Sastoji se od sustava tubula i tubula i njihovih zadebljanja koji su međusobno povezani i prožimaju cijelu stanicu te su povezani s membranama. Zadebljanja endoplazmatskog retikuluma nazivaju se cisterne . Komponente EPS-a su polarne: izlaze s jednog kraja, raspadaju se s drugog.
Postoje dvije vrste EPS-a. Ako se na površini nalaze ribosomi, tzv zrnast (grungy) , ako ne - agranularan, (glatko, nesmetano) . Mogu se kretati s jedne na drugu. Glatki endoplazmatski retikulum je derivat hrapavog.
Funkcije endoplazmatskog retikuluma
Sinteza i transport u različitim dijelovima stanice, do Golgijevog kompleksa tvari (u granularnom - 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 - toksični (u stanicama jetre), neki polisaharidi (glikogen) se mogu izmijeniti. Otrovni produkti uz pomoć enzima postaju bezopasni i izlučuju se.
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 cisterni (vrećica) napravljenih od jednoslojne membrane. Spremnici su polarni: mjehurići iz EPS-a stalno teku na jedan pol, mjehurići se odvajaju od drugog pola. Spremnici s EPS-om sadrže proizvode sinteze, daju svoj sadržaj spremnicima Golgijevog 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 po kemijskom sastavu i namjeni. Spojevi su privremeno vezani za takve molekule - markeri . Oni su ti koji signaliziraju imenovanje 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. Golgijev kompleks se tijekom stanične diobe raspada u zasebne strukturne jedinice, koje su nasumično raspoređene između stanica kćeri.
Lizosomi
Lizosomi (s grčkog. liza- otapanje). To su jednomembranske vezikule, unutar kojih se nalaze hidrolitički enzimi sintetizirani na membranama grubog endoplazmatskog retikuluma. Imaju promjer od 100-800 nm. Hidrolitički enzimi se mogu razgraditi 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 pinocitnim ili fagocitnim vezikulama i tvore sekundarne lizosome (tvore vakuole). Aktiviraju se primarni enzimi lizosoma. Probavlja se sadržaj probavnih vakuola. Potpuno nerazdvojeni spojevi ili mikroorganizmi se pretvaraju u zaostala tijela , koji se ili uklanjaju iz ćelije ili ostaju u njoj.
Lizosomi uključeni u probavu pojedinih staničnih komponenti, cijelih stanica, nazivaju se autolizosomi . Uz njihovu pomoć uništavaju se oštećeni, neispravni organeli, mrtve stanice, nestaje rep punoglavaca, hrskavica tijekom formiranja kostiju, ličinka se kod insekata pretvara u kukuljicu itd.
Funkcije lizosoma
Aktivacija probavnih vakuola, probava (liza) tvari, čestica, starih organela itd.
Vakuole
Vakuole (od lat. vakuum- šuplje). To su jednomembranske šupljine ispunjene tekućinom u citoplazmi. U eukariotskim stanicama postoje različite vrste vakuola.
Biljne stanice sadrže posebne vakuole koje se spajaju i tvore jednu veliku, koja pomiče sadržaj stanice na stijenku. Ispunjene su staničnim sokom – vodenom otopinom organskih i anorganskih spojeva. Može sadržavati pigmente. Ovojnica ovih vakuola naziva se tonoplast . Vakuole nastaju iz vezikula koje se odvajaju od endoplazmatskog retikuluma.
Funkcije vakuole
Potpora turgoru u stanici, što pomaže u održavanju konstantnog oblika stanice, djelomična probava, nakupljanje rezervnih hranjivih tvari, toksični metabolički produkti.
Vakuole životinjskih stanica su manje, postoje dvije vrste: kontraktilan i probavni . Kontraktili su karakteristični uglavnom za slatkovodne jednostanične životinje i alge. Oni uklanjaju višak vode s metaboličkim proizvodima prema van. Nastao u Golgijevom kompleksu. Najviše složena struktura kontraktilne vakuole imaju trepetljike.
Probavne vezikule nastaju privremeno za probavu tvari i raznih čestica kada se pinocitne i fagocitne vezikule stapaju s lizosomima.
Što je zajedničko truloj jabuci i punoglavcu? Proces truljenja voća 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 organele stanice.
Sve organele se dijele na membrana i nemembranski.
Nemembranski razmatrali smo organoide u prethodnoj lekciji, prisjećamo se da oni uključuju ribosome, stanično središte i organoide kretanja.
Među membrana razlikuju se organele jednostruka membrana i dvomembranski.
U ovom dijelu tečaja pogledat ćemo jednostruka membrana organele: endoplazmatski retikulum, golgijev aparat i lizosomi.
Osim toga, razmotrit ćemo uključenje, Ubrajanje- nepostojane stanične tvorevine koje nastaju i nestaju tijekom života stanice.
Endoplazmatski retikulum
Jedno od najvažnijih otkrića napravljenih pomoću elektronskog mikroskopa bilo je otkriće složenog sustava membrana koje prodiru u citoplazmu svih eukariotskih stanica. Ova mreža membrana kasnije je nazvana EPS (endoplazmatski retikulum) (slika 1) ili EPR (endoplazmatski retikulum). EPS je sustav tubula i šupljina koji prodiru u citoplazmu stanice.
Riža. 1. Endoplazmatski retikulum
Lijevo - između ostalih staničnih organela. S desne strane - zasebno odabrano
EPS membrane(slika 2) imaju istu strukturu kao stanična ili plazma membrana (plazmalema). ER zauzima do 50% volumena stanice. Nigdje ne puca i ne otvara se u citoplazmu.
razlikovati glatki EPS i hrapav, ili granulirani EPS(slika 2). na unutarnjim membranama grubi eps Ribosomi se nalaze na mjestima gdje se sintetiziraju proteini.
Riža. 2. Vrste EPS-a
Grubi ER (lijevo) nosi ribosome na 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 EPS se bolje razvija u stanicama koje sintetiziraju bjelančevine za potrebe tijela, na primjer, bjelančevine hormona ljudskog endokrinog sustava. Glatki EPS - u onim stanicama koje sintetiziraju šećere i lipide.
Ioni kalcija (važni za regulaciju svih funkcija stanica i cijelog organizma) nakupljaju se u glatkom ER-u.
Struktura danas poznata kao kompleks ili golgijev aparat (AG)(Sl. 3), prvi je otkrio 1898. godine talijanski znanstvenik Camillo Golgi ().
Mnogo kasnije je bilo 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. cisterne, 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 spremnicima.
U istim spremnicima, tvari koje dolaze iz EPS, prolaze dalje biokemijske transformacije, pakiraju se u membranozne vezikule i dostavljaju na ona mjesta u ćeliji gdje su potrebni. Uključeni su u izgradnju stanična membrana ili se istakni ( se izlučuju) iz ćelije.
Golgijev kompleks građen od membrana i smješten uz ER, ali ne komunicira s njegovim kanalima.
Sve tvari sintetizirane na EPS membrane(Sl. 2), prenose se na golgijev kompleks u 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)
U Golgijevom kompleksu sintetizirani su gotovo svi polisaharidi potrebni za izgradnju stanične stijenke stanica biljaka i gljiva. Ovdje se pakiraju u membranske mjehuriće, dostavljaju na staničnu stijenku i spajaju 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, ali su posebno brojni u stanicama koje su sposobne fagocitoza. One su vrećice s jednom membranom 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 - njihove enzime karakterizira nizak optimalni pH. Membrane lizosoma izoliraju hidrolitičke enzime, sprječavajući ih da unište druge komponente stanice. U životinjskim stanicama lizosomi imaju zaobljeni oblik, njihov promjer je od 0,2 do 0,4 mikrona.
U biljnim stanicama funkciju lizosoma obavljaju velike vakuole. U nekim biljnim stanicama, osobito umirućim, mogu se vidjeti mala tjelešca koja podsjećaju na lizosome.
Nakupljanje tvari koje stanica taloži, koristi za svoje potrebe ili skladišti za otpuštanje prema van naziva se stanične inkluzije.
Među njima zrnca škroba(rezervni ugljikohidrat biljnog podrijetla) ili glikogen(rezervni ugljikohidrati životinjskog porijekla), kapljice masti, kao 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 hormoni lipidne prirode. Steroidi uključuju muški hormon testosteron i ženski hormon estradiol.
Druga funkcija EPS-a je sudjelovanje u procesima detoksikacija. U stanicama jetre, grubi i glatki ER uključeni su u procese neutralizacije štetnih tvari koje ulaze u tijelo. EPS uklanja otrove iz našeg tijela.
U mišićnim stanicama postoje posebni oblici EPS-a - sarkoplazmatski retikulum. Sarkoplazmatski retikulum je vrsta endoplazmatskog retikuluma koji je prisutan u poprečno-prugastom mišićnom tkivu. Njegova glavna funkcija je skladištenje iona kalcija, te 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 ulazi u kanal žlijezde, koji se otvara u duodenalnu žlijezdu.
Početni supstrat za enzime su proteini koji ulaze u Golgijev kompleks iz ER. Ovdje se s njima odvijaju biokemijske transformacije, oni se koncentriraju, pakiraju u membranske vezikule i prelaze na plazma membranu sekretorne stanice. Zatim se oslobađaju van egzocitozom.
Enzimi gušterače luče se u neaktivnom obliku kako ne bi uništili stanicu u kojoj su proizvedeni. Neaktivni oblik enzima naziva se proenzim ili enzim. Na primjer, enzim tripsin nastaje u neaktivnom obliku kao tripsinogen u gušterači i pretvara se 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 njega od raznih oštećenja, prvenstveno mehaničkih.
U gastrointestinalnom traktu ova sluz štiti osjetljivu površinu epitelnih stanica od djelovanja grubog bolusa hrane. U dišnom i gastrointestinalnom traktu mucin štiti naše tijelo od prodiranja uzročnika bolesti – bakterija i virusa.
U stanicama vrha korijena biljaka Golgijev kompleks luči mukopolisaharidnu sluz koja olakšava kretanje korijena u tlu.
U žlijezdama na listovima biljaka mesožderki, 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 "alatima za samoubojstvo". 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 tijekom transformacije punoglavca 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 kvari ako nije bila zamrznuta.
Tako smo ispitali glavne jednomembranske organele stanice: EPS, Golgijev kompleks i lizosome te utvrdili njihovu ulogu u vitalnim procesima pojedine stanice i organizma u cjelini. Utvrđen je odnos između sinteze tvari u EPS-u, njihovog transporta u membranskim vezikulama do Golgijevog kompleksa, "sazrijevanja" tvari u Golgijevom kompleksu i njihovog oslobađanja iz stanice pomoću membranskih vezikula, uključujući lizosome. Također smo razgovarali o inkluzijama - nepostojanim 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 se skupine organela nalaze u životinjskim i biljnim stanicama?
3. Koje su organele jednomembranske?
4. Koje funkcije EPS obavlja u stanicama živih organizama? Koje su vrste EPS-a? s čime je to 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 održava?
9. Razgovarajte s prijateljima o fenomenu autolize. Kako je to biološki značaj u ontogenezi?
2. Youtube().
3. Biologija 11. razred. Opća biologija. Razina profila/ V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin i drugi - 5. izd., stereotip. - Droplja, 2010. - 388 str.
4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologija 10-11 klasa. Opća biologija. Osnovna razina. - 6. izd., dod. - Droplja, 2010. - 384 str.
Membranske organele. Svaka membranska organela predstavlja strukturu citoplazme omeđenu membranom. Kao rezultat toga, unutar njega se formira prostor, omeđen od hijaloplazme. Citoplazma je tako podijeljena na zasebne odjeljke sa svojim svojstvima - odjeljke (eng. compartment - odjeljak, odjeljak, odjeljak). Prisutnost odjeljaka jedno je od važnih obilježja eukariotskih stanica.
Membranske organele uključuju mitohondrije, endoplazmatski retikulum (ER), Golgijev kompleks, lizosome i peroksisome.
Mitohondriji- “energetske stanice stanice”, sudjeluju u procesima staničnog disanja i pretvaraju energiju koja se pritom oslobađa u oblik koji je dostupan za korištenje drugim staničnim strukturama.
Mitohondriji, za razliku od ostalih 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 vlastitih stanica. U isto vrijeme, 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 (kao kod bakterija), čini oko 2% stanične DNA.
Mitohondriji (i kloroplasti ) mogu se razmnožavati u stanici binarnom fisijom. Dakle, one su organele koje se same umnožavaju. Međutim, 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 u odnosu na njihovu samoreprodukciju nazivaju poluautonomnim strukturama. Kod ljudi i drugih sisavaca mitohondrijski genom nasljeđuje se od majke: tijekom oplodnje jajne stanice 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 biti u obliku nabora, tubula i grebena. Zahvaljujući kristama, površina unutarnje membrane značajno se povećava.
Prostor omeđen 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).
Sa strane 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). U tim česticama koncentrirane su ATP-aze - enzimi 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 njezinoj potrebi za energijom i o mjestu gdje se energija troši. Dakle, u jednoj jetrenoj stanici njihov broj doseže 2500. Mnogi veliki mitohondriji sadržani su u kardiomiocitima i miosimplastima mišićnih vlakana. U spermi mitohondriji bogati kristama okružuju aksonemu srednjeg dijela flageluma.
Endoplazmatski retikulum (ER) ili endoplazmatski retikulum (ER) ), jedan je kontinuirani odjeljak omeđen membranom koja tvori mnoge invaginacije i nabore (14). Stoga na elektronskim mikroskopskim fotografijama endoplazmatski retikulum izgleda kao mnogo tubula, ravnih ili zaobljenih cisterni, membranskih vezikula. Na membranama EPS-a 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. Zatim se te tvari prenose kroz membranu u odjeljak i tamo se transportiraju do mjesta daljnjih biokemijskih transformacija, posebno do Golgijevog kompleksa. Na krajevima ER tubula oni se nakupljaju i potom odvajaju
od njih u obliku transportnih mjehurića. Svaka vezikula je tako okružena membranom i putuje u hijaloplazmi do svog odredišta. Kao i uvijek, mikrotubule sudjeluju u transportu.
Postoje dvije vrste EPS-a: granularni (granularni, hrapavi) i agranularni (glatki). Oba su iste strukture.
Vanjska strana membrane zrnatog ER, okrenuta prema hijaloplazmi, prekrivena je ribosomima. Ovdje se odvija sinteza proteina. U stanicama specijaliziranim za sintezu proteina, granularni endoplazmatski retikulum izgleda kao paralelne fenestrirane (fenestrirane) lamelarne strukture koje komuniciraju jedna s drugom i s perinuklearnim prostorom, između kojih se nalazi mnogo slobodnih ribosoma.
Površina glatkog ER-a je lišena ribosoma. Sama mreža je skup malih cijevi promjera 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 uključen je u kontrakciju kardiomiocita i skeletnih mišićnih vlakana. Također omeđuje buduće trombocite u megakariocitima. Njegova je uloga iznimno važna u detoksikaciji hepatocitima tvari koje iz crijevne šupljine ulaze portalnom venom u jetrene kapilare.
Sintetizirane tvari transportiraju se kroz lumen endoplazmatskog retikuluma do Golgijev kompleks (ali praznine mreže ne komuniciraju s prazninama 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 njihove 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 odvajaju mjehurići i vakuole, okružene 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 donesene makromolekule se modificiraju. Ovdje se odvija sinteza polisaharida, modifikacija oligosaharida, stvaranje proteinsko-ugljikohidratnih kompleksa i kovalentna modifikacija transportiranih makromolekula.
Kako se tvar modificira, ona se pomiče 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 ulaze 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 vezikula odvojenih od CG je drugačija. Neki od njih idu na površinu stanice i uklanjaju sintetizirane tvari u izvanstanični matriks. Neke od tih tvari su metabolički proizvodi, dok su druge posebno sintetizirani proizvodi s biološkom aktivnošću (sekreti). U procesu pakiranja tvari u mjehuriće troši se značajna količina membranskog materijala. Sastavljanje membrane još je jedna 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 ER, 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") makromolekularnih 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 aktiviraju se enzimi koji razgrađuju polimere koji su ušli u stanicu na monomere. Produkti cijepanja transportiraju se kroz lizosomsku membranu 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 način transformacije: tvari u fagosomu se potpuno cijepaju, 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.
U procesu života stanice na različitim hijerarhijskim razinama njezine organizacije, počevši od molekula i završavajući s organelama, strukture se neprestano restrukturiraju. U blizini oštećenih dijelova citoplazme ili dijelova citoplazme koji zahtijevaju zamjenu, obično u blizini Golgijevog kompleksa, formira se semilunarna 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, u procesu makro- ili mikroautofagije, strukture koje treba probaviti (na primjer, sekretne granule) invaginiraju u lizosomsku membranu, okružene su njome i probavljene su. Nastaje autofagna vakuola. Kao rezultat višestruke mikroautofagije nastaju i multivezikularna tjelešca (na primjer u moždanim neuronima i kardiomiocitima). Uz autofagiju u nekim stanicama dolazi i do krinofagije (grč. krinein - prosijati, odvajati) - spajanje
Golgijev kompleks je hrpa membranskih vrećica (cisterna) i sustav mjehurića povezanih s njom.
Na vanjskoj, konkavnoj strani gomila vezikula, pupaju iz glatke. EPS, stalno se stvaraju nove cisterne, koje se iznutra ponovno pretvaraju u mjehuriće.
Glavna funkcija Golgijevog kompleksa je transport tvari u citoplazmu i izvanstanični okoliš, kao i sinteza masti i ugljikohidrata. Golgijev kompleks uključen je u rast i obnavljanje plazma membrane te u formiranju lizosoma.
Golgijev kompleks je 1898. godine otkrio K. Golgi. S iznimno primitivnom opremom i ograničenim skupom 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. Uz pomoć taloženja soli osmija ili srebra sa staničnom strukturom, Golgi je otkrio tamno obojenu mrežu u neuronima, koju je nazvao aparatom unutarnjeg retikuluma. Kada se boji općim metodama, lamelarni kompleks ne nakuplja boje, stoga je zona njegove koncentracije vidljiva kao svijetlo područje. Na primjer, u blizini jezgre plazma stanice vidljiva je svijetla 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 zasebnih difuzno smještenih područja (diktiosoma). Oblik i položaj organele nisu od temeljne važnosti i mogu se mijenjati ovisno o funkcionalnom stanju stanice.
Golgijev kompleks mjesto je kondenzacije i nakupljanja produkata izlučivanja nastalih u drugim dijelovima stanice, uglavnom u EPS-u. Tijekom sinteze proteina radioizotopom obilježene aminokiseline nakupljaju se u gr. EPS, 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 spremnika u središnjem dijelu je oko 25 nm, a na periferiji se formiraju proširenja - ampule, čija širina nije konstantna. Postoji oko 5...10 spremnika u svakoj hrpi. Osim gusto raspoređenih ravnih cisterni, zona Golgijevog kompleksa sadrži veliki broj male vezikule (mjehuriće), osobito uz rubove organele. Ponekad se izvlače iz ampula.
Na strani uz EPS i jezgru, Golgijev kompleks ima zonu koja sadrži značajan broj malih vezikula i malih cisterni.
Golgijev kompleks je polariziran, odnosno kvalitativno heterogen iz različitih kutova. 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 pinocitne vezikule), krećući se iz EPS-a, spajaju se s cisternama. Membrane se neprestano obnavljaju vezikulama i zauzvrat nadopunjuju sadržaj membranskih tvorevina drugih odjeljaka. Posttranslacijska obrada proteina počinje u odjeljku i nastavlja se u sljedećim dijelovima kompleksa.
Intermedijarni odjeljak provodi glikozilaciju, fosforilaciju, karboksilaciju, sulfatiranje biopolimernih proteinskih kompleksa. Postoji takozvana posttranslacijska modifikacija polipeptidnih lanaca. Postoji sinteza glikolipida i lipoproteina. U srednjem odjeljku, kao u cis odjeljku, tercijar i kvartar proteinski kompleksi. Neki proteini podliježu djelomičnoj proteolizi (uništavanju), što je popraćeno njihovom transformacijom potrebnom za sazrijevanje. Stoga su cis- i međuodjeljci potrebni za sazrijevanje proteina i drugih složenih biopolimernih spojeva.
Trans odjeljak nalazi se bliže periferiji stanice. Njegova vanjska površina obično je konkavna. Djelomično, trans-odjeljak prelazi u trans-mrežu - 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 razvrstavaju se proteini i druge tvari, stvaraju sekretorne granule, prekursori primarnih lizosoma i vezikule spontane sekrecije. Sekretorne vezikule i prelizosomi okruženi su proteinima – klatrinima.
Klatrini se talože na membrani novonastale 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. Na proces transporta obrubljenih vezikula utječu mikrotubule. Proteinski (klatrinski) kompleksi oko vezikula se raspadaju nakon što se vezikule odcijepe od trans mreže i ponovno se formiraju u trenutku sekrecije. U trenutku sekrecije, proteinski kompleksi vezikule stupaju u interakciju s proteinima mikrotubula, a vezikule se transportiraju do vanjske membrane. Vezikule spontane sekrecije nisu okružene klatrinima, njihovo stvaranje se odvija kontinuirano i oni se, idući prema staničnoj membrani, spajaju s njom, osiguravajući obnovu citoleme.
Općenito, Golgijev kompleks uključen je u segregaciju - to je odvajanje, odvajanje određenih dijelova od glavne mase i nakupljanje proizvoda sintetiziranih u EPS-u, u njihovim kemijskim preraspodjelama, sazrijevanju. U spremnicima se sintetiziraju polisaharidi, spajaju se s proteinima, što dovodi do stvaranja složenih kompleksa peptidoglikana (glikoproteina). Uz pomoć elemenata kompleksa Golgi, gotove tajne uklanjaju se izvan sekretorne stanice.
Mali transportni mjehurići su odcijepljeni od gr. EPS u zonama bez ribosoma. Mjehurići obnavljaju membrane Golgijevog kompleksa i dostavljaju mu polimerne komplekse sintetizirane u EPS-u. Vezikule se transportiraju u cis odjeljak gdje se stapaju s njegovim membranama. Posljedično, Golgijev kompleks prima nove dijelove membrana i produkata sintetiziranih u gr. EPS.
U spremnicima Golgijevog kompleksa javljaju se sekundarne promjene u proteinima sintetiziranim u gr. EPS. Te su promjene povezane s preuređivanjem oligosaharidnih lanaca glikoproteina. Unutar šupljina Golgijevog kompleksa, lizosomalni proteini i proteini izlučivanja modificirani su uz pomoć transglukozidaza: dolazi do sekvencijalne zamjene i rasta oligosaharidnih lanaca. Modificirajući proteini kreću se iz cisterne cis-odjeljka u cisterne trans-odjeljka transportom u vezikulama koje sadrže proteine.
U trans odjeljku se proteini razvrstavaju: proteinski receptori nalaze se na unutarnjim površinama membrana spremnika, koji prepoznaju sekretorne proteine, membranske proteine i lizosome (hidrolaze). Kao rezultat toga, tri vrste malih vakuola se odvajaju od distalnih trans-mjesta diktiosoma: sadrže hidrolaze - prelizosome; s sekretornim inkluzijama, vakuolama koje obnavljaju staničnu membranu.
Sekretorna funkcija Golgijevog kompleksa je da se izvezeni protein sintetiziran na ribosomima, koji je odvojen i akumuliran unutar EPS spremnika, transportira u vakuole lamelarnog aparata. Zatim se nakupljeni protein može kondenzirati, stvarajući sekretorne proteinske granule (u gušterači, mliječnim i drugim žlijezdama), ili ostati u otopljenom obliku (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, povećati veličinu, tvoreći sekretorne granule.
Nakon toga se sekretorne granule počinju kretati prema površini stanice, dolaze u kontakt s plazma membranom, s kojom se spajaju vlastite membrane, te se sadržaj granula nalazi izvan stanice. Morfološki se taj proces naziva ekstruzija, odnosno izlučivanje (ejekcija, egzocitoza) i nalikuje endocitozi, samo s obrnutim slijedom faza.
Golgijev kompleks može se dramatično povećati u stanicama koje aktivno provode sekretornu funkciju, što je obično popraćeno razvojem EPS-a, au slučaju sinteze proteina, nukleolusa.
Tijekom stanične diobe, Golgijev kompleks se razgrađuje u zasebne spremnike (diktiosome) i/ili vezikule, koje se raspoređuju između dvije stanice koje se dijele i, na kraju telofaze, obnavljaju strukturni integritet organele. Izvan diobe dolazi do kontinuirane obnove membranskog aparata zbog vezikula koje migriraju iz EPS-a i distalnih cisterni diktiosoma zbog proksimalnih odjeljaka.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
Organele- stalne, nužno prisutne, komponente stanice koje obavljaju specifične funkcije.
Endoplazmatski retikulum
Endoplazmatski retikulum (ER), ili endoplazmatski retikulum (EPR), jednomembranski je organel. To je sustav membrana koje tvore "spremnike" i kanale, međusobno povezane i ograničavaju jedan unutarnji prostor - EPS šupljine. S jedne strane, membrane su povezane s citoplazmatskom membranom, s druge strane, s vanjskom nuklearnom membranom. 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 citoplazme stanice na odjeljke ("odjeljke"), 3) sinteza ugljikohidrata i lipida (glatki ER), 4) sinteza proteina (grubi ER). ), 5) mjesto nastanka Golgijevog aparata .
Ili golgijev kompleks, jednomembranski je organel. To je hrpa spljoštenih "spremnika" s proširenim rubovima. S njima je povezan sustav malih jednomembranskih vezikula (Golgijevih vezikula). Svaki se hrp obično sastoji od 4-6 "spremnika", 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, prelaze u Golgijev aparat, gdje se modificiraju i pakiraju u membranske vezikule, koje nakon odvajanja od Golgijevog aparata postaju pravi lizosomi. Lizosom može sadržavati 20 do 60 različitih vrsta hidrolitičkih enzima. Razgradnja tvari pomoću enzima naziva se liza.
Razlikovati: 1) primarni lizosomi, 2) sekundarni lizosomi. Primarni lizosomi nazivaju se lizosomi, odvojeni od Golgijevog aparata. Primarni lizosomi su čimbenik koji osigurava egzocitozu enzima iz stanice.
Sekundarni lizosomi nazivaju se lizosomi, nastali kao rezultat spajanja primarnih lizosoma s endocitnim vakuolama. U tom slučaju probavljaju tvari koje su dospjele u stanicu fagocitozom ili pinocitozom pa se mogu nazvati probavnim vakuolama.
Autofagija- proces uništavanja struktura nepotrebnih stanici. Prvo, struktura koju treba uništiti okružena je jednom membranom, zatim se rezultirajuća membranska kapsula spaja s primarnim lizosomom, kao rezultat toga, također se formira sekundarni lizosom (autofagna vakuola), u kojoj se ova struktura probavlja. Citoplazma stanice apsorbira produkte probave, 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 stanice, što je posljedica otpuštanja sadržaja lizosoma. Normalno, autoliza se odvija tijekom metamorfoza (nestanak repa žabljeg punoglavca), involucije maternice nakon poroda, u žarištima 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, su "kapaciteti" ispunjeni sa 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 i do 95% volumena zrele stanice, dok su jezgra i organele potisnute u stranu do stanične membrane. Membrana koja okružuje vakuolu biljke naziva se tonoplast. Tekućina koja ispunjava vakuolu biljke naziva se stanični sok. Sastav staničnog soka uključuje organske i anorganske soli topljive u vodi, monosaharide, disaharide, aminokiseline, krajnje ili toksične produkte metabolizma (glikozidi, alkaloidi), neke pigmente (antocijane).
Životinjske stanice sadrže male probavne i autofagne 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) cm Funkcije lizosoma.
Nastaju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosomi i vakuole jedna vakuolarna mreža stanice, čiji se pojedinačni elementi mogu pretvarati 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 vrlo su varijabilni. Oblik mitohondrija može biti štapićast, okrugao, spiralan, čašičast, razgranat. Duljina mitohondrija je 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.
Mitohondriji su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana mitohondrija (1) je glatka, unutarnja (2) tvori brojne nabore - kriste(četiri). Cristae povećavaju površinu unutarnje membrane u 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), 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 su informacije o većini mitohondrijskih proteina sadržane u nuklearnoj DNK, a ti se proteini sintetiziraju u citoplazmi stanice. Mitohondriji se mogu samostalno razmnožavati dijeljenjem na dva dijela. Između vanjske i unutarnje membrane je 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 prodirući 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 diobe mitohondrija sličan je onom kod bakterija. Četvrto, sinteza mitohondrijskih i bakterijskih proteina inhibirana je istim antibioticima.
plastide
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 mikrona, promjer je od 2 do 4 mikrona. Kloroplasti su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana (1) je glatka, unutarnja (2) ima složenu naboranu strukturu. Najmanji preklop naziva se tilakoid(četiri). Skupina tilakoida naslaganih poput hrpe kovanica naziva se fasetiran(5). Kloroplast sadrži prosječno 40-60 zrnaca raspoređenih u šahovskom rasporedu. Granule 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.
Unutarnji 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, nakuplja se H +. 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 suvremenih bakterija na više načina (kružna, "gola" DNA, ribosomi tipa 70S, način razmnožavanja).
Leukoplasti. Oblik varira (kuglasti, zaobljeni, čašasti, itd.). Leukoplasti su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana je glatka, unutarnja tvori male tilakoide. Stroma sadrži cirkularnu "golu" DNA, ribosome tipa 70S, enzime za sintezu i hidrolizu rezervnih hranjivih tvari. Nema pigmenata. Osobito mnogo leukoplasta ima stanica podzemnih organa biljke (korijena, gomolja, rizoma itd.). Funkcija leukoplasta: sinteza, akumulacija i skladištenje rezervnih hranjivih tvari. Amiloplasti- leukoplasti koji sintetiziraju i akumuliraju škrob, elaioplasti- ulja, proteinoplasti- vjeverice. U istom leukoplastu mogu se nakupljati različite tvari.
Kromoplasti. Ograničen s dvije membrane. Vanjska membrana je glatka, unutarnja ili također 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. Sadrže ih stanice zrelih plodova, latice, Jesenje lišće, rijetko - korijenski usjevi. Kromoplasti se smatraju završnom fazom razvoja plastida.
Funkcija kromoplasta: bojanje cvjetova i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača sjemena.
Iz proplastida mogu nastati sve vrste plastida. proplastida- male organele sadržane u meristemskim tkivima. Budući da plastidi imaju zajedničko podrijetlo, među njima su moguće međusobne pretvorbe. 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, promjer je oko 20 nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice, velike i male, u koje mogu disocirati. Kemijski sastav ribosomi su proteini i rRNA. Molekule rRNA čine 50-63% mase ribosoma i čine njegov strukturni okvir. Postoje dvije vrste ribosoma: 1) eukariotski (s konstantama sedimentacije cijelog ribosoma - 80S, mala podjedinica - 40S, velika - 60S) i 2) prokariotski (odnosno 70S, 30S, 50S).
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 i ribosome tipa 80S (hrapave ER membrane, citoplazma) i ribosome tipa 70S (mitohondriji, kloroplasti).
Podjedinice ribosoma eukariota nastaju u jezgrici. Udruživanje podjedinica u cijeli ribosom događa se u citoplazmi, u pravilu, tijekom biosinteze proteina.
Funkcija ribosoma: sklapanje polipeptidnog lanca (sinteza proteina).
citoskelet
citoskelet građena 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 stjenke je 5 nm. Glavna kemijska komponenta je protein tubulin. Mikrotubule uništava kolhicin. Mikrofilamenti - niti promjera 5-7 nm, sastoje se od proteina aktina. Mikrotubule i mikrofilamenti tvore složene spletove u citoplazmi. Funkcije citoskeleta: 1) određivanje oblika stanice, 2) podrška organelama, 3) stvaranje diobenog vretena, 4) sudjelovanje u kretanju stanice, 5) organizacija protoka citoplazme.
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 uparene, 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 koje promiče jednolika raspodjela genetski materijal između stanica kćeri. U stanicama viših biljaka (gimnosperme, angiosperme) stanično središte nema centriole. Centriole su samoreproduktivne organele citoplazme, nastaju kao rezultat duplikacije već postojećih centriola. Funkcije: 1) osiguranje divergencije kromosoma do polova stanice tijekom mitoze ili mejoze, 2) središte organizacije citoskeleta.
Organele kretanja
Nisu prisutni u svim stanicama. Organele kretanja uključuju cilije (cilijate, epitel respiratornog trakta), bičeve (flagelate, spermatozoide), pseudopodije (rizome, leukocite), miofibrile (mišićne stanice) itd.
Flagele i cilije- organele filamentnog oblika, predstavljaju aksonem omeđen membranom. Aksonem - cilindrična struktura; 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 njegovom središtu nema mikrotubula). Duljina flageluma doseže 150 µm, cilije su nekoliko puta kraće.
miofibrile sastoje se od aktinskih i miozinskih miofilamenata, koji osiguravaju kontrakciju mišićnih stanica.
Ići predavanja broj 6"Eukariotska stanica: citoplazma, stanična stijenka, struktura i funkcije staničnih membrana"
