Щих в биосинтезе веществ в клетках

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 10Следующая ⇒

К ним относятся рибосомы, ЭПС (эндоплазматическая связь) гладкого типа,

ЭПС шероховатого типа, комплекс Гольджи (он будет рассмотрен отдельно).

Рибосомы – это гранулы диаметром 15-35 нм, состоящие из большой и малой

субъединиц. Каждая субъединица содержит молекулу рибосомальной РНК и белок.

Полирибосомы – группа рибосом, где малые субъединицы связаны мо-

лекулой информационной РНК.

Рибосомы и полисомы, свободно расположенные в цитоплазме, про-

дуцируют белки, которые используются для нужд самой клетки. Аминокис-

лоты к рибосоме переносятся транспортной РНК. Рибосома создает условия

для взаимодействия между транспортной и информационной РНК и обеспе-

чивает создание полипептидных связей между аминокислотами.

ЭПС шероховатого типа – это мембранные мешки, трубочки, вакуоли,

которые в совокупности создают сеть в цитоплазме и представляют собой

систему синтеза и внутриклеточного транспорта. Мембраны со стороны гиа-

лоплазмы покрыты рибосомами. Данная органелла развита в клетках, актив-

но синтезирующих белок (плазмоциты, клетки поджелудочной железы и др.).

По программе информационной (матричной) РНК, с которой связаны рибосомы из приносимых транспортной РНК аминокислот, создается полипеп-

тидная цепь. Начальный конец полипептидной цепи «сигнал» прикрепляется

к мембране, а затем проходит через нее внутрь цистерны. Здесь он отрезается

с помощью ферментов, а молекула белка конформируется. В дальнейшем

белок транспортируется в комплекс Гольджи, а оттуда в виде окруженных

мембраной гранул – к плазмолемме для экспорта. Этим же способом созда-

ются белки лизосом и интегральные белки мембран.

ЭПС гладкого типа образуется из ЭПС шероховатого типа, которая

теряет рибосомы.

Функции гладкой ЭПС

1) разделение цитоплазмы клетки на отделы – компартменты, в каждом из

которых происходит своя группа биохимических реакций;

2) биосинтез жиров и углеводов;

3) образование пероксисом;

4) биосинтез стероидных гормонов;

5) дезинтоксикация экзо- и эндогенных ядов, гормонов и др.;

6) депонирование ионов кальция (в миоцитах и мышечных волокнах);

7) источник мембран при митозе (телофаза).

Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих во внутриклеточном расщеплении, защитных и обезвреживаю-

Щих реакциях

К ним относятся лизосомы и пероксисомы (в ЭПС агранулярного типа про-

исходит обезвреживание токсинов и лекарственных веществ).

Лизосомы. Различают: 1) первичные лизосомы; 2) вторичные лизосомы,

аутофагосомы; 3) остаточные тельца.

Первичные лизосомы имеют вид пузырьков диаметром 0, 2-0, 4 мкм, ог-

раниченных мембраной. Содержат гидролитические ферменты. Основной из

них – кислая фосфатаза. Ферменты находятся в неактивном состоянии, но

при активации способны расщеплять биополимеры до мономеров.

Вторичные лизосомы – это активные лизосомы, которые образуются пу-

тем слияния содержимого первичных лизосом с фагосомой, пиноцитозными

вакуолями, измененными органеллами (в последнем случае вторичная лизосо-

ма именуется как аутофаголизосома). При этом происходит активация фер-

ментов и лизис веществ, поступивших в клетку или измененные органеллы.

Остаточные тельца возникают в случае неполного расщепления ком-

понентов, подлежащих гидролизу. Содержимое их выводится из клетки пу-

тем экзоцитоза. Недостаток лизосомальных ферментов лежит в основе болез-

ней накопления (лизосомных болезней).

Функции лизосом

1. Внутриклеточное пищеварение.

2. Участие в фагоцитозе.

3. Участие в митозе – разрушении ядерной оболочки.

4. Участие во внутриклеточной регенерации.

5. Участие в аутолизе – саморазрушении клетки после ее гибели.

Пероксисомы представляют собой пузырьки диаметром 0, 3-0, 5 мкм,

ограниченные мембраной.

Матрикс содержит гранулы, фибриллы, трубочки. В них присутствуют ок-

сидазы аминокислот и каталаза, разрушающая перекиси.

В результате окисления аминокислот, углеводов и других соединений в клет-

ках образуется сильный окислитель – перекись водорода, который использует-

ся для окисления других, в том числе вредных для организма веществ (деток-

сицирующая функция). Избыток перекиси водорода, токсичного для клетки,

разрушается ферментом каталазой с выделением кислорода и воды.

Функции пироксом

1. Являются органеллами утилизации кислорода. В них образуется

сильный окислитель перекись водорода.

2. Расщепление при помощи фермента каталазы избытка перекисей и,

таким образом, защита клеток от гибели.

3. Расщепление при помощи синтезируемых в самих пироксисомах пе-

рекисей токсичных продуктов, имеющих экзогенное происхождение (деток-

сикация). Например, пероксисомы печеночных клеток, клеток почек.

4. Участие в метаболизме клетки: ферменты пероксисом катализируют

расщепление жирных кислот, участвуют в обмене аминокислот и других веществ.

Структурно-функциональная характеристика органелл, участ-

Вующих в процессах выделения вещества из клеток

К ним относится комплекс Гольджи. Он состоит из системы уплощенных

цистерн, трубочек, вакуолей и мелких везикул. По вертикали он отчетливо

поляризован. Это выражается в наличии 2 полюсов:

1) выпуклая сторона (цис-полюс), которая обращена к ядру. Через нее

в комплекс Гольджи поступают вещества в виде транспортных пузырьков,

отделенных от ЭПС. Здесь происходит процессинг молекул – «дозревание»;

2) вогнутая сторона (транс-полюс), которая обращена к плазмолемме.

Оттуда из комплекса Гольджи уходят вещества также в мембранной упаковке

(например, отшнуровываются экзоцитозные секреторные гранулы). Экзоци-

тозные пузырьки транспортируются к плазмолемме. В транспорте принимают

участие микротрубочки, которые имеют боковые выросты, состоят из белков,

ассоциированных с микротрубочками. Эти белки последовательно и обратимо

связываются с органеллами, транспортными пузырьками, секреторными гра-

нулами, другими образованиями и таким образом обеспечивают перемещение

их по цитоплазме. Мембрана экзоцитозного пузырька встраивается в плазмо-

лемму, а содержимое выделяется за пределы клетки. Встроенная в плазмолем-

му мембрана секреторных (экзоцитозных) гранул отделяется в цитоплазму механизмом эндоцитоза и возвращается в комлпекс Гольджи для повторного ис-

пользования. Некоторые вещества (например, стероидные гормоны) не накап-

ливаются в комплексе Гольджи, а выделяются из клетки путем диффузии.

Структурно-функциональная характеристика органелл, участвую-

Щих в энергопроизводстве

К ним относятся митохондрии. Они представляют собой полуавтономные орга-

неллы и аппарат синтеза АТФ за счет энергии, получаемой при окислении органи-

ческих соединений. Эти органеллы способны перемещаться по цитоплазме, сли-

ваться одна с другой, делиться. Форма и размеры различны, число их зависит от

активности клетки. Чаще всего это тельца длиной1-10 мкм, толщиной 0, 5 мкм.

Митохондрии состоят из наружной и внутренней мембран, разделенных

межмембранным пространством, и содержат митохондриальный матрикс, в

который обращены складки внутренней мембраны (кристы).

Наружная митохондриальная мембрана напоминает плазмолемму, содержит

много молекул специализированных транспортных белков (например, по-

рин), формирующих каналы, обеспечивающие высокую проницаемость. На

ней находятся рецепторы, распознающие белки, которые переносятся через

обе митохондриальные мембраны в зонах их слипания.

Внутренняя митохондриальная мембрана образует выпячивания – кристы,

благодаря которым площадь внутренней мембраны значительно увеличивает-

ся. На кристах находятся элементарные частицы, которые представляют собой

комплексы ферментов фосфорилирования (синтеза АТФ) за счет энергии, ос-

вобождающейся в митохондриях в результате процессов окисления.

Митохондриальный матрикс – гомогенное мелкозернистое образование,

содержащее много ферментов, митохондриальную ДНК, митохондриальные

рибосомы, митохондриальные гранулы, связывающие двухвалетные катио-

ны, в частности Са ++, Mg++. Катионы необходимы для поддержания актив-

ности митохондриальных ферментов.

Функции митохондрий

1. Обеспечение клетки энергией в виде АТФ.

2. Участие в биосинтезе стероидных гормонов (некоторые звенья био-

синтеза этих гормонов протекают в митохондриях). В таких клетках – мито-

хондрии со сложными крупными трубчатыми кристами.

3. Депонирование кальция.

4. Участие в синтезе нуклеиновых кислот.

Продолжительность существования митохондрий – около 10 суток. Их раз-

рушение происходит путем аутофагии. Образование новых митохондрий

происходит путем перешнуровки предшествующих.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒