu;
tvorba lysozomů (spolu s granulárním endoplazmatickým retikulem);
účast na metabolismu sacharidů;
syntéza molekul, které tvoří glykokalyx cytolematu;
syntéza, akumulace a vylučování hlenu (hlenu);
modifikace membrán syntetizovaných v endoplazmatickém retikulu a jejich přeměna na plazmalemové membrány.
Mezi četnými funkcemi lamelárního komplexu je na prvním místě transportní funkce. Proto se často nazývá transportním aparátem buňky.
Lysozomy jsou nejmenší organely cytoplazmy (0,2-0,4 µm), a proto se otevírají (de Duve, 1949) pouze pomocí elektronový mikroskop. Jsou to tělíska vázaná lipidovou membránou a obsahující elektronově hustou matrici sestávající ze souboru hydrolytických enzymových proteinů (50 hydroláz) schopných štěpit libovolné polymerní sloučeniny (proteiny, lipidy, sacharidy a jejich komplexy) na monomerní fragmenty. Markerovým enzymem lysozomů je kyselá fosfatáza.
Funkcí lysozomů je zajistit intracelulární trávení, tedy odbourávání exogenních i endogenních látek.
Klasifikace lysozomů:
primární lysozomy jsou elektron-denzní tělíska;
sekundární lysozomy - fagolysozomy, včetně autofagolysozomů;
terciární lysozomy nebo zbytková tělíska.
Pravé lysozomy jsou malá elektronově hustá tělíska vytvořená v lamelárním komplexu.
Trávicí funkce lysozomů začíná až po fúzi lysozomu s fagozomem, tedy fagocytovanou látkou obklopenou bilipidovou membránou. V tomto případě se vytvoří jediný vezikula - fagolyzozom, ve kterém se smísí fagocytovaný materiál a lyzozomové enzymy. Poté začíná štěpení (hydrolýza) biopolymerních sloučenin fagocytovaného materiálu na monomerní molekuly (aminokyseliny, monosacharidy atd.). Tyto molekuly volně pronikají přes membránu fagolysozomu do hyaloplazmy a jsou pak buňkou využity, to znamená, že jsou využívány buď k výrobě energie, nebo ke konstrukci biopolymerních struktur. Ale fagocytované látky nejsou vždy úplně rozloženy.
Další osud zbývajících látek může být jiný. Některé z nich lze z buňky odstranit exocytózou, mechanismem obráceným k fagocytóze. Některé látky (především lipidové povahy) nejsou lysozomálními hydrolázami štěpeny, ale hromadí se a zhutňují se ve fagolysozomu. Takové útvary se nazývají terciární lysozomy nebo zbytková tělíska.
V procesu fagocytózy a exocytózy se provádí regulace membrán v buňce:
během procesu fagocytózy se část plazmatické membrány oddělí a vytvoří obal fagosomu;
při procesu exocytózy je tato membrána opět integrována do plazmalemy.
Bylo zjištěno, že některé buňky zcela obnoví plazmalemu během hodiny.
Kromě uvažovaného mechanismu intracelulárního odbourávání fagocytovaných exogenních látek se stejným způsobem ničí i endogenní biopolymery – poškozené nebo zastaralé vlastní strukturní prvky cytoplazmy. Zpočátku jsou takové organely nebo celé úseky cytoplazmy obklopeny bilipidovou membránou a vzniká autofagolysozomová vakuola, ve které dochází k hydrolytickému štěpení biopolymerních látek jako u fagolyzozomu.
Je třeba poznamenat, že všechny buňky obsahují lysozomy v cytoplazmě, ale v různém množství. Existují specializované buňky (makrofágy), jejichž cytoplazma obsahuje spoustu primárních a sekundárních lysozomů. Takové buňky fungují ochranné funkce v tkáních a nazývají se čistšími buňkami, protože se specializují na absorbování velkého množství exogenních částic (bakterií, virů) a také vlastních rozpadlých tkání.
Peroxisomy jsou cytoplazmatická mikrotělíčka (0,1-1,5 µm), strukturou podobná lysozomům, ale liší se od nich tím, že jejich matrice obsahuje krystalické struktury a mezi enzymovými proteiny je kataláza, která ničí peroxid vodíku vznikající při oxidaci aminokyselin.
Trochu historie
Buňka je považována za nejmenší konstrukční jednotka každý organismus se však také z něčeho skládá. Jednou z jeho součástí je endoplazmatické retikulum. Kromě toho je EPS v zásadě základní složkou každé buňky (s výjimkou některých virů a bakterií). Objevil ji americký vědec K. Porter již v roce 1945. Byl to on, kdo si všiml systémů tubulů a vakuol, které se jakoby nahromadily kolem jádra. Porter si také všiml, že velikosti EPS v buňkách různých tvorů a dokonce i v orgánech a tkáních stejného organismu si nejsou podobné. Došel k závěru, že je to dáno funkcemi konkrétní buňky, stupněm jejího vývoje a také stupněm diferenciace. Například u lidí je EPS velmi dobře vyvinut v buňkách střev, sliznic a nadledvinek.
Pojem
EPS je systém tubulů, trubiček, váčků a membrán, které se nacházejí v cytoplazmě buňky.
Endoplazmatické retikulum: struktura a funkce
Struktura | |
Za prvé se jedná o transportní funkci. Endoplazmatické retikulum zajišťuje podobně jako cytoplazma výměnu látek mezi organelami. Za druhé, EPS provádí strukturování a seskupování obsahu buňky a rozděluje jej do určitých sekcí. Třetí, nejdůležitější funkce je syntéza proteinů, ke které dochází v ribozomech hrubého endoplazmatického retikula, stejně jako syntéza sacharidů a lipidů, ke které dochází na membránách hladkého ER. |
|
Struktura EPS Existují 2 typy endoplazmatického retikula: zrnité (drsné) a hladké. Funkce, které tato komponenta vykonává, závisí konkrétně na typu samotné buňky. Na membránách hladké sítě jsou úseky, které produkují enzymy, které se pak účastní metabolismu. Hrubé endoplazmatické retikulum obsahuje na svých membránách ribozomy. |
Stručné informace o dalších nejdůležitějších složkách buňky
Cytoplazma: struktura a funkce
| obraz | Struktura | Funkce |
| Je tekutina v buňce. Právě v něm jsou umístěny všechny organely (včetně Golgiho aparátu, endoplazmatického retikula a mnoha dalších) a jádro s jeho obsahem. Patří k povinným složkám a není organelou jako takovou. | Hlavní funkcí je doprava. Díky cytoplazmě dochází k interakci všech organel, jejich uspořádání (složené do jednotný systém) a průběh všech chemických procesů. |
Buněčná membrána: struktura a funkce
| obraz | Struktura | Funkce |
| Membránu tvoří molekuly fosfolipidů a proteinů, které tvoří dvě vrstvy. Je to tenký film, který obaluje celou buňku. Jeho nedílnou součástí jsou také polysacharidy. A na vnější straně rostlin je ještě pokryta tenkou vrstvou vlákna. | Hlavní funkcí buněčné membrány je omezovat vnitřní obsah buňky (cytoplazmu a všechny organely). Protože obsahuje drobné póry, usnadňuje transport a metabolismus. Může být také katalyzátorem při provádění některých chemických procesů a receptorem v případě vnějšího nebezpečí. |
Jádro: struktura a funkce
| obraz | Struktura | Funkce |
| Má buď oválný nebo kulovitý tvar. Obsahuje speciální molekuly DNA, které zase nesou dědičnou informaci celého organismu. Samotné jádro je z vnější strany pokryto speciální skořápkou, která má póry. Obsahuje také jadérka (malá tělíska) a tekutinu (šťáva). Kolem tohoto centra se nachází endoplazmatické retikulum. | Je to jádro, které reguluje absolutně všechny procesy probíhající v buňce (metabolismus, syntéza atd.). A právě tato složka je hlavním nositelem dědičné informace celého organismu. Syntéza proteinů a molekul RNA probíhá v jadérkách. |
Ribozomy
Jsou to organely, které zajišťují základní syntézu bílkovin. Mohou se nacházet jak ve volném prostoru buněčné cytoplazmy, tak v komplexu s jinými organelami (např. endoplazmatické retikulum). Pokud jsou ribozomy umístěny na membránách drsného ER (které jsou na vnějších stěnách membrán, ribozomy vytvářejí drsnost) , účinnost syntézy bílkovin se několikrát zvyšuje. To bylo prokázáno četnými vědeckými experimenty.
golgiho komplex
Organoid sestávající z určitých dutin, které neustále vylučují vezikuly různých velikostí. Nahromaděné látky se využívají i pro potřeby buňky a těla. V blízkosti se často nachází Golgiho komplex a endoplazmatické retikulum.
Lysozomy
Organely obklopené speciální membránou a vykonávající trávicí funkci buňky se nazývají lysozomy.
Mitochondrie
Organely obklopené několika membránami a plnící energetickou funkci, tedy zajištění syntézy molekul ATP a distribuci výsledné energie po celé buňce.
Plastidy. Typy plastidů
Chloroplasty (fotosyntetická funkce);
Chromoplasty (akumulace a konzervace karotenoidů);
Leukoplasty (akumulace a skladování škrobu).
Organely určené pro pohyb
Dělají také nějaké pohyby (bičíky, řasinky, dlouhé procesy atd.).
Buněčné centrum: struktura a funkce
Endoplazmatické retikulum je jednou z nejdůležitějších organel v eukaryotické buňce. Jeho druhé jméno je endoplazmatické retikulum. EPS se dodává ve dvou variantách: hladký (agranulární) a drsný (granulární). Čím aktivnější je metabolismus v buňce, tím větší je množství EPS.
Struktura
Jedná se o rozsáhlý labyrint kanálků, dutin, vezikul, „cisteren“, které jsou úzce propojeny a vzájemně komunikují. Tato organela je pokryta membránou, která komunikuje jak s cytoplazmou, tak s vnější membránou buňky. Objem dutin se liší, ale všechny obsahují homogenní tekutinu, která umožňuje interakci mezi buněčným jádrem a vnější prostředí. Někdy existují odbočky z hlavní sítě ve formě jednotlivých bublin. Hrubý ER se liší od hladkého ER přítomností velkého počtu ribozomů na vnějším povrchu membrány.
Funkce
- Funkce agranulárního EPS. Podílí se na tvorbě steroidních hormonů (např. v buňkách kůry nadledvin). EPS obsažený v jaterních buňkách se podílí na destrukci některých hormonů, léky a škodlivých látek a v procesech přeměny glukózy, která vzniká z glykogenu. Agranulární síť také produkuje fosfolipidy nezbytné pro stavbu membrán všech typů buněk. A v retikulu buněk svalová tkáň dochází k vápenatým iontům nezbytným pro svalovou kontrakci. Tento typ hladkého endoplazmatického retikula se jinak nazývá sarkoplazmatické retikulum.
- Funkce granulovaného EPS. Především v granulárním retikulu dochází k produkci bílkovin, které budou následně z buňky odstraněny (např. syntéza sekrečních produktů žlázových buněk). A také v hrubém ER probíhá syntéza a sestavení fosfolipidů a víceřetězcových proteinů, které jsou následně transportovány do Golgiho aparátu.
- Společnou funkcí pro hladké endoplazmatické retikulum i drsné endoplazmatické retikulum je vymezovací funkce. Díky těmto organelám je buňka rozdělena na kompartmenty (kompartmenty). A navíc jsou tyto organely transportéry látek z jedné části buňky do druhé.
Jedná se o systém kanálků a dutin, jejichž stěny se skládají z jedné vrstvy membrány. Struktura membrány je podobná plazmalemě (fluidní mozaika), avšak zde obsažené lipidy a proteiny jsou poněkud odlišné v chemické organizaci. Existují dva typy EPS: drsný (granulovaný) a hladký (agranulární).
EPS má několik funkcí.
- Doprava.
- Membránotvorné.
- Syntetizuje bílkoviny, tuky, sacharidy a steroidní hormony.
- Neutralizuje toxické látky.
- Ukládá vápník.
K syntéze proteinů dochází na vnějším povrchu hrubé EPS membrány.
2. Na membráně hladkého ER jsou enzymy, které syntetizují tuky, sacharidy a steroidní hormony.
3. Na membráně hladkého ER jsou enzymy, které neutralizují toxické cizorodé látky, které se dostaly do buňky.
Hrubá membrána obsahuje na vnější straně membránové matrice velké množství ribozomů, které se podílejí na syntéze proteinů. Protein syntetizovaný na ribozomu vstupuje do dutiny ER speciálním kanálem (obr. 7) a odtud je distribuován do různých částí cytoplazmy (převážně vstupuje do Golgiho komplexu). To je typické pro proteiny, které jdou do vývozní. Například pro trávicí enzymy syntetizované v buňkách slinivky břišní.
Ribozomová mRNA
Rýže. 7. Endoplazmatické retikulum:
A – fragmenty hladkého EPS; B – zlomky hrubého EPS. B – funkční ribozom na hrubém ER.
Hladká membrána ER obsahuje sadu enzymů, které syntetizují tuky a jednoduché sacharidy a také steroidní hormony nezbytné pro tělo. Je třeba zvláště poznamenat, že v membráně hladkého EPS jaterních buněk existuje systém enzymů, které rozkládají cizorodé látky (xenobiotika), které vstupují do buňky, včetně léčivých sloučenin. Systém se skládá z různých enzymových proteinů (oxidační činidla, redukční činidla, acetylátory atd.).
Xenobiotické popř léčivá látka(lék), interagující postupně s určitými enzymy, mění svou chemickou strukturu. Výsledkem je, že konečný produkt si může zachovat svou specifickou aktivitu, může se stát neaktivní, nebo naopak získat novou vlastnost - stát se toxickým pro tělo. Enzymový systém umístěný v ER a provádějící chemickou přeměnu xenobiotik (nebo léků) se nazývá biotransformační systém. V současné době je tomuto systému přikládán velký význam, protože specifická aktivita léčiva (baktericidní aktivita atd.) v těle a jejich toxicita závisí na intenzitě jeho práce a kvantitativním obsahu určitých enzymů v něm.
Při studiu krevních hladin protituberkulózní látky isoniazid narazili vědci na nečekaný jev. Při užívání stejné dávky léku se jeho koncentrace v krevní plazmě u různých jedinců ukázala být odlišná. Ukázalo se, že u lidí s intenzivním biotransformačním procesem se isoniazid rychle acetyluje a mění se na jinou sloučeninu. Proto se jeho obsah v krvi stává výrazně nižší než u jedinců s nízkou intenzitou acetylace. Je logické dojít k závěru, že pacienti s rychlou acetylací, pro účinná léčba, je nutné předepisovat vyšší dávky léku. Vyvstává však další nebezpečí: při acetylaci isoniazidu vznikají sloučeniny toxické pro játra. Zvýšení dávky isoniazidu u rychlých acetylátorů proto může vést k poškození jater. To jsou paradoxy, se kterými se farmakologové neustále setkávají při studiu mechanismu účinku léčiv a biotransformačních systémů. Proto jeden z důležité záležitosti, o kterém musí farmakolog rozhodnout - doporučit k zavedení do praxe lék, který by neprocházel rychlou inaktivací v biotransformačním systému a navíc by se neměnil ve sloučeninu toxickou pro tělo. Je známo, že z léků, které v současnosti doporučuje Farmaceutický výbor, téměř všechny procházejí biotransformačními procesy. Žádný z nich však zcela neztrácí svou specifickou aktivitu a nezpůsobuje významné poškození těla. Látky jako atropin, chloramfenikol, prednisolon, norepinefrin a mnohé další si zcela zachovávají své vlastnosti, ale průchodem biotransformačním systémem se stávají rozpustnějšími ve vodě. To znamená, že budou z těla vyloučeny poměrně rychle. Existují látky, které aktivují biotransformační systém, například fenobarbital. Při pokusech prováděných na myších se tedy zjistilo, že když se velké množství této látky dostane do krevního oběhu v jaterních buňkách, povrch hladkého ER se za pár dní zdvojnásobí. Stimulace biotransformačního systému se používá k neutralizaci toxických sloučenin v těle. V léčbě se tedy používá fenobarbital hemolytické onemocnění novorozenců, kdy stimulace biotransformačních systémů pomáhá tělu vyrovnat se s nadbytkem škodlivých látek, například bilirubinu. Mimochodem, po odstranění škodlivé látky jsou přebytečné membrány hladkého ER zničeny pomocí lysozomů a po 5 dnech získává síť normální objem.
Látky syntetizované v EPS membránách jsou dodávány kanály do různých organel nebo do míst, kde jsou potřeba (obr. 8). Transportní role EPS není omezena na toto, v některých oblastech je membrána schopna tvořit výčnělky, které jsou provázány a odtrženy od membrány, čímž se vytvoří vezikula, která obsahuje všechny složky síťového tubulu. Tato vezikula je schopna pohybovat a vyprazdňovat svůj obsah na různých místech v buňce, zejména splynout s Golgiho komplexem.
Hrubý XPS 
Prvky cytoskeletu
Ribozom
Mitochondrie
Nucleus Cell
Rýže. 8. Schematické znázornění vnitřku buňky (ne v měřítku).
Je třeba poznamenat důležitá role EPS v konstrukci všech intracelulárních membrán. Zde začíná úplně první etapa takové výstavby.
EPS také hraje významnou roli při výměně vápenatých iontů. Tento iont má velký význam při regulaci buněčného metabolismu, změně permeability membránových kanálů, aktivaci různých sloučenin v cytoplazmě atd. Smooth ER je zásobárna iontů vápníku. V případě potřeby se vápník uvolňuje a účastní se života buňky. Tato funkce je nejcharakterističtější pro ER svalů. Uvolňování iontů vápníku z EPS je článkem v komplexním procesu svalové kontrakce.
Je třeba si všimnout úzkého spojení EPS s mitochondriemi - energetickými stanicemi buňky. U nemocí spojených s nedostatkem energie jsou ribozomy odpojeny od membrány hrubého ER. Následky není těžké předvídat – je narušena syntéza proteinů pro export. A protože mezi takové bílkoviny patří trávicí enzymy, při onemocněních spojených s nedostatkem energie bude narušena činnost trávicích žláz a v důsledku toho bude trpět jedna z hlavních funkcí těla - trávení. Na základě toho by měla být vyvinuta farmakologická taktika lékaře.
golgiho komplex
V endokrinních žlázách, například ve slinivce břišní, se některé váčky, oddělující se od EPS, zplošťují, splývají s jinými váčky a skládají se na sebe, jako palačinky v stohu, tvoří Golgiho komplex (CG). Skládá se z několika konstrukčních prvků - cisteren, váčků a trubic (obr. 9). Všechny tyto prvky jsou tvořeny jednovrstvou membránou typu tekuté mozaiky. Obsah bublinek „zraje“ v nádržích. Ty se oddělují od komplexu a pohybují se v cytosolu podél mikrotubulů, fibril a filament. Hlavní cestou vezikul je však pohyb směrem k plazmatické membráně. Splývající s ní bubliny vyprazdňují svůj obsah Trávicí enzymy do mezibuněčného prostoru (obr. 10). Z něj vstupují enzymy do potrubí a proudí do střev. Proces vylučování pomocí vezikul sekrece CG se nazývá exocytóza.
1
Rýže. 9. Řez Golgiho komplexem: 1 – jádro; 2 – jadérko; 3 – bubliny vytvořené v CG; 4 – nádrže KG; 5 – trubka.
Membrána
Rýže. 10. Tvorba nádrží KG(g) z bublin:
1 – jádro; 2 – jadérko; 3 – bubliny vytvořené v QD; 4 – nádrže KG; 5 – trubka.
Je třeba poznamenat, že exocytóza v buňce je často kombinována s dalším důležitým buněčným procesem - stavbou nebo obnovou plazmatické membrány. Jeho podstatou je, že bublina, skládající se z jednovrstvé membrány kapalinové mozaiky, se přiblíží k membráně a praskne a současně membránu rozbije. Po uvolnění obsahu bubliny se její okraje spojí s okraji mezery v membráně a mezera se „uzavře“. Další dráha je charakteristická pro vezikuly, z nichž následně vznikají lysozomy. Tyto vezikuly, pohybující se podél vodicích vláken, jsou distribuovány po celé cytoplazmě buňky.
V praxi dochází v CG k redistribuci proteinů syntetizovaných na ribozomech drsného ER a dodaných ER kanály v CG, část z nich jde z CG na export, část zůstává pro potřeby buňky (např. například koncentrované v lysozomech). Proces přesné distribuce bílkovin má složitý mechanismus a pokud dojde k jeho poruše, mohou trpět nejen trávicí funkce, ale také všechny funkce spojené s lysozomy. Někteří autoři velmi přesně poznamenali, že CG v buňce je „centrální železniční stanice“, kde je přerozdělován tok proteinových cestujících.
Některé mikrotubuly končí slepě.
V CG se provádí modifikace produktů pocházejících z EPS:
1. Akumulace příchozích produktů.
2. Dehydratujte je.
3. Nezbytná chemická restrukturalizace (zrání).
Dříve jsme zaznamenali, že v CG dochází k tvorbě trávicích sekretů a lysozomů. Kromě těchto funkcí organela syntetizuje polysacharidy a jednoho z hlavních účastníků imunitních reakcí v těle – imunoglobuliny.
A konečně KG se aktivně podílí na výstavbě a obnově plazmatických membrán. Vezikuly, které protékají plazmalemou, jsou schopny do ní integrovat svou membránu. Pro stavbu membrán se používají látky (obr. 11), syntetizované v EPS a „zrající“ na membránách KG nádrží.
 |
Exocytóza a tvorba
Buněčné membrány z
Bublinové membrány.
Buněčné jádro
golgiho komplex
Rýže. 11 Schéma vzniku fragmentu plazmatické membrány z membrány vezikuly CG (ne v měřítku).
Funkce KG:
· transport (vznikající bubliny transportují enzymy ven nebo pro vlastní potřebu),
Tvoří lysozomy
· tvořící (v CG se tvoří imunoglobuliny, komplexní cukry, mukoproteiny atd.),
· konstrukce: a) membrána CG vezikul může být uložena v plazmatické membráně; b) sloučeniny syntetizované v membráně nádrží se používají ke konstrukci buněčných membrán,
· dělení (rozděluje buňku na kompartmenty).
Lysozomy
Lysozomy mají vzhled malých kulatých váčků, nacházejících se ve všech částech cytoplazmy, od kterých jsou odděleny jednovrstvou tekutou mozaikovou membránou. Vnitřní obsah je homogenní a skládá se z velkého množství různých látek. Nejvýznamnější z nich jsou enzymy (asi 40 - 60), které rozkládají téměř všechny přírodní polymery. organické sloučeniny, uvězněné uvnitř lysozomů. Uvnitř lysozomů je pH 4,5 - 5,0. Při těchto hodnotách jsou enzymy v aktivním stavu. Pokud je pH blízké neutrálnímu, charakteristickému pro cytoplazmu, mají tyto enzymy nízkou aktivitu. Jde o jeden z mechanismů ochrany buněk před vlastním trávením, pokud se enzymy dostanou do cytoplazmy, například při prasknutí lysozomů. Na vnější straně membrány je velké množství široké škály receptorů, které usnadňují spojení lysozomů s endocytárními váčky. Je třeba poznamenat důležitý majetek lysozomy - účelný pohyb směrem k předmětu působení. Když dojde k fagocytóze, lysozomy se pohybují směrem k fagozomům. Byl zaznamenán jejich pohyb směrem ke zničeným organelám (například mitochondriím). Jak jsme psali dříve, řízený pohyb lysozomů se provádí pomocí mikrotubulů. Destrukce mikrotubulů vede k zastavení tvorby fagolyzozomů. Fagocyt prakticky ztrácí schopnost trávit patogeny v krvi (fagocytóza). To vede k závažným infekčním onemocněním.
Membrána lysozomu je za určitých podmínek schopna propustit vysokomolekulární organické látky hyaloplazmy (například proteiny, lipidy, polysacharidy) dovnitř (obr. 12. (4.4a), kde dochází k jejich štěpení na elementární organické látky sloučeniny (aminokyseliny, monosacharidy, mastné kyseliny glycerin). Poté tyto sloučeniny opouštějí lysozomy a jdou k potřebám buňky. V některých případech mohou lysozomy „zachytit“ a následně „strávit“ fragmenty organel (obr. 12. (3.3a)) a poškozené nebo zastaralé buněčné komponenty (membrány, inkluze). Během půstu je udržována vitální aktivita buněk díky trávení části cytoplazmatických struktur v lysozomech a využití finálních produktů. Tento endogenní výživa charakteristické pro mnoho mnohobuněčných organismů.
Endocytární vezikuly vzniklé při procesu endocytózy (fagocytóza a pinocytóza) - pinocytózní váčky (obr. 12. (1,1a) a fagozomy (obr. 12. (2,2a)) - také splývají s lysozomem a tvoří fagolyzozom. Jejich vnitřní náplní jsou mikroorganismy, organické látky atd. jsou rozkládány lysozomovými enzymy na elementární
Mikroorganismy
Rozpuštěno
Organické 2 3
Látky
Proteiny, tuky Lysozomální fragmenty
mitochondriální sacharidy
Rýže. 12. Funkce lysozomů:
1, 1a – likvidace organická hmota hyaloplasma; 2, 2a – využití obsahu pinocytózních váčků; 3, 3a – využití obsahu fagocytárních váčků; 4, 4a – enzymatický rozklad poškozených mitochondrií. 3a – fagozomy.
ny organických sloučenin, které se po vstupu do cytoplazmy stávají účastníky buněčného metabolismu. Trávení biogenních makromolekul uvnitř lysozomů nemusí být v některých buňkách dokončeno. V tomto případě se nestrávené produkty hromadí v dutině lysozomu. Tento lysozom se nazývá zbytkové tělo. Ukládají se tam i pigmentové látky. U lidí, jak tělo stárne, se „stárnoucí pigment“ – lipofuscin – hromadí ve zbytkových tělech mozkových buněk, jater a svalových vláken.
Pokud lze výše uvedené podmíněně charakterizovat jako působení lysozomů na buněčné úrovni, pak se druhá stránka aktivity těchto organel projevuje na úrovni celého organismu, jeho systémů a orgánů. Především se jedná o odstranění orgánů, které odumírají při embryogenezi (například ocas pulce), při diferenciaci buněk určitých tkání (náhrada chrupavky kostí) atd.
Vzhledem k velkému významu lysozomových enzymů v životě buňky lze předpokládat, že jakékoli narušení jejich práce může vést k těžké následky. Pokud je poškozen gen, který řídí syntézu jakéhokoli lysozomového enzymu, dojde u tohoto enzymu ke strukturální poruše. To povede k akumulaci „nestrávených“ produktů v lysozomech. Pokud je takových lysozomů v buňce příliš mnoho, dochází k poškození buňky a v důsledku toho k narušení fungování odpovídajících orgánů. Dědičná onemocnění, vyvíjející se podle tohoto scénáře, se nazývají „lysozomální střádavá onemocnění“.
Pozornost je třeba věnovat i účasti lysozomů na tvorbě imunitní stav tělo (obrázek 13). Jakmile se dostane do těla, antigen (například toxin mikroorganismu) je převážně zničen (asi z 90 %), což chrání buňky před jeho škodlivými účinky. Molekuly antigenu zbývající v krvi jsou absorbovány (pinocytózou nebo fagocytózou) makrofágy nebo speciálními buňkami s vyvinutým lysozomálním systémem
Bakterie
 |
Antigen
Makrofág
pinozitóza
Pinocytotický
Lysozom
Peptidové fragmenty antigenu
Rýže. 13. Tvorba antigenních peptidových fragmentů v makrofágu
(měřítko není dodrženo).
téma. Pinocytotický vezikul nebo fagozom s antigenem se spojí s lysozomem a jeho enzymy rozloží antigen na fragmenty, které mají větší antigenní aktivitu a menší toxicitu než původní mikrobiální antigen. Tyto fragmenty jsou přiváděny na buněčný povrch ve velkém množství a dochází k silné aktivaci imunitní systémy tělo. Je zřejmé, že posílení antigenních vlastností (na pozadí absence toxického účinku) v důsledku lysozomální léčby významně urychlí proces rozvoje ochranných imunitních odpovědí na tento mikroorganismus. Proces štěpení antigenu lysozomy na peptidové fragmenty se nazývá zpracování antigenu. Je třeba poznamenat, že ER a Golgiho komplex se na tomto fenoménu přímo podílejí.
A konečně v Nedávno Otázka vztahu mezi lysozomy a mikroorganismy fagocytovanými buňkou je široce zvažována. Jak jsme uvedli dříve, fúze fagozomu a lysozomu vede k trávení mikroorganismů ve fagolysozomu. Toto je nejpříznivější výsledek. Jsou však možné i jiné možnosti vztahu. Některé patogenní (choroby způsobující) mikroorganismy tedy při pronikání do buňky uvnitř fagozomu uvolňují látky, které blokují fúzi lysozomů s fagozomem. To jim umožňuje přežít ve fagosomech. Životnost buněk (fagocytů) s absorbovanými mikroorganismy je však krátká, rozpadají se a uvolňují fagozomy s mikroby do krve. Mikroorganismy uvolněné do krevního oběhu mohou opět vyvolat relaps (návrat) onemocnění. Je možná i jiná možnost, kdy jsou části zničeného fagocytu včetně fagozomů s mikroby opět pohlceny jinými fagocyty, opět zůstávají v živém stavu a v nové buňce. Cyklus se může dostatečně opakovat dlouho. Je popsán případ tyfu u staršího pacienta, který jako mladý rudoarmějec prodělal tyfus při bojích v První jezdecké armádě. Po více než padesáti letech se neopakovaly jen příznaky nemoci – i klamné vize vrátily starého muže do éry občanská válka. Jde o to, že patogeny tyfu mají schopnost blokovat proces spojování fagozomů a lysozomů.
Funkce lysozomů:
trávicí (tráví části cytoplazmy a mikroorganismů, dodává elementární organické sloučeniny pro potřeby buňky),
recyklace (čistí cytoplazmu od rozpadlých částí),
podílet se na odstraňování odumírajících buněk a orgánů,
· ochranné (trávení mikroorganismů, účast na imunitních reakcích organismu).
Ribozomy.
Toto je aparát pro syntézu bílkovin v buňce. Ribozom se skládá ze dvou podjednotek – velké a malé. Podjednotky mají komplexní konfiguraci (viz obr. 14) a skládají se z proteinů a ribozomální RNA (rRNA). Ribozomální RNA slouží jako jakési lešení, na které jsou navázány molekuly proteinů.
K tvorbě ribozomů dochází v jadérku buněčného jádra (tento proces bude diskutován níže). Vytvořené velké a malé podjednotky vystupují jadernými póry do cytoplazmy.
V cytoplazmě jsou ribozomy v disociovaném nebo rozptýleném stavu disociované ribozomy. V tomto stavu nejsou schopny se připojit k membráně. Toto není pracovní stav ribozomu. Ve svém pracovním stavu je ribozom organela sestávající ze dvou podjednotek připojených k sobě, mezi nimiž prochází vlákno mRNA. Takové ribozomy mohou volně „plavat“ v cytosolu, nazývají se volné ribozomy nebo připojit k různým membránám,
ABECEDA
Rýže. 14. Přirozená forma malé (A) a velké (B) ribozomální podjednotky. Celý ribozom (B). Schematické znázornění ribozomu (D)
například na EPS membránu. Na membráně se ribozom nejčastěji nenachází samostatně, ale v souboru. V souboru může být různý počet ribozomů, ale všechny jsou spojeny jedním řetězcem mRNA. Díky tomu ribozomy pracují velmi efektivně. Zatímco další ribozom dokončí syntézu proteinů a opustí mRNA, další v této syntéze pokračují, přičemž jsou na různých místech molekuly RNA. Soubor takových ribozomů 
volal polysome(obr. 15).
Konec syntézy bílkovin Začátek syntézy bílkovin
Rýže. 15. Schéma syntézy proteinů polyzomem.
Na obrázku je polyzom tvořen pěti různými ribozomy.
Proteiny pro export jsou obvykle syntetizovány na membránách hrubého ER a v hyaloplazmě - pro potřeby buňky. Pokud je v průběhu onemocnění zjištěno odtržení ribozomů od membrán a jejich přechod do hyaloplazmy, pak to lze považovat za ochrannou reakci – buňky na jedné straně snižují export bílkovin a zvyšují syntézu bílkovin pro vnitřní potřebu. Na druhou stranu takové odloučení ribozomů ukazuje na hrozící energetický deficit buňky, protože připojení a zadržení ribozomů na membránách vyžaduje výdej energie, jejímž hlavním dodavatelem v buňce je ATP. Nedostatek ATP přirozeně vede nejen k oddělení ribozomů od membrány, ale také k neschopnosti volných ribozomů se k membráně připojit. To vede k vyloučení účinného proteinového generátoru, hrubého ER, z molekulární ekonomiky buňky. Má se za to, že energetický nedostatek je vážná porucha buněčného metabolismu, nejčastěji spojená s poruchou aktivity energeticky závislých procesů (například v mitochondriích).
V ribozomu jsou tři různá místa, na která se RNA váže – jedno pro messenger RNA (mRNA nebo mRNA) a dvě pro přenosovou RNA. První se nachází na křižovatce velkých a malých podjednotek. Z posledních dvou jedna sekce drží molekulu tRNA a tvoří vazby mezi aminokyselinami (peptidové vazby), proto se nazývá P-centrum. Nachází se v malém podjednotku. A druhý slouží k udržení nově příchozí molekuly tRNA nabité aminokyselinou. Říká se tomu A-centrum.
Je třeba zdůraznit, že při syntéze proteinů mohou některá antibiotika tento proces blokovat (podrobněji se tomu budeme věnovat při popisu překladu).
Mitochondrie.
Říká se jim „energetické stanice buňky“. V eukaryotech vzniká velké množství elektronů a protonů během procesu glykolýzy, Krebsova cyklu a dalších biochemických reakcí. Některé z nich se účastní různých biochemických reakcí, další část se hromadí ve speciálních sloučeninách. Je jich několik. Nejdůležitější z nich jsou NADH a NADPH (nikotinamid adenindinukleotid a nikotinamid adenindinukleotid fosfát). Tyto sloučeniny ve formě NAD a NADP jsou akceptory - jakési „pasti“ elektronů a protonů. Po přidání elektronů a protonů k nim se změní na NADH a NADPH a jsou již dárci elementární částice. „Chytit“ je nejvíc různé části buňky, transportují částice do různá oddělení cytoplazmě a jejich darováním pro potřeby biochemických reakcí zajišťují nepřerušovaný tok metabolismu. Tyto stejné sloučeniny dodávají elektrony a protony do mitochondrií z cytoplazmy a z mitochondriální matrice, kde je umístěn výkonný generátor elementárních částic - Krebsův cyklus. NADH a NADPH, které jsou integrovány do elektronového transportního řetězce (viz níže), přenášejí částice do syntézy ATP. Energie je čerpána z ATP pro všechny procesy probíhající v buňce, které vyžadují energii.
Mitochondrie mají dvě membrány typu tekuté mozaiky. Mezi nimi je mezimembránový prostor. Vnitřní blána má záhyby - cristae (obr. 16). Vnitřní povrch cristae je posetý hřibovitými tělísky se stopkou a hlavou.
K syntéze ATP dochází v tělech hub. V samotné tloušťce vnitřní membrány mitochondrií jsou enzymové komplexy, které přenášejí elektrony z NADH 2 na kyslík. Tyto komplexy se nazývají dýchací řetězec nebo řetězec přenosu
Ribozom
A B C
 |
|||||||||
Kruhová DNA
Rýže. 16. Mitochondrie:
A – Obecné schéma mitochondriální organizace. B – oblast crista s těly hub:
1 – vnější membrána mitochondrie; 2 – mezimembránová matrice; 3 – vnitřní membrána; 4 – matrice; 5 – crista; 6 – těla hřibovitého tvaru.
nos elektronů. Kvůli pohybu uh K syntéze ATP dochází prostřednictvím tohoto komplexu elektronů. ATP je hlavním dodavatelem energie pro všechny buněčné procesy. Mitochondrie jsou hlavními spotřebiteli kyslíku v těle. Na nedostatek kyslíku proto jako první reagují mitochondrie. Tato reakce je jednoznačná – nedostatek kyslíku (hypoxie) vede k otoku mitochondrií, následně dochází k poškození a odumírání buněk.
Různé typy Eukaryotické buňky se od sebe liší jak počtem a tvarem mitochondrií, tak počtem krist. Obsah organel v buňce se pohybuje od 500 do 2000 v závislosti na energetické náročnosti. Aktivně pracující buňky střevního epitelu tedy obsahují mnoho mitochondrií a ve spermiích tvoří síť, která ovíjí bičík a poskytuje mu energii pro pohyb. V tkáních s vysokou úrovní oxidačních procesů, například v srdečním svalu, je počet krist mnohonásobně větší než v běžných buňkách. V mitochondriích srdečního svalu je jejich počet 3x větší než v mitochondriích jater.
Životnost mitochondrií se měří ve dnech (5 – 20 dní v různých buňkách). Zastaralé mitochondrie odumírají, rozpadají se na fragmenty a jsou využívány lysozomy. Místo toho se tvoří nové, které se objevují v důsledku rozdělení stávajících mitochondrií.
Obvykle mitochondriální matrix obsahuje 2–10 molekul DNA. Jedná se o kruhové struktury, které kódují mitochondriální proteiny. Mitochondrie obsahují celý aparát pro syntézu proteinů (ribozomy, mRNA, tRNA, aminokyseliny, transkripční a translační enzymy). V mitochondriích proto probíhají procesy replikace, transkripce a translace a dochází ke zrání mRNA – zpracování. Na základě toho jsou mitochondrie semi-autonomní jednotky.
Podstatným bodem v činnosti mitochondrií je syntéza steroidních hormonů a některých aminokyselin (glutamová). Zastaralé mitochondrie mohou plnit zásobní funkci – hromadí produkty vylučování nebo se hromadí škodlivé látky, uvězněný v kleci. Je jasné, že v těchto případech mitochondrie přestávají plnit svou hlavní funkci.
Funkce mitochondrií:
akumulace energie ve formě ATP,
· uložení,
· syntetické (syntéza bílkovin, hormonů, aminokyselin).
