Retikulum endoplasma (retikulum endoplasma) ditemukan oleh C.R. Porter pada tahun 1945.
Struktur ini merupakan sistem vakuola yang saling berhubungan, kantung membran datar atau struktur tubular yang menciptakan jaringan membran tiga dimensi di dalam sitoplasma. Retikulum endoplasma (ER) ditemukan di hampir semua eukariota. Ini menghubungkan organel satu sama lain dan mengangkut nutrisi. Ada dua organel independen: retikulum endoplasma granular (granular) dan halus non-granular (agranular).
Retikulum endoplasma granular (kasar atau granular).. Ini adalah sistem tangki, tubulus, dan vesikel transportasi yang datar dan terkadang melebar. Ukuran tangki bergantung pada aktivitas fungsional sel, dan lebar lumen dapat berkisar dari 20 nm hingga beberapa mikron. Jika tangki mengembang dengan tajam, maka akan terlihat di bawah mikroskop cahaya dan diidentifikasi sebagai vakuola.
Tangki dibentuk oleh membran dua lapis, pada permukaannya terdapat kompleks reseptor spesifik yang memastikan perlekatan ribosom ke membran, menerjemahkan rantai polipeptida protein sekretori dan lisosom, protein sitolema, dll., yaitu protein yang tidak menyatu dengan isi karioplasma dan hialoplasma.
Ruang antar membran diisi dengan matriks homogen dengan kerapatan elektron rendah. Bagian luar membran ditutupi dengan ribosom. Ribosom di mikroskop elektron terlihat sebagai partikel kecil (berdiameter sekitar 20 nm), gelap, hampir bulat. Jika jumlahnya banyak maka akan terlihat berbintik. permukaan luar membran, yang menjadi dasar nama organel.
Pada membran, ribosom terletak dalam bentuk kelompok – polisom, yang membentuk mawar, kelompok atau spiral dengan berbagai bentuk. Ciri distribusi ribosom ini dijelaskan oleh fakta bahwa mereka berhubungan dengan salah satu mRNA, dari mana mereka membaca informasi dan mensintesis rantai polipeptida. Ribosom tersebut melekat pada membran RE menggunakan salah satu bagian dari subunit besar.
Pada beberapa sel, retikulum endoplasma granular (ER) terdiri dari tangki-tangki yang jarang tersebar, tetapi dapat membentuk akumulasi lokal (fokus) yang besar. GR yang kurang berkembang. EPS pada sel yang berdiferensiasi buruk atau pada sel dengan sekresi protein rendah. Cluster gr. EPS ditemukan dalam sel yang secara aktif mensintesis protein sekretori. Dengan peningkatan aktivitas fungsional sisterna, organel menjadi banyak dan sering kali berkembang.
Gr. EPS berkembang dengan baik di sel sekretori pankreas, sel utama lambung, di neuron, dll. Tergantung pada jenis sel, kelompoknya. EPS dapat didistribusikan secara difus atau terlokalisasi di salah satu kutub sel, dan banyak ribosom mewarnai zona ini secara basofilik. Misalnya pada sel plasma (plasmasit) terdapat kelompok yang berkembang dengan baik. EPS menyebabkan warna basofilik cerah pada sitoplasma dan sesuai dengan area konsentrasi asam ribonukleat. Dalam neuron, organel terletak dalam bentuk tangki paralel yang tersusun rapat, yang di bawah mikroskop cahaya dimanifestasikan sebagai granulasi basofilik di sitoplasma (zat kromatofilik sitoplasma, atau tigroid).
Dalam kebanyakan kasus di gr. EPS mensintesis protein yang tidak digunakan oleh sel itu sendiri, tetapi dilepaskan ke lingkungan eksternal: protein kelenjar eksokrin tubuh, hormon, mediator (zat protein kelenjar endokrin dan neuron), protein zat antar sel(protein kolagen dan serat elastis, komponen utama zat antar sel). Protein dibentuk oleh gr. EPS juga merupakan bagian dari kompleks enzim hidrolitik lisosom yang terletak di permukaan luar membran sel. Polipeptida yang disintesis tidak hanya terakumulasi di rongga RE, tetapi juga bergerak dan diangkut melalui saluran dan vakuola dari tempat sintesis ke bagian sel lainnya. Pertama-tama, transportasi tersebut terjadi ke arah kompleks Golgi. Dengan mikroskop elektron perkembangan yang baik RE disertai dengan peningkatan paralel (hipertrofi) kompleks Golgi. Sejalan dengan itu, perkembangan nukleolus meningkat, dan jumlah pori-pori inti meningkat. Seringkali dalam sel seperti itu terdapat banyak inklusi sekretori (butiran) yang mengandung protein sekretori, dan jumlah mitokondria meningkat.
Protein yang terakumulasi di rongga RE, melewati hialoplasma, paling sering diangkut ke kompleks Golgi, di mana mereka dimodifikasi dan menjadi bagian dari lisosom atau butiran sekretori, yang isinya tetap diisolasi dari hialoplasma oleh membran. Di dalam tubulus atau vakuola gr. Terjadi modifikasi EPS pada protein, mengikatnya dengan gula (glikosilasi primer); kondensasi protein yang disintesis dengan pembentukan agregat besar - butiran sekretori.
Pada ribosom gr. EPS mensintesis protein integral membran yang tertanam dalam ketebalan membran. Di sini, dari sisi hialoplasma, lipid disintesis dan dimasukkan ke dalam membran. Sebagai hasil dari dua proses ini, membran RE itu sendiri dan komponen lain dari sistem vakuolar tumbuh.
Fungsi utama gr. EPS adalah sintesis protein yang diekspor pada ribosom, isolasi dari isi hialoplasma di dalam rongga membran dan pengangkutan protein tersebut ke bagian lain sel, modifikasi kimia atau kondensasi lokal, serta sintesis komponen struktural membran sel.
Selama translasi, ribosom menempel pada membran c. EPS berbentuk rantai (polisom). Kemampuan untuk berkontak dengan membran disediakan oleh area sinyal yang menempel pada reseptor EPS khusus - protein tambatan. Setelah itu, ribosom berikatan dengan protein yang mengikatnya pada membran, dan rantai polipeptida yang dihasilkan diangkut melalui pori-pori membran, yang terbuka dengan bantuan reseptor. Akibatnya, subunit protein berada di ruang antar membran c. EPS. Oligosakarida (glikosilasi) dapat bergabung dengan polipeptida yang dihasilkan, yang dipecah dari dolichol fosfat yang menempel pada permukaan bagian dalam membran. Selanjutnya isi lumen tubulus dan waduk gr. EPS, dengan bantuan vesikel pengangkut, dipindahkan ke kompartemen cis kompleks Golgi, di mana ia mengalami transformasi lebih lanjut.
EPS halus (agranular).. Ini mungkin terkait dengan gr. EPS zona transisi, namun, bagaimanapun, merupakan organel independen dengan sistem reseptor dan kompleks enzimatiknya sendiri. Ini terdiri dari jaringan tubulus yang kompleks, tangki datar dan melebar serta vesikel pengangkut, tetapi jika dalam gr. EPS didominasi oleh tangki, namun pada retikulum endoplasma halus (EPS halus) lebih banyak terdapat tubulus dengan diameter sekitar 50...100 nm.
Halus hingga membran. Ribosom tidak menempel pada EPS, hal ini disebabkan kurangnya reseptor untuk organel tersebut. Sangat mulus. Meskipun RE merupakan kelanjutan morfologis dari retikulum granular, RE bukan hanya retikulum endoplasma tempat saat ini tidak ada ribosom, tetapi merupakan organel independen yang tidak dapat dilekati ribosom.
Senang. EPS terlibat dalam sintesis lemak, metabolisme glikogen, polisakarida, hormon steroid dan obat-obatan tertentu (khususnya barbiturat). Selama kelaparan. Lulus EPS tahap akhir sintesis semua lipid membran sel. Membrannya halus. EPS mengandung enzim pengubah lipid - flippase, yang menggerakkan molekul lemak dan menjaga asimetri lapisan lipid.
Senang. EPS berkembang dengan baik di jaringan otot, terutama jaringan lurik. Pada otot rangka dan jantung, ia membentuk struktur khusus yang besar - retikulum sarkoplasma, atau sistem L.
Retikulum sarkoplasma terdiri dari jaringan tubulus L dan tangki marginal yang saling terhubung. Mereka menjalin organel otot kontraktil khusus - miofibril. Pada jaringan otot lurik, organel mengandung protein calsequestrin yang mengikat hingga 50 ion Ca 2+. Dengan mulus sel otot dan sel non-otot di ruang antar membran terdapat protein yang disebut calreticulin, yang juga mengikat Ca 2+.
Sangat mulus. EPS merupakan reservoir ion Ca2+. Pada saat eksitasi sel selama depolarisasi membrannya, ion kalsium dikeluarkan dari RE ke dalam hialoplasma, mekanisme utama yang memicu kontraksi otot. Hal ini disertai dengan kontraksi sel dan serat otot akibat interaksi kompleks aktomiosin atau aktomiosin pada miofibril. Saat istirahat, Ca 2+ diserap kembali ke dalam lumen tubulus. EPS yang menyebabkan penurunan kandungan kalsium dalam matriks sitoplasma dan disertai relaksasi miofibril. Protein pompa kalsium mengatur transpor ion transmembran.
Peningkatan konsentrasi ion Ca2+ dalam matriks sitoplasma juga mempercepat aktivitas sekresi sel non-otot dan merangsang pergerakan silia dan flagela.
Senang. EPS menonaktifkan berbagai zat berbahaya bagi tubuh akibat oksidasinya dengan bantuan sejumlah enzim khusus, terutama pada sel hati. Jadi, pada beberapa keracunan, zona asidofilik (tidak mengandung RNA) muncul di sel hati, terisi penuh dengan retikulum endoplasma halus.
Di korteks adrenal, di sel endokrin gonad. EPS terlibat dalam sintesis hormon steroid, dan enzim kunci steroidogenesis terletak di membrannya. Endokrinosit seperti itu halus. EPS memiliki penampakan tubulus yang melimpah, yaitu persilangan terlihat sebagai banyak gelembung.
Senang. EPS terbentuk dari gr. EPS. Ada kelancaran di beberapa area. EPS membentuk area membran lipoprotein baru tanpa ribosom. Area ini dapat tumbuh, terlepas dari membran granular dan berfungsi sebagai sistem vakuolar yang independen.
Retikulum endoplasma dalam sel yang berbeda dapat disajikan dalam bentuk tangki pipih, tubulus atau vesikel individu. Dinding formasi ini terdiri dari membran bilipid dan beberapa protein yang termasuk di dalamnya dan dibatasi lingkungan internal retikulum endoplasma dari hialoplasma.
Ada dua jenis retikulum endoplasma:
granular (berbutir atau kasar);
tidak berbutir atau halus.
Permukaan luar membran retikulum endoplasma granular mengandung ribosom yang menempel. Mungkin terdapat kedua jenis retikulum endoplasma di sitoplasma, tetapi biasanya satu bentuk mendominasi, yang menentukan kekhususan fungsional sel. Harus diingat bahwa kedua varietas tersebut tidak bentuk independen retikulum endoplasma, karena dimungkinkan untuk melacak transisi retikulum endoplasma granular menjadi halus dan sebaliknya.
Fungsi retikulum endoplasma granular:
sintesis protein yang dimaksudkan untuk dikeluarkan dari sel (“untuk ekspor”);
pemisahan (segregasi) produk hasil sintesis dari hialoplasma;
kondensasi dan modifikasi protein yang disintesis;
pengangkutan produk hasil sintesis ke dalam tangki kompleks pipih atau langsung dari sel;
sintesis membran bilipid.
Retikulum endoplasma halus diwakili oleh tangki, saluran yang lebih luas dan vesikel individu, pada permukaan luarnya tidak terdapat ribosom.
Fungsi retikulum endoplasma halus:
partisipasi dalam sintesis glikogen;
sintesis lipid;
fungsi detoksifikasi - netralisasi zat beracun dengan menggabungkannya dengan zat lain.
Kompleks Golgi pipih (alat retikuler) diwakili oleh sekelompok tangki pipih dan vesikel kecil yang dibatasi oleh membran bilipid. Kompleks pipih dibagi menjadi subunit - diktiosom. Setiap diktiosom adalah tumpukan sisterna pipih, di sepanjang pinggirannya terdapat vesikel kecil. Pada saat yang sama, di setiap tangki yang rata, bagian tepinya agak melebar, dan bagian tengahnya menyempit.
Ada dua kutub di diktiosom:
cis-pole - diarahkan dengan alasnya ke arah inti;
trans-kutub - diarahkan ke sitolema.
Telah ditetapkan bahwa vakuola transpor mendekati kutub cis, membawa produk yang disintesis dalam retikulum endoplasma granular ke dalam kompleks pipih. Vesikel dilepaskan dari trans-kutub, membawa sekresi ke plasmalemma untuk dikeluarkan dari sel. Namun, beberapa vesikel kecil berisi protein enzim tetap berada di sitoplasma dan disebut lisosom.
Fungsi kompleks pelat:
transportasi - menghilangkan produk yang disintesis di dalamnya dari sel;
kondensasi dan modifikasi zat yang disintesis dalam retikulum endoplasma granular;
pembentukan lisosom (bersama dengan retikulum endoplasma granular);
partisipasi dalam metabolisme karbohidrat;
sintesis molekul yang membentuk glikokaliks sitolema;
sintesis, akumulasi dan ekskresi musin (lendir);
modifikasi membran yang disintesis dalam retikulum endoplasma dan transformasinya menjadi membran plasmalemma.
Di antara sekian banyak fungsi kompleks pipih, fungsi transportasi diutamakan. Itulah sebabnya sering disebut alat pengangkut sel.
Lisosom adalah organel terkecil dari sitoplasma (0,2-0,4 µm) dan oleh karena itu terbuka (de Duve, 1949) hanya menggunakan mikroskop elektron. Mereka adalah benda yang dibatasi oleh membran lipid dan mengandung matriks padat elektron yang terdiri dari sekumpulan protein enzim hidrolitik (50 hidrolase) yang mampu memecah senyawa polimer (protein, lipid, karbohidrat dan kompleksnya) menjadi fragmen monomer. Enzim penanda lisosom adalah asam fosfatase.
Fungsi lisosom adalah untuk memastikan pencernaan intraseluler, yaitu pemecahan zat eksogen dan endogen.
Klasifikasi lisosom:
lisosom primer adalah benda padat elektron;
lisosom sekunder - fagolisosom, termasuk autofagolisosom;
lisosom tersier atau badan sisa.
Lisosom sejati adalah benda kecil padat elektron yang terbentuk di kompleks pipih.
Fungsi pencernaan lisosom dimulai hanya setelah peleburan lisosom dengan fagosom, yaitu zat yang difagositosis yang dikelilingi oleh membran bilipid. Dalam hal ini, satu vesikel terbentuk - fagolisosom, di mana bahan yang difagositosis dan enzim lisosom dicampur. Setelah ini, pembelahan (hidrolisis) senyawa biopolimer dari bahan yang difagositosis menjadi molekul monomer (asam amino, monosakarida, dll.) dimulai. Molekul-molekul ini dengan bebas menembus membran fagolisosom ke dalam hialoplasma dan kemudian dimanfaatkan oleh sel, yaitu digunakan untuk menghasilkan energi atau untuk membangun struktur biopolimer. Tetapi zat yang difagositosis tidak selalu terurai sempurna.
Nasib selanjutnya dari zat-zat yang tersisa mungkin berbeda. Beberapa di antaranya dapat dikeluarkan dari sel melalui eksositosis, suatu mekanisme yang berlawanan dengan fagositosis. Beberapa zat (terutama yang bersifat lipid) tidak dipecah oleh hidrolase lisosom, tetapi terakumulasi dan menjadi padat di fagolisosom. Formasi seperti ini disebut lisosom tersier atau badan sisa.
Dalam proses fagositosis dan eksositosis, pengaturan membran dalam sel dilakukan:
selama proses fagositosis, sebagian membran plasma terlepas dan membentuk cangkang fagosom;
selama proses eksositosis, membran ini kembali diintegrasikan ke dalam plasmalemma.
Telah ditetapkan bahwa beberapa sel memperbarui plasmalemma sepenuhnya dalam waktu satu jam.
Selain mekanisme pembelahan intraseluler dari zat eksogen yang difagositosis, biopolimer endogen—elemen struktural sitoplasma yang rusak atau usang—dihancurkan dengan cara yang sama. Awalnya, organel tersebut atau seluruh bagian sitoplasma dikelilingi oleh membran bilipid dan vakuola autofagolisosom terbentuk, di mana terjadi pembelahan hidrolitik zat biopolimer, seperti pada fagolisosom.
Perlu dicatat bahwa semua sel mengandung lisosom di sitoplasma, tetapi dalam jumlah yang bervariasi. Ada sel khusus (makrofag), yang sitoplasmanya mengandung banyak lisosom primer dan sekunder. Sel-sel seperti itu berfungsi fungsi pelindung dalam jaringan dan disebut sel pembersih, karena sel tersebut dikhususkan untuk menyerap sejumlah besar partikel eksogen (bakteri, virus), serta jaringan yang membusuk.
Peroksisom adalah badan mikro sitoplasma (0,1-1,5 mikron), strukturnya mirip dengan lisosom, tetapi berbeda dari mereka karena matriksnya mengandung struktur seperti kristal, dan di antara protein enzim terdapat katalase, yang menghancurkan hidrogen peroksida yang terbentuk selama oksidasi asam amino.
Sedikit sejarah
Sel dianggap yang terkecil satuan struktural organisme apa pun, namun ia juga terdiri dari sesuatu. Salah satu komponennya adalah retikulum endoplasma. Selain itu, EPS pada prinsipnya merupakan komponen penting dari sel mana pun (kecuali beberapa virus dan bakteri). Ditemukan oleh ilmuwan Amerika K. Porter pada tahun 1945. Dialah yang memperhatikan sistem tubulus dan vakuola yang tampaknya menumpuk di sekitar nukleus. Porter juga memperhatikan bahwa ukuran EPS dalam sel makhluk yang berbeda dan bahkan organ dan jaringan dari organisme yang sama tidak sama satu sama lain. Ia sampai pada kesimpulan bahwa hal ini disebabkan oleh fungsi sel tertentu, derajat perkembangannya, serta tahap diferensiasinya. Misalnya, pada manusia, EPS berkembang sangat baik di sel-sel usus, selaput lendir, dan kelenjar adrenal.
Konsep
EPS adalah sistem tubulus, tabung, vesikel dan membran yang terletak di sitoplasma sel.
Retikulum endoplasma: struktur dan fungsi
Struktur | |
Pertama, ini adalah fungsi transportasi. Seperti sitoplasma, retikulum endoplasma memastikan pertukaran zat antar organel. Kedua, EPS melakukan penataan dan pengelompokan isi sel, membaginya menjadi beberapa bagian tertentu. Ketiga, fungsi yang paling penting adalah sintesis protein yang terjadi pada ribosom retikulum endoplasma kasar, serta sintesis karbohidrat dan lipid yang terjadi pada membran RE halus. |
|
struktur EPS Ada 2 jenis retikulum endoplasma: granular (kasar) dan halus. Fungsi yang dilakukan oleh komponen ini bergantung secara khusus pada jenis sel itu sendiri. Pada membran jaringan halus terdapat bagian yang menghasilkan enzim, yang kemudian ikut serta dalam metabolisme. Retikulum endoplasma kasar mengandung ribosom pada membrannya. |
Informasi singkat tentang komponen terpenting sel lainnya
Sitoplasma: struktur dan fungsi
| Gambar | Struktur | Fungsi |
| Merupakan cairan di dalam sel. Di dalamnya terdapat semua organel (termasuk aparatus Golgi, retikulum endoplasma, dan banyak lainnya) dan nukleus beserta isinya. Itu milik komponen wajib dan bukan merupakan organel itu sendiri. | Fungsi utamanya adalah transportasi. Berkat sitoplasma interaksi semua organel terjadi, pengurutannya (dilipat menjadi sistem terpadu) dan jalannya semua proses kimia. |
Membran sel: struktur dan fungsi
| Gambar | Struktur | Fungsi |
| Molekul fosfolipid dan protein, membentuk dua lapisan, membentuk membran. Ini adalah film tipis yang menyelimuti seluruh sel. Polisakarida juga merupakan komponen integralnya. Dan pada bagian luar tumbuhan masih ditutupi lapisan serat yang tipis. | Fungsi utama membran sel adalah membatasi isi internal sel (sitoplasma dan seluruh organel). Karena mengandung pori-pori kecil, ini memfasilitasi transportasi dan metabolisme. Ini juga dapat menjadi katalis dalam pelaksanaan proses kimia tertentu dan reseptor jika terjadi bahaya eksternal. |
Inti: struktur dan fungsi
| Gambar | Struktur | Fungsi |
| Bentuknya oval atau bulat. Ini berisi molekul DNA khusus, yang pada gilirannya membawa informasi herediter dari seluruh organisme. Inti itu sendiri ditutupi di bagian luar dengan cangkang khusus yang memiliki pori-pori. Ia juga mengandung nukleolus (benda kecil) dan cairan (jus). Retikulum endoplasma terletak di sekitar pusat ini. | Nukleuslah yang mengatur secara mutlak semua proses yang terjadi di dalam sel (metabolisme, sintesis, dll). Dan komponen inilah yang merupakan pembawa utama informasi herediter seluruh organisme. Sintesis molekul protein dan RNA terjadi di nukleolus. |
Ribosom
Mereka adalah organel yang menyediakan sintesis protein dasar. Mereka dapat ditemukan baik di ruang bebas sitoplasma sel maupun dalam kompleks dengan organel lain (retikulum endoplasma, misalnya). Jika ribosom terletak pada membran RE kasar (berada di dinding luar membran, ribosom menimbulkan kekasaran) , efisiensi sintesis protein meningkat beberapa kali lipat. Hal ini telah dibuktikan melalui berbagai eksperimen ilmiah.
Kompleks Golgi
Suatu organoid yang terdiri dari rongga-rongga tertentu yang terus-menerus mengeluarkan vesikel dengan berbagai ukuran. Akumulasi zat juga digunakan untuk kebutuhan sel dan tubuh. Kompleks Golgi dan retikulum endoplasma sering kali terletak berdekatan.
Lisosom
Organel yang dikelilingi oleh membran khusus dan menjalankan fungsi pencernaan sel disebut lisosom.
Mitokondria
Organel dikelilingi oleh beberapa membran dan menjalankan fungsi energi, yaitu menyediakan sintesis molekul ATP dan mendistribusikan energi yang dihasilkan ke seluruh sel.
Plastida. Jenis-jenis plastida
Kloroplas (fungsi fotosintesis);
Kromoplas (akumulasi dan pelestarian karotenoid);
Leukoplas (akumulasi dan penyimpanan pati).
Organel dirancang untuk bergerak
Mereka juga melakukan beberapa gerakan (flagela, silia, proses panjang, dll).
Pusat seluler: struktur dan fungsi
Retikulum endoplasma adalah salah satu organel terpenting dalam sel eukariotik. Nama keduanya adalah retikulum endoplasma. EPS hadir dalam dua jenis: halus (agranular) dan kasar (granular). Semakin aktif metabolisme di dalam sel, maka semakin besar pula jumlah EPS yang ada.
Struktur
Ini adalah labirin saluran, rongga, vesikel, “waduk” yang luas yang terhubung erat dan berkomunikasi satu sama lain. Organel ini ditutupi oleh membran yang berkomunikasi dengan sitoplasma dan membran luar sel. Volume rongga bervariasi, tetapi semuanya mengandung cairan homogen, yang memungkinkan interaksi antara inti sel dan inti sel lingkungan luar. Terkadang ada cabang dari jaringan utama yang berbentuk gelembung tunggal. RE kasar berbeda dengan RE halus dengan adanya sejumlah besar ribosom pada permukaan luar membran.
Fungsi
- Fungsi EPS agranular. Ia mengambil bagian dalam pembentukan hormon steroid (misalnya, di sel korteks adrenal). EPS, yang terkandung dalam sel hati, terlibat dalam penghancuran hormon tertentu, obat dan zat berbahaya, dan dalam proses transformasi glukosa, yang terbentuk dari glikogen. Jaringan agranular juga menghasilkan fosfolipid yang diperlukan untuk pembangunan membran semua jenis sel. Dan di retikulum sel jaringan otot ion kalsium yang diperlukan untuk kontraksi otot terjadi. Jenis retikulum endoplasma halus ini disebut juga retikulum sarkoplasma.
- Fungsi EPS granular. Pertama-tama, di retikulum granular, terjadi produksi protein, yang selanjutnya akan dikeluarkan dari sel (misalnya, sintesis produk sekresi sel kelenjar). Dan juga di RE kasar terjadi sintesis dan perakitan fosfolipid dan protein multi-rantai, yang kemudian diangkut ke aparatus Golgi.
- Fungsi umum retikulum endoplasma halus dan kasar adalah fungsi pembatas. Karena organel tersebut, sel terbagi menjadi beberapa kompartemen (kompartemen). Selain itu, organel ini merupakan pengangkut zat dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ini adalah sistem saluran dan rongga, yang dindingnya terdiri dari satu lapisan membran. Struktur membrannya mirip dengan plasmalemma (mosaik cair), namun lipid dan protein yang termasuk di sini agak berbeda dalam organisasi kimianya. Ada dua jenis EPS: kasar (granular) dan halus (agranular).
EPS memiliki beberapa fungsi.
- Mengangkut.
- Pembentuk membran.
- Mensintesis protein, lemak, karbohidrat dan hormon steroid.
- Menetralkan zat beracun.
- Menyimpan kalsium.
Sintesis protein terjadi pada permukaan luar membran EPS kasar.
2. Pada membran RE halus terdapat enzim yang mensintesis lemak, karbohidrat dan hormon steroid.
3. Pada membran RE halus terdapat enzim yang menetralkan zat asing toksik yang masuk ke dalam sel.
Membran kasar mengandung sejumlah besar ribosom di sisi luar matriks membran, yang terlibat dalam sintesis protein. Protein yang disintesis pada ribosom memasuki rongga RE melalui saluran khusus (Gbr. 7) dan dari sana didistribusikan ke berbagai bagian sitoplasma (terutama memasuki kompleks Golgi). Ini khas untuk protein yang masuk ekspor. Misalnya untuk enzim pencernaan yang disintesis di sel pankreas.
mRNA ribosom
Beras. 7. Retikulum endoplasma:
A – pecahan EPS halus; B – pecahan EPS kasar. B – ribosom yang berfungsi pada RE kasar.
Membran RE halus mengandung seperangkat enzim yang mensintesis lemak dan karbohidrat sederhana, serta hormon steroid yang diperlukan tubuh. Perlu diperhatikan secara khusus bahwa pada membran EPS halus sel hati terdapat sistem enzim yang memecah zat asing (xenobiotik) yang masuk ke dalam sel, termasuk senyawa obat. Sistem ini terdiri dari berbagai protein enzim (zat pengoksidasi, zat pereduksi, asetilator, dll.).
Xenobiotik atau bahan obat(obat), berinteraksi secara berurutan dengan enzim tertentu, mengubah struktur kimianya. Akibatnya, produk akhir mungkin mempertahankan aktivitas spesifiknya, menjadi tidak aktif, atau, sebaliknya, memperoleh sifat baru - menjadi racun bagi tubuh. Sistem enzim yang terletak di RE dan melakukan transformasi kimia xenobiotik (atau obat-obatan) disebut sistem biotransformasi. Saat ini sistem ini dianggap sangat penting karena aktivitas spesifik obat (aktivitas bakterisida, dll.) dalam tubuh dan toksisitasnya bergantung pada intensitas kerjanya dan kandungan kuantitatif enzim tertentu di dalamnya.
Saat mempelajari kadar zat anti-tuberkulosis isoniazid dalam darah, para peneliti menemukan fenomena yang tidak terduga. Ketika mengonsumsi obat dengan dosis yang sama, konsentrasinya dalam plasma darah pada individu yang berbeda ternyata berbeda. Ternyata pada orang dengan proses biotransformasi yang intensif, isoniazid dengan cepat diasetilasi, berubah menjadi senyawa lain. Oleh karena itu, kandungannya dalam darah menjadi jauh lebih rendah dibandingkan pada individu dengan intensitas asetilasi rendah. Adalah logis untuk menyimpulkan bahwa pasien dengan asetilasi cepat, misalnya pengobatan yang efektif, perlu untuk meresepkan obat dengan dosis yang lebih tinggi. Namun, bahaya lain muncul: ketika isoniazid diasetilasi, terbentuk senyawa yang beracun bagi hati. Oleh karena itu, peningkatan dosis isoniazid pada asetilator cepat dapat menyebabkan kerusakan hati. Inilah paradoks yang terus-menerus ditemui para ahli farmakologi ketika mempelajari mekanisme kerja obat dan sistem biotransformasi. Oleh karena itu salah satu dari masalah penting, yang harus diputuskan oleh ahli farmakologi - untuk merekomendasikan pengenalan obat ke dalam praktik yang tidak akan mengalami inaktivasi cepat dalam sistem biotransformasi dan, terlebih lagi, tidak akan berubah menjadi senyawa yang beracun bagi tubuh. Diketahui bahwa dari obat-obatan yang saat ini direkomendasikan oleh Komite Farmasi, hampir semuanya mengalami proses biotransformasi. Namun, tidak satupun dari mereka benar-benar kehilangan aktivitas spesifiknya dan tidak menyebabkan kerusakan yang berarti pada tubuh. Zat seperti atropin, kloramfenikol, prednisolon, norepinefrin dan banyak lainnya mempertahankan sifat-sifatnya sepenuhnya, tetapi melewati sistem biotransformasi, mereka menjadi lebih larut dalam air. Artinya, mereka akan dikeluarkan dari tubuh dengan cukup cepat. Ada zat yang mengaktifkan sistem biotransformasi, misalnya fenobarbital. Jadi, dalam percobaan yang dilakukan pada tikus, ditemukan bahwa ketika sejumlah besar zat ini memasuki aliran darah di sel hati, permukaan RE halus menjadi dua kali lipat dalam beberapa hari. Stimulasi sistem biotransformasi digunakan untuk menetralkan senyawa beracun dalam tubuh. Jadi, fenobarbital digunakan dalam pengobatan penyakit hemolitik bayi baru lahir, ketika stimulasi sistem biotransformasi membantu tubuh mengatasi kelebihan zat berbahaya, misalnya bilirubin. Ngomong-ngomong, setelah menghilangkan zat berbahaya, kelebihan membran RE halus dihancurkan dengan bantuan lisosom, dan setelah 5 hari jaringan memperoleh volume normal.
Zat yang disintesis dalam membran EPS dikirim melalui saluran ke berbagai organel atau ke tempat yang membutuhkannya (Gbr. 8). Peran transportasi EPS tidak terbatas pada hal ini; di beberapa area, membran mampu membentuk tonjolan, yang terikat dan terlepas dari membran, membentuk vesikel yang berisi semua bahan tubulus jaringan. Vesikel ini mampu berpindah dan mengosongkan isinya di berbagai tempat di dalam sel, khususnya menyatu dengan kompleks Golgi.
XPS kasar 
Elemen sitoskeleton
Ribosom
Mitokondria
Sel Inti
Beras. 8. Representasi skema bagian dalam sel (bukan untuk diskalakan).
Perlu diperhatikan peran penting EPS dalam pembangunan semua membran intraseluler. Tahap pertama konstruksi tersebut dimulai di sini.
EPS juga memainkan peran penting dalam pertukaran ion kalsium. Ion ini sangat penting dalam pengaturan metabolisme sel, mengubah permeabilitas saluran membran, mengaktifkan berbagai senyawa di sitoplasma, dll. RE halus merupakan gudang ion kalsium. Jika perlu, kalsium dilepaskan dan mengambil bagian dalam kehidupan sel. Fungsi ini merupakan ciri paling khas dari RE otot. Pelepasan ion kalsium dari EPS merupakan penghubung dalam proses kompleks kontraksi otot.
Perlu diperhatikan hubungan erat EPS dengan mitokondria - stasiun energi sel. Pada penyakit yang berhubungan dengan kekurangan energi, ribosom terputus dari membran RE kasar. Konsekuensinya tidak sulit diprediksi - sintesis protein untuk ekspor terganggu. Dan karena protein tersebut termasuk enzim pencernaan, pada penyakit yang berhubungan dengan kekurangan energi, fungsi kelenjar pencernaan akan terganggu dan akibatnya salah satu fungsi utama tubuh - pencernaan - akan terganggu. Berdasarkan hal ini, taktik farmakologis dokter harus dikembangkan.
Kompleks Golgi
Di kelenjar endokrin, misalnya di pankreas, beberapa vesikel, yang terpisah dari EPS, menjadi pipih, menyatu dengan vesikel lain, dan menumpuk satu sama lain, seperti tumpukan pancake, membentuk kompleks Golgi (CG). Ini terdiri dari beberapa elemen struktural - tangki, vesikel dan tabung (Gbr. 9). Semua elemen ini dibentuk oleh membran tipe mosaik cair satu lapis. Isi gelembung “matang” di dalam tangki. Yang terakhir ini terlepas dari kompleks dan bergerak di sitosol sepanjang mikrotubulus, fibril dan filamen. Namun, jalur utama vesikel adalah bergerak menuju membran plasma. Menggabungkannya, gelembung-gelembung itu mengosongkan isinya enzim pencernaan ke dalam ruang antar sel (Gbr. 10). Dari situ, enzim masuk ke saluran dan mengalir ke usus. Proses ekskresi menggunakan vesikel sekresi CG disebut eksositosis.
1
Beras. 9. Bagian kompleks Golgi: 1 – inti; 2 – nukleolus; 3 – gelembung terbentuk di CG; 4 – tangki KG; 5 – tabung.
Selaput
Beras. 10. Pembentukan tangki KG(g) dari gelembung:
1 – inti; 2 – nukleolus; 3 – gelembung terbentuk di QD; 4 – tangki KG; 5 – tabung.
Perlu dicatat bahwa eksositosis dalam sel sering dikombinasikan dengan proses seluler penting lainnya - pembangunan atau pembaruan membran plasma. Esensinya adalah gelembung, yang terdiri dari membran mosaik cair satu lapis, mendekati membran dan pecah, sekaligus memecahkan membran. Setelah isi gelembung dilepaskan, ujung-ujungnya menyatu dengan tepi celah pada membran, dan celah tersebut “ditutup”. Jalur lain adalah karakteristik vesikel, dari mana lisosom kemudian terbentuk. Vesikel ini, bergerak sepanjang filamen pemandu, didistribusikan ke seluruh sitoplasma sel.
Dalam prakteknya, di CG terjadi redistribusi protein yang disintesis pada ribosom RE kasar dan dikirim melalui saluran ER di CG, sebagian keluar dari CG untuk diekspor, sebagian lagi tersisa untuk kebutuhan sel (untuk misalnya, terkonsentrasi di lisosom). Proses distribusi protein yang tepat memiliki mekanisme yang kompleks, dan jika tidak berfungsi, tidak hanya fungsi pencernaan, tetapi juga semua fungsi yang berhubungan dengan lisosom. Beberapa penulis telah mencatat dengan sangat akurat bahwa CG di dalam sel adalah “stasiun kereta api pusat”, tempat aliran penumpang protein didistribusikan kembali.
Beberapa mikrotubulus berakhir secara membabi buta.
Pada CG modifikasi produk yang berasal dari EPS dilakukan:
1. Akumulasi produk yang masuk.
2. Dehidrasi mereka.
3. Diperlukan restrukturisasi kimia (pematangan).
Sebelumnya, kami mencatat bahwa di CG terjadi pembentukan sekresi pencernaan dan lisosom. Selain fungsi-fungsi ini, organel mensintesis polisakarida dan salah satu peserta utama dalam reaksi imun dalam tubuh - imunoglobulin.
Dan terakhir, KG berperan aktif dalam pembangunan dan pembaharuan membran plasma. Melewati plasmalemma, vesikel mampu mengintegrasikan membrannya ke dalamnya. Untuk konstruksi membran, zat digunakan (Gbr. 11), disintesis dalam EPS dan “dimatangkan” pada membran tangki KG.
 |
Eksositosis dan pembentukan
Membran sel dari
Membran gelembung.
Inti sel
Kompleks Golgi
Beras. 11 Skema pembentukan fragmen membran plasma dari membran vesikel CG (jangan sampai berskala).
Fungsi KG:
· transportasi (gelembung yang dihasilkan mengangkut enzim keluar atau untuk digunakan sendiri),
Membentuk lisosom
· pembentuk (imunoglobulin, gula kompleks, mukoprotein, dll. dibentuk di CG),
· konstruksi: a) membran vesikel CG dapat tertanam di membran plasma; b) senyawa yang disintesis dalam membran tangki digunakan untuk pembangunan membran sel,
· membagi (membagi sel menjadi beberapa kompartemen).
Lisosom
Lisosom tampak seperti vesikel bulat kecil, ditemukan di seluruh bagian sitoplasma, yang dipisahkan oleh membran mosaik cair satu lapis. Isi bagian dalamnya homogen dan terdiri dari berbagai macam zat. Yang paling signifikan adalah enzim (sekitar 40 - 60), yang memecah hampir semua polimer alami. senyawa organik, terperangkap di dalam lisosom. Di dalam lisosom pHnya 4,5 - 5,0. Pada nilai ini, enzim berada dalam keadaan aktif. Jika pH mendekati netral, ciri khas sitoplasma, enzim ini memiliki aktivitas yang rendah. Ini adalah salah satu mekanisme untuk melindungi sel dari pencernaan sendiri jika enzim memasuki sitoplasma, misalnya ketika lisosom pecah. Di sisi luar membran terdapat sejumlah besar reseptor yang berbeda-beda yang memfasilitasi hubungan lisosom dengan vesikel endositik. Perlu diperhatikan properti penting lisosom - gerakan yang bertujuan menuju objek tindakan. Ketika fagositosis terjadi, lisosom bergerak menuju fagosom. Pergerakan mereka menuju organel yang hancur (misalnya, mitokondria) telah dicatat. Seperti yang kami tulis sebelumnya, pergerakan lisosom yang terarah dilakukan dengan bantuan mikrotubulus. Penghancuran mikrotubulus menyebabkan terhentinya pembentukan fagolisosom. Fagosit praktis kehilangan kemampuan mencerna patogen dalam darah (fagositosis). Hal ini menyebabkan penyakit menular yang parah.
Dalam kondisi tertentu, membran lisosom mampu membiarkan zat organik berbobot molekul tinggi dari hialoplasma (misalnya, protein, lipid, polisakarida) masuk ke dalam (Gbr. 12. (4.4a), di mana zat tersebut dipecah menjadi unsur organik senyawa (asam amino, monosakarida, asam lemak, Gliserin). Kemudian senyawa tersebut meninggalkan lisosom dan menuju kebutuhan sel. Dalam beberapa kasus, lisosom dapat “menangkap” dan kemudian “mencerna” fragmen organel (Gbr. 12. (3.3a)) dan komponen sel yang rusak atau usang (membran, inklusi). Selama puasa, aktivitas vital sel dipertahankan karena pencernaan sebagian struktur sitoplasma di lisosom dan penggunaan produk akhir. Ini nutrisi endogen karakteristik banyak organisme multiseluler.
Vesikel endositik terbentuk selama proses endositosis (fagositosis dan pinositosis) - vesikel pinositosis (Gbr. 12. (1,1a) dan fagosom (Gbr. 12. (2,2a)) - juga bergabung dengan lisosom, membentuk fagolisosom. Kandungan internalnya adalah mikroorganisme, zat organik, dll. Dipecah oleh enzim lisosom menjadi unsur
Mikroorganisme
Larut
Organik 2 3
Zat
Protein, lemak Fragmen Lisosom
karbohidrat mitokondria
Beras. 12. Fungsi lisosom :
1, 1a – pembuangan bahan organik hialoplasma; 2, 2a – pemanfaatan isi vesikel pinositosis; 3, 3a – pemanfaatan isi vesikel fagositik; 4, 4a – kerusakan enzimatik pada mitokondria yang rusak. 3a – fagosom.
ny senyawa organik, yang setelah memasuki sitoplasma, menjadi peserta metabolisme sel. Pencernaan makromolekul biogenik di dalam lisosom mungkin tidak selesai di beberapa sel. Dalam hal ini, produk yang tidak tercerna menumpuk di rongga lisosom. Lisosom ini disebut sisa tubuh. Zat pigmen disimpan di sana. Pada manusia, seiring bertambahnya usia, “pigmen penuaan”—lipofuscin—berakumulasi di sel sisa otak, hati, dan serat otot.
Jika hal di atas dapat dicirikan secara kondisional sebagai tindakan lisosom pada tingkat sel, maka sisi lain dari aktivitas organel ini memanifestasikan dirinya pada tingkat seluruh organisme, sistem dan organnya. Pertama-tama, ini menyangkut pengangkatan organ yang mati selama embriogenesis (misalnya, ekor kecebong), selama diferensiasi sel-sel jaringan tertentu (penggantian tulang rawan dengan tulang), dll.
Mengingat pentingnya enzim lisosom dalam kehidupan sel, dapat diasumsikan bahwa setiap gangguan pada kerjanya dapat menyebabkan konsekuensi yang parah. Jika gen yang mengontrol sintesis enzim lisosom rusak, enzim tersebut akan mengalami kelainan struktural. Hal ini akan menyebabkan penumpukan produk yang “tidak tercerna” di lisosom. Jika terdapat terlalu banyak lisosom dalam suatu sel, sel tersebut akan rusak dan akibatnya fungsi organ terkait terganggu. Penyakit keturunan, yang berkembang menurut skenario ini, disebut “penyakit penyimpanan lisosom”.
Perhatian juga harus diberikan pada partisipasi lisosom dalam pembentukan status kekebalan tubuh (Gambar 13). Begitu berada di dalam tubuh, antigen (misalnya, toksin suatu mikroorganisme) sebagian besar (sekitar 90%) dihancurkan, yang melindungi sel dari efek merusaknya. Molekul antigen yang tersisa dalam darah diserap (melalui pinositosis atau fagositosis) oleh makrofag atau sel khusus dengan sistem lisosom yang berkembang
Bakteri
 |
Antigen
Makrofag
pinositosis
Pinositosis
Lisosom
Fragmen antigen peptida
Beras. 13. Pembentukan fragmen antigen peptida pada makrofag
(skala tidak diamati).
tema. Vesikel pinositotik atau fagosom dengan antigen terhubung dengan lisosom dan enzim yang terakhir memecah antigen menjadi fragmen yang memiliki aktivitas antigenik lebih besar dan toksisitas lebih rendah dibandingkan antigen mikroba asli. Fragmen-fragmen ini dibawa ke permukaan sel dalam jumlah besar, dan terjadi aktivasi yang kuat sistem kekebalan tubuh tubuh. Jelas bahwa peningkatan sifat antigenik (dengan latar belakang tidak adanya efek toksik), sebagai akibat dari pengobatan lisosom, akan secara signifikan mempercepat proses pengembangan respon imun protektif terhadap mikroorganisme ini. Proses pembelahan antigen menjadi fragmen peptida oleh lisosom disebut pengolahan antigen. Perlu dicatat bahwa kompleks ER dan Golgi terlibat langsung dalam fenomena ini.
Dan akhirnya, masuk Akhir-akhir ini Pertanyaan tentang hubungan antara lisosom dan mikroorganisme yang difagositosis oleh sel dipertimbangkan secara luas. Seperti yang kami nyatakan sebelumnya, penggabungan fagosom dan lisosom menyebabkan pencernaan mikroorganisme di fagolisosom. Ini adalah hasil yang paling menguntungkan. Namun, opsi hubungan lain juga dimungkinkan. Jadi, beberapa mikroorganisme patogen (penyebab penyakit), ketika menembus sel di dalam fagosom, melepaskan zat yang menghalangi fusi lisosom dengan fagosom. Hal ini memungkinkan mereka untuk bertahan hidup di fagosom. Namun, umur sel (fagosit) dengan mikroorganisme yang diserap pendek; mereka hancur, melepaskan fagosom dengan mikroba ke dalam darah. Mikroorganisme yang dilepaskan ke dalam aliran darah dapat kembali memicu kekambuhan (kembalinya) penyakit. Pilihan lain juga dimungkinkan, ketika bagian dari fagosit yang hancur, termasuk fagosom dengan mikroba, diserap kembali oleh fagosit lain, sekali lagi tetap dalam keadaan hidup dan dalam sel baru. Siklus ini cukup dapat diulang lama. Kasus tifus digambarkan pada seorang pasien lanjut usia yang, sebagai prajurit muda Tentara Merah, menderita tifus saat bertempur di Pasukan Kavaleri Pertama. Setelah lebih dari lima puluh tahun, tidak hanya gejala penyakitnya yang kambuh - bahkan penglihatan delusi pun mengembalikan lelaki tua itu ke zamannya. perang sipil. Soalnya patogen tifus punya kemampuan menghalangi proses bergabungnya fagosom dan lisosom.
Fungsi lisosom:
Pencernaan (mencerna bagian sitoplasma dan mikroorganisme, mensuplai senyawa organik dasar untuk kebutuhan sel),
daur ulang (membersihkan sitoplasma dari bagian yang membusuk),
berpartisipasi dalam pengangkatan sel dan organ yang mati,
· pelindung (pencernaan mikroorganisme, partisipasi dalam reaksi kekebalan tubuh).
Ribosom.
Ini adalah alat sintesis protein di dalam sel. Ribosom terdiri dari dua subunit - besar dan kecil. Subunit memiliki konfigurasi yang kompleks (lihat Gambar 14) dan terdiri dari protein dan RNA ribosom (rRNA). RNA ribosom berfungsi sebagai semacam perancah tempat melekatnya molekul protein.
Pembentukan ribosom terjadi di nukleolus inti sel (proses ini akan dibahas di bawah). Subunit besar dan kecil yang terbentuk keluar melalui pori-pori inti menuju sitoplasma.
Dalam sitoplasma, ribosom berada dalam keadaan terdisosiasi atau tersebar ribosom yang terdisosiasi. Dalam keadaan ini, mereka tidak dapat menempel pada membran. Ini bukan kondisi kerja ribosom. Dalam keadaan kerjanya, ribosom adalah organel yang terdiri dari dua subunit yang menempel satu sama lain, di antaranya lewat untaian mRNA. Ribosom seperti itu dapat “mengambang” dengan bebas di sitosol; ribosom bebas, atau menempel pada berbagai membran,
A B C D
Beras. 14. Bentuk alami subunit ribosom kecil (A) dan besar (B). Ribosom utuh (B). Representasi skema ribosom (D)
misalnya ke membran EPS. Pada membran, ribosom paling sering terletak tidak sendirian, tetapi dalam satu kesatuan. Jumlah ribosom dalam ansambel mungkin berbeda, tetapi semuanya dihubungkan oleh satu untai mRNA. Hal ini membuat ribosom bekerja sangat efisien. Sementara ribosom berikutnya menyelesaikan sintesis protein dan meninggalkan mRNA, ribosom lain melanjutkan sintesis ini, berada di tempat berbeda dalam molekul RNA. Sebuah ansambel ribosom tersebut 
ditelepon polisom(Gbr. 15).
Akhir sintesis protein Awal sintesis protein
Beras. 15. Skema sintesis protein oleh polisom.
Pada gambar, polisom terdiri dari lima ribosom berbeda.
Biasanya, protein untuk ekspor disintesis pada membran RE kasar, dan di hialoplasma - untuk kebutuhan sel. Jika, selama suatu penyakit, pelepasan ribosom dari membran dan transisinya ke hialoplasma terdeteksi, maka ini dapat dianggap sebagai reaksi protektif - di satu sisi, sel mengurangi ekspor protein dan meningkatkan sintesis protein untuk kebutuhan internal. Di sisi lain, pelepasan ribosom seperti itu menunjukkan kekurangan energi sel yang akan datang, karena perlekatan dan retensi ribosom pada membran memerlukan pengeluaran energi, yang pemasok utamanya ke dalam sel adalah ATP. Kurangnya ATP secara alami tidak hanya menyebabkan terlepasnya ribosom dari membran, tetapi juga ketidakmampuan ribosom bebas untuk menempel pada membran. Hal ini menyebabkan tersingkirnya generator protein yang efektif, yaitu RE kasar, dari perekonomian molekuler sel. Dipercaya bahwa kekurangan energi adalah gangguan serius pada metabolisme sel, paling sering dikaitkan dengan gangguan aktivitas proses yang bergantung pada energi (misalnya, di mitokondria).
Ada tiga lokasi berbeda di ribosom tempat RNA berikatan—satu untuk messenger RNA (mRNA, atau mRNA), dan dua untuk RNA transfer. Yang pertama terletak di persimpangan subunit besar dan kecil. Dari dua bagian terakhir, satu bagian menampung molekul tRNA dan membentuk ikatan antar asam amino (ikatan peptida), itulah sebabnya disebut pusat P. Itu terletak di subunit kecil. Dan yang kedua berfungsi untuk menampung molekul tRNA yang baru tiba yang sarat dengan asam amino. Ini disebut pusat-A.
Perlu ditekankan bahwa selama sintesis protein, beberapa antibiotik dapat menghalangi proses ini (kami akan membahasnya lebih detail saat kami menjelaskan terjemahannya).
Mitokondria.
Mereka disebut “stasiun energi sel”. Pada eukariota, sejumlah besar elektron dan proton terbentuk selama proses glikolisis, siklus Krebs, dan reaksi biokimia lainnya. Beberapa di antaranya berpartisipasi dalam berbagai reaksi biokimia, sebagian lagi terakumulasi dalam senyawa khusus. Ada beberapa di antaranya. Yang paling penting adalah NADH dan NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide dan nicotinamide adenine dinucleotide phosphate). Senyawa berupa NAD dan NADP ini bersifat akseptor - semacam “perangkap” elektron dan proton. Setelah menambahkan elektron dan proton ke dalamnya, mereka berubah menjadi NADH dan NADPH dan sudah menjadi donor partikel elementer. "Menangkap" mereka secara maksimal berbagai bagian sel, mereka mengangkut partikel ke dalamnya berbagai departemen sitoplasma dan, menyumbangkannya untuk kebutuhan reaksi biokimia, memastikan kelancaran metabolisme. Senyawa yang sama ini memasok elektron dan proton ke mitokondria dari sitoplasma dan dari matriks mitokondria, tempat generator partikel elementer yang kuat berada - siklus Krebs. NADH dan NADPH, diintegrasikan ke dalam rantai transpor elektron (lihat di bawah), mentransfer partikel ke sintesis ATP. Energi diambil dari ATP untuk semua proses yang terjadi di dalam sel yang membutuhkan energi.
Mitokondria memiliki dua membran tipe mosaik cair. Diantaranya terdapat ruang antar membran. Membran bagian dalam memiliki lipatan - krista (Gbr. 16). Permukaan bagian dalam krista dihiasi dengan badan berbentuk jamur yang memiliki tangkai dan kepala.
Sintesis ATP terjadi di tubuh jamur. Di bagian paling tebal membran bagian dalam mitokondria terdapat kompleks enzim yang mentransfer elektron dari NADH 2 ke oksigen. Kompleks ini disebut rantai pernafasan atau rantai penularan
Ribosom
A B C
 |
|||||||||
DNA melingkar
Beras. 16. Mitokondria:
A – Skema umum organisasi mitokondria. B – luas krista dengan badan jamur:
1 – membran luar mitokondria; 2 – matriks antar membran; 3 – membran dalam; 4 – matriks; 5 – kristal; 6 – tubuh berbentuk jamur.
hidung elektron. Karena gerakan eh Sintesis ATP terjadi melalui kompleks elektron ini. ATP adalah pemasok energi utama untuk semua proses seluler. Mitokondria merupakan konsumen utama oksigen dalam tubuh. Oleh karena itu, mitokondria adalah yang pertama bereaksi terhadap kekurangan oksigen. Reaksi ini jelas - kekurangan oksigen (hipoksia) menyebabkan pembengkakan mitokondria, selanjutnya sel-sel rusak dan mati.
Berbagai jenis Sel eukariotik berbeda satu sama lain baik dalam jumlah dan bentuk mitokondria, serta jumlah krista. Kandungan organel dalam suatu sel berkisar antara 500 hingga 2000, tergantung kebutuhan energi. Sel-sel epitel usus yang bekerja secara aktif mengandung banyak mitokondria, dan dalam sperma mereka membentuk jaringan yang membungkus flagel, memberinya energi untuk bergerak. Pada jaringan dengan proses oksidatif tingkat tinggi, misalnya pada otot jantung, jumlah krista jauh lebih banyak dibandingkan pada sel biasa. Di mitokondria otot jantung jumlahnya 3 kali lebih banyak dibandingkan di mitokondria hati.
Kehidupan mitokondria diukur dalam hari (5 – 20 hari dalam sel yang berbeda). Mitokondria yang usang mati, terpecah menjadi fragmen dan digunakan oleh lisosom. Sebaliknya, yang baru terbentuk, yang muncul sebagai akibat pembelahan mitokondria yang ada.
Biasanya, matriks mitokondria mengandung 2-10 molekul DNA. Ini adalah struktur cincin yang mengkode protein mitokondria. Mitokondria mengandung seluruh alat sintesis protein (ribosom, mRNA, tRNA, asam amino, enzim transkripsi dan translasi). Oleh karena itu, proses replikasi, transkripsi, dan translasi dilakukan di mitokondria, dan pematangan—pemrosesan—mRNA terjadi. Berdasarkan hal tersebut, mitokondria merupakan unit semi otonom.
Poin penting dalam aktivitas mitokondria adalah sintesis hormon steroid dan beberapa asam amino (glutamat). Mitokondria yang usang dapat melakukan fungsi penyimpanan - mengakumulasi produk ekskresi atau menumpuk zat berbahaya, terjebak di dalam sangkar. Jelas bahwa dalam kasus ini mitokondria berhenti menjalankan fungsi utamanya.
Fungsi mitokondria:
akumulasi energi dalam bentuk ATP,
· menyetor,
· sintetik (sintesis protein, hormon, asam amino).
