Органеллы цитоплазмы. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в биосинтезе веществ в клетках

К ним относятся рибосомы, ЭПС (эндоплазматическая связь) гладкого типа, ЭПС шероховатого типа, комплекс Гольджи (он будет рассмотрен отдельно).Рибосомы – это гранулы диаметром 15-35 нм, состоящие из большой и малой субъединиц. Каждая субъединица содержит молекулу рибосомальной РНК и белок. Полирибосомы – группа рибосом, где малые субъединицы связаны молекулой информационной РНК. Рибосомы и полисомы, свободно расположенные в цитоплазме, продуцируют белки, которые используются для нужд самой клетки. Аминокислоты к рибосоме переносятся транспортной РНК. Рибосома создает условия для взаимодействия между транспортной и информационной РНК и обеспечивает создание полипептидных связей между аминокислотами. ЭПС шероховатого типа – это мембранные мешки, трубочки, вакуоли, которые в совокупности создают сеть в цитоплазме и представляют собой систему синтеза и внутриклеточного транспорта. Мембраны со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами. Данная органелла развита в клетках, активно синтезирующих белок (плазмоциты, клетки поджелудочной железы и др.).

По программе информационной (матричной) РНК, с которой связаны рибосомы из приносимых транспортной РНК аминокислот, создается полипептидная цепь. Начальный конец полипептидной цепи «сигнал» прикрепляется к мембране, а затем проходит через нее внутрь цистерны. Здесь он отрезается с помощью ферментов, а молекула белка конформируется. В дальнейшем белок транспортируется в комплекс Гольджи, а оттуда в виде окруженных мембраной гранул – к плазмолемме для экспорта. Этим же способом создаются белки лизосом и интегральные белки мембран. ЭПС гладкого типа образуется из ЭПС шероховатого типа, которая теряет рибосомы.

Функции гладкой ЭПС

1) разделение цитоплазмы клетки на отделы – компартменты, в каждом из

которых происходит своя группа биохимических реакций;

2) биосинтез жиров и углеводов;

3) образование пероксисом;

4) биосинтез стероидных гормонов;

5) дезинтоксикация экзо- и эндогенных ядов, гормонов и др.;

6) депонирование ионов кальция (в миоцитах и мышечных волокнах);

7) источник мембран при митозе (телофаза).

Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих во внутриклеточном пищеварении, защитных и обезвреживающих реакциях

К ним относятся лизосомы и пероксисомы (в ЭПС агранулярного типа происходит обезвреживание токсинов и лекарственных веществ).Лизосомы. Различают: 1) первичные лизосомы; 2) вторичные лизосомы, аутофагосомы; 3) остаточные тельца. Первичные лизосомы имеют вид пузырьков диаметром 0,2-0,4 мкм, ограниченных мембраной. Содержат гидролитические ферменты. Основной из них – кислая фосфатаза. Ферменты находятся в неактивном состоянии, но при активации способны расщеплять биополимеры до мономеров. Вторичные лизосомы – это активные лизосомы, которые образуются путем слияния содержимого первичных лизосом с фагосомой, пиноцитозными вакуолями, измененными органеллами (в последнем случае вторичная лизосома именуется как аутофаголизосома). При этом происходит активация ферментов и лизис веществ, поступивших в клетку или измененные органеллы. Остаточные тельца возникают в случае неполного расщепления компонентов, подлежащих гидролизу. Содержимое их выводится из клетки путем экзоцитоза. Недостаток лизосомальных ферментов лежит в основе болезней накопления (лизосомных болезней).

Функции лизосом

1. Внутриклеточное пищеварение.

2. Участие в фагоцитозе.

3. Участие в митозе – разрушении ядерной оболочки.

4. Участие во внутриклеточной регенерации.

5. Участие в аутолизе – саморазрушении клетки после ее гибели.

Пероксисомы представляют собой пузырьки диаметром 0,3-0,5 мкм,ограниченные мембраной. Матрикс содержит гранулы, фибриллы, трубочки. В них присутствуют оксидазы аминокислот и каталаза, разрушающая перекиси.В результате окисления аминокислот, углеводов и других соединений в клетках образуется сильный окислитель – перекись водорода, который используется для окисления других, в том числе вредных для организма веществ (детоксицирующая функция). Избыток перекиси водорода, токсичного для клетки,

разрушается ферментом каталазой с выделением кислорода и воды.