Что бывает гранулярной и гладкой
Органоиды клетки
Клеточная мембрана (оболочка)
Запомните, что в отличие от клеточной стенки, которая есть только у растительных клеток и у клеток грибов (она придает им плотную, жесткую форму) клеточная мембрана есть у всех клеток без исключения! Этот важный момент объясню еще раз 🙂 У клеток животных имеется только клеточная мембрана, а у клеток растений и грибов есть и клеточная стенка, и клеточная мембрана.
Интегральные (пронизывающие) белки образуют каналы, по которым молекулы различных веществ могут поступать в клетку или удаляться из нее. «Заякоренные» молекулы олигосахаридов на поверхности клетки образуют гликокаликс, который выполняет рецепторную функцию, участвует в избирательном транспорте веществ через мембрану.
Вирусы и бактерии не являются исключением: они взаимодействуют только с теми клетками, на которых есть подходящие к ним рецепторы. Так, вирус гриппа поражает преимущественно клетки слизистой верхних дыхательных путей. Однако, если рецепторов нет, то вирус не может проникнуть в клетку, и организм приобретает невосприимчивость к инфекции. Вспомните врожденный иммунитет: именно по причине отсутствия рецепторов человек не восприимчив ко многим болезням животных.
Итак, вернемся к клеточной мембране. Ее можно сравнить со стенами помещения, в котором, вероятно, вы находитесь. Стены дома защищают его от ветра, дождя, снега и прочих факторов внешней среды. Рискну предположить, что в вашем доме есть окна и двери, которые по мере необходимости открываются и закрываются 🙂 Так и клеточная мембрана может сообщать внутреннюю среду клетки с внешней средой: через мембрану вещества поступают в клетку и удаляются из нее.
Внутрь клетки с помощью осмоса поступает вода. Путем простой диффузии в клетку попадают O2, H2O, CO2, мочевина. Облегченная диффузия характерна для транспорта глюкозы, аминокислот.
Активный транспорт чаще происходит против градиента концентрации, в ходе него используются белки-переносчики и энергия АТФ. Ярким примером является натрий-калиевый насос, который накачивает ионы калия внутрь клетки, а ионы натрия выводит наружу. Это происходит против градиента концентрации, поэтому без затрат энергии (АТФ) не обойтись.
Фагоцитоз был открыт И.И. Мечниковым, который создал фагоцитарную теорию иммунитета. Это теория гласит, что в основе иммунной системы нашего организма лежит явление фагоцитоза: попавшие в организм бактерии уничтожаются фагоцитами (T-лимфоцитами), которые переваривают их.
В ходе эндоцитоза мембрана сильно прогибается внутрь клетки, ее края смыкаются, захватывая бактерию, пищевые частицы или жидкость внутрь клетки. Образуется везикула (пузырек), который движется к пищеварительной вакуоли или лизосоме, где происходит внутриклеточное пищеварение.
Клеточная стенка
Цитоплазма
Постоянное движение цитоплазмы поддерживает связь между органоидами клетки и обеспечивает ее целостность.
Прокариоты и эукариоты
Немембранные органоиды
Очень мелкая органелла (около 20 нм), которая была открыта после появления электронного микроскопа. Состоит из двух субъединиц: большой и малой, в состав которых входят белки и рРНК (рибосомальная РНК), синтезируемая в ядрышке.
Это органоиды движения, которые выступают над поверхностью клетки и имеют в основе пучок микротрубочек. Реснички встречаются только в клетках животных, жгутики можно обнаружить у животных, растений и бактерий.
Одномембранные органоиды
ЭПС представляет собой систему мембран, пронизывающих всю клетку и разделяющих ее на отдельные изолированные части (компартменты). Это крайне важно, так как в разных частях клетки идут реакции, которые могут помешать друг другу, что нарушит процессы жизнедеятельности.
Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними имеются различия. На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез липидов, обезвреживаются вредные вещества. Шероховатая ЭПС синтезирует белок, так как имеет на мембранах многочисленные рибосомы (потому и называется шероховатой).
Модифицированные вещества упаковываются в пузырьки и могут перемещаться к мембране клетки, соединяясь с ней, они изливают свое содержимое во внешнюю среду. Можно догадаться, что комплекс Гольджи хорошо развит в клетках эндокринных желез, которые в большом количестве синтезируют и выделяют в кровь гормоны.
В комплексе Гольджи появляются первичные лизосомы, которые содержат ферменты в неактивном состоянии.
В ходе апоптоза ферменты лизосомы изливаются внутрь клетки, ее содержимое переваривается. Предполагают, что нарушение апоптоза в раковых клетках ведет к бесконтрольному росту опухоли.
Пероксисомы (микротельца) содержат окислительно-восстановительные ферменты, которые разлагают H2O2 (пероксид водорода) на воду и кислород. Если бы пероксид водорода оставался неразрушенными, это приводило бы к серьезным повреждениям клетки.
Трудно переоценить значение вакуолей в жизнедеятельности растительной клетки. Вакуоли создают осмотическое давление, придают клетке форму.
Примечательно, что по размеру вакуолей можно судить о возрасте клетки: молодые клетки имеют вакуоли небольшого размера, а в старых клетках вакуоли могут настолько увеличиваться, что оттесняют ядро и остальные органоиды на периферию.
Двумембранные органоиды
Оболочка ядра состоит из двух мембран и пронизана большим количеством ядерных пор, через которые происходит сообщение между кариоплазмой и цитоплазмой. Главными функциями ядра является хранение, защита и передача наследственного материала дочерним клеткам.
Замечу, что хромосомы видны только в момент деления клетки. Хромосомы представляют собой сильно спирализованные молекулы ДНК, связанные с белками.
Хромосомы отличаются друг от друга по строению, форме, размерам. Совокупность всех признаков (форма, число, размер) хромосом называется кариотип. Кариотип может быть представлен по-разному: существует кариотип вида, особи, клетки.
В связи с этим, митохондрия считается полуавтономным органоидом. Вероятнее всего, изначально митохондрии были самостоятельными организмами, однако со временем вступили в симбиоз с эукариотами и стали частью клетки.
Так же, как и митохондрии, пластиды относятся к полуавтономным органоидам: в них имеется кольцевидная ДНК (находится в нуклеоиде), рибосомы.
Пластиды, которые содержат пигменты каратиноиды в различных сочетаниях. Сочетание пигментов обуславливает красную, оранжевую или желтую окраску. Находятся в плодах, листьях, лепестках цветков.
Хромопласты могут развиваться из хлоропластов: во время созревания плодов хлоропласты теряют хлорофилл и крахмал, в них активируется биосинтез каротиноидов.
Не содержат пигментов, образуются в запасающих частях растения (клубни, корневища). В лейкопластах накапливается крахмал, липиды (жиры), пептиды (белки). На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и запускать процесс фотосинтеза.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Строение и функции эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая ЭПС
Строение эндоплазматической сети
Прежде чем перейти к строению и функциям ЭПС, дадим ее определение.
Что такое ЭПС в биологии?
Эндоплазматическая сеть, а также ЭПС или эндоплазматический ретикулум — сложная ультрамикроскопическая разветвленная и взаимосвязанная система мембран, относительно равномерно пронизывающая цитоплазматическую массу всех эукариотических клеток.
Что такое ЭПС теперь понятно. Вот как выглядит эндоплазматическая сеть на рисунке:
На рисунке ЭПС видно, из чего она состоит. Также рисунок ЭПС демонстрирует два вида ЭПС, о которых подробнее будет написано ниже.
Описание строения и функций ЭПС нужно начинать с того, что ЭПС — это мембранная органелла, которая включает в себя плоские мембранные мешочки: цистерны, каналы и трубочки. За счет такого строения ЭПС способствует существенному увеличению площади внутренней клеточной поверхности и делению клетки на секции. Строение эндоплазматической сети предполагает, что внутри клетки находится матрикс, представляющий собой умеренно плотный и рыхлый материал, то есть, продукт синтеза.
В каждой из секций клетки содержится различное количество химических веществ. По этой причине химические реакции в незначительном объеме клетки могут происходить одновременно или в определенной последовательности.
Особенность строения эндоплазматической сети — это ее открытие в перинуклеарное пространство, которое представляет собой полость, находящуюся между двух мембран кариолемы.
Еще один важный момент, касающийся строения ЭПС, заключается в том, что ее мембрана состоит из белков, липидов (в большей степени из фосфолипидов) и ферментов (аденозинтрифосфатаза, ферменты синтеза мембранных липидов).
В некоторых случаях выделяют переходящую или транзиторную эндоплазматическую сеть (тЭС). Она размещается в месте перехода одного вида ЭС в другой.
Гранулярная эндоплазматическая сеть характерная для всех клеток за исключением сперматозоидов. Степень развития этой сети зависит от специализации клетки.
Эндоплазматическая сеть в клетках эпителиальных железистых (печени — ее клетки синтезируют альбумины сыворотки крови, поджелудочной железы — ее клетки вырабатывают пищеварительные ферменты), фибробластах (клетки соединительной ткани — продуцируют белок коллаген), плазматических клетках (производят иммуноглобулины) развита очень сильно.
Агранулярная ЭС характерна для клеток надпочечников (они синтезируют стероидные гормоны), клеток мышц (они участвуют в обмене кальция) и клеток фундальных желез желудка (они работают над выделением ионов хлора).
Еще одни вид мембран цитоплазматической сети — разветвленные мембранные трубочки. Внутри них находится множество специфических ферментов, а также везикулы, которые представляют собой небольшие пузырьки, окруженные мембраной, чаще всего находящиеся около трубочек и цистерн. Их роль — обеспечение переноса синтезируемых веществ.
Это что касается особенностей строения эндоплазматической сети.
Теперь перейдем к функциям ЭПС.
Функции эндоплазматической сети
Говоря о строении и функциях эндоплазматической сети, важно напомнить следующее.
Эндоплазматический ретикулум — это аппарат синтеза и транспорта цитоплазматических веществ (в некоторой степени), за счет которого клетка может выполнять достаточно сложные функции.
К функциям ЭПС обоих видов относится все, что связано с синтезом и транспортом веществ. Что такое эндоплазматическая сеть в этом случае? Ретикулум — это универсальная транспортная система. Поэтому неудивительно, что выделяют определенные функции эндоплазматического ретикулума.
Общих функций у эндоплазматической сети обоих видов немало.
Благодаря своему содержимому (матриксу) и мембранам обе ЭПС в клетке выполняют общие функции.
Функции гладкой ЭПС и функции шероховатой ЭПС:
Какие функции выполняет эндоплазматическая сеть в растительной клетке? В растительной клетке эндоплазматическая сеть выполняет функцию синтеза провакуолей, которые обеспечивают жизнь растительной клетки.
У каждого вида ЭПС есть свои специфические функции, которые зависят от строения и функций эндоплазматической сети в целом.
Функции гладкой ЭПС (агранулярной)
Гладкий эндоплазматический ретикулум помимо тех функций, что были перечислены выше, выполняет еще кое какие специфические функции:
Функции шероховатой ЭПС (гранулярной)
Для гранулярной эндоплазматической сети характерны следующие функции:
Множество функций ЭПС имеет отношение к транспорту белков, синтез которых осуществляется в рибосомах (они расположены на поверхности ЭПС). Белки после синтеза перемещаются внутрь сети, затем скручиваются и получают, таким образом, третичную структуру.
В процессе транспортировки к цистернам белок существенно изменяется. В некоторых случаях, к примеру, происходит его фосфориллирование или превращение в гликопротеин. Привычный путь для белка пролегает через зернистую ЭПС в аппарат Гольджи. Отсюда у него есть три варианта: выйти наружу клетки, поступать к другим органеллам той же клетки (к лизосомам) или отложиться как запасные гранулы.
Зернистая и незернистая эндоплазматическая сетка участвуют в клетках печени в детоксикации ядовитых веществ, которые после этого успешно выводятся из клетки.
У эндоплазматической сетки, как и у внешней плазматической мембраны, наблюдается избирательная проницаемость. В результате концентрация веществ внутри и снаружи каналов сетки получается неодинаковой. Этот момент важен для функции клетки.
Эндоплазматическая сетка мышечных клеток содержит больше ионов кальция, чем ее цитоплазма. Ионы кальция, покидая каналы эндоплазматической сетки, запускают процесс, связанный с сокращением мышечных волокон.
Ферменты самой сети синтезируют липидные компоненты мембран ЭПС, а белковые компоненты поступают из рибосом, которые находятся на ее мембранах. Гладкая ЭПС не обладает собственными факторам синтеза белка. Принято считать, что образование этой органеллы происходит как результат потери гранулярной ЭПС рибосом.
Строение и функции эндоплазматической сети в таблице (и других органоидов клетки):
Органоиды клетки. Строение и функции.
Органоиды клетки и их наличие зависит от типа клетки. Современная биология делит все клетки (или живые организмы) на два типа: прокариоты и эукариоты. Прокариоты – это безъядерные клетки или организмы, к которым относятся вирусы, прокариот-бактерии и сине-зеленые водоросли, у которых клетка состоит непосредственно из цитоплазмы, в которой расположена одна хромосома – молекула ДНК (иногда РНК).
Эукариотические клетки имеют ядро, в котором находятся нуклеопротеиды (белок гистон + комплекс ДНК), а также другие органоиды. К эукариотам относятся большинство современных известных науке одноклеточных и многоклеточных живых организмов (в том числе, и растений).
Строение ограноидов эукариотов.
Цитоплазма
Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру.
Рибосомы
Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров.
Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот.
Митохондрии
Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм. Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая.
Пластиды (органоиды, свойственные только растительным клеткам) бывают трех видов:
Лейкопласты
Бесцветные пластиды, которые содержатся в клубнях, корнях и луковицах растений.
Являются дополнительным резервуаром для хранения питательных веществ.
Хлоропласты
Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет. От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл.
Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца.
Хромопласты
Органоиды, от желтого до бурого цвета, в которых накапливается каротин.
Способствуют появлению у растений частей с желтой, оранжевой и красной окраской.
Лизосомы
Органоиды округлой формы диаметром около 1 мкм, имеющие на поверхности мембрану, а внутри – комплекс ферментов.
Пищеварительная функция. Переваривают питательные частицы и ликвидируют отмершие части клетки.
Комплекс Гольджи
Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах.
Клеточный центр
Состоит из центросферы (уплотненного участка цитоплазмы) и центриолей – двух маленьких телец.
Выполняет важную функцию для деления клетки.
Клеточные включения
Углеводы, жиры и белки, которые являются непостоянными компонентами клетки.
Запасные питательные вещества, которые используются для жизнедеятельности клетки.
Органоиды движения
Жгутики и реснички (выросты и клетки), миофибриллы (нитевидные образования) и псевдоподии (или ложноножки).
Выполняют двигательную функцию, а также обеспечивают процесс сокращения мышц.
Ядро клетки является главным и самым сложным органоидом клетки, поэтому его мы рассмотрим отдельно.
Что бывает гранулярной и гладкой
Цитоплазма
Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру.
Рибосомы
Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров.
Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот.
Митохондрии
Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм. Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая.
Пластиды (органоиды, свойственные только растительным клеткам) бывают трех видов:
Лейкопласты
Бесцветные пластиды, которые содержатся в клубнях, корнях и луковицах растений.
Являются дополнительным резервуаром для хранения питательных веществ.
Хлоропласты
Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет. От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл.
Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца.
Хромопласты
Органоиды, от желтого до бурого цвета, в которых накапливается каротин.
Способствуют появлению у растений частей с желтой, оранжевой и красной окраской.
Лизосомы
Органоиды округлой формы диаметром около 1 мкм, имеющие на поверхности мембрану, а внутри – комплекс ферментов.
Пищеварительная функция. Переваривают питательные частицы и ликвидируют отмершие части клетки.
Комплекс Гольджи
Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах.
Клеточный центр
Состоит из центросферы (уплотненного участка цитоплазмы) и центриолей – двух маленьких телец.
Выполняет важную функцию для деления клетки.
Клеточные включения
Углеводы, жиры и белки, которые являются непостоянными компонентами клетки.
Запасные питательные вещества, которые используются для жизнедеятельности клетки.
Органоиды движения
Жгутики и реснички (выросты и клетки), миофибриллы (нитевидные образования) и псевдоподии (или ложноножки).
Выполняют двигательную функцию, а также обеспечивают процесс сокращения мышц.
Тест по биологии по теме «СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ И ЕЕ ФУНКЦИИ»
1) Растворитель веществ в клетке:
А) ядро В) лизосома С) цитоплазма Д) хлоропласт Е) митохондрия
2) Синтез белка происходит в:
А) митохондрии В) лейкопласте С) Аппарате Гольджи Д) рибосоме Е) ядре
3) Оранжевые пластиды называются
А) хлоропласты В) хромопласты С) хромосомы Д) лизосомы Е) лейкопласты
4) Клеточная стенка состоит из хитина у:
А) грибов В) вирусов С) бактерий Д) растений Е) животных
5) Ядерные организмы называются
А) фаги В) прокариоты С) цианобактерии Д) эукариоты Е) кокки
6) Синтез углеводов липидного состава (гликолипидов) происходит в:
А) ядре В) митохондрии С) пластиде Д) ЭПС Е) рибосоме
7) Выросты внутренней мембраны митохондрий:
А) стафилококки В) граны С) кристы Д) тилакоиды Е) вибрионы
8) Мозговой центр клетки:
А) ядро В) лизосома С) цитоплазма Д) хлоропласт Е) митохондрия
9) Синтез энергии происходит в:
А) митохондрии В) лейкопласте С) Аппарате Гольджи Д) рибосоме Е) ядре
10) Бесцветные пластиды называются
А) хлоропласты В) хромопласты С) хромосомы Д) лизосомы Е) лейкопласты
11) Клеточная стенка состоит из целлюлозы у:
А) грибов В) вирусов С) бактерий Д) растений Е) животных
12) Безъядерные организмы называются
А) эукариоты В) прокариоты С) лишайники Д) водоросли Е) хроматофоры
13) Защиту клетки и избирательную проницаемость осуществляет
А) цитоплазма В) мембрана С) ядро Д) ЭПС Е) аппарат Гольджи
14) Выросты внутренней мембраны хлоропластов:
А) стафилококки В) граны С) кристы Д) спириллы Е) вибрионы
15) Окраска осенних листьев зависит от:
А) эритроцитов В) хромопластов С) хлоропластов Д) лейкопластов Е) лейкоцитов
16) Образование и накопление крахмала происходит в
А) эритроцитах В) хромопластах С) хлоропластах Д) лейкопластах Е) лейкоцитах
17) Полужидкое коллоидное вещество клетки:
А) ядро В) лейкопласт С) Аппарат Гольджи Д) рибосома Е) цитоплазма
18) Гранулярной и гладкой бывает:
А) мембрана В) эндоплазматическая сеть С)митохондрия Д) аппарат Гольджи Е) пластида
19) Шаровидные бактерии называются
А) спириллы В) вибрионы С)бактериофаги Д)кокки Е) фаги
20) Для квашения капусты используются бактерии
А) клубеньковые В) почвенные С) молочно – кислые Д) уксусные Е)гниения
21) Для превращения перегноя в минеральные вещества используются бактерии
А) клубеньковые В) почвенные С)молочно – кислые Д) уксусные Е)гниения
22) Полость в цитоплазме заполненная клеточным соком называется:
А) вакуоль В) пластида С) хромосома Д) лизосома Е) лизосома
23) Энергетической станцией клетки называют:
А) вакуоль В) хромосому С) лизосому Д) митохондрию Е) лизосому
24) Бактериальное заболевание:
А)СПИД В) туберкулёз С) ОРВИ Д) герпес Е) корь
25) Не имеют клеточную мембрану
1) Энергетическая станция клетки:
А) ядро В) лизосома С) цитоплазма Д) хлоропласт Е) митохондрия
2) Фотосинтез происходит в:
А) митохондрии В) хлоропласте С) Аппарате Гольджи Д) рибосоме Е) ядре
3) Зелёные пластиды называются
А) хлоропласты В) хромопласты С) хромосомы Д) лизосомы Е) лейкопласты
4) Клеточная стенка отсутствует у:
А) грибов В) вирусов С) бактерий Д) растений Е) животных
5) К прокариотам относятся
6) Органоид разлагающий питательные вещества
А) цитоплазма В) мембрана С) лизосома Д) ЭПС Е) митохондрия
7) Бесцветные пластиды называются
А) хлоропласты В) хромопласты С) хромосомы Д) лизосомы Е) лейкопласты
8) Содержит тилакоиды:
А) ядро В) цитоплазма С) хлоропласт Д) центриоль Е) ЭПС
А) ядро В) лизосома С) вакуоль Д) хлоропласт Е) митохондрия
10) Ферменты содержатся в:
А) митохондрии В) лейкопласте С) клеточном центре Д) рибосоме Е) лизосоме
11) Красные пластиды называются
А) хлоропласты В) хромопласты С) хромосомы Д) лизосомы Е) лейкопласты