Гладкая сеть очень чувствительна к факторам окружающей среды. По этой причине его легко повредить. Последнее приводит к ослаблению клетки и, следовательно, всего организма. Это может привести к развитию различных заболеваний.
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматический ретикулум (ЭПС) представляет собой сложную ультрамикроскопическую, сильно разветвленную и взаимосвязанную мембранную систему, которая более или менее равномерно проникает в цитоплазму всех эукариотических клеток.
ЭПС — это мембранная органелла, состоящая из плоских мембранных мешочков — цистеинов, каналов и трубок. Благодаря этой структуре эндоплазматический ретикулум значительно увеличивает площадь поверхности клетки и делит ее на сегменты. Внутри он заполнен матрицей (умеренно плотный, рыхлый материал (синтетический продукт)). Содержание различных химических веществ в компартментах варьируется таким образом, что в клетке могут происходить различные химические реакции как одновременно, так и в определенном порядке в небольшом объеме клетки. Эндоплазматический ретикулум открывается в перинуклеарное пространство (полость между двумя мембранами кариолеммы).
Скачайте исследование и получите отформатированную версию всего за 30 секунд 👍.
Мембрана эндоплазматического ретикулума состоит из белков и липидов (в основном фосфолипидов) и ферментов: аденозинтрифосфатазы и ферментов для синтеза мембранных липидов.
Можно выделить два типа эндоплазматического ретикулума:
- Гладкую (агранулярную, аЭС), представленную трубочками, которые анастамозируют между собой и не имеют на поверхности рибосом;
- Шероховатую (гранулярную, грЭС), состоящую так же из соединённых между собой цистерн, но они покрыты рибосомами.
Полезно для написания дипломной работы по эндоплазматическому ретикулуму 👇
Тема, которую можно использовать для написания дипломной работы или диссертации по эндоплазматическому ретикулуму.
80% студентов, обратившихся за помощью, улучшили свои оценки.
Трудности с письмом? Мы можем помочь! Мы найдем список рекомендаций, разберем ошибки.
Иногда эндоплазматический переходный ретикулум (TEN) описывается как расположенный на переходе от одного типа ЭП к другому.
Гранулярный ЭС характерен для всех клеток (кроме сперматозоидов), но степень развития различна и зависит от специфики клетки.
Гранулярный ЭС сильно развивается в эпителиальных клетках желез (поджелудочная железа вырабатывает пищеварительные ферменты, печень синтезирует сывороточный альбумин), фибробластах (клетки соединительной ткани вырабатывают белок коллаген), плазматических клетках (вырабатывают иммуноглобулины).
Агранат ES содержится в основном в клетках надпочечников (синтез стероидных гормонов), мышечных клетках (обмен кальция) и клетках желудочных желез (выделение хлорид-ионов).
Другими типами мембран ЭПС являются разветвленные мембранные трубочки, которые содержат множество специфических ферментов, и везикулы — небольшие замкнутые мембраной везикулы, которые в основном находятся рядом с трубочками и везикулами. Они обеспечивают транспортировку синтезируемых веществ.
Функции ЭПС
Эндоплазматический ретикулум — это механизм синтеза и, в некоторой степени, транспорта веществ из цитоплазмы, с помощью которого клетка выполняет сложные функции.
Функции обоих типов ЭПС связаны с синтезом и транспортом веществ. Эндоплазматический ретикулум является универсальной транспортной системой.
Гладкий и шероховатый эндоплазматический ретикулум имеют общие функции с мембранами и их содержимым (матриксом):
- разделительную (структурирующую), благодаря чему цитоплазма упорядоченно распределяется и не смешивается, а так же предотвращает попадание в органеллу случайных веществ;
- трансмембранное транспорт, благодаря которому осуществляется перенесение сквозь стенку мембраны необходимых веществ;
- синтез липидов мембраны с участием ферментов, содержащихся в самой мембране и обеспечивающих репродукцию эндоплазматической сети;
- благодаря разнице потенциалов, возникающая между двумя поверхностями мембран ЭС возможно обеспечение проведения импульсов возбуждения.
Кроме того, каждый тип ретикулума имеет свою специфическую функцию.
Функции гладкой (агранулярной) эндоплазматической сети
Агроэндоплазматический ретикулум, помимо вышеупомянутых функций, общих для обоих типов ЭК, также выполняет уникальные для него функции:
- депо кальция. Во многих клетках (в скелетных мышцах, в сердце, яйцеклетках, нейронах) существуют механизмы, способные изменять концентрацию ионов кальция. Поперечнополосатая мышечная ткань содержит специализированную эндоплазматическую сеть, называемую саркоплазматическим ретикулумом. Это резервуар кальций-ионов, а мембраны этой сети содержат мощные кальциевые помпы, способные выбрасывать в цитоплазму большое количество кальция или транспортировать его в полости каналов сети за сотые доли секунды;
- синтез липидов, веществ типа холестерина и стероидных гормонов. Стероидные гормоны синтезируются в основном в эндокринных клетках половых желез и надпочечников, в клетках почек и печени. Клетки кишечника синтезируют липиды, которые выводятся в лимфу, а потом в кровь;
- детоксикационная функция – обезвреживание єкзогенных и эндогенных токсинов;
Клетки почек (гепатоциты) содержат ферменты оксидазы, которые могут разрушать фенобарбитал.
Эндоплазматический ретикулум был впервые открыт в 1945 году американским ученым К. Портером с помощью электронной микроскопии.
Строение
Эндоплазматический ретикулум состоит из разветвленной сети трубок и карманов, окруженных мембраной. Площадь мембраны эндоплазматического ретикулума составляет более половины общей площади поверхности всех клеточных мембран.
Мембрана ЭПР морфологически идентична мембране клеточного ядра и составляет с ней единое целое. Таким образом, полости эндоплазматического ретикулума открываются в межмембранную полость ядерной оболочки. Мембраны ЭПС обеспечивают активный транспорт многих элементов против градиента концентрации. Филаменты, образующие эндоплазматический ретикулум, имеют диаметр 0,05-0,1 мкм (иногда до 0,3 мкм), а бислойные мембраны, образующие стенки трубок, имеют толщину около 50 ангстрем (5 нм, 0,005 мкм). Эти структуры содержат ненасыщенные фосфолипиды и некоторое количество холестерина и сфинголипидов. Они также содержат белки.
Трубки, диаметр которых составляет 0,1-0,3 мкм, заполняются однородным содержимым. Их функция заключается в осуществлении связи между содержимым везикул ЭПС, внешней средой и клеточным ядром.
Эндоплазматический ретикулум не является стабильной структурой и подвержен частым изменениям.
Различают два типа ЭПР:
- гранулярный эндоплазматический ретикулум
- агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум
Гранулярный эндоплазматический ретикулум имеет на своей поверхности большое количество рибосом, которые отсутствуют на поверхности гранулярного ЭПР.
Гранулярный и шероховатый эндоплазматический ретикулум имеют разные функции в клетке.
Функции эндоплазматического ретикулума
Схема, показывающая цитоплазму с ее компонентами (или органеллами) в типичной животной клетке. Органеллы: (1) ядро (2) клеточное ядро (3) рибосома (маленькие точки) (4) везикула (5) шероховатый эндоплазматический ретикулум (ER) (6) аппарат Гольджи (7) цитоскелет (8) гладкий эндоплазматический ретикулум (9) митохондрия (10) вакуоль (11) цитоплазма (12) лизосома (13) центриоль и центросома
Эндоплазматический ретикулум участвует в трансляции и транспорте белков, синтезе и транспорте липидов и стероидов. Для ЭПС также характерно накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум также участвует в формировании новой ядерной оболочки (например, после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный кальций, который, помимо прочего, опосредует сокращение мышечных клеток. Особая форма эндоплазматического ретикулума — саркоплазматический ретикулум — находится в клетках мышечных волокон.
Функции агранулярного эндоплазматического ретикулума
Агранулярный эндоплазматический ретикулум участвует во многих метаболических процессах. Ферменты агранулярного эндоплазматического ретикулума участвуют в синтезе различных липидов и фосфолипидов, жирных кислот и стероидов. Агранулярный эндоплазматический ретикулум также играет важную роль в углеводном обмене, дезинфекции клеток и хранении кальция. В частности, атрофический эндоплазматический ретикулум преобладает в клетках надпочечников и печени.
Синтез гормонов
Гормоны, вырабатываемые в агрономической ЭПС, включают, например, половые гормоны позвоночных животных и стероидные гормоны надпочечников. Клетки яичек и яичников, которые отвечают за синтез гормонов, содержат большое количество анхромеров эндоплазматического ретикулума.
Накопление и преобразование углеводов
Углеводы хранятся в организме в печени в виде гликогена. Гликолиз преобразует гликоген в печени в глюкозу, что является самым важным процессом для поддержания уровня глюкозы в крови. Один из ферментов аграната EPS расщепляет первый продукт гликолиза — глюкозо-6-фосфатную группу, позволяя глюкозе покинуть клетку и повысить уровень глюкозы в крови.
Нейтрализация ядов
Гладкий эндоплазматический ретикулум клеток печени активно участвует в нейтрализации токсинов всех видов. Ферменты гладкой ЭПР связывают встречающиеся молекулы лекарств, позволяя им быстрее растворяться. При постоянном приеме ядов, наркотиков или алкоголя образуется более аграногенный ЭПР, что увеличивает дозу действующего вещества, необходимую для достижения того же эффекта.
Саркоплазматический ретикулум
Особая форма адромерного эндоплазматического ретикулума — саркоплазматический ретикулум — образует ЭПС в мышечных клетках, где ионы кальция активно перекачиваются из цитоплазмы в полости ЭПС, против градиента концентрации в состоянии покоя клетки, и высвобождаются в цитоплазму для инициации сокращения. Концентрация ионов кальция в ЭПС может достигать 1 0-3 моль, в то время как в цитозоле она составляет около 1 0-7 моль (в состоянии покоя). Таким образом, мембрана саркоплазматического ретикулума обеспечивает активный транспорт против градиентов концентрации высокого порядка. Как поглощение, так и высвобождение ионов кальция в ЭПС находятся в чувствительной зависимости от физиологических условий.
