Sastoji se od sustava cjevčica i tubula i njihovih zadebljanja koji međusobno povezuju i prožimaju cijelu stanicu te su povezani s membranama. Zadebljanja endoplazmatskog retikuluma nazivaju se spremnici . Komponente EPS-a su polarne: izlaze s jednog kraja, a raspadaju se s drugog.
Postoje dvije vrste EPS-a. Ako se na površini nalaze ribosomi, tzv zrnast (hrapav) , ako ne - agranularan, (glatko, nesmetano) . Mogu se transformirati jedno u drugo. Glatki endoplazmatski retikulum je derivat hrapavog endoplazmatskog retikuluma.
Funkcije endoplazmatskog retikuluma
Sinteza i transport u različitim dijelovima stanice, do Golgijevog kompleksa tvari (u granularnom kompleksu - proteini, sudjeluje u sintezi glikoproteina, fosfolipida itd.; u agranularnom - ugljikohidrati, lipidi, steroidni hormoni), stvaranje jezgrene membrane u razdoblju između staničnih dioba . U šupljinama glatkog ER-a nakupljaju se produkti, među njima i toksični (u stanicama jetre), a može doći i do izmjene nekih polisaharida (glikogen). Toksični proizvodi se neutraliziraju i eliminiraju pomoću enzima.
Golgijev kompleks
Nalazi se u svim eukariotskim stanicama. Sastoji se od tijela i Golgijevih mjehurića. Glavna struktura tijela je hrpa (od 5 do 20 ili više) spljoštenih spremnika (vrećica) napravljenih od jednoslojne membrane. Spremnici su polarni: mjehurići iz EPS-a stalno teku na jedan pol, a mjehurići se odvajaju od drugog pola. EPS cisterne sadrže proizvode sinteze i daju svoj sadržaj cisternama Golgi kompleksa. Formira se Golgijev kompleks s ER.
Funkcije Golgijevog kompleksa
U izgradnji plazma membrane sudjeluje akumulacija, transformacija, sinteza tvari, stvaranje vezikula (lizosoma, mikrotjelešaca, vakuola itd.), transport spojeva u druge dijelove stanice ili njihovo uklanjanje (sekrecija) izvan njezinih granica. i druge stanične membrane. Tvari koje ulaze u Golgijev kompleks razvrstavaju se prema kemijskom sastavu i namjeni. Spojevi su privremeno vezani za takve molekule - oznake . Oni su ti koji signaliziraju svrhu ovih tvari. Razvrstane molekule ulaze u sljedeći spremnik kompleksa, gdje sazrijevaju, a zatim ulaze u sljedeći spremnik i odvajaju se. Vezikule se transportiraju uz sudjelovanje mikrotubula. Tijekom stanične diobe, Golgijev kompleks se raspada u zasebne strukturne jedinice, koje su nasumično raspoređene između stanica kćeri.
Lizosomi
Lizosomi (od grčkog liza– otapanje). To su jednomembranske vezikule koje sadrže hidrolitičke enzime sintetizirane na membranama hrapavog endoplazmatskog retikuluma. Imaju promjer od 100-800 nm. Hidrolitički enzimi su sposobni za razgradnju organski spojevi(proteini, lipidi, ugljikohidrati, nukleinske kiseline). Stanica sadrži različite vrste lizosoma, koji se razlikuju po funkciji.
Uz sudjelovanje Golgijevog kompleksa nastaju primarni lizosomi. Spajaju se s pinocitotskim ili fagocitotskim vezikulama i tvore sekundarne lizosome (tvore vakuole). Aktiviraju se enzimi u primarnim lizosomima. Probavlja se sadržaj probavnih vakuola. Spojevi ili mikroorganizmi koji nisu potpuno razgrađeni pretvaraju se u zaostala tijela , koji se ili uklanjaju iz ćelije ili ostaju u njoj.
Lizosomi koji sudjeluju u probavi pojedinih staničnih komponenti i cijelih stanica nazivaju se autolizosomi . Uz njihovu pomoć uništavaju se oštećeni, neispravni organeli, mrtve stanice, nestaje rep kod punoglavaca, hrskavica tijekom formiranja kostiju, ličinka se pretvara u kukuljicu kod insekata itd.
Funkcije lizosoma
Aktivacija probavnih vakuola, probava (liza) tvari, čestica, starih organela itd.
Vakuole
Vakuole (od lat. vakuum– šuplje). To su jednomembranske, tekućinom ispunjene šupljine u citoplazmi. U eukariotskim stanicama postoje različite vrste vakuola.
Biljne stanice sadrže posebne vakuole koje se spajaju i tvore jednu veliku, koja istiskuje sadržaj stanice prema stijenci. Ispunjene su staničnim sokom – vodenom otopinom organskih i anorganskih spojeva. Može sadržavati pigmente. Ljuska ovih vakuola se zove tonoplast . Vakuole nastaju iz vezikula koje se odvajaju od endoplazmatskog retikuluma.
Funkcije vakuola
Potpora turgoru u stanici, što pomaže u održavanju konstantnog oblika stanice, djelomičnoj probavi, nakupljanju rezervnih hranjivih tvari, toksičnih produkata metabolizma.
Vakuole životinjskih stanica su manje i postoje u dvije vrste: kontraktilna I probavni . Kontraktili su karakteristični uglavnom za slatkovodne jednostanične životinje i alge. Oni uklanjaju višak vode s metaboličkim proizvodima van. Nastaju u Golgijevom kompleksu. Najviše složena struktura trepetljikaši imaju kontraktilne vakuole.
Probavne vezikule nastaju privremeno za probavu tvari i raznih čestica, kada se pinocitotske i fagocitotske vezikule spajaju s lizosomima.
Što je zajedničko truloj jabuci i punoglavcu? Proces truljenja ploda i proces pretvaranja punoglavca u žabu povezuje se s istom pojavom – autolizom. Njime upravljaju jedinstvene stanične strukture – lizosomi. Sićušni lizosomi veličine od 0,2 do 0,4 mikrona uništavaju ne samo druge organele, već čak i čitava tkiva i organe. Sadrže od 40 do 60 različitih enzima za lizu, pod čijim se utjecajem tkiva doslovno tope pred našim očima. U našoj lekciji naučit ćete o strukturi i funkcijama naših unutarnjih biokemijskih laboratorija: lizosoma, Golgijevog aparata i endoplazmatskog retikuluma. Također ćemo govoriti o staničnoj inkluziji - posebnoj vrsti staničnih struktura.
Tema: Osnove citologije
Lekcija: Građa stanice. Endoplazmatski retikulum. Golgijev kompleks.
Lizosomi. Stanične inkluzije
Nastavljamo proučavati stanične organele.
Sve organele se dijele na membrana I nemembranski.
Nemembranski Ispitali smo organele u prethodnoj lekciji; podsjetimo se da one uključuju ribosome, stanično središte i organele kretanja.
Među membrana razlikuju se organele jednostruka membrana I dvostruka membrana.
U ovom dijelu tečaja ćemo pogledati jednostruka membrana organoidi: endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat I lizosomi.
Osim toga, razmotrit ćemo uključenje, Ubrajanje- nepostojane stanične tvorevine koje se pojavljuju i nestaju tijekom života stanice.
Endoplazmatski retikulum
Jedno od najvažnijih otkrića napravljenih pomoću elektronskog mikroskopa bilo je otkriće složenog membranskog sustava koji prožima citoplazmu svih eukariotskih stanica. Ova mreža membrana kasnije je nazvana ER (endoplazmatski retikulum) (slika 1) ili ER (endoplazmatski retikulum). ER je sustav cijevi i šupljina koje prodiru kroz citoplazmu stanice.
Riža. 1. Endoplazmatski retikulum
S lijeve strane - među ostalim organelima stanica. S desne strane - posebno istaknuto
EPS membrane(slika 2) imaju istu strukturu kao stanična ili plazma membrana (plazmalema). ER zauzima do 50% volumena stanice. Nigdje se ne prekida i ne otvara u citoplazmu.
razlikovati glatki EPS I hrapav, ili granulirani EPS(slika 2). Na unutarnjim membranama grubi XPS Ribosomi su smješteni - tu se odvija sinteza proteina.
Riža. 2. Vrste EPS-a
Grubi ER (lijevo) nosi ribosome na svojim membranama i odgovoran je za sintezu proteina u stanici. Smooth ER (desno) ne sadrži ribosome i odgovoran je za sintezu ugljikohidrata i lipida.
Na površini glatki EPS(slika 2) dolazi do sinteze ugljikohidrata i lipida. Tvari sintetizirane na EPS membranama prenose se u tubule i zatim transportiraju do svojih odredišta, gdje se talože ili koriste u biokemijskim procesima.
Grubi ER se bolje razvija u stanicama koje sintetiziraju proteine za potrebe tijela, na primjer, proteinske hormone ljudskog endokrinog sustava. A glatki ER je u onim stanicama koje sintetiziraju šećere i lipide.
Ioni kalcija nakupljaju se u glatkom ER-u (važan za regulaciju svih funkcija stanica i cijelog organizma).
Struktura danas poznata kao kompleks ili Golgijev aparat (AG)(Sl. 3), prvi je otkrio 1898. talijanski znanstvenik Camillo Golgi ().
Mnogo kasnije bilo je moguće detaljno proučiti strukturu Golgijevog kompleksa pomoću elektronskog mikroskopa. Ova se struktura nalazi u gotovo svim eukariotskim stanicama, a hrpa je spljoštenih membranskih vrećica, tzv. spremnici, te pripadajući sustav mjehurića tzv Golgijevi mjehurići.
Riža. 3. Golgijev kompleks
S lijeve strane - u ćeliji, među ostalim organelama.
Desno je Golgijev kompleks s membranskim vezikulama koje se odvajaju od njega.
Tvari koje sintetizira stanica, tj. proteini, ugljikohidrati, lipidi, nakupljaju se u unutarstaničnim cisternama.
U istim spremnicima, tvari koje dolaze iz EPS, prolaze dalje biokemijske transformacije, pakiraju se u membranske vezikule te se dostavljaju na ona mjesta u ćeliji gdje su potrebni. Oni sudjeluju u dovršavanju stanična membrana ili se istakni ( izlučena) iz ćelije.
Golgijev kompleks građen od membrana i smješten uz EPS, ali ne komunicira s njegovim kanalima.
Sve tvari sintetizirane u EPS membrane(Sl. 2), prenose se na Golgijev kompleks V membranske vezikule, koji pupaju iz ER-a i zatim se stapaju s Golgijevim kompleksom, gdje prolaze daljnje promjene.
Jedna od funkcija Golgijev kompleks- montaža membrana. Tvari koje čine membrane - proteini i lipidi, kao što već znate - ulaze u Golgijev kompleks iz hitne pomoći.
U šupljinama kompleksa skupljaju se dijelovi membrana, od kojih se formiraju posebne membranske vezikule (slika 4), kreću se kroz citoplazmu do onih mjesta gdje je potrebno dovršenje membrane.
Riža. 4. Sinteza membrana u stanici pomoću Golgijevog kompleksa (vidi video)
Golgijev kompleks sintetizira gotovo sve polisaharide potrebne za izgradnju stanične stijenke biljnih i gljivičnih stanica. Ovdje se pakiraju u membranske vezikule, isporučuju na staničnu stijenku i stapaju se s njom.
Dakle, glavne funkcije Golgijevog kompleksa (aparata) su kemijska transformacija tvari sintetiziranih u EPS, sinteza polisaharida, pakiranje i transport organska tvar u stanici, stvaranje lizosoma.
Lizosomi(Sl. 5) nalaze se u većini eukariotskih organizama, no posebno ih je mnogo u stanicama koje su sposobne fagocitoza. One su jednomembranske vrećice ispunjene hidrolitičkim ili probavnim enzimima kao što su lipaze, proteaze i nukleaze, tj. enzima koji razgrađuju masti, proteine i nukleinske kiseline.
Riža. 5. Lizosom – membranska vezikula koja sadrži hidrolitičke enzime
Sadržaj lizosoma je kiseo – njihovi enzimi imaju nizak pH optimum. Membrane lizosoma izoliraju hidrolitičke enzime, sprječavajući ih da unište ostale stanične komponente. U životinjskim stanicama lizosomi su okruglog oblika, promjer im je od 0,2 do 0,4 mikrona.
U biljnim stanicama funkciju lizosoma obavljaju velike vakuole. U nekim biljnim stanicama, posebno onima koje umiru, možete vidjeti mala tijela koja podsjećaju na lizosome.
Nakupljanje tvari koje stanica taloži, koristi za svoje potrebe ili pohranjuje za oslobađanje van naziva se stanične inkluzije.
Među njima škrobna zrna(rezervni ugljikohidrat biljnog podrijetla) odn glikogen(rezervni ugljikohidrati životinjskog porijekla), kapljice masti, i proteinske granule.
Ove rezervne hranjive tvari nalaze se slobodno u citoplazmi i nisu od nje odvojene membranom.
EPS funkcije
Jedna od najvažnijih funkcija EPS-a je sinteza lipida. Stoga je EPS obično prisutan u onim stanicama u kojima se taj proces intenzivno odvija.
Kako se odvija sinteza lipida? U životinjskim stanicama lipidi se sintetiziraju iz masnih kiselina i glicerola, koji dolaze iz hrane (u biljnim stanicama se sintetiziraju iz glukoze). Lipidi sintetizirani u ER-u prenose se u Golgijev kompleks, gdje "sazrijevaju".
EPS je prisutan u stanicama kore nadbubrežne žlijezde i u spolnim žlijezdama, budući da se ovdje sintetiziraju steroidi, a steroidi su lipidni hormoni. Steroidi uključuju muški hormon testosteron i ženski hormon estradiol.
Druga funkcija EPS-a je sudjelovanje u procesima detoksikacija. U stanicama jetre, grubi i glatki EPS uključeni su u procese neutralizacije štetnih tvari koje ulaze u tijelo. EPS uklanja otrove iz našeg tijela.
Mišićne stanice sadrže posebne oblike EPS-a - sarkoplazmatski retikulum. Sarkoplazmatski retikulum je jedan od tipova endoplazmatskog retikuluma koji je prisutan u poprečno-prugastom mišićnom tkivu. Njegova glavna funkcija je skladištenje iona kalcija i njihovo uvođenje u sarkoplazmu – okruženje miofibrila.
Sekretorna funkcija Golgijevog kompleksa
Funkcija Golgijevog kompleksa je transport i kemijska modifikacija tvari. To je posebno vidljivo u sekretornim stanicama.
Primjer su stanice gušterače koje sintetiziraju enzime pankreasnog soka, koji zatim izlazi u kanal žlijezde, koji se otvara u dvanaesnik.
Početni supstrat za enzime su proteini koji ulaze u Golgijev kompleks iz ER. Ovdje se s njima događaju biokemijske transformacije, oni se koncentriraju, pakiraju u membranske vezikule i prelaze na plazma membranu sekretorne stanice. Zatim se oslobađaju kroz egzocitozu.
Enzimi gušterače luče se u neaktivnom obliku kako ne bi uništili stanicu u kojoj su proizvedeni. Neaktivni oblik enzima naziva se proenzim ili enzimogen. Na primjer, enzim tripsin nastaje u neaktivnom obliku kao tripsinogen u gušterači i prelazi u svoj aktivni oblik - tripsin u crijevima.
Golgijev kompleks također sintetizira važan glikoprotein - mucin. Mucin sintetiziraju vrčaste stanice epitela, sluznice probavnog i respiratornog trakta. Mucin služi kao barijera koja štiti epitelne stanice koje se nalaze ispod od raznih oštećenja, prvenstveno mehaničkih.
U gastrointestinalnom traktu ova sluz štiti osjetljivu površinu epitelnih stanica od djelovanja grube bolusne hrane. U dišnom i gastrointestinalnom traktu mucin štiti naše tijelo od prodiranja uzročnika bolesti – bakterija i virusa.
U stanicama vrha korijena biljaka Golgijev kompleks izlučuje mukopolisaharidnu sluz koja olakšava kretanje korijena u tlu.
U žlijezdama na listovima kukcoždera, rosike i maslaca (slika 6) Golgijev aparat proizvodi ljepljivu sluz i enzime pomoću kojih te biljke hvataju i probavljaju plijen.
Riža. 6. Ljepljivi listovi kukcoždera
U biljnim stanicama Golgijev kompleks također sudjeluje u stvaranju smola, guma i voskova.
Autoliza
Autoliza je samouništenje stanica koje nastaju oslobađanjem sadržaja lizosomi unutar ćelije.
Zbog toga se lizosomi u šali nazivaju "instrumentima samoubojstva". Autoliza je normalna pojava ontogeneze, može se proširiti kako na pojedine stanice tako i na cijelo tkivo ili organ, kao što se događa prilikom resorpcije repa punoglavca tijekom metamorfoze, odnosno kada se punoglavac pretvara u žabu (slika 7).
Riža. 7. Resorpcija žabljeg repa uslijed autolize tijekom ontogeneze
Autoliza se događa u mišićnom tkivu koje dugo miruje.
Osim toga, uočena je autoliza u stanicama nakon smrti, pa ste mogli vidjeti kako se hrana sama od sebe kvari ako nije bila zamrznuta.
Tako smo ispitali glavne jednomembranske stanične organele: ER, Golgijev kompleks i lizosome te utvrdili njihovu ulogu u životnim procesima pojedine stanice i organizma u cjelini. Utvrđena je veza između sinteze tvari u ER-u, njihovog transporta u membranskim vezikulama do Golgijevog kompleksa, "sazrijevanja" tvari u Golgijevom kompleksu i njihovog oslobađanja iz stanice pomoću membranskih vezikula, uključujući lizosome. Razgovarali smo i o inkluzijama - nestabilnim staničnim strukturama koje su nakupine organskih tvari (škroba, glikogena, kapljica ulja ili proteinskih granula). Iz primjera navedenih u tekstu možemo zaključiti da se vitalni procesi koji se odvijaju na staničnoj razini odražavaju na funkcioniranje cijelog organizma (sinteza hormona, autoliza, nakupljanje hranjivih tvari).
Domaća zadaća
1. Što su organele? Po čemu se organele razlikuju od staničnih inkluzija?
2. Koje skupine organela postoje u životinjskim i biljnim stanicama?
3. Koje se organele klasificiraju kao jednomembranske?
4. Koje funkcije EPS obavlja u stanicama živih organizama? Koje vrste EPS-a postoje? s čime je ovo povezano?
5. Što je Golgijev kompleks (aparat)? Od čega se sastoji? Koje su njegove funkcije u stanici?
6. Što su lizosomi? Za što su oni potrebni? U kojim stanicama našeg tijela one aktivno djeluju?
7. Kako su ER, Golgijev kompleks i lizosomi međusobno povezani?
8. Što je autoliza? Kada i gdje se to događa?
9. Razgovarajte s prijateljima o fenomenu autolize. Kako je to biološki značaj u ontogenezi?
2. YouTube ().
3. Biologija 11.r. Opća biologija. Razina profila/ V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin i drugi - 5. izdanje, stereotip. - Droplja, 2010. - 388 str.
4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologija 10-11 razreda. Opća biologija. Osnovna razina. - 6. izd., dod. - Droplja, 2010. - 384 str.
Membranske organele. Svaka membranska organela predstavlja citoplazmatsku strukturu omeđenu membranom. Kao rezultat toga, unutar njega se formira prostor, omeđen od hijaloplazme. Citoplazma je tako podijeljena na zasebne odjeljke sa svojim svojstvima – odjeljke (engleski compartment – odjeljak, odjeljak, odjeljak). Prisutnost odjeljaka jedno je od važnih obilježja eukariotskih stanica.
Membranozne organele uključuju mitohondrije, endoplazmatski retikulum (ER), Golgijev kompleks, lizosome i peroksisome.
Mitohondriji- “energetske stanice stanice”, sudjeluju u procesima staničnog disanja i pretvaraju oslobođenu energiju u oblik koji je dostupan drugim strukturama stanice.
Mitohondriji, za razliku od drugih organela, imaju vlastiti genetski sustav neophodan za njihovu samoreprodukciju i sintezu proteina. Imaju vlastitu DNA, RNA i ribosome koji se razlikuju od onih u jezgri i drugim dijelovima citoplazme vlastite stanice. Istodobno, mitohondrijska DNA, RNA i ribosomi vrlo su slični prokariotskim. To je bio poticaj za razvoj simbiotske hipoteze, prema kojoj su mitohondriji (i kloroplasti) nastali iz simbiotskih bakterija. Mitohondrijska DNA prstenastog oblika (poput bakterija), čini oko 2% DNA stanice.
Mitohondriji (i kloroplasti ) mogu se razmnožavati u stanici binarnom fisijom. Dakle, one su organele koje se same umnožavaju. U isto vrijeme genetske informacije, sadržan u njihovoj DNK, ne osigurava im sve proteine potrebne za potpunu samoreprodukciju; Neki od tih proteina su kodirani nuklearnim genima i ulaze u mitohondrije iz hijaloplazme. Stoga se mitohondriji nazivaju poluautonomnim strukturama u odnosu na njihovu samoreprodukciju. Kod ljudi i drugih sisavaca mitohondrijski genom nasljeđuje se od majke: kada se jajna stanica oplodi, mitohondriji spermija ne prodiru u nju.
Svaki mitohondrij tvore dvije membrane – vanjska i unutarnja (13). Između njih nalazi se međumembranski prostor širine 10 - 20 nm. Vanjska membrana je glatka, dok unutarnja tvori brojne kriste, koje mogu imati oblik nabora, cjevčica i grebena. Zahvaljujući kristama, površina unutarnje membrane značajno se povećava.
Prostor ograničen unutarnjom membranom ispunjen je koloidnim mitohondrijskim matriksom. Ima sitnozrnatu strukturu i sadrži mnogo različitih enzima. Matrica sadrži i vlastiti genetski aparat mitohondrija (kod biljaka, osim mitohondrija, DNK je sadržan i u kloroplastima).
Na strani matriksa, mnoge submitohondrijske stanice s elektronskom gustinom pričvršćene su na površinu krista. elementarne čestice(do 4000 po 1 µm2 membrane). Svaki od njih ima oblik gljive (vidi 13). Ove čestice sadrže ATPaze - enzime koji izravno osiguravaju sintezu i razgradnju ATP-a. Ovi procesi su neraskidivo povezani s ciklusom trikarboksilnih kiselina (Krebsov ciklus).
Broj, veličina i položaj mitohondrija ovise o funkciji stanice, posebice o njezinim energetskim potrebama i o tome gdje se energija troši. Dakle, u jednoj stanici jetre njihov broj doseže 2500. Mnogi veliki mitohondriji sadržani su u kardiomiocitima i miosimplastima mišićnih vlakana. U spermijima, mitohondriji bogati kristama okružuju aksonem srednjeg dijela flageluma.
Endoplazmatski retikulum (ER) ili endoplazmatski retikulum (ER) ), jedan je kontinuirani odjeljak omeđen membranom koja tvori mnoge invaginacije i nabore (14). Stoga se na elektronskim mikroskopskim fotografijama endoplazmatski retikulum pojavljuje u obliku mnogo cjevčica, ravnih ili okruglih cisterni i membranskih vezikula. Na membranama ER odvijaju se različite primarne sinteze tvari potrebnih za život stanice. Molekule tih tvari proći će dalje kemijske transformacije u drugim odjeljcima stanice.
Većina tvari se sintetizira na vanjskoj površini EPS membrana. Te se tvari zatim prenose kroz membranu u odjeljak i tamo transportiraju do mjesta daljnjih biokemijskih transformacija, posebno do Golgijevog kompleksa. Akumuliraju se na krajevima EPS cijevi i zatim se odvajaju
od njih u obliku transportnih mjehurića. Svaka vezikula je tako okružena membranom i kreće se kroz hijaloplazmu do svog odredišta. Kao i uvijek, mikrotubule sudjeluju u transportu.
Postoje dvije vrste EPS-a: granularni (granularni, hrapavi) i agranularni (glatki). Obje predstavljaju jednu strukturu.
Vanjska strana granularne ER membrane, okrenuta prema hijaloplazmi, prekrivena je ribosomima. Ovdje se odvija sinteza proteina. U stanicama specijaliziranim za sintezu proteina, granularni endoplazmatski retikulum pojavljuje se u obliku paralelnih fenestriranih lamelarnih struktura koje komuniciraju međusobno i s perinuklearnim prostorom, između kojih se nalazi mnogo slobodnih ribosoma.
Površina glatkog ER-a je lišena ribosoma. Sama mreža se sastoji od mnogo malih cijevi promjera od oko 50 nm svaka.
Na membranama glatke mreže sintetiziraju se ugljikohidrati i lipidi, među njima glikogen i kolesterol. Kao depo iona kalcija, glatki endoplazmatski retikulum sudjeluje u kontrakciji kardiomiocita i skeletnih mišićnih vlakana. Također razlikuje buduće trombocite u megakariocitima. Njegova je uloga iznimno važna u detoksikaciji hepatocitima tvari koje iz crijevne šupljine ulaze portalnom venom u jetrene kapilare.
Kroz lumene endoplazmatskog retikuluma sintetizirane tvari se transportiraju u Golgijev kompleks (ali lumeni mreže ne komuniciraju s lumenima spremnika potonjeg). Tvari ulaze u Golgijev kompleks u vezikulama, koje se najprije odvajaju od mreže, prenose u kompleks i na kraju se spajaju s njim. Iz Golgijevog kompleksa, tvari se također transportiraju do mjesta upotrebe u membranskim vezikulama. Treba istaknuti da je jedna od najvažnijih funkcija endoplazmatskog retikuluma sinteza proteina i lipida za sve stanične organele.
U CG se najčešće otkrivaju tri membranska elementa: spljoštene vrećice (cisterne), vezikule i vakuole (15). Glavni elementi Golgijevog kompleksa su diktiosomi (grč. dyction – mreža). Njihov broj varira u različitim stanicama od jedne do nekoliko stotina. Krajevi spremnika su prošireni. Od njih se odlamaju mjehurići i vakuole, okruženi membranom i sadrže različite tvari.
Najširi spljošteni spremnici okrenuti su prema EPS-u. Njima se pridružuju transportni mjehurići koji nose tvari – produkte primarnih sinteza. U spremnicima se dovedene makromolekule modificiraju. Ovdje se odvija sinteza polisaharida, modifikacija oligosaharida, stvaranje proteinsko-ugljikohidratnih kompleksa i kovalentna modifikacija transportiranih makromolekula.
Kako se modifikacije događaju, tvari se pomiču iz jednog spremnika u drugi. Izrasline se pojavljuju na bočnim površinama spremnika, gdje se tvari kreću. Izdanci se odvajaju u obliku vezikula, koje se odmiču od CG u različitim smjerovima duž hijaloplazme.
Strana CG na koju dolaze tvari iz EPS-a naziva se cis-pol (formirajuća površina), suprotna strana se naziva trans-pol (zrela površina). Dakle, Golgijev kompleks je strukturno i biokemijski polariziran.
Sudbina mjehurića koji se odvajaju od CG je drugačija. Neki od njih su usmjereni na površinu stanice i uklanjaju sintetizirane tvari u međustanični matriks. Neke od tih tvari su metabolički proizvodi, dok su druge posebno sintetizirani proizvodi s biološkom aktivnošću (sekreti). Proces pakiranja tvari u mjehuriće troši značajnu količinu membranskog materijala. Sastavljanje membrane još je jedna od funkcija CG-a. Ovaj sklop je napravljen od tvari koje, kao i obično, dolaze iz EPS-a.
U svim slučajevima mitohondriji su koncentrirani u blizini Golgijevog kompleksa. To je zbog reakcija ovisnih o energiji koje se odvijaju u njemu.
Lizosomi . Svaki lizosom je membranska vezikula promjera 0,4 - 0,5 mikrona. Sadrži oko 50 vrsta različitih hidrolitičkih enzima u deaktiviranom stanju (proteaze, lipaze, fosfolipaze, nukleaze, glikozidaze, fosfataze, uključujući kiselu fosfatazu; potonja je marker lizosoma). Molekule ovih enzima, kao i uvijek, sintetizirane su na ribosomima granularnog EPS-a, odakle se transportnim vezikulama prenose u CG, gdje se modificiraju. Primarni lizosomi pupaju sa zrele površine CG cisterni.
Svi lizosomi stanice tvore lizosomski prostor, u kojem se uz pomoć protonske pumpe stalno održava kiseli okoliš - pH se kreće od 3,5-5,0. Membrane lizosoma otporne su na enzime sadržane u njima i štite citoplazmu od njihova djelovanja.
Funkcija lizosoma- unutarstanična liza ("probava") visokomolekularnih spojeva i čestica. Zarobljene čestice obično su okružene membranom. Takav kompleks naziva se fagosom.
Proces unutarstanične lize odvija se u nekoliko faza. Prvo se primarni lizosom stapa s fagosomom. Njihov kompleks naziva se sekundarni lizosom (fagolizosom). U sekundarnom lizosomu enzimi se aktiviraju i razgrađuju polimere koji ulaze u stanicu u monomere. Produkti razgradnje prenose se preko lizosomske membrane u citosol. Neprobavljene tvari ostaju u lizosomu i mogu vrlo dugo ostati u stanici u obliku rezidualnih tjelešaca obavijenih membranom.
Preostala tijela nisu klasificirana kao organele, već kao uključci. Moguć je i drugi put transformacije: tvari u fagosomu se potpuno razgrađuju, nakon čega se membrana fagosoma raspada. Sekundarni lizosomi mogu se spajati jedni s drugima, kao i s drugim primarnim lizosomima. U ovom slučaju ponekad se formiraju osebujni sekundarni lizosomi - multivezikularna tijela.
Tijekom života stanice, na različitim hijerarhijskim razinama njezine organizacije, počevši od molekula i završavajući s organelama, stalno se događa restrukturiranje struktura. U blizini područja citoplazme koja su oštećena ili zahtijevaju zamjenu, obično u blizini Golgijevog kompleksa, formira se polumjesečeva dvostruka membrana, koja raste, okružujući oštećena područja sa svih strana. Ta se struktura zatim stapa s lizosomima. U takvom autofagosomu (autosomu) dolazi do lize struktura organela.
U drugim slučajevima, tijekom procesa makro- ili mikroautofagije, strukture koje treba probaviti (na primjer, sekretne granule) invaginiraju se u lizosomalnu membranu, okružuju njome i podvrgavaju probavi. Nastaje autofagna vakuola. Kao rezultat višestruke mikroautofagije nastaju i multivezikularna tjelešca (na primjer u moždanim neuronima i kardiomiocitima). Uz autofagiju dolazi i do krinofagije u nekim stanicama (grč. krinein - prosijati, odvojiti) - spajanje
Golgijev kompleks To je hrpa membranskih vrećica (cisterni) i pridruženog sustava mjehurića.
Na vanjskoj, konkavnoj strani nalazi se hrpa mjehurića koji pupaju iz glatke. EPS, stalno se stvaraju novi spremnici, koji se s unutarnje strane pretvaraju u mjehuriće.
Glavna funkcija Golgijevog kompleksa je transport tvari u citoplazmu i izvanstanični okoliš, kao i sinteza masti i ugljikohidrata. Golgijev kompleks je uključen u rast i obnavljanje plazma membrane te u formiranju lizosoma.
Golgijev kompleks je 1898. godine otkrio C. Golgi. Imajući izuzetno primitivnu opremu i ograničen skup reagensa, došao je do otkrića, zahvaljujući kojem je, zajedno s Ramonom y Cajalom, dobio Nobelova nagrada. Živčane stanice tretirao je otopinom dikromata, nakon čega je dodao srebrov i osmijev nitrat. Taloženjem soli osmija ili srebra sa staničnom strukturom, Golgi je otkrio tamno obojenu mrežu u neuronima, koju je nazvao unutarnji retikularni aparat. Kada se boje općim metodama, lamelarni kompleks ne nakuplja boje, tako da je zona njegove koncentracije vidljiva kao svijetlo područje. Na primjer, u blizini jezgre plazma stanice vidljiva je svjetlosna zona, koja odgovara području gdje se nalazi organela.
Najčešće se Golgijev kompleks nalazi uz jezgru. Svjetlosnom mikroskopijom može se raspodijeliti u obliku složenih mreža ili pojedinačnih difuzno smještenih područja (diktiosoma). Oblik i položaj organele nisu od temeljne važnosti i mogu varirati ovisno o funkcionalnom stanju stanice.
Golgijev kompleks mjesto je kondenzacije i nakupljanja produkata izlučivanja proizvedenih u drugim dijelovima stanice, uglavnom u ER-u. Tijekom sinteze proteina radioaktivno obilježene aminokiseline nakupljaju se u gr. ER, a zatim se nalaze u Golgijevom kompleksu, sekretornim inkluzijama ili lizosomima. Ovaj fenomen omogućuje određivanje značaja Golgijevog kompleksa u sintetskim procesima u stanici.
Elektronska mikroskopija pokazuje da se Golgijev kompleks sastoji od nakupina ravnih cisterni koje se nazivaju diktiosomi. Spremnici su usko jedan uz drugi na udaljenosti od 20...25 nm. Lumen cisterni u središnjem dijelu je oko 25 nm, a na periferiji se stvaraju proširenja - ampule, čija širina nije konstantna. Svaki hrp sadrži oko 5...10 spremnika. Osim gusto smještenih ravnih cisterni, u zoni Golgijevog kompleksa nalazi se veliki broj male mjehuriće (vezikule), osobito na rubovima organele. Ponekad se odvoje od ampula.
Na strani uz ER i jezgru, Golgijev kompleks ima zonu koja sadrži značajan broj malih vezikula i malih cisterni.
Golgijev kompleks je polariziran, odnosno kvalitativno heterogen s različitih strana. Ima nezrelu cis površinu, koja leži bliže jezgri, i zrelu trans površinu, okrenutu prema površini stanice. Prema tome, organela se sastoji od nekoliko međusobno povezanih odjeljaka koji obavljaju specifične funkcije.
Cis odjeljak obično je okrenut prema središtu stanice. Njegova vanjska površina ima konveksan oblik. Mikrovezikule (transportne pinocitozne vezikule) koje dolaze iz EPS-a spajaju se s cisternama. Membrane se stalno obnavljaju zbog vezikula i zauzvrat nadopunjuju sadržaj membranskih formacija u drugim odjeljcima. Posttranslacijska obrada proteina počinje u odjeljku i nastavlja se u sljedećim dijelovima kompleksa.
Intermedijarni odjeljak provodi glikozilaciju, fosforilaciju, karboksilaciju i sulfatiranje biopolimernih proteinskih kompleksa. Dolazi do takozvane posttranslacijske modifikacije polipeptidnih lanaca. U tijeku je sinteza glikolipida i lipoproteina. U međuodjeljku, kao u cis-odjeljku, tercijarni i kvartarni proteinski kompleksi. Neki proteini podliježu djelomičnoj proteolizi (uništavanju), što je popraćeno njihovom transformacijom potrebnom za sazrijevanje. Stoga su cis i intermedijarni odjeljci potrebni za sazrijevanje proteina i drugih složenih biopolimernih spojeva.
Trans odjeljak nalazi se bliže periferiji stanice. Njegova vanjska površina obično je konkavna. Transkompartment se djelomično pretvara u transmrežu - sustav vezikula, vakuola i tubula.
U stanicama se pojedinačni diktiosomi mogu međusobno povezati sustavom vezikula i cisterni uz distalni kraj nakupine ravnih vrećica, tako da nastaje labava trodimenzionalna mreža - trans-mreža.
U strukturama trans odjeljka i trans mreže dolazi do razvrstavanja proteina i drugih tvari, stvaranja sekretornih granula, prekursora primarnih lizosoma i vezikula spontane sekrecije. Sekretorne vezikule i prelizosomi okruženi su proteinima koji se nazivaju klatrini.
Klatrini se talože na membrani formirajuće vezikule, postupno je odvajajući od distalne cisterne kompleksa. Obrubljeni mjehurići izlaze iz trans-mreže; njihovo je kretanje ovisno o hormonima i kontrolirano funkcionalnim stanjem stanice. Proces transporta obrubljenih vezikula pod utjecajem je mikrotubula. Proteinski (klatrinski) kompleksi oko vezikula se raspadaju nakon što se vezikule odvoje od trans-mreže i ponovno se formiraju u trenutku sekrecije. U trenutku sekrecije, proteinski kompleksi vezikula stupaju u interakciju s proteinima mikrotubula, a vezikule se transportiraju do vanjske membrane. Vezikule spontane sekrecije nisu okružene klatrinima, njihovo stvaranje se događa kontinuirano i, idući prema staničnoj membrani, stapaju se s njom, osiguravajući obnovu citoleme.
Općenito, Golgijev kompleks uključen je u segregaciju - to je podjela, odvajanje određenih dijelova od glavne mase i nakupljanje proizvoda sintetiziranih u EPS-u, u njihovim kemijskim preraspodjelama i sazrijevanju. U spremnicima se polisaharidi sintetiziraju i spajaju s proteinima, što dovodi do stvaranja složenih kompleksa peptidoglikana (glikoproteina). Uz pomoć elemenata Golgijevog kompleksa, gotove izlučevine uklanjaju se izvan sekretorne stanice.
Mali transportni mjehurići odvajaju se od gr. EPS u zonama bez ribosoma. Vezikule obnavljaju membrane Golgijevog kompleksa i isporučuju polimerne komplekse sintetizirane u ER. Vezikule se transportiraju u cis odjeljak, gdje se stapaju s njegovim membranama. Posljedično, novi dijelovi membrana i produkata sintetiziranih u skupini ulaze u Golgijev kompleks. EPS.
U cisternama Golgijevog kompleksa dolazi do sekundarnih promjena u proteinima sintetiziranim u skupini. EPS. Te su promjene povezane s preuređivanjem oligosaharidnih lanaca glikoproteina. Unutar šupljina Golgijevog kompleksa, lizosomalni proteini i proteini izlučivanja se modificiraju uz pomoć transglukozidaza: lanci oligosaharida se sukcesivno zamjenjuju i produžuju. Modificirajući proteini kreću se iz cisterni cis-odjeljka u cisterne trans-odjeljka zbog transporta u vezikulama koje sadrže protein.
U transkompartmentu se proteini razvrstavaju: na unutarnjim površinama membrana cisterni nalaze se proteinski receptori koji prepoznaju sekretorne proteine, membranske proteine i lizosome (hidrolaze). Kao rezultat toga, tri vrste malih vakuola se odvajaju od distalnih trans-sekcija diktiosoma: prelizosomi koji sadrže hidrolaze; s sekretornim inkluzijama, vakuolama koje nadopunjuju staničnu membranu.
Sekretorna funkcija Golgijevog kompleksa je da se izvezeni protein sintetiziran na ribosomima, odvojen i akumuliran unutar ER cisterni, prenosi u vakuole lamelarnog aparata. Akumulirani protein se tada može kondenzirati u sekretorne proteinske granule (u gušterači, mliječnim i drugim žlijezdama) ili ostati otopljen (imunoglobulini u plazma stanicama). Vezikule koje sadrže ove proteine odvajaju se od ampularnih nastavaka cisterni Golgijevog kompleksa. Takve vezikule mogu se spojiti jedna s drugom i povećati veličinu, tvoreći sekretorne granule.
Nakon toga, sekretorne granule počinju se kretati prema površini stanice, dolaze u kontakt s plazmalemom, s kojom se spajaju vlastite membrane, a sadržaj granula pojavljuje se izvan stanice. Morfološki se taj proces naziva ekstruzija, odnosno izlučivanje (izbacivanje, egzocitoza) i nalikuje endocitozi, samo s obrnutim slijedom faza.
Golgijev kompleks može se naglo povećati u stanicama koje aktivno provode sekretornu funkciju, što je obično popraćeno razvojem ER, au slučaju sinteze proteina, nukleolusa.
Tijekom stanične diobe Golgijev kompleks se razgrađuje u pojedinačne cisterne (diktiosome) i/ili vezikule, koje se raspoređuju između dviju stanica koje se dijele i na kraju telofaze obnavljaju strukturni integritet organele. Izvan diobe, membranski aparat se kontinuirano obnavlja zbog vezikula koje migriraju iz EPS-a i distalnih cisterni diktiosoma na račun proksimalnih odjeljaka.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
Organoidi- stalne, nužno prisutne komponente stanice koje obavljaju specifične funkcije.
Endoplazmatski retikulum
Endoplazmatski retikulum (ER), ili endoplazmatski retikulum (ER), jednomembranski je organel. To je sustav membrana koje tvore "cisterne" i kanale, međusobno povezane i omeđuju jedan unutarnji prostor - EPS šupljine. Membrane su s jedne strane spojene na citoplazmatsku membranu, a s druge strane na vanjsku jezgrinu membranu. Postoje dvije vrste EPS-a: 1) hrapavi (granularni), koji sadrži ribosome na svojoj površini, i 2) glatki (agranularni), čije membrane ne nose ribosome.
Funkcije: 1) prijenos tvari iz jednog dijela stanice u drugi, 2) podjela stanične citoplazme na odjeljke (“kompartmente”), 3) sinteza ugljikohidrata i lipida (glatki ER), 4) sinteza proteina (grubi ER), 5) mjesto nastanka Golgijevog aparata .
Ili Golgijev kompleks, jednomembranski je organel. Sastoji se od naslaga spljoštenih "cisterni" s proširenim rubovima. S njima je povezan sustav malih jednomembranskih vezikula (Golgijevih vezikula). Svaki se hrp obično sastoji od 4-6 "cisterni", strukturna je i funkcionalna jedinica Golgijevog aparata i naziva se diktiosom. Broj diktiosoma u stanici kreće se od jednog do nekoliko stotina. U biljnim stanicama diktiosomi su izolirani.
Golgijev aparat obično se nalazi u blizini stanične jezgre (u životinjskim stanicama često u blizini stančnog središta).
Funkcije Golgijevog aparata: 1) nakupljanje proteina, lipida, ugljikohidrata, 2) modifikacija ulaznih organskih tvari, 3) "pakiranje" proteina, lipida, ugljikohidrata u membranske vezikule, 4) izlučivanje proteina, lipida, ugljikohidrata, 5) sinteza ugljikohidrata i lipida , 6) mjesto nastanka lizosoma Sekretorna funkcija je najvažnija, stoga je Golgijev aparat dobro razvijen u sekretornim stanicama.
Lizosomi
Lizosomi- jednomembranske organele. Oni su mali mjehurići (promjera od 0,2 do 0,8 mikrona) koji sadrže skup hidrolitičkih enzima. Enzimi se sintetiziraju na grubom ER-u i prelaze u Golgijev aparat, gdje se modificiraju i pakiraju u membranske vezikule, koje nakon odvajanja od Golgijevog aparata same postaju lizosomi. Lizosom može sadržavati od 20 do 60 različitih vrsta hidrolitičkih enzima. Razgradnja tvari pomoću enzima naziva se liza.
Postoje: 1) primarni lizosomi, 2) sekundarni lizosomi. Primarni se nazivaju lizosomi koji su odvojeni od Golgijevog aparata. Primarni lizosomi su čimbenik koji osigurava egzocitozu enzima iz stanice.
Sekundarni se nazivaju lizosomi nastali kao rezultat spajanja primarnih lizosoma s endocitnim vakuolama. U tom slučaju probavljaju tvari koje fagocitozom ili pinocitozom ulaze u stanicu pa se mogu nazvati probavnim vakuolama.
Autofagija- proces uništavanja struktura nepotrebnih stanici. Najprije je struktura koju treba uništiti okružena jednom membranom, zatim se nastala membranska kapsula spaja s primarnim lizosomom, što rezultira stvaranjem sekundarnog lizosoma (autofagna vakuola), u kojem se ta struktura probavlja. Produkte probave apsorbira stanična citoplazma, ali dio materijala ostaje neprobavljen. Sekundarni lizosom koji sadrži ovaj neprobavljeni materijal naziva se rezidualno tijelo. Egzocitozom se neprobavljene čestice uklanjaju iz stanice.
Autoliza- samouništenje stanica, koje se događa zbog oslobađanja sadržaja lizosoma. Normalno, autoliza se događa tijekom metamorfoze (nestanak repa kod punoglavca žabe), involucije maternice nakon poroda i u područjima nekroze tkiva.
Funkcije lizosoma: 1) unutarstanična probava organskih tvari, 2) uništavanje nepotrebnih staničnih i nestaničnih struktura, 3) sudjelovanje u procesima reorganizacije stanica.
Vakuole
Vakuole- jednomembranske organele, ispunjene su "spremnicima". vodene otopine organski i anorganske tvari. U stvaranju vakuola sudjeluju ER i Golgijev aparat. Mlade biljne stanice sadrže mnogo malih vakuola, koje se zatim, kako stanice rastu i diferenciraju, spajaju jedna s drugom i tvore jednu veliku središnja vakuola. Središnja vakuola može zauzeti do 95% volumena zrele stanice, jezgra i organele su potisnute prema staničnoj membrani. Membrana koja omeđuje vakuolu biljke naziva se tonoplast. Tekućina koja ispunjava vakuolu biljke naziva se stanični sok. U sastav staničnog soka ulaze organske i anorganske soli topljive u vodi, monosaharidi, disaharidi, aminokiseline, konačni ili toksični produkti metabolizma (glikozidi, alkaloidi) i neki pigmenti (antocijani).
Životinjske stanice sadrže male probavne i autofagijske vakuole, koje pripadaju skupini sekundarnih lizosoma i sadrže hidrolitičke enzime. Jednostanične životinje također imaju kontraktilne vakuole koje obavljaju funkciju osmoregulacije i izlučivanja.
Funkcije vakuole: 1) nakupljanje i skladištenje vode, 2) regulacija metabolizma vode i soli, 3) održavanje turgorskog tlaka, 4) nakupljanje metabolita topivih u vodi, rezervnih hranjivih tvari, 5) bojanje cvjetova i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača sjemena , 6) vidi funkcije lizosoma.
Formiraju se endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosomi i vakuole. jedna vakuolarna mreža stanice, čiji se pojedinačni elementi mogu transformirati jedan u drugi.
Mitohondriji
1 - vanjska membrana;
2 - unutarnja membrana; 3 - matrica; 4 - krista; 5 - multienzimski sustav; 6 - kružna DNA.
Oblik, veličina i broj mitohondrija jako varira. Mitohondriji mogu biti štapićastog, okruglog, spiralnog, šaličastog ili razgranatog oblika. Duljina mitohondrija kreće se od 1,5 do 10 µm, promjer - od 0,25 do 1,00 µm. Broj mitohondrija u stanici može doseći nekoliko tisuća i ovisi o metaboličkoj aktivnosti stanice.
Mitohondrij je omeđen dvjema membranama. Vanjska membrana mitohondrija (1) je glatka, unutarnja (2) tvori brojne nabore - cristas(4). Cristae povećavaju površinu unutarnje membrane na kojoj se nalaze multienzimski sustavi (5) uključeni u sintezu molekula ATP-a. Unutarnji prostor mitohondrija ispunjen je matriksom (3). Matrica sadrži kružnu DNA (6), specifičnu mRNA, ribosome prokariotske vrste (tip 70S) i enzime Krebsovog ciklusa.
Mitohondrijska DNA nije povezana s proteinima ("gola"), pričvršćena je na unutarnju membranu mitohondrija i nosi podatke o strukturi oko 30 proteina. Za izgradnju mitohondrija potrebno je mnogo više proteina, tako da je informacija o većini mitohondrijskih proteina sadržana u jezgri DNA, a ti se proteini sintetiziraju u citoplazmi stanice. Mitohondriji su sposobni za autonomnu reprodukciju fisijom na dva dijela. Između vanjske i unutarnje membrane nalazi se protonski rezervoar, gdje dolazi do nakupljanja H +.
Funkcije mitohondrija: 1) sinteza ATP-a, 2) razgradnja kisika organskih tvari.
Prema jednoj hipotezi (teorija simbiogeneze), mitohondriji potječu od drevnih slobodnoživućih aerobnih prokariotskih organizama, koji su, slučajno prodrli u stanicu domaćina, zatim s njom formirali obostrano koristan simbiotski kompleks. Sljedeći podaci podupiru ovu hipotezu. Prvo, mitohondrijska DNA ima iste strukturne značajke kao DNA modernih bakterija (zatvorena u prsten, nije povezana s proteinima). Drugo, mitohondrijski ribosomi i bakterijski ribosomi pripadaju istom tipu - tipu 70S. Treće, mehanizam mitohondrijske fisije sličan je onom kod bakterija. Četvrto, sinteza mitohondrijskih i bakterijskih proteina je potisnuta istim antibioticima.
Plastidi
1 - vanjska membrana; 2 - unutarnja membrana; 3 - stroma; 4 - tilakoid; 5 - grana; 6 - lamele; 7 - zrna škroba; 8 - lipidne kapi.
Plastidi su karakteristični samo za biljne stanice. razlikovati tri glavne vrste plastida: leukoplasti su bezbojni plastidi u stanicama neobojenih dijelova biljaka, kromoplasti su obojeni plastidi obično žute, crvene i narančaste boje, kloroplasti su zeleni plastidi.
Kloroplasti. U stanicama viših biljaka kloroplasti imaju oblik bikonveksne leće. Duljina kloroplasta kreće se od 5 do 10 µm, promjer - od 2 do 4 µm. Kloroplasti su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana (1) je glatka, unutarnja (2) ima složenu naboranu strukturu. Najmanji preklop naziva se tilakoid(4). Skupina tilakoida raspoređenih poput hrpe novčića naziva se aspekt(5). Kloroplast sadrži prosječno 40-60 zrnaca, poredanih u šahovnici. Grane su međusobno povezane spljoštenim kanalima - lamele(6). Tilakoidne membrane sadrže fotosintetske pigmente i enzime koji osiguravaju sintezu ATP-a. Glavni fotosintetski pigment je klorofil, koji određuje zelenu boju kloroplasta.
Unutrašnji prostor kloroplasta je ispunjen stroma(3). Stroma sadrži kružnu “golu” DNA, ribosome tipa 70S, enzime Calvinovog ciklusa i zrnca škroba (7). Unutar svakog tilakoida nalazi se rezervoar protona, a H + se nakuplja. Kloroplasti, poput mitohondrija, sposobni su za autonomnu reprodukciju dijeljenjem na dva dijela. Ima ih u stanicama zelenih dijelova viših biljaka, osobito mnogo kloroplasta u lišću i zelenim plodovima. Kloroplasti nižih biljaka nazivaju se kromatofori.
Funkcija kloroplasta: fotosinteza. Vjeruje se da kloroplasti potječu od drevnih endosimbiotskih cijanobakterija (teorija simbiogeneze). Osnova za ovu pretpostavku je sličnost kloroplasta i modernih bakterija u nizu karakteristika (kružna, "gola" DNA, ribosomi tipa 70S, način razmnožavanja).
Leukoplasti. Oblik varira (kuglasti, okrugli, čašasti, itd.). Leukoplasti su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana je glatka, unutarnja tvori nekoliko tilakoida. Stroma sadrži cirkularnu “golu” DNA, ribosome tipa 70S, enzime za sintezu i hidrolizu rezervnih hranjivih tvari. Nema pigmenata. Posebno mnogo leukoplasta imaju stanice podzemnih organa biljke (korijena, gomolja, rizoma i dr.). Funkcija leukoplasta: sinteza, akumulacija i skladištenje rezervnih hranjivih tvari. Amiloplasti- leukoplasti koji sintetiziraju i akumuliraju škrob, elaioplasti- ulja, proteinoplasti- bjelančevine. U istom leukoplastu mogu se nakupljati različite tvari.
Kromoplasti. Omeđen dvjema membranama. Vanjska membrana je glatka, unutarnja membrana je ili glatka ili tvori pojedinačne tilakoide. Stroma sadrži kružnu DNA i pigmente – karotenoide, koji kromoplastima daju žutu, crvenu ili narančastu boju. Oblik nakupljanja pigmenata je različit: u obliku kristala, otopljenih u kapljicama lipida (8) itd. Sadrži ih u stanicama zrelih plodova, latica, Jesenje lišće, rijetko - korjenasto povrće. Kromoplasti se smatraju završnom fazom razvoja plastida.
Funkcija kromoplasta: bojenje cvijeća i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača sjemena.
Iz proplastida mogu nastati sve vrste plastida. Proplastidi- male organele sadržane u meristemskim tkivima. Budući da plastidi imaju zajedničko podrijetlo, moguće su međupretvorbe među njima. Leukoplasti se mogu pretvoriti u kloroplaste (zelenje gomolja krumpira na svjetlu), kloroplasti - u kromoplaste (žućenje lišća i crvenilo plodova). Transformacija kromoplasta u leukoplaste ili kloroplaste smatra se nemogućom.
Ribosomi
1 - velika podjedinica; 2 - mala podjedinica.
Ribosomi- nemembranske organele, promjera približno 20 nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice - velike i male, u koje se mogu rastaviti. Kemijski sastav ribosomi – proteini i rRNA. Molekule rRNA čine 50-63% mase ribosoma i čine njegov strukturni okvir. Postoje dvije vrste ribosoma: 1) eukariotski (s konstantama sedimentacije za cijeli ribosom - 80S, mala podjedinica - 40S, velika - 60S) i 2) prokariotski (70S, 30S, 50S, redom).
Ribosomi eukariotske vrste sadrže 4 molekule rRNA i oko 100 molekula proteina, dok ribosomi prokariotske vrste sadrže 3 molekule rRNA i oko 55 molekula proteina. Tijekom biosinteze proteina, ribosomi mogu "raditi" pojedinačno ili se kombinirati u komplekse - poliribosomi (polisomi). U takvim kompleksima oni su međusobno povezani jednom molekulom mRNA. Prokariotske stanice imaju samo ribosome tipa 70S. Eukariotske stanice imaju ribosome tipa 80S (hrapave EPS membrane, citoplazma) i tipa 70S (mitohondriji, kloroplasti).
Eukariotske ribosomske podjedinice nastaju u nukleolu. Kombinacija podjedinica u cijeli ribosom događa se u citoplazmi, obično tijekom biosinteze proteina.
Funkcija ribosoma: sklapanje polipeptidnog lanca (sinteza proteina).
Citoskelet
Citoskelet formirana od mikrotubula i mikrofilamenata. Mikrotubule su cilindrične, nerazgranate strukture. Duljina mikrotubula je od 100 µm do 1 mm, promjer je približno 24 nm, a debljina stijenke 5 nm. Glavna kemijska komponenta je protein tubulin. Mikrotubule uništava kolhicin. Mikrofilamenti su filamenti promjera 5-7 nm i sastoje se od proteina aktina. Mikrotubule i mikrofilamenti tvore složena tkanja u citoplazmi. Funkcije citoskeleta: 1) određivanje oblika stanice, 2) podrška organelama, 3) formiranje vretena, 4) sudjelovanje u kretanju stanice, 5) organizacija citoplazmatskog protoka.
Uključuje dva centriola i centrosferu. Centriola je cilindar, čiju stijenku čini devet skupina od tri spojena mikrotubula (9 tripleta), međusobno povezanih u određenim razmacima poprečnim vezama. Centriole su ujedinjene u parove gdje se nalaze pod pravim kutom jedna prema drugoj. Prije stanične diobe centrioli se razilaze na suprotne polove, a u blizini svakog od njih pojavljuje se kći centriol. Oni tvore fisijsko vreteno, što doprinosi jednolika raspodjela genetski materijal između stanica kćeri. U stanicama viših biljaka (gimnosperme, angiosperme) stanično središte nema centriole. Centriole su samoumnožavajuće organele citoplazme; nastaju kao rezultat duplikacije postojećih centriola. Funkcije: 1) osiguranje divergencije kromosoma na stanične polove tijekom mitoze ili mejoze, 2) središte organizacije citoskeleta.
Organoidi kretanja
Nije prisutan u svim stanicama. Organele kretanja uključuju cilije (cilijate, epitel respiratornog trakta), bičeve (flagelate, spermije), pseudopodije (rizopodije, leukocite), miofibrile (mišićne stanice) itd.
Flagele i cilije- organele u obliku niti, koje predstavljaju aksonem omeđen membranom. Aksonem je cilindrične strukture; stijenku cilindra čini devet pari mikrotubula, u središtu su dva pojedinačna mikrotubula. Na dnu aksonema nalaze se bazalna tjelešca, predstavljena s dva međusobno okomita centriola (svako bazalno tjelešce sastoji se od devet trojki mikrotubula; u središtu nema mikrotubula). Duljina flageluma doseže 150 mikrona, cilije su nekoliko puta kraće.
Miofibrile sastoje se od aktinskih i miozinskih miofilamenata koji osiguravaju kontrakciju mišićnih stanica.
Ići predavanja br.6“Eukariotska stanica: citoplazma, stanična membrana, struktura i funkcije stanične membrane”
