Dom Higiena Złożona kompozycja Golgiego. Struktura komórkowa

Higiena

Złożona kompozycja Golgiego. Struktura komórkowa

Ta część żywej komórki została nazwana na cześć słynnego naukowca z Włoch, który zajmował się badaniami i odkryciami. Kompleks może mieć różne formy i obejmuje kilka wnęk znajdujących się w membranach. Jego głównym celem jest tworzenie lizosomów i synteza różne substancje kierują je do retikulum endoplazmatycznego.

Konstrukcja aparatu

Ta część komórki nazywana jest także kompleksem Golgiego i jest organellą eukariotyczną z pojedynczą błoną. Kompleks ten odpowiada za funkcjonowanie i tworzenie nowych lizosomów w komórce, a także za zachowanie wielu niezbędnych substancji wychodzących z komórek ludzkich lub zwierzęcych.

Aparat Golgiego swoją budową lub konstrukcją przypomina małe woreczki; w medycynie nazywane są one również cysternami, które składają się z pęcherzyków o różnych kształtach i cały system rurki komórkowe. Worki aparatu są uważane za polarne, ponieważ na jednym biegunie znajdują się pęcherzyki ze specjalną substancją, które otwierają się w strefie formowania (EPS), a na drugiej części bieguna tworzą się pęcherzyki, które oddzielają się w strefie dojrzewania. Kompleks komórek Golgiego jest zlokalizowany w pobliżu samego jądra, a następnie jest rozprowadzany po wszystkich eukariontach. Jednocześnie struktura i struktura aparatu jest inna, wszystko zależy od organizmu, w którym się znajduje.

Na przykład, jeśli mówimy o komórkach roślinnych, to wydzielają one dyktiosomy - to są jednostki strukturalne. Obudowy tego urządzenia tworzone są z sąsiadującego z nim granulowanego EPS. W okresie podziału komórkowego kompleks rozpada się na pojedyncze struktury, które rozprzestrzeniają się chaotycznie i przechodzą do komórek potomnych.

Charakterystyka

Główne właściwości urządzenia to:

Przeczytaj także:

Piwo na porost włosów: najskuteczniejsze środki

Jakie funkcje spełnia kompleks?

Role tego kompleksu są na swój sposób interesujące i różnorodne. Do takich funkcji biolodzy zaliczają:

składniki wydzielnicze są sortowane i gromadzone do wymaganej ilości, po czym urządzenie je usuwa
powstawanie nowych lizosomów
akumulacja cząsteczek lipidów i rozwój lipoprotein
modyfikacja potranslacyjna różnych białek niezbędnych do funkcjonowania komórki
synteza polisacharydów do rozwoju dziąseł, glikoprotein, śluzu, wosków i substancji matrycowych odpowiedzialnych za strukturę komórek ściennych roślin, zwierząt lub ludzi
bierze czynny udział w tworzeniu akrosomów
odpowiedzialny za tworzenie najprostszych wakuoli kurczliwych
po podziale jądrowym powstaje płytka komórkowa

Nie jest to opis wszystkich funkcji, za które odpowiada kompleks Golgiego. Do tej pory długoterminowe badania ujawniły nowe zalety i mniej znaczące funkcje kompleksu Golgiego, obecnie dokładnie badana jest funkcja transportowa aparatu i synteza białek.

Co to są lizosomy i ich funkcja?

Ponieważ aparat Golgiego jest głównym źródłem tworzenia lizosomów, należy zwrócić uwagę na to, czym są lizosomy i jak działają.

Lizosomy to bardzo małe elementy komórkowe, o średnicy około jednego mikrometra. Lizosom ma na swojej powierzchni trzy warstwy błony, wewnątrz których znajduje się wiele różnych enzymów. Enzymy te w organizmie są odpowiedzialne za rozkład substancji życiowych ważne elementy. Każda pojedyncza komórka zawiera do dziesięciu lizosomów, a dzięki aparatowi Golgiego powstają już nowe.

Aby zbadać rozwój komórek, musimy najpierw zidentyfikować lizosomy i przetestować ich reakcję na fosfatazę.

Funkcja lizosomów:

Autofagia to proces, w wyniku którego powoli rozkładają się całe komórki, niektóre ich składniki i podtypy. Należą do nich: trzustka, szczególnie w tym czasie adolescencja, liza wątroby podczas zatrucia.
Układ wydalniczy. Lizosomy odpowiadają za usuwanie niestrawionego pokarmu z komórki.
Z zewnątrz przewód pokarmowy. Lizosomy i endosomy łączą się z pęcherzykami typu fagocytarnego i w ten sposób tworzą wakuolę trawienną, co powoduje trawienie wewnątrzkomórkowe.
Nie sposób nie wspomnieć o heterofazji. Jest odpowiedzialna za wirusy i inne materia organiczna, które niezależnie spadają różne sposoby wewnątrz komórki.

Obiekt znany dziś jako złożony Lub Aparat Golgiego (AG) po raz pierwszy odkryty w 1898 roku przez włoskiego naukowca Camillo Golgiego

Szczegółową strukturę kompleksu Golgiego można było zbadać znacznie później za pomocą mikroskopu elektronowego.

AG to stosy spłaszczonych „cystern” o poszerzonych krawędziach. Z nimi związany jest układ małych pęcherzyków jednobłonowych (pęcherzyki Golgiego). Każdy stos składa się zwykle z 4–6 „cystern”, jest strukturalną i funkcjonalną jednostką aparatu Golgiego i nazywany jest dyktyosomem. Liczba dictyosomów w komórce waha się od jednego do kilkuset.

Aparat Golgiego zwykle znajduje się w pobliżu jądra komórkowego, w pobliżu ER (w komórkach zwierzęcych często w pobliżu centrum komórkowe).

Kompleks Golgiego

Po lewej - w komórce, wśród innych organelli.

Po prawej stronie znajduje się kompleks Golgiego z oddzielającymi się od niego pęcherzykami błonowymi.

Wszystkie substancje syntetyzowane w Membrany EPS przeniesiony do Kompleks Golgiego V pęcherzyki błonowe, które wyrastają z ER, a następnie łączą się z kompleksem Golgiego. Substancje organiczne otrzymane z EPS ulegają dalszym przemianom biochemicznym, kumulują się i pakują pęcherzyki błonowe i są dostarczane do tych miejsc w celi, w których są potrzebne. Biorą udział w realizacji Błona komórkowa lub wyróżnij się ( wydzielane) z komórki.

Funkcje aparatu Golgiego:

1 Udział w akumulacji produktów syntetyzowanych w siateczce śródplazmatycznej, w ich chemicznej restrukturyzacji i dojrzewaniu. W zbiornikach kompleksu Golgiego polisacharydy są syntetyzowane i kompleksowane z cząsteczkami białka.

2) Wydzielnicze - tworzenie gotowych produktów wydzielniczych, które są usuwane na zewnątrz komórki w drodze egzocytozy.

3) Odnowa błon komórkowych, w tym obszarów plazmalemy, a także wymiana defektów plazmalemy działalność wydzielnicza komórki.

4) Miejsce powstawania lizosomów.

5) Transport substancji

Lizosomy

Lizosom został odkryty w 1949 roku przez C. de Duve ( nagroda Nobla za rok 1974).

Lizosomy- organelle jednobłonowe. Są to małe pęcherzyki (o średnicy od 0,2 do 0,8 mikrona) zawierające zestaw enzymów hydrolitycznych – hydrolaz. Lizosom może zawierać od 20 do 60 różne rodzaje enzymy hydrolityczne (proteinazy, nukleazy, glukozydazy, fosfatazy, lipazy itp.), które rozkładają różne biopolimery. Nazywa się rozkład substancji za pomocą enzymów liza (rozpad lizy).

Enzymy lizosomalne są syntetyzowane na szorstkim ER i przemieszczają się do aparatu Golgiego, gdzie są modyfikowane i pakowane w pęcherzyki błonowe, które po oddzieleniu od aparatu Golgiego same stają się lizosomami. (Lizosomy są czasami nazywane „żołądkami” komórki)

Lizosom – pęcherzyk błonowy zawierający enzymy hydrolityczne

Funkcje lizosomów:

1. Rozkład substancji wchłoniętych w wyniku fagocytozy i pinocytozy. Biopolimery rozkładają się na monomery, które przedostają się do komórki i są wykorzystywane na jej potrzeby. Można je na przykład wykorzystać do syntezy nowych substancji organicznych lub poddać dalszemu rozkładowi w celu wytworzenia energii.

2. Zniszcz stare, uszkodzone i zbędne organelle. Zniszczenie organelli może również nastąpić podczas głodu komórek.

3. Przeprowadzić autolizę (samozniszczenie) komórek (upłynnienie tkanek w obszarze zapalenia, zniszczenie komórek chrząstki w procesie tworzenia tkanka kostna itd.).

Autoliza - Ten samozniszczenie komórki powstałe w wyniku uwolnienia zawartości lizosomy wewnątrz komórki. Z tego powodu lizosomy nazywane są żartobliwie „instrumenty samobójcze”. Autoliza jest normalne zjawisko ontogeneza, może rozprzestrzeniać się zarówno na pojedyncze komórki, jak i na całą tkankę lub narząd, jak to ma miejsce podczas resorpcji ogona kijanki w trakcie metamorfozy, czyli gdy kijanka przekształca się w żabę

Siateczka endoplazmatyczna, Aparat Golgiego i lizosomyformularz pojedyncza wakuola system komórkowy, których poszczególne elementy mogą się wzajemnie przekształcać podczas restrukturyzacji i zmiany funkcji membran.

Mitochondria

Struktura mitochondriów:
1 - membrana zewnętrzna;
2 - membrana wewnętrzna; 3 - matryca; 4 - kryształ; 5 - system wieloenzymatyczny; 6 - kolisty DNA.

Mitochondria mogą mieć kształt pręta, okrągły, spiralny, miseczkowy lub rozgałęziony. Długość mitochondriów waha się od 1,5 do 10 µm, średnica – od 0,25 do 1,00 µm. Liczba mitochondriów w komórce może sięgać kilku tysięcy i zależy od aktywności metabolicznej komórki.

Mitochondria spółka z ograniczoną odpowiedzialnością dwie membrany . Zewnętrzna męmbrana mitochondria są gładkie, wewnętrzne tworzą liczne fałdy - święta. Cristae zwiększają powierzchnię błony wewnętrznej. Liczba cristae w mitochondriach może się różnić w zależności od potrzeb energetycznych komórki. To właśnie na błonie wewnętrznej skupiają się liczne kompleksy enzymatyczne biorące udział w syntezie adenozynotrójfosforanu (ATP). Tutaj energia wiązań chemicznych jest przekształcana w bogate w energię (makroergiczne) wiązania ATP . Oprócz, rozkład zachodzi w mitochondriach Kwasy tłuszczowe i węglowodanów z uwolnieniem energii, która jest akumulowana i wykorzystywana w procesach wzrostu i syntezy Nazywa się środowisko wewnętrzne tych organelli matryca. Zawiera koliste DNA i RNA, małe rybosomy. Co ciekawe, mitochondria są organellami półautonomicznymi, ponieważ zależą od funkcjonowania komórki, ale jednocześnie mogą zachować pewną niezależność. Dzięki temu są w stanie syntetyzować własne białka i enzymy, a także samodzielnie się rozmnażać (mitochondria zawierają własny łańcuch DNA, który zawiera do 2% DNA samej komórki).

Funkcje mitochondriów:

1. Przekształcenie energii wiązań chemicznych w wiązania makroergiczne ATP (mitochondria to „stacje energetyczne” komórki).

2. Uczestniczyć w procesach oddychania komórkowego - rozkładu tlenowego substancji organicznych.

Rybosomy

Struktura rybosomu:
1 - duża podjednostka; 2 - mała podjednostka.

Rybosomy - organelle niebłonowe o średnicy około 20 nm. Rybosomy składają się z dwóch fragmentów - dużej i małej podjednostki. Skład chemiczny rybosomy - białka i rRNA. Cząsteczki rRNA stanowią 50–63% masy rybosomu i tworzą jego szkielet strukturalny.

Podczas biosyntezy białek rybosomy mogą „pracować” indywidualnie lub łączyć się w kompleksy - polirybosomy (polisomy). W takich kompleksach są one połączone ze sobą jedną cząsteczką mRNA.

Podjednostki rybosomów powstają w jąderku. Po przejściu przez pory w otoczce jądrowej rybosomy przedostają się do błon retikulum endoplazmatycznego (ER).

Funkcja rybosomów: składanie łańcucha polipeptydowego (synteza cząsteczek białka z aminokwasów).

Cytoszkielet

Tworzy się cytoszkielet komórkowy mikrotubule I mikrofilamenty .

Mikrotubule są formacjami cylindrycznymi o średnicy 24 nm. Ich długość wynosi 100 µm-1 mm. Głównym składnikiem jest białko zwane tubuliną. Nie jest zdolny do kurczenia się i może zostać zniszczony przez kolchicynę.

Mikrotubule znajdują się w hialoplazmie i wykonują następujące czynności Funkcje:

· stworzyć elastyczną, ale jednocześnie trwałą ramę komórki, która pozwala zachować jej kształt;

· biorą udział w procesie dystrybucji chromosomów komórkowych (tworzą wrzeciono);

· zapewnić ruch organelli;

Mikrofilamenty- wątki, które są umieszczone pod błona plazmatyczna i składają się z białka aktyny lub miozyny. Mogą się kurczyć, powodując ruch cytoplazmy lub wysunięcie błony komórkowej. Ponadto składniki te biorą udział w tworzeniu zwężenia podczas podziału komórki.

Centrum komórek

Centrum komórkowe to organella składająca się z 2 małych granulek - centrioli i otaczającej je promienistej kuli - centrosfery. Centriola jest cylindrycznym korpusem o długości 0,3-0,5 µm i średnicy około 0,15 µm. Ściany cylindra składają się z 9 równoległych rurek. Centriole są ułożone parami pod kątem prostym względem siebie. Aktywna rola centrum komórkowego ujawnia się podczas podziału komórki. Przed podziałem komórki centriole rozchodzą się do przeciwległych biegunów, a w pobliżu każdego z nich pojawia się centriola potomna. Tworzą wrzeciono rozszczepienia, które przyczynia się do równomierny rozkład materiału genetycznego pomiędzy komórkami potomnymi.

Centriole to samoreplikujące się organelle cytoplazmy, powstające w wyniku duplikacji istniejących centrioli.

Funkcje:

1. Zapewnienie równomiernej rozbieżności chromosomów do biegunów komórki podczas mitozy lub mejozy.

2. Centrum organizacji cytoszkieletu.

Organoidy ruchu

Nie występuje we wszystkich komórkach

Organelle ruchu obejmują rzęski i wici. Są to miniaturowe narośla w postaci włosków. Wić zawiera 20 mikrotubul. Jego podstawa znajduje się w cytoplazmie i nazywa się ciałem podstawowym. Długość wici wynosi 100 µm lub więcej. Nazywa się wici, które mają tylko 10-20 mikronów rzęsy . Kiedy mikrotubule się przesuwają, rzęski i wici mogą wibrować, powodując ruch samej komórki. Cytoplazma może zawierać kurczliwe włókienka zwane miofibrylami. Miofibryle są zwykle zlokalizowane w miocytach - komórkach tkanka mięśniowa a także w komórkach serca. Składają się z mniejszych włókien (protofibryli).

U zwierząt i ludzi rzęsy zakrywają drogi oddechowe Drogi oddechowe i pomagają pozbyć się małych cząstek stałych, takich jak kurz. Ponadto istnieją również pseudopody, które zapewniają ruch ameboidalny i są elementami wielu komórek jednokomórkowych i zwierzęcych (na przykład leukocytów).

Funkcje:

Konkretny

Rdzeń. Chromosomy

Budowa i funkcje jądra

Zazwyczaj komórka eukariotyczna ją posiada rdzeń, ale istnieją komórki dwujądrowe (rzęski) i wielojądrowe (opalinowe). Niektóre wysoce wyspecjalizowane komórki tracą jądro po raz drugi (erytrocyty ssaków, rurki sitowe okrytozalążkowych).

Kształt rdzenia jest kulisty, elipsoidalny, rzadziej płatkowy, fasolowy itp. Średnica rdzenia wynosi zwykle od 3 do 10 mikronów.

Struktura rdzenia:
1 - membrana zewnętrzna; 2 - membrana wewnętrzna; 3 - pory; 4 - jąderko; 5 - heterochromatyna; 6 - euchromatyna.

Rdzeń oddzielone od cytoplazmy dwiema błonami (każda z nich ma typowa struktura). Pomiędzy membranami znajduje się wąska szczelina wypełniona półpłynną substancją. W niektórych miejscach błony łączą się ze sobą, tworząc pory, przez które następuje wymiana substancji między jądrem a cytoplazmą. Zewnętrzna błona jądrowa od strony zwróconej do cytoplazmy jest pokryta rybosomami, co nadaje jej szorstkość, wewnętrzna błona jest gładka; Błony jądrowe są częścią układu błon komórkowych: wyrostki zewnętrznej błony jądrowej łączą się z kanałami retikulum endoplazmatycznego, tworząc ujednolicony system kanały komunikacyjne.

Karioplazma (sok nuklearny, nukleoplazma)- wewnętrzna zawartość jądra, w której się znajdują chromatyna i jedno lub więcej jąderek. Sok nuklearny zawiera różne białka (w tym enzymy jądrowe).), wolne nukleotydy.

Jądro Jest to okrągłe, gęste ciało zanurzone w soku nuklearnym. Liczba jąder zależy od stan funkcjonalny jąder i waha się od 1 do 7 lub więcej. Jądra występują tylko w jądrach niedzielących się; znikają podczas mitozy. Jąderko powstaje na pewnych odcinkach chromosomów, które niosą informację o strukturze rRNA. Takie regiony nazywane są organizatorami jąderkowymi i zawierają liczne kopie genów kodujących rRNA. Podjednostki rybosomów powstają z rRNA i białek pochodzących z cytoplazmy. Zatem jąderko jest zbiorem rRNA i podjednostek rybosomalnych na różnych etapach ich powstawania.

Chromatyna- wewnętrzne struktury nukleoproteinowe jądra, zabarwione określonymi barwnikami i różniące się kształtem od jąderka. Chromatyna ma postać grudek, granulek i nitek. Skład chemiczny chromatyny: 1) DNA (30–45%), 2) białka histonowe (30–50%), 3) białka niehistonowe (4–33%), zatem chromatyna jest kompleksem dezoksyrybonukleoproteinowym (DNP). W zależności od stanu funkcjonalnego chromatyny wyróżnia się: heterochromatyna I euchromatyna .

Euchromatyna- genetycznie aktywne, heterochromatyna - genetycznie nieaktywne obszary chromatyny. Euchromatyna nie jest rozróżnialna pod mikroskopem świetlnym, jest słabo zabarwiona i reprezentuje zdekondensowane (despirowane, nieskręcone) fragmenty chromatyny. Heterochromatyna pod mikroskopem świetlnym wygląda jak grudki lub granulki, jest intensywnie zabarwiony i reprezentuje skondensowane (spiralne, zwarte) obszary chromatyny. Chromatyna jest formą istnienia materiału genetycznego w komórkach interfazowych. Podczas podziału komórki (mitoza, mejoza) chromatyna przekształca się w chromosomy.

Funkcje jądra:

1. Przechowywanie informacji dziedzicznych i przekazywanie ich komórkom potomnym podczas podziału.

2. Sterowanie procesem biosyntezy białek.

3. Regulacja procesów podziału komórek i rozwoju organizmu.

4. Miejsce powstawania podjednostek rybosomów.

Chromosomy

Chromosomy- są to cytologiczne struktury w kształcie pręcików, które reprezentują skondensowaną chromatynę i pojawiają się w komórce podczas mitozy lub mejozy. Chromosomy i chromatyna - różne kształty organizacja przestrzenna kompleksu dezoksyrybonukleoproteinowego, odpowiadająca różne fazy koło życia komórki. Skład chemiczny chromosomów jest taki sam jak chromatyny: 1) DNA (30–45%), 2) białka histonowe (30–50%), 3) białka niehistonowe (4–33%).

Podstawą chromosomu jest jedna ciągła dwuniciowa cząsteczka DNA; Długość DNA jednego chromosomu może sięgać kilku centymetrów. Oczywiste jest, że cząsteczka o tej długości nie może być zlokalizowana w komórce w postaci wydłużonej, ale ulega fałdowaniu, uzyskując pewną trójwymiarową strukturę lub konformację.

Obecnie akceptowane model nukleosomu organizacja chromatyny eukariotycznej.

Podczas procesu przekształcania chromatyny w chromosomy powstają helisy, superskręty, pętle i superpętle. Dlatego proces tworzenia chromosomów, który zachodzi w profazie mitozy lub profazie 1 mejozy, lepiej nazwać nie spiralizacją, ale kondensacją chromosomów.

Chromosomy: 1 - metacentryczny; 2 - submetacentryczny; 3, 4 - akrocentryczny.

Struktura chromosomu: 5 - centromer; 6 - zwężenie wtórne; 7 - satelita; 8 - chromatydy; 9 - telomery.

Chromosom metafazowy(chromosomy są badane w metafazie mitozy) składa się z dwóch chromatyd. Każdy chromosom ma zwężenie pierwotne (centromer)(5), który dzieli chromosom na ramiona. Niektóre chromosomy tak mają zwężenie wtórne(6) i satelita(7). Satelita - odcinek krótkiego ramienia oddzielony wtórnym zwężeniem. Nazywa się chromosomy posiadające satelitę satelita(3). Nazywa się końce chromosomów telomery(9). W zależności od położenia centromeru wyróżnia się: a) metacentryczny(równe ramiona) (1), b) submetacentryczny(umiarkowane nierówne ramiona) (2), c) akrocentryczny(wyraźnie nierówne) chromosomy (3, 4).

Komórki somatyczne zawierać diploidalny(podwójny - 2n) zestaw chromosomów, komórek płciowych - haploidalny(pojedynczy - n). Diploidalny zestaw glisty to 2, muszka owocowa - 8, szympans - 48, rak- 196. Chromosomy zestawu diploidalnego są podzielone na pary; chromosomy jednej pary mają tę samą strukturę, rozmiar, zestaw genów i nazywane są homologiczny.

Funkcje chromosomów: 1) przechowywanie informacji dziedzicznych,

2) przeniesienie materiału genetycznego z komórki macierzystej do komórek potomnych.

1. Do której grupy organelli zaliczają się lizosomy, retikulum endoplazmatyczne i aparat Golgiego?

Pojedyncza membrana, podwójna membrana, bez membrany.

Lizosomy, siateczka śródplazmatyczna i aparat Golgiego to organelle jednobłonowe.

2. Jaka jest budowa i funkcje siateczki śródplazmatycznej? Czym szorstki XPS różni się od gładkiego XPS?

Siateczka śródplazmatyczna (ER) to układ kanałów i wnęk otoczonych błoną i penetrujących hialoplazmę komórki. Błona retikulum endoplazmatycznego ma podobną strukturę do plazmalemy. EPS może zajmować do 50% objętości komórki, jego kanały i wgłębienia nie odrywają się nigdzie i nie otwierają się do hialoplazmy.

Istnieją szorstkie i gładkie EPS. Szorstka błona ER zawiera wiele rybosomów; gładka błona ER nie zawiera rybosomów. Na rybosomach szorstkiego ER syntetyzowane są białka, które są transportowane na zewnątrz komórki, a także białka błonowe. Na powierzchni gładkiej ER zachodzi synteza lipidów, oligo- i polisacharydów. Ponadto jony Ca 2+ gromadzą się w gładkim ER - ważnych regulatorach funkcji komórek i organizmu jako całości. Gładka ER komórek wątroby realizuje procesy rozkładu i neutralizacji substancji toksycznych.

Szorstki ER jest lepiej rozwinięty w komórkach syntetyzujących duże ilości białek (na przykład w komórkach ślinianki i trzustka, która syntetyzuje enzymy trawienne; w komórkach trzustki i przysadki mózgowej, które wytwarzają hormony białkowe). Gładka ER jest dobrze rozwinięta w komórkach syntetyzujących na przykład polisacharydy i lipidy (komórki nadnerczy i gonad wytwarzające hormony steroidowe; komórki wątroby syntetyzujące glikogen itp.).

Substancje tworzące się na membranach EPS gromadzą się we wnękach sieci i ulegają przemianie. Na przykład białka uzyskują charakterystyczną strukturę drugorzędową, trzeciorzędową lub czwartorzędową. Substancje są następnie zamykane w pęcherzykach błonowych i transportowane do kompleksu Golgiego.

3. Jak działa kompleks Golgiego? Jakie funkcje pełni?

Kompleks Golgiego to układ wewnątrzkomórkowych struktur błonowych: cystern i pęcherzyków, w których gromadzą się i ulegają modyfikacji substancje syntetyzowane na błonach ER.

Substancje są dostarczane do kompleksu Golgiego w pęcherzykach błonowych, które są odłączane od ER i przyłączane do cystern kompleksu Golgiego. Tutaj substancje te ulegają różnym przemianom biochemicznym, a następnie ponownie pakowane są do pęcherzyków błonowych i większość z nich transportowana jest do plazmalemy. Błona pęcherzyków łączy się z błoną cytoplazmatyczną, a zawartość jest usuwana na zewnątrz komórki. W kompleksie Golgiego komórki roślinne syntezowane są polisacharydy ściany komórkowej. Inny ważna funkcja Kompleks Golgiego – tworzenie lizosomów.

4. Największe kompleksy Golgiego (do 10 µm) znajdują się w komórkach gruczołów dokrewnych. Jak myślisz, z czym to jest powiązane?

Główną funkcją komórek gruczołów dokrewnych jest wydzielanie hormonów. Synteza hormonów zachodzi na błonach ER, a akumulacja, transformacja i wydalanie tych substancji odbywa się za pomocą kompleksu Golgiego. Dlatego kompleks Golgiego jest wysoce rozwinięty w komórkach gruczołów dokrewnych.

5. Co mają wspólnego budowa i funkcje siateczki śródplazmatycznej i kompleksu Golgiego? Jaka jest różnica?

Podobieństwa:

● Są to kompleksy struktur błon wewnątrzkomórkowych, ograniczonych pojedynczą błoną z hialoplazmy (tzn. są to organelle jednobłonowe).

● Możliwość oddzielania pęcherzyków membranowych zawierających różne substancje organiczne. Razem tworzą jeden system, który zapewnia syntezę substancji, ich modyfikację i usunięcie z komórki (zapewniają „eksport”).

● Najlepiej rozwijają się w komórkach, które specjalizują się w wydzielaniu substancji biologicznie czynnych.

Różnice:

● Głównymi składnikami błony retikulum endoplazmatycznego są kanały i wnęki, a kompleks Golgiego to spłaszczone cysterny i małe pęcherzyki.

● ER specjalizuje się w syntezie substancji, a kompleks Golgiego specjalizuje się w akumulacji, modyfikacji i usuwaniu z komórki.

I (lub) inne istotne cechy.

6. Czym są lizosomy? Jak powstają? Jakie funkcje pełnią?

Lizosomy to małe pęcherzyki błonowe, które są odłączone od zbiorników aparatu Golgiego i zawierają zestaw enzymów trawiennych, które mogą rozkładać różne substancje (białka, węglowodany, lipidy, kwasy nukleinowe itp.) Na prostsze związki.

Cząsteczki pożywienia wchodzące do komórki z zewnątrz są pakowane w pęcherzyki fagocytarne. Lizosomy łączą się z tymi pęcherzykami – w ten sposób powstają lizosomy wtórne, w których pod wpływem enzymów składniki odżywcze rozkładają się na monomery. Te ostatnie dostają się do hialoplazmy na drodze dyfuzji, a niestrawione pozostałości są usuwane na zewnątrz komórki w drodze egzocytozy.

Oprócz trawienia substancji, które dostają się do komórki z zewnątrz, lizosomy biorą udział w jej rozkładzie elementy wewnętrzne komórki (cząsteczki i całe organelle), które są uszkodzone lub przeterminowane. Proces ten nazywa się autofagią. Ponadto pod wpływem enzymów lizosomalnych może nastąpić samotrawienie starych komórek i tkanek, które utraciły swoją aktywność funkcjonalną lub uległy uszkodzeniu.

7*. Zaproponuj, dlaczego enzymy znajdujące się w lizosomie nie rozkładają własnej błony. Jakie konsekwencje może mieć dla komórki pęknięcie błon lizosomalnych?

Elementy strukturalne błon lizosomów są kowalencyjnie połączone z dużą liczbą oligosacharydów (niezwykle silnie glikozylowanych). Zapobiega to interakcji enzymów lizosomalnych z białkami błonowymi i lipidami, tj. „trawić” membranę.

W wyniku pęknięcia błon lizosomalnych enzymy trawienne przedostają się do hialoplazmy, co może prowadzić do rozszczepienia Elementy konstrukcyjne komórek, a nawet do autolizy – samostrawienia komórki. Enzymy lizosomalne działają jednak w środowisku kwaśnym (pH wewnątrz lizosomów wynosi 4,5 - 5,0), natomiast jeśli środowisko jest zbliżone do obojętnego, co jest typowe dla hialoplazmy (pH = 7,0 - 7,3), ich aktywność gwałtownie spada. Jest to jeden z mechanizmów zabezpieczających komórki przed samostrawieniem w przypadku samoistnego pęknięcia błon lizosomalnych.

8*. Ustalono, że w kompleksie Golgiego do cząsteczek wielu substancji, które mają zostać usunięte z komórki, przyłączają się określone oligo- lub polisacharydy, a do różnych substancji przyłączane są różne składniki węglowodanowe. W tej zmodyfikowanej formie substancje są uwalniane do środowiska zewnątrzkomórkowego. Jak myślisz, po co to jest?

Składniki węglowodanowe to swego rodzaju znaki, „certyfikaty”, według których substancje docierają do miejsc swojego funkcjonowania, nie ulegając po drodze rozkładowi pod wpływem działania enzymów. Zatem za pomocą znaczników węglowodanów organizm odróżnia substancje przydatne od substancji obcych, które należy przetworzyć.

*Zadania oznaczone gwiazdką wymagają od uczniów stawiania różnych hipotez. Dlatego podczas oceniania nauczyciel powinien skupić się nie tylko na podanej tutaj odpowiedzi, ale wziąć pod uwagę każdą hipotezę, oceniając biologiczne myślenie uczniów, logikę ich rozumowania, oryginalność pomysłów itp. Następnie wskazane jest zapoznanie uczniów z udzieloną odpowiedzią.

Aparat Golgiego

Siateczka śródplazmatyczna, błona plazmatyczna i aparat Golgiego stanowią pojedynczy układ błonowy komórki, w obrębie którego zachodzą procesy wymiany białek i lipidów za pomocą ukierunkowanego i regulowanego wewnątrzkomórkowego transportu błonowego.
Każdy z organelle błonowe charakteryzuje się unikalnym składem białek i lipidów.

Struktura AG

AG składa się z grupy płaskich worków membranowych - czołgi, zebrane w stosy - dyktiosomy(~5-10 cisternae, u niższych eukariontów >30). Liczba dictyosomów w różne komórki od 1 do ~500.
Poszczególne cysterny dictyosomu mają zmienną grubość - w środku jego błony są blisko siebie - prześwit wynosi 25 nm, na obrzeżach tworzą się ekspansje - ampułki którego szerokość nie jest stała. Z ampułek wydostają się pęcherzyki o wielkości ~50 nm - 1 µm, połączone z cysternami siecią rurek.

U Organizmy wielokomórkowe AG składa się ze stosów zbiorników połączonych ze sobą w jeden system membranowy. AG to półkula, której podstawa jest zwrócona w stronę rdzenia. Drożdże AG są reprezentowane przez izolowane pojedyncze zbiorniki otoczone małymi pęcherzykami, siecią rurkową, pęcherzykami wydzielniczymi i granulkami. Mutanty drożdży Sec7 i Sec14 wykazują strukturę przypominającą stos cystern komórek ssaków.
AG charakteryzuje się polarnością swoich struktur. Każdy stos ma dwa bieguny: bliższy biegun(formowanie, powierzchnia cis) i dystalny(dojrzały,
transpowierzchniowe). Biegun cis– strona membrany, z którą łączą się pęcherzyki. Trans-biegun– strona błony, z której wyrastają pęcherzyki.

Pięć funkcjonalnych przegródek AG:
1. Pośrednie struktury pęcherzykowo-rurkowe (VTC lub ERGIC - przedział pośredni ER-Golgi)
2. Cis-zbiornik (cis) - zbiorniki położone bliżej SOR:
3. Zbiorniki medialne - zbiorniki centralne
4. Zbiornik trans (trans) - zbiorniki najbardziej oddalone od SOR.
5. Sieć rurowa przylegająca do cystern - sieć trans-Golgi (TGN)
Stosy cystern są zakrzywione w taki sposób, że wklęsła powierzchnia poprzeczna jest zwrócona w stronę rdzenia.
W AG jest średnio 3-8 cystern; w komórkach aktywnie wydzielających może być ich więcej (do 13 w komórkach zewnątrzwydzielniczych trzustki).
Każdy zbiornik ma powierzchnie cis i trans. Zsyntetyzowane białka, lipidy błonowe, glikozylowane w ER, wchodzą do AG przez biegun cis. Substancje przemieszczane są poprzez stosy transportem
bąbelki oddzielające się od ampułek. Gdy białka lub lipidy przechodzą przez stosy Golgiego, przechodzą szereg modyfikacji potranslacyjnych, w tym zmiany w N-połączonych oligosacharydach:
cis: Mannozydaza I przycina długie łańcuchy mannozy do M-5
mediator: Transferaza N-acetyloglukoaminy I przenosi N-acetyloglukozaminę
trans: dodaje się końcowe cukry - reszty galaktozy i kwas sialowy.

Struktura aparatu Golgiego i schemat transportu.

Pięć elementów AG i schematu transportu: pośrednia (ERGIC), cis, pośrednia, trans i trans sieć Golgiego (TGN). 1. Wejście syntetyzowanych białek, glikoprotein błonowych i enzymów lizosomalnych do zbiornika przejściowego ER sąsiadującego z AG i 2 - ich wyjście z ER w pęcherzykach ograniczonych COPI (transport postępowy). 3 - możliwy transport ładunku z cewkowo-pęcherzykowego
skupiska w cis-cysternie AG w pęcherzykach COPI; 3* - transport ładunku ze zbiorników wcześniejszych do późniejszych; 4 - możliwy wsteczny transport pęcherzykowy ładunku pomiędzy zbiornikami AG; 5 - powrót białek rezydujących z AG do tER za pomocą pęcherzyków otoczonych COPI (transport wsteczny); 6 i 6* - transfer enzymów lizosomalnych za pomocą pęcherzyków wyłożonych klatryną, odpowiednio, do wczesnych endosomów EE i późnych LE; 7 - regulowane wydzielanie granulki wydzielnicze; 8 - konstytutywna integracja białek błonowych z wierzchołkową błoną plazmatyczną PM; 9 - endocytoza za pośrednictwem receptora z wykorzystaniem pęcherzyków wyściełanych klatryną; 10 powrót szeregu receptorów z wczesnych endosomów do błony komórkowej; 11 - transport ligandów z EE do LE i lizosomów; 12 - transport ligandów w pęcherzykach nieklatrynowych.

Funkcje AG

1. Transport- przez AG przechodzą trzy grupy białek: białka błony peryplazmatycznej, białka przeznaczone
do eksportu z komórki oraz enzymy lizosomalne.
2. Sortowanie dla transportu: sortowanie w celu dalszego transportu do organelli, PM, endosomów, pęcherzyków wydzielniczych zachodzi w kompleksie trans-Golgiego.
3. Wydzielanie- wydzielanie produktów syntetyzowanych w komórce.
3. Glikozylacja białka i lipidy: glikozydazy usunąć pozostałości cukru - deglikozylacja, glikozylotransferazy przyłączają cukry z powrotem do głównego łańcucha węglowodanowego – glikozylacja. Polega ona na glikozylacji łańcuchów oligosacharydowych białek i lipidów, siarczanowaniu szeregu cukrów i reszt tyrozynowych białek, a także aktywacji prekursorów hormonów polipeptydowych i neuropeptydów.
4. Synteza polisacharydów- w AG powstaje wiele polisacharydów, w tym pektyny i hemiceluloza, które tworzą ściany komórkowe roślin oraz większość glikozaminoglikanów tworzących macierz międzykomórkową u zwierząt

5. Zasiarczenie- większość cukrów dodanych do rdzenia białkowego proteoglikanu jest siarczanowana
6. Dodatek 6-fosforanu mannozy: M-6-P dodaje się jako sygnał do enzymów przeznaczonych do lizosomów.

GLIKOSYLACJA
Większość białek zaczyna być glikozylowana w szorstkim ER przez dodanie N-połączonych oligosacharydów do rosnącego łańcucha polipeptydowego. Jeśli glikoproteina zostanie zwinięta do pożądanej konformacji, opuszcza ER i trafia do AG, gdzie następuje jej modyfikacja potranslacyjna.
Enzymy – glikozylotransferazy – biorą udział w glikozylacji wydzielanych produktów. Biorą udział w przebudowie łańcuchów bocznych oligosacharydów połączonych z T i dodawaniu O-glikanów i części oligosacharydowych proteoglikanów glikolipidowych. Enzymy α-mannozydazy I i II, które są również rezydentnymi białkami AG, uczestniczą w modyfikacji oligosacharydów. .

Ponadto w AG zachodzi glikozylacja domen błony lipidowo-białkowej zwanych tratwami.
Fosforan dolicholu dodaje kompleks węglowodanowy - 2GlcNAc-9-mannozę-3-glukozę do asparaginy rosnącego polipeptydu. Końcowa glukoza jest rozkładana w dwóch etapach: glukozydaza I odcina końcową resztę glukozy, glukozydaza II usuwa dwie kolejne reszty glukozy. Następnie oddziela się mannozę. W tym momencie kończy się początkowy etap przetwarzania węglowodanów w ER i białka niosące kompleks oligosacharydowy wchodzą do AG
W pierwszych zbiornikach AG usuwane są jeszcze trzy pozostałości mannozy. Na tym etapie kompleks rdzeniowy zawiera 5 reszt mannozy więcej. Transferaza N-acetyloglukozaminy I dodaje jedną resztę N-acetyloglukozaminy GlcNAc. Z powstałego kompleksu odszczepia się jeszcze trzy reszty mannozy. Teraz składa się z dwóch cząsteczek GlcNAc-3-mannoza-1-GlcNAc jest strukturą rdzeniową, do której dodają inne glikozylotransferazy
węglowodany. Każda glikozylotransferaza rozpoznaje rozwijającą się strukturę węglowodanów i dodaje do łańcucha swój własny sacharyd.

WYDZIELANIE
Wzór wydzieliny:
Białka syntetyzowane w ER są skoncentrowane w miejscach wyjścia przejściowego ER w wyniku aktywności kompleksu powłokomerycznego COPII i towarzyszących mu składników i są transportowane do przedziału ERGIC pośredniego między ER i AG, skąd przechodzą do AG w pączkującym pęcherzyków lub wzdłuż struktur rurowych. Białka ulegają modyfikacji kowalencyjnej podczas przechodzenia przez cysterny AG, są sortowane na powierzchni trans AG i wysyłane do miejsca przeznaczenia. Wydzielanie białek wymaga biernego włączania nowych składników błony do błony komórkowej. Aby przywrócić równowagę błonową, stosuje się konstytutywną endocytozę za pośrednictwem receptora.
Ścieżki transportu przez błonę endo i egzocytotyczną mają ogólne wzorce w kierunku ruchu nośników membranowych do odpowiedniego
celów oraz w specyfice fuzji i pączkowania. Głównym punktem spotkania tych ścieżek jest AG.

Aparat Golgiego (kompleks Golgiego) - AG

Obiekt znany dziś jako złożony Lub Aparat Golgiego (AG) po raz pierwszy odkryty w 1898 roku przez włoskiego naukowca Camillo Golgiego

Szczegółową strukturę kompleksu Golgiego można było zbadać znacznie później za pomocą mikroskopu elektronowego.

Aparat Golgiego zwykle znajduje się w pobliżu jądra komórkowego, w pobliżu ER (w komórkach zwierzęcych, często w pobliżu centrum komórki).

Kompleks Golgiego

Po lewej - w komórce, wśród innych organelli.

Po prawej stronie znajduje się kompleks Golgiego z oddzielającymi się od niego pęcherzykami błonowymi.

Funkcje aparatu Golgiego:

2) Wydzielnicze - tworzenie gotowych produktów wydzielniczych, które są usuwane na zewnątrz komórki w drodze egzocytozy.

3) Odnowa błon komórkowych, w tym obszarów plazmalemy, a także zastąpienie defektów plazmalemy podczas czynności wydzielniczej komórki.

4) Miejsce powstawania lizosomów.

5) Transport substancji

Lizosomy

Lizosom odkrył w 1949 r. C. de Duve (Nagroda Nobla za 1974 r.).

Lizosomy- organelle jednobłonowe. Są to małe pęcherzyki (o średnicy od 0,2 do 0,8 mikrona) zawierające zestaw enzymów hydrolitycznych – hydrolaz. Lizosom może zawierać od 20 do 60 różnych typów enzymów hydrolitycznych (proteinazy, nukleazy, glukozydazy, fosfatazy, lipazy itp.), które rozkładają różne biopolimery. Nazywa się rozkład substancji za pomocą enzymów liza (rozpad lizy).

Lizosom – pęcherzyk błonowy zawierający enzymy hydrolityczne

Funkcje lizosomów:

2. Zniszcz stare, uszkodzone i zbędne organelle. Zniszczenie organelli może również nastąpić podczas głodu komórek.

3. Przeprowadzić autolizę (samozniszczenie) komórek (upłynnienie tkanek w obszarze zapalenia, zniszczenie komórek chrząstki podczas tworzenia tkanki kostnej itp.).

Autoliza - Ten samozniszczenie komórki powstałe w wyniku uwolnienia zawartości lizosomy wewnątrz komórki. Z tego powodu lizosomy nazywane są żartobliwie „instrumenty samobójcze”. Autoliza jest normalnym zjawiskiem ontogenezy; może rozprzestrzenić się zarówno na pojedyncze komórki, jak i na całą tkankę lub narząd, jak ma to miejsce podczas resorpcji ogona kijanki podczas metamorfozy, tj. gdy kijanka przekształca się w żabę.

Siateczka śródplazmatyczna, aparat Golgiego i lizosomyformularz pojedynczy układ wakuolowy komórki, których poszczególne elementy mogą się wzajemnie przekształcać podczas restrukturyzacji i zmiany funkcji membran.

Mitochondria

Struktura mitochondriów:
1 - membrana zewnętrzna;
2 - membrana wewnętrzna; 3 - matryca; 4 - kryształ; 5 - system wieloenzymatyczny; 6 - kolisty DNA.

Mitochondria spółka z ograniczoną odpowiedzialnością dwie membrany . Zewnętrzna błona mitochondriów jest gładka, wewnętrzna tworzy liczne fałdy - święta. Cristae zwiększają powierzchnię błony wewnętrznej. Liczba cristae w mitochondriach może się różnić w zależności od potrzeb energetycznych komórki. To właśnie na błonie wewnętrznej skupiają się liczne kompleksy enzymatyczne biorące udział w syntezie adenozynotrójfosforanu (ATP). Tutaj energia wiązań chemicznych jest przekształcana w bogate w energię (makroergiczne) wiązania ATP . Oprócz, w mitochondriach następuje rozkład kwasów tłuszczowych i węglowodanów, uwalniając energię, która jest akumulowana i wykorzystywana w procesach wzrostu i syntezy Nazywa się środowisko wewnętrzne tych organelli matryca. Zawiera koliste DNA i RNA, małe rybosomy. Co ciekawe, mitochondria są organellami półautonomicznymi, ponieważ zależą od funkcjonowania komórki, ale jednocześnie mogą zachować pewną niezależność. Dzięki temu są w stanie syntetyzować własne białka i enzymy, a także samodzielnie się rozmnażać (mitochondria zawierają własny łańcuch DNA, który zawiera do 2% DNA samej komórki).

Funkcje mitochondriów:

1. Przekształcenie energii wiązań chemicznych w wiązania makroergiczne ATP (mitochondria to „stacje energetyczne” komórki).

2. Uczestniczyć w procesach oddychania komórkowego - rozkładu tlenowego substancji organicznych.

Rybosomy

Struktura rybosomu:
1 - duża podjednostka; 2 - mała podjednostka.

Rybosomy - organelle niebłonowe o średnicy około 20 nm. Rybosomy składają się z dwóch fragmentów - dużej i małej podjednostki. Skład chemiczny rybosomów to białka i rRNA. Cząsteczki rRNA stanowią 50–63% masy rybosomu i tworzą jego szkielet strukturalny.

Podjednostki rybosomów powstają w jąderku. Po przejściu przez pory w otoczce jądrowej rybosomy przedostają się do błon retikulum endoplazmatycznego (ER).

Funkcja rybosomów: składanie łańcucha polipeptydowego (synteza cząsteczek białka z aminokwasów).

Cytoszkielet

Tworzy się cytoszkielet komórkowy mikrotubule I mikrofilamenty .

Mikrotubule znajdują się w hialoplazmie i wykonują następujące czynności Funkcje:

· stworzyć elastyczną, ale jednocześnie trwałą ramę komórki, która pozwala zachować jej kształt;

· biorą udział w procesie dystrybucji chromosomów komórkowych (tworzą wrzeciono);

· zapewnić ruch organelli;

Mikrofilamenty- włókna znajdujące się pod błoną komórkową i składające się z białka aktyny lub miozyny. Mogą się kurczyć, powodując ruch cytoplazmy lub wysunięcie błony komórkowej. Ponadto składniki te biorą udział w tworzeniu zwężenia podczas podziału komórki.

Centrum komórek

Centrum komórkowe to organella składająca się z 2 małych granulek - centrioli i otaczającej je promienistej kuli - centrosfery. Centriola jest cylindrycznym korpusem o długości 0,3-0,5 µm i średnicy około 0,15 µm. Ściany cylindra składają się z 9 równoległych rurek. Centriole są ułożone parami pod kątem prostym względem siebie. Aktywna rola centrum komórkowego ujawnia się podczas podziału komórki. Przed podziałem komórki centriole rozchodzą się do przeciwległych biegunów, a w pobliżu każdego z nich pojawia się centriola potomna. Tworzą wrzeciono podziału, które przyczynia się do równomiernego rozmieszczenia materiału genetycznego pomiędzy komórkami potomnymi.

Centriole to samoreplikujące się organelle cytoplazmy, powstające w wyniku duplikacji istniejących centrioli.

Funkcje:

1. Zapewnienie równomiernej rozbieżności chromosomów do biegunów komórki podczas mitozy lub mejozy.

2. Centrum organizacji cytoszkieletu.

Organoidy ruchu

Nie występuje we wszystkich komórkach

Organelle ruchu obejmują rzęski i wici. Są to miniaturowe narośla w postaci włosków. Wić zawiera 20 mikrotubul. Jego podstawa znajduje się w cytoplazmie i nazywa się ciałem podstawowym. Długość wici wynosi 100 µm lub więcej. Nazywa się wici, które mają tylko 10-20 mikronów rzęsy . Kiedy mikrotubule się przesuwają, rzęski i wici mogą wibrować, powodując ruch samej komórki. Cytoplazma może zawierać kurczliwe włókienka zwane miofibrylami. Miofibryle z reguły znajdują się w miocytach - komórkach tkanki mięśniowej, a także w komórkach serca. Składają się z mniejszych włókien (protofibryli).

U zwierząt i ludzi rzęsy Wyścielają drogi oddechowe i pomagają pozbyć się drobnych cząstek stałych, takich jak kurz. Ponadto istnieją również pseudopody, które zapewniają ruch ameboidalny i są elementami wielu komórek jednokomórkowych i zwierzęcych (na przykład leukocytów).

Funkcje:

Konkretny

Rdzeń. Chromosomy