Биология и медицина. Есть ли у растений эндоплазматическая сеть
Эндоплазматический ретикулум растительной клетки
Эндоплазматический ретикулум растительной клетки
Цитоплазма пронизана мембранами - тончайшими (4-10 нм) пленками, построенными в основном из фосфолипидов и липопротеинов . Мембраны обеспечивают пространственное расположение всех органоидов клетки и ядра, отграничивают цитоплазму от клеточной оболочки и вакуоли , а внутри цитоплазмы образуют эндоплазматическую сеть (ретикулум) - систему мелких вакуолей и канальцев, соединенных друг с другом. Эта система трехмерна, а ее форма и протяженность зависят от типа клетки, ее метаболической активности и стадии дифференциации.
Например, в клетках, секретирующих белки, эндоплазматическая сеть имеет форму плоских мешочков, или цистерн, с многочисленными рибосомами , связанными с ee внешней поверхностью. Такая сеть с закрепленными группами рибосом, или полирибосомами, получила название шероховатой (гранулярной) . Полисомы (полирибосомы) и шероховатая эндоплазматическая сеть - основные места синтеза белка. Клетки же, секретирующие липиды , имеют обширную систему трубочек, лишенных рибосом ( агранулярная, гладкая эндоплазматическая сеть ).
По-видимому, эндоплазматическая сеть функционирует как коммуникационная система клетки и используется для транспортировки веществ. Эндоплазматические сети соседних клеток соединяются через цитоплазматические тяжи - плазмодесмы . Эндоплазматическая сеть - основное место синтеза клеточных мембран. Возможно, в некоторых растительных клетках здесь образуются мембраны вакуолей , микротелец , а также цистерны диктиосом ( рис. 6 ).
Существует предположение, что эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи образуют функциональное целое, в котором диктиосомы играют роль промежуточных структур в процессе преобразования мембран. Структурную основу мембран составляют молекулы липидов ( рис. 7 ). Они располагаются в мембранах упорядоченно в два параллельных слоя таким образом, что гидрофильные части молекул направлены наружу, в водную среду, а гидрофобные остатки жирных кислот - внутрь, перпендикулярно к поверхности мембраны. Молекулы белков оказываются разнообразным способом "встроенными" в мембрану. Большинство мембранных белков является ферментами . Считается, что в клетке содержится около 10 тыс. разных типов ферментов , насчитывающих до 50 млн. молекул. Мембраны органоидов (исключение - митохондрии и пластиды ) и ядра связаны с мембранами эндоплазматической сети.
Одно из основных свойств мембран клетки - их избирательная проницаемость (полупроницаемость): одни вещества проходят через нее с трудом или вообще не проходят, другие проникают легко. Избирательная проницаемость мембран создает возможность одновременного и независимого протекания различных биохимических реакций, нередко противоположных по направлению, в изолированных отсеках, образованных эндоплазматической сетью.
Ссылки:
medbiol.ru
Строение и функции эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматический ретикулум (ЭПС) — система сообщающихся или отдельных трубчатых каналов и уплощенных цистерн, расположенных по всей цитоплазме клетки. Они отграничены мембранами (мембранными органеллами). Иногда цистерны имеют расширения в виде пузырьков. Каналы ЭПС могут соединяться с поверхностной или ядерной мембранами, контактировать с комплексом Гольджи.
В данной системе можно выделить гладкую и шероховатую (гранулярную) ЭПС.
Шероховатая ЭПС
На каналах шероховатой ЭПС в виде полисом расположены рибосомы. Здесь протекает синтез белков, преимущественно продуцируемых клеткой на экспорт (удаление из клетки), например, секретов железистых клеток. Здесь же происходят образование липидов и белков цитоплазматической мембраны и их сборка. Плотно упакованные цистерны и каналы гранулярной ЭПС образуют слоистую структуру, где наиболее активно протекает синтез белка. Это место называется эргастоплазмой.
Гладкая ЭПС
На мембранах гладкой ЭПС рибосом нет. Здесь протекает в основном синтез жиров и подобных им веществ (например, стероидных гормонов), а также углеводов. По каналам гладкой ЭПС также происходит перемещение готового материала к месту его упаковки в гранулы (в зону комплекса Гольджи). В печеночных клетках гладкая ЭПС принимает участие в разрушении и обезвреживании ряда токсичных и лекарственных веществ (например, барбитуратов). В поперечно-полосатой мускулатуре канальцы и цистерны гладкой ЭПС депонируют ионы кальция.
Комплекс Гольджи
Пластинчатый комплекс Гольджи — это упаковочный центр клетки. Представляет собой совокупность диктиосом (от нескольких десятков до сотен и тысяч на одну клетку). Диктиосома — стопка из 3—12 уплощенных цистерн овальной формы, по краям которых расположены мелкие пузырьки (везикулы). Более крупные расширения цистерн дают вакуоли, содержащие резерв воды в клетке и отвечающие за поддержание тургора. Пластинчатый комплекс дает начало секреторным вакуолям, в которых содержатся вещества, предназначенные для вывода из клетки. При этом просекрет, поступающий в вакуоль из зоны синтеза, (ЭПС, митохондрии, рибосомы), подвергается здесь некоторым химическим превращениям.
Комплекс Гольджи дает начало первичным лизосомам. В диктиосомах также синтезируются полисахариды, гликопротеиды и гликолипиды, которые затем идут на построение цитоплазматических мембран.
Источник: Н. С. Курбатова, Е. А. Козлова "Конспект лекций по общей биологии"
xn--90aeobapscbe.xn--p1ai
Цитоплазма и ее органоиды: эндоплазматическая сеть, митохондрии и пластиды
Цитоплазма. Отграниченная от внешней среды плазматической мембраной, цитоплазма представляет собой внутреннюю полужидкую среду клеток. В цитоплазме эукариотических клеток располагаются ядро и различные органоиды. Ядро располагается в центральной части цитоплазмы. В ней сосредоточены и разнообразные включения – продукты клеточной деятельности, вакуоли, а также мельчайшие трубочки и нити, образующие скелет клетки. В составе основного вещества цитоплазмы преобладают белки. В цитоплазме протекают основные процессы обмена веществ, она объединяет в одно целое ядро и все органоиды, обеспечивает их взаимодействие, деятельность клетки как единой целостной живой системы.
Эндоплазматическая сеть. Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети [55], [56].
Рис. 55. Электронно-микроскопическая фотография ядра и участка эндоплазматической сети, расположенной в цитоплазме (Видны каналы и более крупные полости эндоплазматической сети, митохондрии овальной формы. Видны также ядерная оболочка с порами, ядерный сок ядрышка. Увел. 20 000.)
Рис. 56. Электронно-микроскопическая фотография гранулярной эндоплазматической сети с рибосомами (округлые темные тельца) на поверхности ее мембран. Увел. 70 000.Эндоплазматическая сеть неоднородна по своему строению. Известны два ее типа – гранулярная [56] и гладкая [57]. На мембранах каналов и полостей гранулярной сети располагается множество мелких округлых телец рибосом [56], которые придают мембранам шероховатый вид. Мембраны гладкой эндоплазматической сети не несут рибосом на своей поверхности.
На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез липидов и углеводов. Все эти продукты синтеза накапливаются в каналах и полостях, а затем транспортируются к различным органоидам клетки, где потребляются или накапливаются в цитоплазме в качестве клеточных включений. Эндоплазматическая сеть связывает между собой основные органоиды клетки [55].
Рибосомы. Рибосомы обнаружены в клетках всех организмов. Это микроскопические тельца округлой формы диаметром 15– 20 нм. Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой, как это показано на рисунке 58.Рис. 58. Электронно-микроскопическая фотография полисомы и схема полисомы и рибосомыВ одной клетке содержится много тысяч рибосом, они располагаются либо на мембранах гранулярной эндоплазматической сети, либо свободно лежат в цитоплазме [56].
В состав рибосом входят белки и РНК.
Функция рибосом – это синтез белка. Синтез белка сложный процесс, который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до нескольких десятков объединенных рибосом. Такую группу рибосом называют полисомой [58].
Синтезированные белки сначала накапливаются в каналах и полостях эндоплазматической сети, а затем транспортируются к органоидам и участкам клетки, где они потребляются. Эндоплазматическая сеть н рибосомы, расположенные на ее мембранах, представляют собой единый аппарат биосинтеза и транспортировки белков.
Митохондрии. В цитоплазме большинства клеток животных и растений содержатся мелкие тельца (0,2 – 7 мкм) – митохондрии (греч. «митос» – нить, «хондрнон» – зерно, гранула; [50], [59]).
Новые митохондрии образуются делением уже существующих в клетке митохондрий.
Пластиды. В цитоплазме клеток всех растений находятся пластиды. В клетках животных пластиды отсутствуют. Различают три основных типа пластид: зеленые в хлоропласты; красные, оранжевые и желтые в хромопласты; бесцветные лейкопласты.
Хлоропласты. Эти органоиды содержатся в клетках листьев и других зеленых органов растений, а также у разнообразных водорослей. Размеры хлоропластов 4 – 6 мкм, наиболее часто они имеют овальную форму. У высших растений в одной клетке обычно бывает несколько десятков хлоропластов. Зеленый цвет хлоропластов зависит от содержания в них пигмента хлорофилла. Хлоропласт – основной органоид клеток растений, в котором происходит фотосинтез, т. е. образование органических веществ (углеводов) из неорганических (CO2 и h3O) при использовании энергии солнечного света.
По строению хлоропласты сходны с митохондриями. От цитоплазмы хлоропласт отграничен двумя мембранами – наружной и внутренней [61]. Наружная мембрана гладкая, без складок и выростов, а внутренняя образует много складчатых выростов, направленных внутрь хлоропласта. Поэтому внутри хлоропласта сосредоточено большое количество мембран, образующих особые структуры – граны. Они сложены наподобие стопки монет [61].
Хромопласты находятся в цитоплазме клеток разных частей растений: в цветках, плодах, стеблях, листьях. Присутствием хромопластов объясняется желтая, оранжевая и красная окраска венчиков цветков, плодов, осенних листьев.
Лейкопласты бесцветны. Они содержатся в цитоплазме неокрашенных частей растений, например в стеблях, корнях, клубнях. Форма лейкопластов разнообразна. Примером широко распространенных лейкопластов могут служить лейкопласты клубней картофеля, в которых накапливаются зерна крахмала.
Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты способны к взаимному переходу. Так, при созревании плодов или изменении окраски листьев осенью хлоропласты превращаются в хромопласты, а лейкопласты могут превращаться в хлоропласты, например, при позеленении клубней картофеля.
1. На рисунке 50 найдите органоиды, расположенные в цитоплазме. 2. Каковы строение и функции эндоплазматической сети, рибосом, митохондрий, хлоропластов? 3. Какие типы пластид находятся в растительной клетке и какова их роль? 4. Сравните функции митохондрий и хлоропластов.
blgy.ru
