10 клас. Біологія. Будова клітини. Комплекс Гольджі. Ендоплазматична мережа. Лізосоми. клітинні включення

Коментарі викладача

Ми продовжуємо вивчати органели клітини.

Всі органели діляться на мембранні і немембранні.

Немембранні органели ми розглянули на попередньому занятті, нагадаємо, що до них відносяться рибосоми, клітинний центр та органели руху.

Серед мембранних органоїдів розрізняють одномембранні і двумембранние.

У цій частині курсу ми розглянемо одномембранні органели: ендоплазматичну мережу, апарат Гольджі і лізосоми.

Крім цього, ми розглянемо включення - непостійні освіти клітини, які виникають і зникають в процесі життєдіяльності клітини.

ендоплазматична мережа

Одним з найважливіших відкриттів, зроблених за допомогою електронного мікроскопа, було виявлення складної системи мембран, що пронизує цитоплазму всіх еукаріотичних клітин. Ця мережа мембран в подальшому отримала назву ЕРС (ендоплазматичноїмережі) (рис. 1) або ЕПР (ЕПР). ЕРС представляє систему трубочок і порожнин, що пронизує цитоплазму клітини.

Мал. 1. Ендоплазматична мережа

Зліва - серед інших органоїдів клітини. Праворуч - окремо виділена

Мембрани ЕРС (рис. 2) мають таку саму будову, як і клітинна або плазматична мембрана (плазмалемма). ЕРС займає до 50% об'єму клітини. Вона ніде не обривається і не відкривається в цитоплазму.

Розрізняють гладку ЕРС і шорстку, або гранулярную ЕРС (рис. 2). На внутрішніх мембранах шорсткою ЕПС розташовуються рибосоми - тут йде синтез білків.

Мал. 2. Види ЕРС

Шорстка ЕРС (зліва) несе на мембранах рибосоми і відповідає за синтез білка в клітині. Гладка ЕРС (праворуч) не містить рибосом і відповідає за синтез вуглеводів і ліпідів.

На поверхні гладкої ЕПС (рис. 2) йде синтез вуглеводів і ліпідів. Речовини, синтезовані на мембранах ЕРС, переносяться в трубочки і потім транспортуються до місць призначення, де депонуються або використовуються в біохімічних процесах.

Шорстка ЕРС краще розвинена в клітинах, які синтезують білки для потреб організму, наприклад, білкові гормони ендокринної системи людини. А гладка ЕРС - в тих клітинах, які синтезують цукру і ліпіди.

В гладкою ЕРС накопичуються іони кальцію (важливі для регуляції всієї функцій клітин і цілого організму).

Структуру, відому сьогодні як комплекс або апарат Гольджі (АГ) (рис. 3), вперше виявив в 1898 році італійський вчений Камілло Гольджі ( джерело ).

Детально вивчити будову комплексу Гольджі вдалося значно пізніше за допомогою електронного мікроскопа. Ця структура міститься практично у всіх клітині, і являє собою стопку сплощені мембранних мішечків, т. Н. цистерн, і пов'язану з ними систему бульбашок, званих бульбашками Гольджі.

Мал. 3. Комплекс Гольджі

Зліва - в клітці, серед інших органоїдів.

Праворуч - комплекс Гольджі з відокремлюються від нього мембранними бульбашками

Під внутрішньоклітинних цистернах накопичуються речовини, синтезовані кліткою, т. Е. Білки, вуглеводи, ліпіди.

У цих же цистернах речовини, що надійшли з ЕРС, зазнають подальші біохімічні перетворення, упаковуються в мембранні пухирці і доставляються до тих місць клітини, де вони необхідні. Вони беруть участь в добудові клітинної мембрани або виділяються назовні (секретируются) з клітки.

Комплекс Гольджі побудований з мембран і розташований поруч з ЕРС, але не повідомляється з її каналами.

Всі речовини, синтезовані на мембранах ЕРС (рис. 2), переносяться в комплекс Гольджі в мембранних бульбашках, які відокремлюються від ЕРС і зливаються потім з комплексом Гольджі, де вони зазнають подальші зміни.

Одна з функцій комплексу Гольджі - збірка мембран. Речовини, з яких складаються мембрани - білки і ліпіди, як ви вже знаєте, - надходять в комплекс Гольджі з ЕРС.

У порожнинах комплексу збираються ділянки мембран, з яких утворюються особливі мембранні пухирці (рис. 4), вони пересуваються по цитоплазмі в ті місця, де необхідна добудова мембрани.

Мал. 4. Синтез мембран в клітині комплексом Гольджі (див. Відео)

У комплексі Гольджі синтезуються практично всі полісахариди, необхідні для побудови клітинної стінки клітин рослин і грибів. Тут вони упаковуються в мембранні пухирці, доставляються до клітинної стінки і зливаються з нею.

Таким чином, основні функції комплексу (апарату) Гольджі - хімічне перетворення синтезованих в ЕРС речовин, синтез полісахаридів, упаковка і транспорт органічних речовин в клітині, формування лізосоми.

Лізосоми (рис. 5) виявлені у більшості еукаріотичних організмів, але особливо багато їх в клітинах, які здатні до фагоцитозу. Вони являють собою одномембранні мішечки, наповнені гидролитическими або травними ферментами, такими як ліпази, протеази і нуклеази, т. Е. Ферменти, які розщеплюють жири, білки і нуклеїнові кислоти.

Мал. 5. Лізосома - мембранний пухирець, що містить гідролітичні ферменти

Вміст лізосом має кислу реакцію - для їх ферментів характерний низький оптимум pH. Мембрани лізосоми ізолюють гідролітичні ферменти, не даючи їм руйнувати інші компоненти клітини. У клітинах тварин лізосоми мають округлу форму, їх діаметр - від 0,2 до 0,4 мікрон.

У рослинних клітинах функцію лізосом виконують великі вакуолі. У деяких рослинних клітинах, особливо тих, хто гине, можна помітити невеликі тільця, що нагадують лізосоми.

Скупчення речовин, які клітина депонує, використовує для своїх потреб, або зберігає для виділення зовні, називають клітинними включеннями.

Серед них зерна крохмалю (запасний вуглевод рослинного походження) або глікогену (запасний вуглевод тваринного походження), краплі жиру, а також гранули білків.

Ці запасні поживні речовини розташовуються в цитоплазмі вільно і не відокремлені від неї мембраною.

функції ЕРС

Одна з найважливіших функцій ЕРС - синтез ліпідів. Тому ЕРС зазвичай представлена ​​в тих клітинах, де інтенсивно відбувається цей процес.

Як відбувається синтез ліпідів? У клітинах тварин ліпіди синтезуються з жирних кислот і гліцерину, які надходять з їжею (в клітинах рослин вони синтезуються з глюкози). Синтезовані в ЕПС ліпіди передаються в комплекс Гольджі, де «дозрівають».

ЕРС представлена ​​в клітинах кори надниркових залоз і в статевих залозах, оскільки тут синтезуються стероїди, а стероїди - гормони ліпідної природи. До стероїдів відноситься чоловічий гормон тестостерон, і жіночий гормон естрадіол.

Ще одна функція ЕРС - участь в процесах детоксикації. У клітинах печінки шорстка і гладка ЕРС беруть участь в процесах знешкодження шкідливих речовин, що надходять в організм. ЕРС видаляє отрути з організму.

В м'язових клітинах присутні особливі форми ЕРС - саркоплазматический ретикулум. Саркоплазматический ретикулум - один з видів ендоплазматичноїмережі, який присутній в поперечно-м'язової тканини. Його основною функцією є зберігання іонів кальцію, і введення їх в саркоплазму - середу міофібрил.

Секреторна функція комплексу Гольджі

Функцією комплексу Гольджі є транспорт і хімічна модифікація речовин. Особливо добре це видно в секреторних клітинах.

Як приклад можна привести клітини підшлункової залози, які синтезують ферменти панкреатичного соку, який потім виходить в протоку залози, що відкривається в дванадцятипалу залозу.

Вихідним субстратом для ферментів служать білки, що надходять в комплекс Гольджі з ЕРС. Тут з ними відбуваються біохімічні перетворення, вони концентруються, упаковуються в мембранні пухирці і переміщаються до плазматичної мембрани секреторною клітини. Потім вони виділяються назовні за допомогою екзоцитозу.

Ферменти підшлункової залози секретуються в неактивній формі, щоб вони не руйнували клітку, в якій утворюються. Неактивна форма ферменту називається профермент або ензімогеном. Наприклад, фермент трипсин, утворюється в неактивній формі у вигляді трипсиногена в підшлунковій залозі і переходить в свою активну форму - трипсин в кишечнику.

Комплексом Гольджі синтезується також важливий глікопротеїн - муцин. Муцин синтезується келихоподібних клітинами епітелію, слизової оболонки шлунково-кишкового тракту і дихальних шляхів. Муцин служить бар'єром, що захищає розташовані під ним епітеліальні клітини від різних пошкоджень, в першу чергу, механічних.

У шлунково-кишковому тракті ця слиз захищає ніжну поверхню епітеліальних клітин від дії грубого грудки їжі. У дихальних шляхах і шлунково-кишковому тракті муцин захищає наш організм від проникнення патогенів - бактерій і вірусів.

У клітинах кінчика кореня рослин комплекс Гольджі секретує мукополісахаридних слиз, яка полегшує просування кореня в грунті.

У залозах на листках комахоїдних рослин, росички і Жірянка (рис. 6), апарат Гольджі виробляє клейку слиз і ферменти, за допомогою яких ці рослини ловлять і переварюють видобуток.

Мал. 6. Клейкі листя комахоїдних рослин

У клітинах рослин комплекс Гольджі також бере участь в утворенні смол, камеді і восків.

автолиз

Автолиз - це саморуйнування клітин, що виникає внаслідок вивільнення вмісту лізосом всередині клітини.

Завдяки цьому лізосоми жартома називають «знаряддями самогубства». Автолиз є нормальне явище онтогенезу, він може поширюватися як на окремі клітини, так і на всю тканину або орган, як це відбувається при розробці хвоста пуголовка під час метаморфоза, т. Е. При перетворенні пуголовка в жабу (рис. 7).

Мал. 7. Резорбція хвоста жаби завдяки автолизу в ході онтогенезу

Автолиз відбувається в м'язовій тканині, що залишається довго без роботи.

Крім цього, автолиз спостерігається у клітин після загибелі, тому ви могли спостерігати, як продукти харчування самі псуються, якщо вони не були заморожені.

Таким чином, ми розглянули основні одномембранні органели клітини: ЕРС, комплекс Гольджі і лізосоми, з'ясували їх функції в процесах життєдіяльності окремої клітини і організму в цілому. Встановили зв'язок між синтезом речовин в ЕРС, транспортом їх в мембранних бульбашках в комплекс Гольджі, «дозріванням» речовин в комплексі Гольджі і виділенням їх з клітки за допомогою мембранних бульбашок, в тому числі лізосом. Також ми говорили про включених - непостійних структурах клітини, які являють собою скупчення органічних речовин (крохмалю, глікогену, крапель олії або гранул білка). З наведених у тексті прикладів ми можемо зробити висновок про те, що процеси життєдіяльності, які відбуваються на клітинному рівні, відображаються на функціонуванні цілого організму (синтез гормонів, автолиз, накопичення поживних речовин).

джерело конспекту - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/bosnovy-citologii-b/stroenie-kletki-kompleks-goldzhi-endoplazmaticheskaya-set-lizosomy-kletochnye-vklyucheniya

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=ROvPqrK8LCw

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=paGe-9Dpee8

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=n-RlcLRuJfM

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=WSdDlT9CrGc

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=k1xbMzVe7Zo

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=v8Fkks2A7js

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=9VeNL-wVTZU

джерело відео - http://www.youtube.com/watch?v=8Ku4D_4B9hk

джерело презентації - http://www.myshared.ru/slide/151741