Rumah Kebersihan Komposisi kompleks Golgi. Struktur sel

Kebersihan

Komposisi kompleks Golgi. Struktur sel

Bagian sel hidup ini dinamai ilmuwan terkenal dari Italia yang terlibat dalam penelitian dan penemuan. Kompleksnya bisa bermacam-macam bentuk dan mencakup beberapa rongga yang terletak di membran. Tujuan utamanya adalah pembentukan lisosom dan sintesis berbagai zat, mengarahkannya ke retikulum endoplasma.

Struktur peralatan

Bagian sel ini disebut juga kompleks Golgi, yang merupakan organel eukariotik bermembran tunggal. Kompleks ini bertanggung jawab atas berfungsinya dan penciptaan lisosom baru di dalam sel, serta pelestarian banyak zat penting yang keluar dari sel manusia atau hewan.

Dalam struktur atau desainnya, badan Golgi menyerupai kantung-kantung kecil, dalam pengobatan disebut juga tangki, yang terdiri dari vesikel dengan berbagai bentuk dan seluruh sistem tabung sel. Kantung alat tersebut tergolong polar, karena pada salah satu kutub terdapat gelembung-gelembung berisi zat khusus yang terbuka pada zona pembentukan (EPS), dan pada bagian kutub yang lain terbentuk gelembung-gelembung yang terpisah pada zona pematangan. Kompleks sel Golgi terlokalisasi di dekat nukleus itu sendiri dan kemudian didistribusikan ke seluruh eukariota. Pada saat yang sama, struktur dan struktur peralatannya berbeda, semuanya tergantung pada organisme di mana ia berada.

Misalnya, jika kita berbicara tentang sel tumbuhan, maka mereka mengeluarkan diktiosom - ini adalah unit struktural. Cangkang perangkat ini dibuat oleh EPS granular yang berdekatan dengannya. Selama periode pembelahan sel, kompleks terpecah menjadi struktur tunggal, mereka menyebar secara kacau dan masuk ke sel anak.

Karakteristik

Properti utama perangkat ini adalah:

Fungsi apa yang dilakukan kompleks tersebut?

Peran kompleks ini menarik dan beragam dengan caranya masing-masing. Ahli biologi memasukkan fungsi-fungsi berikut ini:

komponen sekretori diurutkan dan diakumulasikan ke jumlah yang diperlukan, setelah itu perangkat mengeluarkannya
pembentukan lisosom baru
akumulasi molekul lipid dan pengembangan lipoprotein
modifikasi pasca-translasi berbagai protein yang diperlukan untuk fungsi sel
sintesis polisakarida untuk pengembangan gusi, glikoprotein, lendir, lilin dan zat matriks yang bertanggung jawab atas struktur dinding sel tumbuhan, hewan atau manusia
berperan aktif dalam pembentukan akrosom
bertanggung jawab untuk pembentukan vakuola kontraktil paling sederhana
setelah pembelahan inti terjadi, pelat sel terbentuk

Ini bukan penjelasan tentang semua fungsi yang menjadi tanggung jawab kompleks Golgi. Hingga saat ini, penelitian jangka panjang telah mengungkapkan keunggulan baru dan fungsi kompleks Golgi yang kurang signifikan, saat ini fungsi transpor peralatan dan sintesis protein sedang dipelajari dengan cermat.

Apa itu lisosom dan fungsinya?

Karena badan Golgi adalah sumber utama pembentukan lisosom, Anda harus memperhatikan apa itu lisosom dan bagaimana fungsinya.

Lisosom adalah elemen sel yang sangat kecil, diameternya kira-kira satu mikrometer. Lisosom memiliki tiga lapisan membran pada permukaannya, di dalamnya terdapat banyak enzim berbeda. Enzim-enzim dalam tubuh ini bertanggung jawab atas pemecahan vital elemen penting. Setiap sel mengandung hingga sepuluh lisosom, dan sel baru sudah terbentuk berkat alat Golgi.

Untuk mempelajari perkembangan sel, pertama-tama kita perlu mengidentifikasi lisosom dan menguji responsnya terhadap fosfatase.

Fungsi lisosom:

Autophagy adalah proses di mana seluruh sel, beberapa komponen dan subtipenya dipecah secara perlahan. Ini termasuk: pankreas, terutama pada saat itu masa remaja, lisis hati jika terjadi keracunan.
Sistem ekskresi. Lisosom bertanggung jawab untuk mengeluarkan makanan yang tidak tercerna dari sel.
Dari luar saluran pencernaan. Lisosom dan endosom bergabung dengan vesikel tipe fagositik dan dengan demikian membentuk vakuola pencernaan, menghasilkan pencernaan intraseluler.
Mustahil untuk tidak menyebutkan heterofasia. Dia bertanggung jawab atas virus dan lainnya bahan organik, yang jatuh dengan sendirinya cara yang berbeda di dalam sel.

Struktur yang sekarang dikenal sebagai kompleks atau Aparat Golgi (AG) pertama kali ditemukan pada tahun 1898 oleh ilmuwan Italia Camillo Golgi

Struktur kompleks Golgi dapat dipelajari secara rinci jauh kemudian dengan menggunakan mikroskop elektron.

AG adalah tumpukan “wadah” pipih dengan tepi melebar. Terkait dengan mereka adalah sistem vesikel membran tunggal kecil (vesikel Golgi). Setiap tumpukan biasanya terdiri dari 4-6 “tangki”, merupakan unit struktural dan fungsional dari aparatus Golgi dan disebut diktiosom. Jumlah diktiosom dalam sel berkisar antara satu hingga beberapa ratus.

Aparat Golgi biasanya terletak di dekatnya inti sel, dekat UGD (dalam sel hewan, sering kali di dekat pusat sel).

Kompleks Golgi

Di sebelah kiri - di dalam sel, di antara organel lainnya.

Di sebelah kanan adalah kompleks Golgi dengan vesikel membran yang terpisah darinya.

Semua zat disintesis di Membran EPS ditransfer ke Kompleks Golgi V vesikel membran, yang muncul dari UGD dan kemudian bergabung dengan kompleks Golgi. Zat organik yang diperoleh dari EPS mengalami transformasi biokimia lebih lanjut, terakumulasi, dan dikemas menjadi vesikel membran dan dikirim ke tempat-tempat di sel di mana mereka dibutuhkan. Mereka berpartisipasi dalam penyelesaiannya membran sel atau menonjol ( disekresikan) dari sel.

Fungsi aparat Golgi:

1 Partisipasi dalam akumulasi produk yang disintesis dalam retikulum endoplasma, dalam restrukturisasi dan pematangan kimianya. Di dalam tangki kompleks Golgi, polisakarida disintesis dan dikomplekskan dengan molekul protein.

2) Sekretori - pembentukan produk sekretori jadi yang dikeluarkan di luar sel melalui eksositosis.

3) Pembaruan membran sel, termasuk area plasmalemma, serta penggantian cacat plasmalemma dalam prosesnya aktivitas sekretori sel.

4) Tempat terbentuknya lisosom.

5) Transportasi zat

Lisosom

Lisosom ditemukan pada tahun 1949 oleh C. de Duve ( Penghargaan Nobel untuk tahun 1974).

Lisosom- organel bermembran tunggal. Mereka adalah gelembung kecil (diameter 0,2 hingga 0,8 mikron) yang mengandung serangkaian enzim hidrolitik - hidrolase. Lisosom dapat berisi 20 hingga 60 berbagai jenis enzim hidrolitik (proteinase, nuklease, glukosidase, fosfatase, lipase, dll.) yang memecah berbagai biopolimer. Penguraian zat dengan bantuan enzim disebut lisis (lisis-pembusukan).

Enzim lisosom disintesis pada RE kasar dan berpindah ke alat Golgi, di mana enzim tersebut dimodifikasi dan dikemas menjadi vesikel membran, yang, setelah dipisahkan dari alat Golgi, menjadi lisosom itu sendiri. (Lisosom kadang-kadang disebut "perut" sel)

Lisosom - vesikel membran yang mengandung enzim hidrolitik

Fungsi lisosom:

1. Pemecahan zat yang diserap akibat fagositosis dan pinositosis. Biopolimer dipecah menjadi monomer, yang masuk ke dalam sel dan digunakan untuk kebutuhannya. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk mensintesis zat organik baru atau dapat dipecah lebih lanjut untuk menghasilkan energi.

2. Memusnahkan organel-organel yang tua, rusak, dan berlebihan. Penghancuran organel juga dapat terjadi selama kelaparan sel.

3. Melakukan autolisis (penghancuran diri) sel (pencairan jaringan pada daerah inflamasi, penghancuran sel tulang rawan dalam proses pembentukannya jaringan tulang dan sebagainya.).

Autolisis - Ini penghancuran diri sel akibat pelepasan isinya lisosom di dalam sel. Karena itu, lisosom disebut dengan bercanda "instrumen bunuh diri". Autolisis adalah fenomena normal Ontogenesis, dapat menyebar baik ke sel individu maupun ke seluruh jaringan atau organ, seperti yang terjadi ketika ekor kecebong diserap selama metamorfosis, yaitu ketika kecebong berubah menjadi katak.

Retikulum endoplasma, Badan Golgi dan lisosommembentuk vakuolar tunggal sistem sel, elemen individu yang dapat berubah menjadi satu sama lain selama restrukturisasi dan perubahan fungsi membran.

Mitokondria

Struktur mitokondria:
1 - membran luar;
2 - membran bagian dalam; 3 - matriks; 4 - krista; 5 - sistem multienzim; 6 - DNA melingkar.

Mitokondria dapat berbentuk batang, bulat, spiral, berbentuk cangkir, atau bercabang. Panjang mitokondria berkisar antara 1,5 hingga 10 mikron, diameter - dari 0,25 hingga 1,00 mikron. Jumlah mitokondria dalam suatu sel dapat mencapai beberapa ribu dan bergantung pada aktivitas metabolisme sel tersebut.

Mitokondria terbatas dua membran . Membran luar mitokondria halus, bagian dalamnya membentuk banyak lipatan - Krista. Cristae meningkatkan luas permukaan membran bagian dalam. Jumlah krista pada mitokondria dapat berbeda-beda tergantung kebutuhan energi sel. Di membran bagian dalam inilah banyak kompleks enzim yang terlibat dalam sintesis adenosin trifosfat (ATP) terkonsentrasi. Di sini energi ikatan kimia diubah menjadi ikatan ATP yang kaya energi (makroergik). . Di samping itu, pemecahannya terjadi di mitokondria asam lemak dan karbohidrat dengan pelepasan energi, yang terakumulasi dan digunakan untuk proses pertumbuhan dan sintesis.Lingkungan internal organel ini disebut matriks. Ini berisi DNA dan RNA melingkar, ribosom kecil. Menariknya, mitokondria adalah organel semi-otonom, karena bergantung pada fungsi sel, namun pada saat yang sama dapat mempertahankan kemandirian tertentu. Dengan demikian, mereka dapat mensintesis protein dan enzimnya sendiri, serta bereproduksi secara mandiri (mitokondria mengandung rantai DNA sendiri, yang mengandung hingga 2% DNA sel itu sendiri).

Fungsi mitokondria:

1. Konversi energi ikatan kimia menjadi ikatan makroergik ATP (mitokondria adalah “stasiun energi” sel).

2. Berpartisipasi dalam proses respirasi sel - pemecahan oksigen zat organik.

Ribosom

Struktur ribosom:
1 - subunit besar; 2 - subunit kecil.

Ribosom - organel non-membran, diameter sekitar 20 nm. Ribosom terdiri dari dua fragmen - subunit besar dan kecil. Komposisi kimia ribosom - protein dan rRNA. Molekul rRNA membentuk 50–63% massa ribosom dan membentuk kerangka strukturalnya.

Selama biosintesis protein, ribosom dapat "bekerja" secara individu atau bergabung menjadi kompleks - poliribosom (polisom). Dalam kompleks seperti itu, mereka dihubungkan satu sama lain oleh satu molekul mRNA.

Subunit ribosom terbentuk di nukleolus. Setelah melewati pori-pori pada selubung inti, ribosom memasuki membran retikulum endoplasma (ER).

Fungsi ribosom: perakitan rantai polipeptida (sintesis molekul protein dari asam amino).

Sitoskeleton

Sitoskeleton seluler terbentuk mikrotubulus Dan mikrofilamen .

Mikrotubulus adalah formasi silinder dengan diameter 24 nm. Panjangnya 100 µm-1 mm. Komponen utamanya adalah protein yang disebut tubulin. Ia tidak mampu berkontraksi dan dapat dihancurkan oleh colchicine.

Mikrotubulus terletak di hialoplasma dan melakukan hal berikut fungsi:

· membuat kerangka sel yang elastis namun tahan lama, yang memungkinkannya mempertahankan bentuknya;

· ikut serta dalam proses pembagian kromosom sel (membentuk gelendong);

· memberikan pergerakan organel;

Mikrofilamen- benang yang ditempatkan di bawah membran plasma dan terdiri dari protein aktin atau miosin. Mereka dapat berkontraksi, mengakibatkan pergerakan sitoplasma atau penonjolan membran sel. Selain itu, komponen-komponen ini berperan dalam pembentukan penyempitan selama pembelahan sel.

Pusat sel

Pusat seluler adalah organel yang terdiri dari 2 butiran kecil - sentriol dan bola bercahaya di sekitarnya - sentrosfer. Sentriol adalah benda silinder dengan panjang 0,3-0,5 µm dan diameter sekitar 0,15 µm. Dinding silinder terdiri dari 9 tabung sejajar. Sentriol disusun berpasangan tegak lurus satu sama lain. Peran aktif pusat sel terungkap selama pembelahan sel. Sebelum pembelahan sel, sentriol menyimpang ke kutub yang berlawanan, dan sentriol anak muncul di dekat masing-masing sentriol. Mereka membentuk spindel fisi, yang berkontribusi terhadap distribusi seragam materi genetik antar sel anak.

Sentriol adalah organel sitoplasma yang dapat mereplikasi diri; mereka muncul sebagai hasil duplikasi sentriol yang ada.

Fungsi:

1. Memastikan divergensi kromosom yang seragam ke kutub sel selama mitosis atau meiosis.

2. Pusat organisasi sitoskeletal.

Organoid gerakan

Tidak terdapat di semua sel

Organel geraknya antara lain silia dan flagela. Ini adalah pertumbuhan mini dalam bentuk rambut. Flagelnya mengandung 20 mikrotubulus. Basisnya terletak di sitoplasma dan disebut badan basal. Panjang flagelnya 100 mikron atau lebih. Flagela yang ukurannya hanya 10-20 mikron disebut bulu mata . Ketika mikrotubulus meluncur, silia dan flagela dapat bergetar, menyebabkan sel itu sendiri bergerak. Sitoplasma mungkin mengandung fibril kontraktil yang disebut miofibril. Miofibril biasanya terletak di miosit – sel jaringan otot, serta di sel jantung. Mereka terdiri dari serat yang lebih kecil (protofibril).

Pada hewan dan manusia bulu mata mereka menutupi saluran udara Maskapai penerbangan dan membantu menghilangkan partikel padat kecil, seperti debu. Selain itu, ada juga pseudopoda yang memberikan pergerakan amoeboid dan merupakan elemen dari banyak sel uniseluler dan hewan (misalnya leukosit).

Fungsi:

Spesifik

Inti. Kromosom

Struktur dan fungsi inti

Biasanya, sel eukariotik memilikinya inti, tetapi ada sel berinti dua (ciliata) dan sel berinti banyak (opaline). Beberapa sel yang sangat terspesialisasi kehilangan nukleusnya untuk kedua kalinya (eritrosit mamalia, saluran saringan angiospermae).

Bentuk inti bulat, ellipsoidal, lebih jarang berbentuk lobus, berbentuk kacang, dll. Diameter inti biasanya berkisar antara 3 hingga 10 mikron.

Struktur inti:
1 - membran luar; 2 - membran bagian dalam; 3 - pori-pori; 4 - nukleolus; 5 - heterokromatin; 6 - eukromatin.

Inti dipisahkan dari sitoplasma oleh dua membran (masing-masing memiliki struktur khas). Di antara membran terdapat celah sempit yang berisi zat semi cair. Di beberapa tempat, membran menyatu satu sama lain, membentuk pori-pori tempat terjadi pertukaran zat antara nukleus dan sitoplasma. Membran inti luar pada sisi yang menghadap sitoplasma ditutupi dengan ribosom, sehingga membuatnya kasar; membran dalam halus. Membran inti adalah bagian dari sistem membran sel: pertumbuhan membran inti luar terhubung ke saluran retikulum endoplasma, membentuk sistem terpadu saluran komunikasi.

Karyoplasma (sari inti, nukleoplasma)- isi internal kernel, dimana mereka berada kromatin dan satu atau lebih nukleolus. Jus nuklir mengandung berbagai macam protein (termasuk enzim nuklir), nukleotida bebas.

Nukleolus Ini adalah benda bulat dan padat yang direndam dalam cairan nuklir. Jumlah nukleolus bergantung pada keadaan fungsional inti dan bervariasi dari 1 hingga 7 atau lebih. Nukleolus hanya ditemukan pada inti yang tidak membelah; mereka menghilang selama mitosis. Nukleolus terbentuk pada bagian kromosom tertentu yang membawa informasi tentang struktur rRNA. Daerah seperti ini disebut pengatur nukleolar dan mengandung banyak salinan gen yang mengkode rRNA. Subunit ribosom terbentuk dari rRNA dan protein yang berasal dari sitoplasma. Jadi, nukleolus adalah kumpulan rRNA dan subunit ribosom pada berbagai tahap pembentukannya.

Kromatin- struktur nukleoprotein internal nukleus, diwarnai dengan pewarna tertentu dan bentuknya berbeda dari nukleolus. Kromatin berbentuk gumpalan, butiran dan benang. Komposisi kimia kromatin: 1) DNA (30–45%), 2) protein histon (30–50%), 3) protein non-histon (4–33%), oleh karena itu, kromatin adalah kompleks deoksiribonukleoprotein (DNP). Tergantung pada keadaan fungsional kromatin, ada: heterokromatin Dan eukromatin .

Eukromatin- aktif secara genetik, heterokromatin - area kromatin yang tidak aktif secara genetik. Euchromatin tidak dapat dibedakan di bawah mikroskop cahaya, pewarnaannya lemah dan mewakili bagian kromatin yang terdekondensasi (despiralized, untwisted). Heterokromatin di bawah mikroskop cahaya tampak seperti gumpalan atau butiran, sangat ternoda dan mewakili area kromatin yang terkondensasi (berspiral, padat). Kromatin merupakan wujud keberadaan materi genetik pada sel interfase. Selama pembelahan sel (mitosis, meiosis), kromatin diubah menjadi kromosom.

Fungsi kernel:

1. Penyimpanan informasi herediter dan transmisinya ke sel anak selama pembelahan.

2. Pengendalian proses biosintesis protein.

3. Pengaturan proses pembelahan sel dan perkembangan tubuh.

4. Tempat terbentuknya subunit ribosom.

Kromosom

Kromosom- ini adalah struktur sitologi berbentuk batang yang mewakili kromatin terkondensasi dan muncul di sel selama mitosis atau meiosis. Kromosom dan kromatin - berbagai bentuk organisasi spasial kompleks deoksiribonukleoprotein, sesuai fase yang berbeda lingkaran kehidupan sel. Komposisi kimia kromosom sama dengan kromatin: 1) DNA (30–45%), 2) protein histon (30–50%), 3) protein non-histon (4–33%).

Dasar dari sebuah kromosom adalah satu molekul DNA beruntai ganda yang berkesinambungan; Panjang DNA satu kromosom bisa mencapai beberapa sentimeter. Jelaslah bahwa molekul dengan panjang seperti itu tidak dapat ditempatkan dalam bentuk memanjang di dalam sel, tetapi mengalami pelipatan, memperoleh struktur tiga dimensi tertentu, atau konformasi.

Saat ini diterima model nukleosom organisasi kromatin eukariotik.

Selama proses konversi kromatin menjadi kromosom, heliks, superkoil, loop, dan superloop terbentuk. Oleh karena itu, proses pembentukan kromosom yang terjadi pada profase mitosis atau profase 1 meiosis lebih baik disebut bukan spiralisasi, melainkan kondensasi kromosom.

Kromosom: 1 - metasentrik; 2 - submetasentrik; 3, 4 - akrosentrik.

Struktur kromosom: 5 - sentromer; 6 - penyempitan sekunder; 7 - satelit; 8 - kromatid; 9 - telomer.

Kromosom metafase(kromosom dipelajari dalam metafase mitosis) terdiri dari dua kromatid. Setiap kromosom memilikinya penyempitan primer (sentromer)(5), yang membagi kromosom menjadi lengan. Beberapa kromosom memilikinya penyempitan sekunder(6) dan satelit(7). Satelit - bagian lengan pendek yang dipisahkan oleh penyempitan sekunder. Kromosom yang mempunyai satelit disebut satelit(3). Ujung-ujung kromosom disebut telomer(9). Tergantung pada posisi sentromernya, ada: a) metasentrik(bahu sama) (1), b) submetasentrik(bahu tidak seimbang sedang) (2), c) akrosentris(sangat tidak setara) kromosom (3, 4).

Sel somatik berisi diploid(ganda - 2n) kumpulan kromosom, sel kelamin - haploid(tunggal - n). Kumpulan cacing gelang diploid adalah 2, lalat buah - 8, simpanse - 48, udang karang- 196. Kromosom dari himpunan diploid dibagi menjadi berpasangan; kromosom dari satu pasangan mempunyai struktur, ukuran, kumpulan gen yang sama dan disebut homolog.

Fungsi kromosom: 1) penyimpanan informasi turun-temurun,

2) perpindahan materi genetik dari sel induk ke sel anak.

1. Kelompok organel manakah yang termasuk lisosom, retikulum endoplasma, dan aparatus Golgi?

Membran tunggal, membran ganda, non-membran.

Lisosom, retikulum endoplasma, dan aparatus Golgi merupakan organel bermembran tunggal.

2. Bagaimana struktur dan fungsi retikulum endoplasma? Apa perbedaan XPS kasar dengan XPS halus?

Retikulum endoplasma (ER) adalah sistem saluran dan rongga yang dikelilingi oleh membran dan menembus hialoplasma sel. Membran retikulum endoplasma memiliki struktur yang mirip dengan plasmalemma. RE dapat menempati hingga 50% volume sel, saluran dan rongganya tidak terputus di mana pun dan tidak terbuka ke dalam hialoplasma.

Ada EPS yang kasar dan halus. Membran RE kasar mengandung banyak ribosom, sedangkan membran RE halus tidak mengandung ribosom. Pada ribosom RE kasar, protein disintesis yang diangkut ke luar sel, serta protein membran. Pada permukaan RE halus terjadi sintesis lipid, oligo- dan polisakarida. Selain itu, ion Ca 2+ terakumulasi di RE halus - pengatur penting fungsi sel dan tubuh secara keseluruhan. RE halus sel hati melakukan proses pemecahan dan netralisasi zat beracun.

RE kasar berkembang lebih baik di sel yang mensintesis protein dalam jumlah besar (misalnya, di dalam sel kelenjar ludah dan pankreas, yang mensintesis enzim pencernaan; di sel pankreas dan kelenjar pituitari, yang menghasilkan hormon protein). RE halus berkembang dengan baik dalam sel yang mensintesis, misalnya polisakarida dan lipid (sel adrenal dan gonad yang menghasilkan hormon steroid; sel hati yang mensintesis glikogen, dll.).

Zat yang terbentuk pada membran EPS terakumulasi di dalam rongga jaringan dan diubah. Misalnya, protein memperoleh karakteristik struktur sekunder, tersier, atau kuaternernya. Zat tersebut kemudian dibungkus dalam vesikel membran dan diangkut ke kompleks Golgi.

3. Bagaimana cara kerja kompleks Golgi? Fungsi apa yang dijalankannya?

Kompleks Golgi adalah sistem struktur membran intraseluler: tangki dan vesikel tempat zat yang disintesis pada membran RE terakumulasi dan dimodifikasi.

Zat dikirim ke kompleks Golgi dalam vesikel membran, yang terlepas dari RE dan menempel pada sisterna kompleks Golgi. Di sini zat-zat tersebut mengalami berbagai transformasi biokimia, kemudian dikemas kembali menjadi vesikel membran dan sebagian besar diangkut ke plasmalemma. Membran vesikel menyatu dengan membran sitoplasma, dan isinya dikeluarkan ke luar sel. Di kompleks Golgi sel tumbuhan polisakarida dinding sel disintesis. Yang lainnya fungsi penting Kompleks Golgi – pembentukan lisosom.

4. Kompleks Golgi terbesar (hingga 10 mikron) ditemukan di sel kelenjar endokrin. Menurut Anda apa alasannya?

Fungsi utama sel kelenjar endokrin adalah sekresi hormon. Sintesis hormon terjadi pada membran RE, dan akumulasi, transformasi, dan ekskresi zat-zat ini dilakukan oleh kompleks Golgi. Oleh karena itu, kompleks Golgi sangat berkembang di sel kelenjar endokrin.

5. Apa persamaan struktur dan fungsi retikulum endoplasma dan kompleks Golgi? Apa bedanya?

Kesamaan:

● Merupakan kompleks struktur membran intraseluler yang dibatasi oleh membran tunggal dari hialoplasma (yaitu organel bermembran tunggal).

● Mampu memisahkan vesikel membran yang mengandung berbagai zat organik. Bersama-sama mereka membentuk satu sistem yang memastikan sintesis zat, modifikasi dan pembuangannya dari sel (menyediakan “ekspor”).

● Perkembangan terbaiknya adalah pada sel-sel yang berspesialisasi dalam sekresi zat aktif biologis.

Perbedaan:

● Komponen membran utama retikulum endoplasma adalah saluran dan rongga, dan kompleks Golgi berupa tangki pipih dan vesikel kecil.

● ER berspesialisasi dalam sintesis zat, dan kompleks Golgi berspesialisasi dalam akumulasi, modifikasi, dan pembuangan dari sel.

Dan (atau) fitur penting lainnya.

6. Apa itu lisosom? Bagaimana mereka terbentuk? Fungsi apa yang mereka lakukan?

Lisosom adalah vesikel membran kecil yang terlepas dari tangki aparatus Golgi dan mengandung seperangkat enzim pencernaan yang mampu memecah berbagai zat (protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dll) menjadi senyawa yang lebih sederhana.

Partikel makanan yang masuk ke dalam sel dari luar dikemas dalam vesikel fagositik. Lisosom bergabung dengan vesikel ini - ini adalah bagaimana lisosom sekunder terbentuk, di mana, di bawah aksi enzim, nutrisi dipecah menjadi monomer. Yang terakhir memasuki hialoplasma melalui difusi, dan residu yang tidak tercerna dikeluarkan ke luar sel melalui eksositosis.

Selain mencerna zat yang masuk ke dalam sel dari luar, lisosom juga ikut berperan dalam pemecahannya komponen internal sel (molekul dan seluruh organel) yang rusak atau kadaluwarsa. Proses ini disebut autophagy. Selain itu, di bawah pengaruh enzim lisosom, pencernaan sendiri sel-sel dan jaringan-jaringan tua yang kehilangan aktivitas fungsionalnya atau rusak dapat terjadi.

7*. Jelaskan mengapa enzim yang terdapat pada lisosom tidak memecah membrannya sendiri. Apa akibat pecahnya membran lisosom terhadap sel?

Komponen struktural membran lisosom berikatan kovalen dengan sejumlah besar oligosakarida (sangat terglikosilasi). Hal ini mencegah enzim lisosom berinteraksi dengan protein membran dan lipid, mis. "mencerna" membran.

Akibat pecahnya membran lisosom enzim pencernaan memasuki hialoplasma, yang dapat menyebabkan pembelahan komponen struktural sel dan bahkan autolisis - pencernaan sel sendiri. Namun enzim lisosom bekerja pada lingkungan asam (pH di dalam lisosom adalah 4,5 - 5,0), namun jika lingkungan mendekati netral yang merupakan ciri khas hialoplasma (pH = 7,0 - 7,3), aktivitasnya menurun tajam. Ini adalah salah satu mekanisme untuk melindungi sel dari pencernaan sendiri jika terjadi pecahnya membran lisosom secara spontan.

8*. Telah ditetapkan bahwa oligo- atau polisakarida tertentu “melekat” pada molekul banyak zat yang akan dikeluarkan dari sel di kompleks Golgi, dan komponen karbohidrat yang berbeda melekat pada zat yang berbeda. Dalam bentuk modifikasi ini, zat dilepaskan ke lingkungan ekstraseluler. Menurut Anda untuk apa ini?

Komponen karbohidrat adalah semacam tanda atau “sertifikat”, yang menyatakan bahwa zat sampai di tempat fungsinya tanpa dipecah di tengah jalan oleh aksi enzim. Jadi, dengan menggunakan label karbohidrat, tubuh membedakan zat bermanfaat dari zat asing yang perlu diolah.

*Tugas yang ditandai dengan tanda bintang mengharuskan siswa untuk mengajukan berbagai hipotesis. Oleh karena itu, ketika menilai, guru hendaknya tidak hanya fokus pada jawaban yang diberikan di sini, tetapi juga mempertimbangkan setiap hipotesis, menilai pemikiran biologis siswa, logika penalaran mereka, orisinalitas ide, dll. untuk membiasakan siswa dengan jawaban yang diberikan.

Aparat Golgi

Retikulum endoplasma, membran plasma, dan aparatus Golgi merupakan sistem membran tunggal sel, di mana proses pertukaran protein dan lipid terjadi menggunakan transportasi membran intraseluler yang terarah dan diatur.
Setiap organel membran ditandai dengan komposisi protein dan lipid yang unik.

struktur AG

AG terdiri dari sekelompok kantong membran datar - tank, dikumpulkan dalam tumpukan - diktiosom(~5-10 sisterna, pada eukariota tingkat rendah >30). Jumlah diktiosom dalam sel yang berbeda berkisar antara 1 hingga ~500.
Masing-masing sisterna diktiosom memiliki ketebalan yang bervariasi - di tengah membrannya berdekatan - lumennya 25 nm, ekspansi terbentuk di pinggiran - ampul yang lebarnya tidak konstan. Dari ampul, muncul gelembung berukuran ~50 nm-1 µm, dihubungkan ke tangki melalui jaringan tabung.

kamu organisme multiseluler AG terdiri dari tumpukan tangki yang saling berhubungan menjadi satu sistem membran tunggal. AG adalah belahan bumi yang alasnya menghadap inti. Ragi AG diwakili oleh tangki tunggal terisolasi yang dikelilingi oleh vesikel kecil, jaringan tubular, vesikel sekretorik, dan butiran. Mutan ragi Sec7 dan Sec14 menunjukkan struktur yang menyerupai tumpukan sisterna sel mamalia.
AG dicirikan oleh polaritas strukturnya. Setiap tumpukan memiliki dua kutub: tiang proksimal(pembentukan, permukaan cis) dan distal(dewasa,
lintas permukaan). tiang Cis– sisi membran tempat gelembung bergabung. Trans-kutub– sisi membran tempat vesikel bertunas.

Lima kompartemen fungsional AG:
1. Struktur tubulus vesikular perantara (VTC atau ERGIC - kompartemen perantara ER-Golgi)
2. Cis-tank (cis) - tangki yang terletak lebih dekat ke UGD:
3. Tangki medial - tangki pusat
4. Trans tank (trans) – tank yang paling jauh dari UGD.
5. Jaringan tubular yang berdekatan dengan jaringan transcistern - trans-Golgi (TGN)
Tumpukan cisternae dibuat melengkung sehingga permukaan cekung menghadap inti.
Rata-rata, terdapat 3-8 tangki di AG; mungkin ada lebih banyak di sel yang aktif mensekresi (hingga 13 di sel eksokrin pankreas).
Setiap tangki memiliki permukaan cis dan trans. Protein yang disintesis, lipid membran, terglikosilasi di RE, memasuki AG melalui kutub cis. Zat dipindahkan melalui tumpukan dengan transportasi
gelembung terpisah dari ampul. Ketika protein atau lipid melewati tumpukan Golgi, mereka mengalami serangkaian modifikasi pasca-translasi, termasuk perubahan pada oligosakarida terkait-N:
cis: Mannosidase I memangkas rantai mannose yang panjang menjadi M-5
intermediat: N-asetilglukoamine transferase I mentransfer N-asetilglukosamin
kesurupan: gula terminal ditambahkan - residu galaktosa dan asam sialat.

Struktur Aparatur Golgi dan skema transportasi.

Lima komponen AG dan skema transportasi: perantara (ERGIC), cis, perantara, trans dan jaringan trans Golgi (TGN). 1. Masuknya protein yang disintesis, glikoprotein membran dan enzim lisosom ke dalam tangki RE transisi yang berdekatan dengan AG dan 2 - keluarnya mereka dari RE dalam vesikel yang dibatasi oleh COPI (transportasi anterograde). 3 - kemungkinan pengangkutan kargo dari tubulo-vesikuler
berkelompok ke tangki AG dalam vesikel COPI; 3* - pengangkutan kargo dari tangki sebelumnya ke tangki selanjutnya; 4 - kemungkinan pengangkutan kargo vesikuler retrograde antara tangki AG; 5 - kembalinya protein residen dari AG ke tER menggunakan vesikel yang dibatasi oleh COPI (retrograde transport); 6 dan 6* - transfer enzim lisosom menggunakan vesikel berlapis clathrin, masing-masing, ke endosom EE awal dan LE akhir; 7 - sekresi yang diatur butiran sekretori; 8 - integrasi konstitutif protein membran ke dalam membran plasma apikal PM; 9 - endositosis yang dimediasi reseptor menggunakan vesikel berlapis clathrin; 10 kembalinya sejumlah reseptor dari endosom awal ke membran plasma; 11 - pengangkutan ligan dari EE ke LE dan Lisosom; 12 - pengangkutan ligan dalam vesikel non-klathrin.

fungsi AG

1. Mengangkut- tiga kelompok protein melewati AG: protein membran periplasma, protein dimaksudkan
untuk diekspor dari sel, dan enzim lisosom.
2. Penyortiran untuk transportasi: penyortiran untuk transportasi lebih lanjut ke organel, PM, endosom, vesikel sekretori terjadi di kompleks trans-Golgi.
3. Sekresi- sekresi produk yang disintesis di dalam sel.
3. Glikosilasi protein dan lipid: glikosidase menghilangkan residu gula - deglikosilasi, glikosiltransferase menempelkan gula kembali ke rantai karbohidrat utama - glikosilasi.Ini melibatkan glikosilasi rantai oligosakarida protein dan lipid, sulfasi sejumlah gula dan residu tirosin protein, serta aktivasi prekursor hormon polipeptida dan neuropeptida.
4. Sintesis polisakarida- banyak polisakarida terbentuk di AG, termasuk pektin dan hemiselulosa, yang membentuk dinding sel tumbuhan dan sebagian besar glikosaminoglikan membentuk matriks antar sel pada hewan

5. Sulfasi- sebagian besar gula yang ditambahkan ke inti protein proteoglikan adalah gula tersulfasi
6. Penambahan Mannose 6-Fosfat: M-6-P ditambahkan sebagai sinyal ke enzim yang ditujukan untuk lisosom.

Glikosilasi
Sebagian besar protein mulai mengalami glikosilasi di RE kasar dengan penambahan oligosakarida terkait-N ke rantai polipeptida yang sedang berkembang. Jika glikoprotein dilipat dalam konformasi yang diinginkan, ia meninggalkan RE dan menuju ke AG, tempat terjadi modifikasi pasca-translasi.
Enzim - glikosiltransferase - mengambil bagian dalam glikosilasi produk yang disekresikan. Mereka terlibat dalam remodeling rantai samping oligosakarida terkait T dan penambahan glikan terkait O dan bagian oligosakarida dari proteoglikan glikolipid.Enzim α-mannosidase I dan II, yang juga merupakan protein AG residen, berpartisipasi dalam modifikasi oligosakarida .

Selain itu, glikosilasi domain membran lipid-protein yang disebut rakit terjadi di AG.
Dolikol fosfat menambahkan kompleks karbohidrat - 2GlcNAc-9-mannose-3-glukosa ke asparagine dari polipeptida yang sedang tumbuh. Glukosa terminal dipecah dalam dua tahap: glukosidase I memotong residu glukosa terminal, glukosidase II menghilangkan dua residu glukosa lagi. Kemudian mannose dipisahkan. Pada titik ini, tahap awal pemrosesan karbohidrat di RE selesai dan protein yang membawa kompleks oligosakarida memasuki AG.
Di tangki AG pertama, tiga residu mannose lagi dihilangkan. Pada tahap ini, kompleks inti memiliki 5 residu manosa lagi. N-asetilglukosamin transferase I menambahkan satu residu N-asetilglukosamin GlcNAc. Tiga residu mannose lagi dibelah dari kompleks yang dihasilkan. Sekarang terdiri dari dua molekul GlcNAc-3-mannose-1-GlcNAc adalah struktur inti yang ditambahkan oleh glikosiltransferase lain
karbohidrat. Setiap glikosiltransferase mengenali struktur karbohidrat yang sedang berkembang dan menambahkan sakaridanya sendiri ke dalam rantai.

RAHASIA
Pola sekresi:
Protein yang disintesis di ER terkonsentrasi di tempat keluarnya ER transisi karena aktivitas COPII kompleks coatomerik dan komponen yang menyertainya dan diangkut ke kompartemen ERGIC perantara antara ER dan AG, dari mana mereka berpindah ke AG dalam tahap awal. vesikel atau sepanjang struktur tubular. Protein dimodifikasi secara kovalen saat melewati tangki AG dan diurutkan pada permukaan trans AG dan dikirim ke tujuannya. Sekresi protein memerlukan penggabungan pasif komponen membran baru ke dalam membran plasma. Untuk mengembalikan keseimbangan membran, endositosis yang dimediasi reseptor konstitutif digunakan.
Jalur transpor membran endo dan eksositosis memiliki pola umum dalam arah pergerakan pembawa membran ke yang sesuai
target dan kekhususan fusi dan tunas. Titik pertemuan utama jalur ini adalah AG.

Aparatus Golgi (kompleks Golgi) - AG

Struktur yang sekarang dikenal sebagai kompleks atau Aparat Golgi (AG) pertama kali ditemukan pada tahun 1898 oleh ilmuwan Italia Camillo Golgi

Struktur kompleks Golgi dapat dipelajari secara rinci jauh kemudian dengan menggunakan mikroskop elektron.

Aparatus Golgi biasanya terletak di dekat inti sel, dekat RE (pada sel hewan, seringkali di dekat pusat sel).

Kompleks Golgi

Di sebelah kiri - di dalam sel, di antara organel lainnya.

Di sebelah kanan adalah kompleks Golgi dengan vesikel membran yang terpisah darinya.

Fungsi aparat Golgi:

2) Sekretori - pembentukan produk sekretori jadi yang dikeluarkan di luar sel melalui eksositosis.

3) Pembaruan membran sel, termasuk area plasmalemma, serta penggantian cacat pada plasmalemma selama aktivitas sekresi sel.

4) Tempat terbentuknya lisosom.

5) Transportasi zat

Lisosom

Lisosom ditemukan pada tahun 1949 oleh C. de Duve (Penghargaan Nobel tahun 1974).

Lisosom- organel bermembran tunggal. Mereka adalah gelembung kecil (diameter 0,2 hingga 0,8 mikron) yang mengandung serangkaian enzim hidrolitik - hidrolase. Lisosom dapat mengandung 20 hingga 60 jenis enzim hidrolitik (proteinase, nuklease, glukosidase, fosfatase, lipase, dll.) yang berbeda yang memecah berbagai biopolimer. Penguraian zat dengan bantuan enzim disebut lisis (lisis-pembusukan).

Lisosom - vesikel membran yang mengandung enzim hidrolitik

Fungsi lisosom:

2. Memusnahkan organel-organel yang tua, rusak, dan berlebihan. Penghancuran organel juga dapat terjadi selama kelaparan sel.

3. Melakukan autolisis (penghancuran diri) sel (pencairan jaringan di daerah peradangan, penghancuran sel tulang rawan selama pembentukan jaringan tulang, dll).

Autolisis - Ini penghancuran diri sel akibat pelepasan isinya lisosom di dalam sel. Karena itu, lisosom disebut dengan bercanda "instrumen bunuh diri". Autolisis adalah fenomena normal ontogenesis; ia dapat menyebar ke sel individu dan ke seluruh jaringan atau organ, seperti yang terjadi selama resorpsi ekor kecebong selama metamorfosis, yaitu ketika kecebong berubah menjadi katak.

Retikulum endoplasma, aparatus Golgi dan lisosommembentuk sistem vakuolar tunggal sel, elemen individu yang dapat berubah menjadi satu sama lain selama restrukturisasi dan perubahan fungsi membran.

Mitokondria

Struktur mitokondria:
1 - membran luar;
2 - membran bagian dalam; 3 - matriks; 4 - krista; 5 - sistem multienzim; 6 - DNA melingkar.

Mitokondria terbatas dua membran . Membran luar mitokondria halus, bagian dalam membentuk banyak lipatan - Krista. Cristae meningkatkan luas permukaan membran bagian dalam. Jumlah krista pada mitokondria dapat berbeda-beda tergantung kebutuhan energi sel. Di membran bagian dalam inilah banyak kompleks enzim yang terlibat dalam sintesis adenosin trifosfat (ATP) terkonsentrasi. Di sini energi ikatan kimia diubah menjadi ikatan ATP yang kaya energi (makroergik). . Di samping itu, di mitokondria terjadi pemecahan asam lemak dan karbohidrat, melepaskan energi, yang terakumulasi dan digunakan untuk proses pertumbuhan dan sintesis.Lingkungan internal organel ini disebut matriks. Ini berisi DNA dan RNA melingkar, ribosom kecil. Menariknya, mitokondria adalah organel semi-otonom, karena bergantung pada fungsi sel, namun pada saat yang sama dapat mempertahankan kemandirian tertentu. Dengan demikian, mereka dapat mensintesis protein dan enzimnya sendiri, serta bereproduksi secara mandiri (mitokondria mengandung rantai DNA sendiri, yang mengandung hingga 2% DNA sel itu sendiri).

Fungsi mitokondria:

1. Konversi energi ikatan kimia menjadi ikatan makroergik ATP (mitokondria adalah “stasiun energi” sel).

2. Berpartisipasi dalam proses respirasi sel - pemecahan oksigen zat organik.

Ribosom

Struktur ribosom:
1 - subunit besar; 2 - subunit kecil.

Ribosom - organel non-membran, diameter sekitar 20 nm. Ribosom terdiri dari dua fragmen - subunit besar dan kecil. Komposisi kimia ribosom adalah protein dan rRNA. Molekul rRNA membentuk 50–63% massa ribosom dan membentuk kerangka strukturalnya.

Subunit ribosom terbentuk di nukleolus. Setelah melewati pori-pori pada selubung inti, ribosom memasuki membran retikulum endoplasma (ER).

Fungsi ribosom: perakitan rantai polipeptida (sintesis molekul protein dari asam amino).

Sitoskeleton

Sitoskeleton seluler terbentuk mikrotubulus Dan mikrofilamen .

Mikrotubulus terletak di hialoplasma dan melakukan hal berikut fungsi:

· membuat kerangka sel yang elastis namun tahan lama, yang memungkinkannya mempertahankan bentuknya;

· ikut serta dalam proses pembagian kromosom sel (membentuk gelendong);

· memberikan pergerakan organel;

Mikrofilamen- filamen yang terletak di bawah membran plasma dan terdiri dari protein aktin atau miosin. Mereka dapat berkontraksi, mengakibatkan pergerakan sitoplasma atau penonjolan membran sel. Selain itu, komponen-komponen ini berperan dalam pembentukan penyempitan selama pembelahan sel.

Pusat sel

Pusat seluler adalah organel yang terdiri dari 2 butiran kecil - sentriol dan bola bercahaya di sekitarnya - sentrosfer. Sentriol adalah benda silinder dengan panjang 0,3-0,5 µm dan diameter sekitar 0,15 µm. Dinding silinder terdiri dari 9 tabung sejajar. Sentriol disusun berpasangan tegak lurus satu sama lain. Peran aktif pusat sel terungkap selama pembelahan sel. Sebelum pembelahan sel, sentriol menyimpang ke kutub yang berlawanan, dan sentriol anak muncul di dekat masing-masing sentriol. Mereka membentuk gelendong pembelahan, yang berkontribusi pada pemerataan materi genetik antar sel anak.

Sentriol adalah organel sitoplasma yang dapat mereplikasi diri; mereka muncul sebagai hasil duplikasi sentriol yang ada.

Fungsi:

1. Memastikan divergensi kromosom yang seragam ke kutub sel selama mitosis atau meiosis.

2. Pusat organisasi sitoskeletal.

Organoid gerakan

Tidak terdapat di semua sel

Organel geraknya antara lain silia dan flagela. Ini adalah pertumbuhan mini dalam bentuk rambut. Flagelnya mengandung 20 mikrotubulus. Basisnya terletak di sitoplasma dan disebut badan basal. Panjang flagelnya 100 mikron atau lebih. Flagela yang ukurannya hanya 10-20 mikron disebut bulu mata . Ketika mikrotubulus meluncur, silia dan flagela dapat bergetar, menyebabkan sel itu sendiri bergerak. Sitoplasma mungkin mengandung fibril kontraktil yang disebut miofibril. Miofibril, pada umumnya, terletak di miosit - sel jaringan otot, serta di sel jantung. Mereka terdiri dari serat yang lebih kecil (protofibril).

Pada hewan dan manusia bulu mata mereka melapisi saluran udara dan membantu membuang partikel kecil, seperti debu. Selain itu, ada juga pseudopoda yang memberikan pergerakan amoeboid dan merupakan elemen dari banyak sel uniseluler dan hewan (misalnya leukosit).

Fungsi:

Spesifik

Inti. Kromosom