Мембранные органоиды клетки

1. Эндоплазматическая сеть (ЭПС).ЭПС имеет вид узких каналов, которые пронизывают всю цитоплазму. Ширина каналов ЭПС зависит от функциональной активности клетки. Выделяют два типа ЭПС:

а) Гранулярная (шероховатая) ЭПС.

На поверхности мембраны гранулярной ЭПС расположены рибосомы. Они прикрепляются к мембранам большой субъединицей.

Функции шЭПС:

• участвует в синтезе белков, которые выводятся из клетки;

• накопление, обособление, первичная модификация и транспорт синтезированных белков.

б) Агранулярная (гладкая) ЭПС. На мембранах гладкой ЭПС нет рибосом.

Функции глЭПС

• синтез липидов;

• синтез углеводов;

• детоксикация вредных веществ;

• в поперечнополосатых мышцах ЭПС выполняет функцию накопления ионов кальция.

2. Аппарат Гольджиимеет вид стопкиуплощенных цистерн,расположенной около клеточного ядра (рис.7). Отдельная зона скопления мембран аппарата Гольджи называется диктиосомой. Количество цистерн не больше 5-10. Кроме плоских цистерн в зоне аппарата Гольджи наблюдается множество вакуолей.

В зоне диктиосомы различают:

• проксимальный или формирующийся, цис-участок,

• дистальный или зрелый, транс-участок.

Между ними располагается средний или промежуточный участок аппарата Гольджи. Проксимальная часть обращена к цитоплазме и ядру, а дистальная - к поверхности клетки.

Функции аппарата Гольджи:

• участвует в накоплении и отделении продуктов, которые синтезировались в ЭПС;

• участвует в модификации органических веществ, образовании сложных органических соединений, их сортировке;

• осуществляет выведение готовых секретов из клетки;

• образует лизосомы.

Рис. 7. Аппарат Гольджи

3. Лизосомы – одномембранные органоиды, выполняют функцию расщепления биополимеров. Содержат гидролитические ферменты, которые работают в кислой среде (при рН 5).

Выделяют три типа лизосом:

а) Первичные лизосомы - мелкие мембранные пузырьки, содержат неактивные ферменты. Образуются у транс-поверхности аппарата Гольджи.

б) Вторичные лизосомы образуются при слиянии первичных лизосом с фагосомой или пиносомой. Поглощенные вещества расщепляются активными ферментами до мономеров.

Разновидность вторичных лизосом – аутолизосомы. Они участвуют в переваривании органоидов клетки (митохондрий, элементов ЭПС, рибосом).

в) Остаточные тельца (телолизосомы). Образуются, если расщепление органических веществ происходит не до конца. Содержат меньше гидролитических ферментов, в них происходит уплотнение содержимого. Здесь происходит отложение пигментных веществ.

4. Митохондрии – двумембранные органоиды, выполняют функцию синтеза АТФ. Наружняя мембрана ровная, не образует складок. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки – кристы (от лат. crista — гребень). Количество и степень развития крист зависит от функциональной активности клетки. Наружную мембрану от внутренней отделяет межмембранное пространство (рис.8). Наружная и внутренняя мембраны митохондрий различаются по составу и по проницаемости: наружная мембрана более проницаема, чем внутренняя.

Внутренняя мембрана ограничивает внутреннее содержимое митохондрии - матрикс. В матриксе митохондрий находятся кольцевая ДНК, рибосомы 70S, ферменты, гранулы солей магния и кальция. ДНК митохондрии человека содержит 37 генов. Бόльшая часть белков митохондрий находится под генетическим контролем ядра и синтезируется вне митохондрий.

Новые митохондрии образуются в клетке путем деления материнской митохондрии, или путем почкования.

Рис. 8. Митохондрия: 1 – наружная мембрана, 2 – внутренняя мембрана,

3 – криста, 4 – матрикс, 5 – кольцевая ДНК, 6 - рибосомы

5. Пластиды – это двумембранные органоиды растительных клеток. Строение пластид сходно со строением митохондрий. Пластиды окружены двумя мембранами – наружной и внутренней. Внутренняя образует длинные складки – ламеллы. На ламеллах расположены тилакоиды гран, которые имеют вид дисковидных вакуолей (рис.9). Содержимое пластиды называется строма. В строме содержится кольцевая ДНК, рибосомы 70S, ферменты. ДНК пластид включает до 150 генов. Основная часть белков пластид находится под контролем ядерной ДНК.

Различают 3 вида пластид: хлоропласт, лейкопласт, хромопласт.

• Хлоропласты – зеленые пластиды. Содержат пигмент хлорофилл. Выполняют функцию фотосинтеза. На внутренних мембранах осуществляется световая фаза фотосинтеза, в строме хлоропласта – темновая фаза.

• Лейкопласты – бесцветные пластиды. Отличаются от хлоропластов отсутствием развитой мембранной системы. Выполняют запасающую функцию.

• Хромопласты – окрашенные пластиды. Содержат пигменты каротины и ксантофиллы. Представляют стареющие формы пластид, в которых внутренняя система мембран постепенно разрушается. 

Пластиды и митохондрии относят к полуавтономным органоидам клетки, т.к. они имеют собственную систему синтеза белка и способны к самостоятельному делению.

Рис. 9. Хлоропласт: 1 – наружная мембрана, 2 – внутренняя мембрана,

3 – грана, 4 – тилакоид граны, 5 – тилакоид стромы (ламелла), 6 – строма,

7 – крахмальное зерно, 8 – кольцевая ДНК