для чего нужна эндоплазматическая сеть в клетке

Цитоплазматическая сеть

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

Содержание

История открытия

Впервые эндоплазматический ретикулум был обнаружен американским учёным К. Портером в 1945 году посредством электронной микроскопии.

Строение

Эндоплазматический ретикулум состоит из разветвлённой сети трубочек и карманов, окружённых мембраной. Площадь мембран эндоплазматического ретикулума составляет более половины общей площади всех мембран клетки.

Мембрана ЭПР морфологически идентична оболочке клеточного ядра и составляет с ней одно целое. Таким образом, полости эндоплазматического ретикулума открываются в межмембранную полость ядерной оболочки. Мембраны ЭПС обеспечивают активный транспорт ряда элементов против градиента концентрации. Нити, образующие эндоплазматический ретикулум имеют в поперечнике 0,05-0,1 мкм (иногда до 0,3 мкм), толщина двухслойных мембран, образующих стенку канальцев составляет около 50 ангстрем (5 нм, 0.005 мкм). Эти структуры содержат ненасыщенные фосфолипиды, а также некоторое количество холестерина и сфинголипидов. В их состав также входят белки.

Трубочки, диаметр которых колеблется в пределах 0.1-0.3 мкм, заполнены гомогенным содержимым. Их функция — осуществление коммуникации между содержимым пузырьков ЭПС, внешней средой и ядром клетки.

Эндоплазматический ретикулум не является стабильной структурой и подвержен частым изменениям.

Выделяют два вида ЭПР:

На поверхности гранулярного эндоплазматического ретикулума находится большое количество рибосом, которые отсутствуют на поверхности агранулярного ЭПР.

Гранулярный и агранулярный эндоплазматический ретикулум выполняют различные функции в клетке.

Функции эндоплазматического ретикулума

При участии эндоплазматического ретикулума происходит трансляция и транспорт белков, синтез и транспорт липидов и стероидов. Для ЭПС характерно также накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный запас кальция, который является, в частности, медиатором сокращения мышечной клетки. В клетках мышечных волокон расположена особая форма эндоплазматического ретикулума — саркоплазматическая сеть.

Функции агранулярного эндоплазматического ретикулума

Агранулярный эндоплазматический ретикулум участвует во многих процессах метаболизма. Ферменты агранулярного эндоплазматического ретикулума участвуют в синтезе различных липидов и фосфолипидов, жирных кислот и стероидов. Также агранулярный эндоплазматический ретикулум играет важную роль в углеводном обмене, обеззараживании клетки и запасании кальция. В частности, в связи с этим в клетках надпочечников и печени преобладает агранулярный эндоплазматический ретикулум.

Синтез гормонов

К гормонам, которые образуются в агранулярном ЭПС, принадлежат, например, половые гормоны позвоночных животных и стероидные гормоны надпочечников. Клетки яичек и яичников, ответственные за синтез гормонов, содержат большое количество агранулярного эндоплазматического ретикулума.

Накопление и преобразование углеводов

Углеводы в организме накапливаются в печени в виде гликогена. Посредством гликолиза гликоген в печени трансформируется в глюкозу, что является важнейшим процессом в поддержании уровня глюкозы в крови. Один из ферментов агранулярного ЭПС отщепляет от первого продукта гликолиза, глюкоза-6-фосфата, фосфогруппу, позволяя таким образом глюкозе покинуть клетку и повысить уровень сахаров в крови.

Нейтрализация ядов

Гладкий эндоплазматический ретикулум клеток печени принимает активное участие в нейтрализации всевозможных ядов. Ферменты гладкого ЭПР присоединяют встретившиеся молекулы активных веществ, которые таким образом могут быть растворены быстрее. В случае непрерывного поступления ядов, медикаментов или алкоголя, образуется большее количество агранулярного ЭПР, что повышает дозу действующего вещества, необходимую для достижения прежнего эффекта.

Саркоплазматический ретикулум

Особую форму агранулярного эндоплазматического ретикулума, саркоплазматический ретикулум, образует ЭПС в мышечных клетках, в которых ионы кальция активно закачиваются из цитоплазмы в полости ЭПР против градиента концентрации в невозбуждённом состоянии клетки и освобождаются в цитоплазму для инициации сокращения. Концентрация ионов кальция в ЭПС может достигать 10 −3 моль, в то время как в цитозоле порядка 10 −7 моль (в состоянии покоя). Таким образом, мембрана саркоплазматического ретикулума обеспечивает активный перенос против градиентов концентрации больших порядков. И приём и освобождение ионов кальция в ЭПС находится в тонкой взаимосвязи от физиологических условий.

Концентрация ионов кальция в цитозоле влияет на множество внутриклеточных и межклеточных процессов, таких как: активация или торможение ферментов, экспрессия генов, синаптическая пластичность нейронов, сокращения мышечных клеток, освобождение антител из клеток имунной системы.

Функции гранулярного эндоплазматического ретикулума

Гранулярный эндоплазматический ретикулум имеет две функции: синтез белков и производство мембран.

Синтез белков

Белки, производимые клеткой, синтезируются на поверхности рибосом, которые могут быть присоединены к поверхности ЭПС. Полученные полипептидные цепочки помещаются в полости гранулярного эндоплазматического ретикулума (куда попадают и полипептидные цепочки, синтезированные в цитозоле), где впоследствии правильным образом обрезаются и сворачиваются. Таким образом, линейные последовательности аминокислот получают после транслокации в эндоплазматический ретикулум необходимую трёхмерную структуру, после чего повторно перемещаются в цитозоль.

Синтез мембран

Рибосомы, прикреплённые на поверхности гранулярного ЭПР, производят белки, что, наряду с производством фосфолипидов, среди прочего расширяет собственную поверхность мембраны ЭПР, которая посредством транспортных везикул посылает фрагменты мембраны в другие части мембранной системы.

Смотри также

Полезное

Смотреть что такое «Цитоплазматическая сеть» в других словарях:

цитоплазматическая сеть — см. Эндоплазматическая сеть … Большой медицинский словарь

Цитоплазматическая мембрана — У этого термина существуют и другие значения, см. Мембрана Изображение клеточной мембраны. Маленькие голубые и белые шарики соответствуют гидрофильным «головкам» липидов, а присоединённые к ним линии гидрофобным «хвостам». На рисунке показаны… … Википедия

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ — эндоплазматический ретикулум (от эндо. и плазма), органоид эукариотной клетки. Открыт К. Портером в 1945 в эндоплазме фибробластов. Представляет собой систему мелких вакуолей и канальцев, соединённых друг с другом и ограниченных одинарной… … Биологический энциклопедический словарь

Эндоплазмати́ческая сеть — [Эндо + (цито)плазма (Цитоплазма); син.: цитоплазматическая сеть, эндоплазматический ретикулум] органоид, представляющий собой расположенную в цитоплазме систему канальцев, вакуолей и цистерн, отграниченных мембранами; обеспечивает транспорт… … Медицинская энциклопедия

эндоплазматическая сеть — ( ндо + (цито) плазма; син.: цитоплазматическая сеть, эндоплазматический ретикулу ) органоид, представляющий собой расположенную в цитоплазме систему канальцев, вакуолей и цистерн, отграниченных мембранами; обеспечивает транспорт веществ в… … Большой медицинский словарь

Поджелу́дочная железа́ — (pancreas) железа пищеварительной системы, обладающая экзокринной и эндокринной функциями. Анатомия и гистология Поджелудочная железа расположена забрюшинно на уровне I II поясничных позвонков, имеет вид уплощенного постепенно суживающегося тяжа … Медицинская энциклопедия

Протисты — Научная классификац … Википедия

КЛЕТКА — (cellula, cytus), основная структурно функциональная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Может существовать как отд. организм (бактерии, простейшие, нек рые водоросли и грибы) или в составе тканей многоклеточных животных,… … Биологический энциклопедический словарь

КЛЕТОЧНАЯ МЕМБРАНА — цитоплазматическая мембрана, плазматическая мембрана, плазмалемма (cytolemma, plasmalemma), мембрана, отделяющая цитоплазму клетки от наруж. среды или от оболочки клетки (в растит, клетках). Органоид клетки. Толщина К. м. 7 10 нм (о строении К. м … Биологический энциклопедический словарь

Источник

Эндоплазматическая сеть (ЭПС или ретикулум): виды, строение, функции

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) или ретикулум (ЭПР) – взаимосвязанная и разветвленная система мембран, которая состоит из плоских мембранных мешочков. Разделяет клетку на секции.

Ретикулум бывает гладкий и шероховатый, в зависимости от этого выполняет разные функции. Рассмотреть ЭПС возможно только под микроскопом. Присутствует в клетках любого живого организма.

Стоит отметить тот факт, что в клетках бактерий отсутствует эндоплазматическая сеть, в том числе и у спирохет. Подробная характеристика сети будет представлена в статье.

Что такое ЭПС

В биологии ЭПР (эндоплазматический ретикулум) – это мембранный клеточный органоид, представляющий из себя разветвленную, замкнутую систему, которая окружена биологической мембраной. В состав входят канальца, полости, пузырьки, мембраны, цистерны. ЭПС бывает гладкой и шероховатой.

Строение эндоплазматический сети

ЭПС представлена разветвленной системой трубочек, карманов, которые окружены мембраной (оболочкой). Каждая составляющая отличается и выполняет разный функционал. Также отличия имеют шероховатая (гранулярная) и гладкая (агранулярная) эндоплазматическая сеть.

Шероховатая и гладкая ЭПС

На внешней поверхности мембран гранулярной сети расположены гранулы небольшого размера – рибосомы.
Что касается агранулярной сети, то она отличается от шероховатой отсутствием рибосом.
ЭПР – органоид, который присущ как животной, так и растительной клетке. Полностью отсутствует ретикулум в зрелых эритроцитах, в которых нет ядро.

Мембрана

Мембрана эндоплазматической сети является продолжением оболочки ядра и переходит в комплекс Гольджи. Имеет значительный размер и занимает больше половины общей площади всех клеточных мембран. Идентична с оболочкой ядра и составляет с ним одно целое. Полость эндоплазматического ретикулума открывается в межмембранную полость оболочки ядра.

Обеспечивает перемещение элементов от меньшего к большему градиенту концентрации. Нити, которые образуют ЭПР, содержат ненасыщенные фосфолипиды, незначительное количество холестерина и сфинголипиды. В составе также наблюдается белок.

Значительное количество веществ образовывается на наружной поверхности мембраны. После этого происходит перемещение внутрь, а потом к месту последующего биохимического преобразования.

Цистерны

Цистерны представлены в виде сплющенных мембранных дисков. Они собирают белок, который предназначен для секреции, трансмембранного белка плазматической мембраны и т.д. После того как белки созреют, они перемещаются в органеллы по цистернам, где и происходит преображение.

Каналы и Трубочки

Внутри цитоплазма заполнена значительным количеством каналов небольшого размера, а также трубочками. Каналы разветвляются, переплетаются и соединяются между собой. Они являются основой ретикулума.

Трубочки меньше размером, нежели каналы. В состав входит гомогенное содержимое, которое осуществляет связь между пузырьками ЭПР, внешней средой и клеточным ядром.

Ниже на рисунке представлено подробное строение ЭПР со всеми составляющими.

Виды ЭПС

Таблица. Эндоплазматическая сеть – строение и функции

Гранулярная

Шероховатая сеть имеет снаружи большое количество рибосом. Там происходит выработка белков, которые изолируются от других белков клетки посредством переноса их через мембрану канала ЭПС. Одни – выделяются из клетки, а другие – включаются во все мембранные клетки.

Агранулярная

Что касается гладкой эндоплазматической сети, то она возникает и развивается в результате шероховатой ЭПР. В ее состав входят трубочки, каналы, пузырьки. Диаметр вакуоля и канала не больше 100 нм.

Функционал гладкого эндоплазматического ретикулума разнообразный, в отличие от шероховатой сети. Здесь наблюдается выработка мембранных и не мембранных липидов. Также в этой сети наблюдается обезвреживание ядовитых компонентов посредством специальных ферментных комплексов. Происходит накопление ионов. Например, в мышцах данный ретикулум отвечает за резервное накопление ионов кальция.

Мембраны гладкой эндоплазматической сети включают в состав «кальциевые» хранилища, которые способны переносить по организмы значительное количество кальциевых ионов. Тут наблюдается выработка углеводов. Конкретные функции гладкого ретикулума зависят от видов гладкой сети в специализированных клетках.

Агранулярная сеть имеет энзимные системы, которые принимают участие в основных моментах метаболизма. Гладкий ретикулум без проблем повреждается при гипоксии. При нарушенном функционале резкое уменьшается устойчивость организма к различным патогенным продуктам, а также наблюдается развитие патологий.

Гладкий ретикулум хорошо развит в клетках, где наблюдается процесс выработки и расщепление липидов. К ним можно отнести клетки надпочечников, семенников, печени, мышц, эпителия кишечника. В мембранах Агранулярной ЭПС присутствуют ферменты особенного способа окисления. Они используются при выработке большинства липидов и для обезвреживания разных патогенных веществ.

Любые нарушения в выработке столько ЭПС сетей может привести к серьезным нарушениям и проблем как у человека или животного, так и у растения.

Функции ЭПС

Функции эндоплазматической сети в клетке разделяют на общие и в зависимости от вида ретикулума. Сеть является местом где синтезируются молекулы и происходит транспорт веществ цитоплазмы клетки.

Общий функционал ЭПС:

Функции гладкой эндоплазматической сети

Помимо вышеуказанных функций, гладкая эндоплазматическая ретикулум выполняет свойственные только ей функции:

Функции шероховатой эндоплазматической сети

Шероховатый эндоплазматический ретикулум обладает также специфическими функциями, среди которых:

Значение эндоплазматической сети в жизнедеятельности клетки

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что эндоплазматическая сеть выполняет большое количество необходимых функций для нормального развития клетки. При участии ретикулума происходит перемещение и выработка разных веществ, создание новой оболочки для ядра, а также накопление кальция. Значение эндоплазматической сети неоценимо, ведь без ЭПР нельзя представить существование даже одноклеточного организма.

Источник

Эндоплазматическая сеть

Вы будете перенаправлены на Автор24

Строение эндоплазматической сети

Эндоплазматическая сеть (ЭПС, эндоплазматический ретикулум) – сложная ультрамикроскопическая, очень разветвлённая, взаимосвязанная система мембран, которая более или менее равномерно пронизывает массу цитоплазмы всех эукариотических клеток.

ЭПС – мембранная органелла, состоящая из плоских мембранных мешочков – цистерн, каналов и трубочек. Благодаря такому строению эндоплазматическая сеть значительно увеличивает площадь внутренней поверхности клетки и делит клетку на секции. Внутри она заполнена матриксом (умеренно плотный рыхлый материал (продукт синтеза)). Содержание различных химических веществ в секциях неодинаково, потому в клетке как одновременно, так и в определённой последовательности могут происходить различные химические реакции в незначительном объёме клетки. Эндоплазматическая сеть открывается в перинуклеарное пространство (полость между двумя мембранами кариолемы).

Мембрана эндоплазматической сети состоит из белков и липидов (в основном фосфолипидов), а так же ферментов: аденозинтрифосфатазы и ферментов синтеза мембранных липидов.

Различают два вида эндоплазматической сети:

Готовые работы на аналогичную тему

Иногда выделяют ещё переходящую, или транзиторную (тЭС) эндоплазматическую сеть, которая находится в участке перехода одной разновидности ЭС в другую.

Гранулярная ЭС свойственна всем клеткам (кроме сперматозоидов), но степень её развития разная и зависит от специализации клетки.

Сильно развита грЭС эпителиальных железистых клеток (поджелудочной железы, вырабатывающих пищеварительные ферменты, печени – синтезирующих альбумины сыворотки крови), фибробластов (клеток соединительной ткани, продуцирующих белок коллаген), плазматических клеток (продуцирование иммуноглобулинов).

Агранулярная ЭС преобладает в клетках надпочечников (синтез стероидных гормонов), в клетках мышц (обмен кальция), в клетках фундальных желез желудка (выделение ионов хлора).

Другим видом мембран ЭПС являются разветвлённые мембранные трубочки, содержащие внутри большое количество специфических ферментов, и везикулы – маленькие, окружённые мембраной пузырьки, в основном находящиеся рядом с трубочками и цистернами. Они обеспечивают перенесение тех веществ, которые синтезируются.

Функции ЭПС

Эндоплазматическая сеть – это аппарат синтеза и, частично, транспорта веществ цитоплазмы, благодаря которому клетка выполняет сложные функции.

Функции обоих типов ЭПС связаны с синтезом и транспортом веществ. Эндоплазматическая сеть является универсальной транспортной системой.

Гладкая и шероховатая эндоплазматические сети своими мембранами и содержимым (матриксом) выполняют общие функции:

Кроме того, каждой из разновидностей сети свойственны свои специфические функции.

Функции гладкой (агранулярной) эндоплазматической сети

Агранулярная эндоплазматическая сеть, кроме названных функций, общих для обоих видов ЭС, выполняет ещё и свойственные только для неё функции:

детоксикационная функция – обезвреживание єкзогенных и эндогенных токсинов;

В почечных клетках (гепатоцитах) содержатся ферменты оксидазы, способные разрушать фенобарбитал.

ферменты органеллы берут участие в синтезе гликогена (в клетках печени).

Функции шероховатой (гранулярной) эндоплазматической сети

Для гранулярной эндоплазматической сети, кроме перечисленных общих функций, свойственны ещё и специальные:

Функции зернистой эндоплазматической сети связаны с транспортом белков, которые синтезируются в рибосомах и расположены на её поверхности. Синтезированные белки поступают внутрь ЭПС, скручиваются и приобретают третичную структуру.

Белок, который транспортируется к цистернам, значительно изменяется на своём пути. Он может, например, фосфорилироваться или превращаться в гликопротеид. Обычный путь для белка – это путь через зернистую ЭПС в аппарат Гольджи, откуда он или выходит наружу клетки, или поступает к другим органеллам той же клетки, например, к лизосомам), или откладывается в виде запасных гранул.

В клетках печени как зернистая, так и незернистая эндоплазматическая сетка берут участие в процессах детоксикации ядовитых веществ, которые потом выводятся из клетки.

Как и внешняя плазматическая мембрана, эндоплазматическая сетка имеет избирательную проницаемость, вследствие чего концентрация веществ внутри и снаружи каналов сетки неодинакова. Это имеет значение для функции клетки.

В эндоплазматической сетке мышечных клеток больше ионов кальция, чем в её цитоплазме. Выходя из каналов эндоплазматической сетки, ионы кальция запускают процесс сокращения мышечных волокон.

Образование эндоплазматической сети

Липидные компоненты мембран эндоплазматической сети синтезируются ферментами самой сети, белковый – поступает из рибосом, расположенных на её мембранах. В гладкой (агранулярной) эндоплазматической сети нет собственных факторов синтеза белка, потому считается, что эта органелла образуется в результате потери рибосом гранулярной эндоплазматической сетью.

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 28 12 2021

Источник

Эндоплазматическая сеть. Органоиды и другие составляющие клетки

Немного истории

Клетка считается наименьшей структурной единицей любого организма, однако и она также из чего-то состоит. Одним из её компонентов и является эндоплазматическая сеть. Более того, ЭПС является обязательной составляющей любой клетки в принципе (кроме некоторых вирусов и бактерий). Открыта она американским учёным К. Портером ещё в 1945 году. Именно он заметил системы канальцев и вакуолей, которые как бы скопились вокруг ядра. Также Портером было замечено, что размеры ЭПС в клетках разных существ и даже органов и тканей одного организма не аналогичны друг другу. Он пришёл к выводу о том, что это связано с функциями той или иной клетки, степенью её развития, а также стадией дифференцировки. Например, у человека очень хорошо развита ЭПС в клетках кишечника, слизистых и надпочечников.

Понятие

Эндоплазматическая сеть: строение и функции

Во-первых, это транспортная функция. Как и цитоплазма, эндоплазматическая сеть обеспечивает обмен веществ между органоидами. Во-вторых, ЭПС совершает структурирование и группировку содержимого клетки, разбивая его на определённые секции. В-третьих, важнейшей функцией является синтез белка, который осуществляется в рибосомах шероховатой эндоплазматической сети, а также синтез углеводов и липидов, который происходит на мембранах гладкой ЭПС.

Строение ЭПС

Всего существует 2 типа эндоплазматической сети: зернистая (шероховатая) и гладкая. Функции, выполняемые данной составляющей, зависят именно от типа самой клетки. На мембранах гладкой сети находятся отделы, вырабатывающие ферменты, которые затем участвуют в обмене веществ. Шероховатая эндоплазматическая сеть содержит на своих мембранах рибосомы.

Краткая информация о других наиболее важных составляющих клетки

Цитоплазма: строение и функции

Клеточная мембрана: строение и функции

Молекулы фосфолипидов и белков, образуя два слоя, составляют мембрану. Она представляет собой тончайшую плёнку, окутывающую всю клетку. Неотъемлемым ее компонентом также являются полисахариды. А у растений снаружи она ещё покрыта тонким слоем клетчатки.

Основной функцией клеточной мембраны является ограничение внутреннего содержимого клетки (цитоплазмы и всех органоидов). Поскольку в ней содержатся мельчайшие поры, она обеспечивает транспорт и обмен веществ. Может также являться катализатором при осуществлении каких-то химических процессов и рецептором при возникновении внешней опасности.

Ядро: строение и функции