что такое гладкая эндоплазматическая сеть
Гладкий эндоплазматический ретикулум: определение, функция и структура
Определение гладкого эндоплазматического ретикулума
Гладкая эндоплазматическая сеть (гладкий ER) является перепончатым органеллы встречается в большинстве эукариотических клеток. Это подмножество эндомембранной системы эндоплазматического ретикулума. Его основными функциями являются синтез липидов, стероидных гормонов, детоксикация вредных побочных продуктов обмена веществ, а также хранение и метаболизм ионов кальция в организме. клетка, Гладкий ЭР отличается от других частей эндоплазматического ретикулума отсутствием мембраносвязанных рибосом. Эта органелла также отличается морфологически и часто состоит из трубчатых структур, называемых цистернами.
Гладкий ЭР выделяется в клетках печень которые обрабатывают вредные химические вещества, в клетках эндокринная система такие как в надпочечниках, которые производят стероидные гормоны, и в возбудимых клетках, таких как нейроны и мускул клетки, которые используют передачу сигналов Ca2 +.
Структура гладкого эндоплазматического ретикулума
Гладкая эндоплазматическая сеть в основном состоит из трехмерных полигональных сетей канальцев, называемых цистернами. Они имеют диаметр около 50 нм у млекопитающих и диаметр 30 нм у дрожжей. Высокая кривизна этих структур должна быть стабилизирована многими белками, включая ретикулоны, DP1 и рецептор белки, усиливающие экспрессию (REEP). Эти белки либо согнуть мембрану через структурные элементы, которые вклиниваются в липидный бислой или придать форму мембране путем олигомеризации. Присутствие этих белков, по-видимому, имеет решающее значение для существования трубчатых цистерн, поскольку их подавление или делеция приводит к избытку сплюснутых мешковидных структур в ER и почти полному отсутствию канальцев.
Гладкий ER также является динамической структурой, с новыми канальцами, отходящими от боковых сторон существующих структур. С помощью гидролиза ГТФ некоторые ветви канальцев также могут сливаться друг с другом. Степень гладкой сети ER зависит от актина и микротрубочек цитоскелет клетки. ER канальцы могут скользить вдоль каркаса цитоскелета, используя моторные белки, или расти вместе с микротрубочкой на ее плюс конце.
Структура гладкой ER имеет особое значение в двух типах клеток человеческого организма – мышечные клетки и нейроны. Наличие обширной ER-сети вдоль нейрона тесно связано с его взаимодействием с актином и микротрубочками, и органелла образует непрерывную сеть по всей клетке. Он присутствует в небольших дендритных шипиках по всему узкому аксону и распространяется по синапсу. В синапсе гладкий ER часто ассоциируется с митохондрии, Даже когда цитоскелет деполимеризуется и сеть ER канальцев претерпевает серьезные морфологические изменения, связь между митохондриями и гладким ER остается неизменной. В мышечных клетках гладкий эндоплазматический ретикулум называется саркоплазматическим ретикулумом и является важным локусом для хранения ионов кальция.
Изображение показывает скелетная мышца, с саркоплазматической сетью, окрашенной в синий цвет. Наряду со специальными структурами в плазматическая мембрана из мышечная клетка (T-трубочки), саркоплазматический ретикулум играет важную роль в сокращении мышечных волокон.
Функции гладкого эндоплазматического ретикулума
Гладкий ER важен в синтезе липидов, таких как холестерин и фосфолипиды, которые образуют все мембраны организм, Кроме того, это важно для синтеза и секреция стероидных гормонов из холестерина и других предшественников липидов. Кроме того, он участвует в углеводном обмене. Например, окончательная реакция глюконеогенез Встречается в просвете гладкой ER, так как содержит фермент глюкозо-6-фосфатазу. Этот фермент катализирует выработку глюкозы из глюкозо-6-фосфата.
Динамическая природа гладкого эндоплазматического ретикулума особенно важна в печени, которая детоксифицирует ряд веществ и облегчает их удаление из организма. Например, когда происходит внезапное и резкое увеличение количества некоторых жирорастворимых лекарств в организме, гладкая ER гепатоцитов в печени превращает их в водорастворимые соединения, так что они могут выводиться с мочой. Чтобы сделать это, гладкая ER-сеть гепатоцита может почти удвоиться в размере и затем вернуться к своей первоначальной форме и размеру после того, как химическое нападение было нейтрализовано.
Липидный синтез
Стероид-секретирующие клетки характеризуются обильным гладким эндоплазматическим ретикулумом, мембраны которого содержат ферменты, участвующие в синтезе стеролов и стероидов.
Кора надпочечников является важным орган для синтеза и секреции стероидных гормонов. Клетки, участвующие в этом процессе, содержат разветвленную сеть ER. Хотя в клетках надпочечников вырабатывается широкий спектр гормонов, их можно широко классифицировать как глюкокортикоиды, минералокортикоиды и половые гормоны. Половые гормоны вырабатываются в гораздо больших количествах в гонадах, но глюкокортикоиды и минералокортикоиды вырабатываются в основном в надпочечниках и синтезируются из холестерина. Холестерин превращается в ряд различных стероидных молекул, причем реакции катализируются ферментами семейства белков цитохрома p450. Некоторые части этого пути находятся в ER, а другие встречаются в митохондриях.
Существуют некоторые свидетельства того, что клетки, которые активно участвуют в метаболизме липидов, содержат относительно мало шероховатой эндоплазматической сети Несмотря на очевидную потребность в различных ферментах. В таких клетках исследователи идентифицировали гладкие субфракции ER, которые содержат белки, обычно наблюдаемые в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, такие как транслокон-комплекс и белки-шапероны. Это говорит о том, что гладкий ER также может быть вовлечен в синтез белка, котрансляционный импорт полипептидов и контроль качества вновь синтезированных белков.
Кальций Магазин
Роль гладкого эндоплазматического ретикулума в накоплении и высвобождении ионов кальция имеет особое значение в клетках нервной и мышечная система которые используют опосредованную кальцием передачу сигналов для возбуждения и сокращения. В состоянии покоя просвет ER может быть частично полным. После большого притока кальция в клетку во время возбуждения гладкий эндоплазматический ретикулум может действовать как приемник, позволяя клеткам восстанавливаться после воздействия деполяризации мембраны. ER может накапливать и высвобождать ионы кальция сложными способами, а в некоторых случаях может даже быть вовлечен в создание «памяти» нейронной активности.
Гладкая эндоплазматическая сеть мышечных клеток еще более изменена. В то время как каждое мышечное волокно нуждается в скоординированном высвобождении Ca 2+ из саркоплазматического ретикулума, чтобы сокращаться как единое целое, это свойство становится еще более важным в сердечная мышца клетки. Синхронная активация более 10000 искровых событий Ca2 + приводит к тому, что вся ячейка временно омывается ионами Ca2 +. Это активирует сердечные миофиламенты и приводит к их сокращению. После события сжатия гладкий ER функционирует как сток для этих ионов, позволяя клеткам быстро возвращаться в их расслабленное состояние.
Также появляется все больше доказательств того, что взаимодействие между ER и митохондриями важно не только для метаболизма липидов, но также для координации сигналов от клетки и индукции апоптоз, Во многих моделях запрограммированной гибели клеток высвобождение ионов Ca2 + из ER необходимо для активации апоптотических белков. Некоторые белки в ER также являются эффекторными ферментами на этом пути. Появляются доказательства того, что ER может даже вызывать апоптоз посредством передачи сигналов Ca2 +, когда клетка находится в состоянии стресса.
викторина
1. Что из этого верно в отношении гладкой эндоплазматической сети?A. Зависит от промежуточных нитей цитоскелетаB. Изготовлен из трубчатых цистерн диаметром 100 нмC. Взаимодействие с митохондриями влияет на ряд его функцийD. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 1
С верно. Взаимодействие гладкого ER с митохондриями не только влияет на его функции в углеводном и липидном обмене, но также играет важную роль в интеграции сигналов всей клетки и индукции апоптоза при определенных условиях. Хотя формирование эндоплазматического ретикулума зависит от цитоскелетного механизма клетки, особенно микротрубочек, важность промежуточных филаментов не очень ясна. ER изготовлен из трубчатых цистерн и двумерных листов. Однако диаметр цистерн редко превышает 60 нм. У дрожжей они еще меньше, диаметром около 30 нм.
2. Что из этого является функцией гладкой эндоплазматической сети?A. Синтез и секреция стероидных гормоновB. Поддержание и регенерация плазматической мембраныC. Хранение и выпуск ионов Ca2 +D. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 2
D верно. SER образует трехмерную многоугольную сеть через клетку и часто состоит из цистерн. Он содержит ряд ферментов, участвующих в стерол и стероид гормон синтез. Его роль в создании холестерина и фосфолипид делает его важным в создании и обслуживании плазматической мембраны и всей эндомембранной системы. Он также хранит и выделяет кальций – функция, которая особенно важна для возбудимых клеток.
3. Какие из этих белков влияют на запас кальция в гладком ER?A. Белки, усиливающие экспрессию рецепторов (REEP)B. Рианодиновые рецепторы и инозитол-1,4,5-трифосфатные рецепторыC. Ретикулы и DP1D. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 3
В верно. REEP, ретикулоны и DP1 участвуют в стабилизации изогнутой структуры канальцев ER. Однако именно рианодиновые рецепторы и инозитол-1,4,5-трифофатные рецепторы влияют на его запас кальция.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — строение, виды и функции
Постоянным компонентом любой эукариотической клетки является эндоплазматическая сеть. Строение и функции этой органеллы отличаются особой сложностью. ЭПР, или эндоплазматический ретикулум, состоит из системы плоскостей, канальцев и пузырьков, покрытых защитной мембраной. Структура была открыта и изучена только в 1945 г. учёными из области биологии. Что такое эндоплазматическая сеть в клетке и каково её значение? Эти вопросы до сих пор до конца не изучены.
Строение и расположение ЭПР
Важная клеточная структура была открыта ученым-биологом К. Портером. Эндоплазматическая сеть, расположенная в цитоплазме, может занимать до 30% всей площади клетки. В её состав входит большое количество полостей разного размера. Чем интенсивнее обмен веществ в клетке, тем больше каналов, трубочек и цистерн в этом органоиде.
Полости ЭПР заполнены однородным веществом — матриксом. Эта субстанция связывает систему с:
Оболочка ЭПР идентична основной мембране. Она также состоит из фосфолипидов, холестерина, белков и различных ферментов. Полости, покрытые мембраной, образуют систему параллельно расположенным каналам. При изучении органоида электронным микроскопом можно увидеть структуру, напоминающую лабиринт с отростками и обособленными частями.
К стенке сети могут крепиться рибосомы. Именно количество этих структур, соединённых с мембраной, определяют вид ЭПС.
Типы эндоплазматического комплекса
Классификация ЭПР проводится по единственному критерию — наличию рибосом на поверхности мембраны. Рибосома — это шарообразная молекула, которая образована специфическими рибонуклеиновыми кислотами. Большинство биологов выделяют 2 вида ЭПС:
Рисунок гранулярной ЭПР выглядит неоднородно, такому виду эндоплазматической сети дали определение шероховатой. Этот органоид отсутствует только в клетках мужских половых органов. Наиболее развита шероховатая ЭПС в клетках, продуцирующих железы.
На поверхности гладкого эндоплазматического ретикулума нет рибосом. Эта структура есть во всех клетках живых организмов. Уровень развития этого комплекса зависит от функций определённой клетки. Такая сеть образуется за счёт освобождения или сброса рибосом с поверхности оболочки. Подробная информация представлена в таблице.
Некоторые учёные выделяют третий тип органоида — переходный. К этому классу относят ЭПС с небольшим количеством рибосом на поверхности.
Роль органоида
ЭПС является уникальной транспортной системой. Однако именно тип эндоплазматического ретикулума определяет перечень функций органеллы в жизнедеятельности клетки.
Общие функции
Эндоплазматическая сеть за счёт её уникального строения выполняет 2 основные функции: транспорт и синтез веществ. При помощи мембранной оболочки, каналов и трубочек питательные вещества переносятся из одной части клетки в другую. Таким образом поддерживается связь между всеми органеллами. Ряд важнейших элементов переносится через оболочку против градиента концентрации.
Ферменты, входящие в состав стенки ЭПС, синтезируют липиды. Образованные элементы позволяют:
Снаружи и внутри оболочки комплекса образуется разница потенциалов. Это позволяет проводить импульсы возбуждения. ЭПС является накопителем кальция, который играет важную роль в сокращении мышечной ткани.
Другой важнейшей функцией ЭПР является структурирование. Полости и мембраны, которые пронизывают цитоплазму, не позволяют смешиваться веществам и смещаться органоидам в клетке. Специфические функции определяются видом ЭПР.
Значение гладкой ЭПС
Агранулярная (гладкая) сеть задействована во всех процессах обмена веществ в клетке. Несмотря на то что на поверхности стенки ЭПС нет большого количества рибосом, она активно участвует в образовании гормонов. Например, гладкая сеть особенно развита в органах, продуцирующих половые и стероидные гормоны, в коре надпочечников.
Кроме этого, эндоплазматический ретикулум выполняет ключевую роль в росте и развитии всех растений. Сеть участвует в синтезе особых структур — провакуолей. Этот органоид позволяет накапливать питательные вещества, необходимые для роста. Кроме ЭПС, он может быть синтезирован только аппаратом Гольджи.
В этом органоиде накапливаются углеводы, а затем синтезируются в более простые части. В том числе в ЭПР происходит распад сложных углеводов до глюкозы. Это позволяет регулировать уровень сахара в крови.
В полостях комплекса накапливаются не только углеводы, но и продукты гидролиза. Особенное значение имеет накопление кальция в каналах ЭПС. Это вещество играет ключевую роль в функционировании мышечной ткани. Поэтому в клетках мышц ЭПС развита настолько, что её выделяют в отдельный тип — саркоплазматический ретикулум. За счёт выброса кальция в межклеточное и внутриклеточное пространство происходит сокращение ткани.
Гладкая сеть наиболее уязвима по отношению к факторам внешней среды. Поэтому довольно часто наблюдаются её повреждения. Это приводит к ослаблению клетки и всего организма, может способствовать развитию различных заболеваний.
Особенности шероховатой сети
В связи со сложным строением этот вид комплекса выполняет не только функции, перечисленные выше, но и ряд других специфических.
Рибосомы на поверхности эндоплазматического ретикулума обуславливают основную функцию этого органоида. Именно в ЭПС происходит образование почти всех видов белков. Синтез протекает в несколько сложных этапов:
Кроме этого, шероховатая ЭПС выполняет структурную функцию. Такой органоид, как аппарат Гольджи, полностью формируется при помощи ЭПР.
Из-за своего сложного строения эндоплазматическая сеть до сих пор до конца не изучена. Даже в XXI веке учёные продолжают оценивать роль этого важного клеточного органоида.
Эндоплазматическая сеть. Аппарат Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения.
теория по биологии 🌿 цитология
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) = Эндоплазматический ретикулум (ЭПР)
ЭПС – мембранное образование, которое по внешнему виду напоминает лабиринт, пронизывающий примерно половину пространства клетки. Эндоплазматическая сеть состоит из мембраны, эта сеть оплетает ядро и располагается дальше в цитоплазме, однако ретикулум замкнут из выходов в саму цитозоль не имеет.
После синтеза необходимых соединений на мембранах ретикулума, вещества должны попасть к местам своего использования клеткой. Не случайно ЭПС имеет такую лабиринтообразную структуру. Это как метро: с мембран = станций метро соединения = пассажиры заходят в вагоны=трубочки ЭПС и отправляются тука, куда им нужно. Люди – по делам, а липиды, углеводы и белки – на биохимические реакции или для сохранения как ресурса.
Строение и расположение в клетке эндоплазматической сети
Аппарат Гольджи = комплекс Гольджи
Аппарат Гольджи обязан своему открытию и названию итальянскому гистологу Камилло Гольджи. Этот человек первым открыл уникальное окрашивание препаратов нервной ткани, что внесло большой вклад в развитие гистологии и физиологии 19-20 века. Камилло Гольджи в 1906 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Аппарат Гольджи представляет из себя систему цистерн, предназначенных для хранения веществ клеткой. Это как большая логистическая система. В цистернах аппарата Гольджи соединения могут быть подвержены модификации, упаковке в мембранные пузырьки, а затем транспорту в этих пузырьках в пункты назначения в цитоплазме или отбраковке, то есть выводу за пределы клетки.
Так как в аппарат Гольджи поступают липиды, которые здесь же накапливаются, то эта структура занимается и «ремонтом клетки». Внутри комплекса Гольджи собирается участок мембраны, которые заключается в мембранный пузырек, а потом кусочек мембраны замещает поврежденный фрагмент.
Еще аппарат Гольджи производит лизосомы – мембранные пузырьки с ферментами. Речь об этих структурах пойдет дальше.
Строение и расположение аппарата Гольджи
Лизосомы
Лизосомы представляют из себя не просто мембранные пузырьки, они наполнены пищеварительными ферментами, способными расщепить сложные соединения до более простых, подходящих клетке.
Роль лизосом в жизни клетки
Клеточные включения
Синтез органических веществ в клетке осуществляется в
Пузырек ЭПС сформирован. Для дальнейшего пути ему нужно отсоединиться, 5).
После синтеза в ЭПС, вещества направляются в
Там происходит модификация молекулы
В итоге, готовый белок в пузырьке направляется к
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
1. Пластиды встречаются в клетках растительных организмов и некоторых бактерий и животных, способных как к гетеротрофному, так и автотрофному питанию. 2. Хлоропласты, так же как и лизосомы, — двумембранные, полуавтономные органоиды клетки. 3. Строма — внутренняя мембрана хлоропласта, имеет многочисленные выросты. 4. В строму погружены мембранные структуры — тилакоиды. 5. Они уложены стопками в виде крист. 6. На мембранах тилакоидов протекают реакции световой фазы фотосинтеза, а в строме хлоропласта — реакции темновой фазы.
2 — Лизосомы — одномембранные структуры цитоплазмы.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21524 Установите соответствие между названием органоидов и наличием или отсутствием у них клеточной мембраны: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
