Aula 3. Sistema vacuolar

Esboço da palestra

  1. Classificação dos componentes do sistema vacuolar
  2. Retículo endoplasmático. História do seu estudo, morfologia e funções.
  3. Complexo de Golgi. História do estudo. Morfologia e funções.
  4. Lisossomos. História. Digestão intracelular.
  5. Sistema de envelope nuclear. Morfologia e funções.
  6. Descrição do esquema de interconversões dos componentes do sistema vacuolar.

Definição do sistema vacuolar

O sistema vacuolar é um sistema de organelas constituído por vesículas de membrana de vários formatos, conectadas de certa forma entre si e com a membrana plasmática.

Uma das propriedades essenciais do sistema vacuolar é a divisão da célula em compartimentos (compartimentos) - hialoplasma e conteúdo dentro dos compartimentos da membrana.

O sistema vascular inclui os seguintes componentes: shEPS, gLEPS, CG, lisossomas e STS.

Retículo endoplasmático (RE)

O retículo endoplasmático consiste em duas variedades - lisa e áspera, que se distinguem pela ausência ou presença de ribossomos na superfície das membranas. Esta organela é uma organela de uso geral e faz parte do citoplasma de todos os tipos de células eucarióticas.

XPS bruto

Este organoide foi descoberto em 1943 por Claude usando o método de centrifugação diferencial. Ao separar um homogenato celular em frações em tubos de centrífuga, três frações principais podem ser identificadas: sobrenadante, microssomal e frações nucleares.

É a fração microssomal, que contém muitos vacúolos com conteúdos diversos, que inclui componentes do sistema vacuolar.

Esquema da estrutura do hepatócito EPS (Fig. Punin M.Yu.)

1 – EPS bruto; 2 – EPS liso; 3 - mitocôndrias

Em 1945, Porter, enquanto estudava células inteiras de fibroblastos de galinha em um microscópio eletrônico, descobriu pequenos e grandes vacúolos e túbulos conectando-os na zona do endoplasma. É esse componente da célula que foi chamado de retículo endoplasmático.

Utilizando métodos de microscopia eletrônica de transmissão, constatou-se que o EPS consiste em:

· a partir de um sistema de bolsas membranares planas (cisternas) conectadas por jumpers (anastomoses).

Arroz. Retículo endoplasmático

1 – tubos de EPS liso; 2 – tanques de EPS granulado (bruto); 3 – membrana nuclear externa coberta por ribossomos; 4 – complexo de poros; 5 – membrana nuclear interna (segundo Kristich com modificações).

Essas bolsas de membrana, conforme vistas nas fotografias de microscopia eletrônica, estão concentradas em camadas concêntricas ao redor do núcleo. O tamanho do compartimento interno é de aproximadamente 20 nm a 1 μ (1.000 nm). O número de elementos shEPS nas células depende da sua função e grau de diferenciação. A concentração de cisternas shEPS nas células da região ao redor do núcleo é chamada de ergastoplasma e indica a participação dessas células na síntese da proteína de exportação.

Os ribossomos fixados à superfície das membranas shEPS podem ser únicos ou na forma de rosetas (polissomos). A profundidade de penetração dos ribossomos nas membranas também pode ser diferente.

Mecanismo de funcionamento do EPS bruto

1. Função de síntese de proteínas de exportação. Conjectura de Blobel e Sabatini (1966 - 1970).

Essa função é realizada com a participação das próprias membranas shEPS e da camada próxima à membrana do hialoplasma, na qual se concentra o sistema responsável por todas as etapas da tradução.

Supõe-se que na superfície das membranas shEPS existam áreas especiais responsáveis ​​​​pelo reconhecimento dos fragmentos terminais das moléculas de mRNA. A ligação dessas moléculas precede o início do processo de tradução propriamente dito. Durante a tradução, as proteínas de exportação sintetizadas penetram primeiro através de um canal na subunidade grande do ribossomo e depois através da membrana. Essas proteínas se acumulam dentro do compartimento da membrana. Seu futuro destino está relacionado aos processos de amadurecimento.

2. Segregação e transformação de proteínas de exportação.

A essência dos processos de amadurecimento é que a sequência de sinalização de moléculas de proteínas individuais é cortada com a ajuda de enzimas especiais; outras enzimas adicionam radicais ou fragmentos de moléculas de carboidratos e lipídios a elas, no caso da formação de secreções com um composição química complexa.

Se estas são proteínas de membrana, então dependendo de sua posição na camada bilipídica (fora, dentro ou na superfície), as moléculas de proteína se movem da grande subunidade do ribossomo para uma ou outra superfície da membrana ou penetram nela (proteínas integrais ).

Esquema da organização molecular do EPS rugoso e seu papel nos processos de síntese e transformações secundárias de moléculas de proteínas (Fig. Punin M.Yu.)

1 – membrana; 2 – proteínas e glicoproteínas semiintegrais; 3 – oligossacarídeos e outros componentes de carboidratos na superfície interna das membranas e na cavidade dos reservatórios; 4 – mRNA; 5 – hipotético receptor de membrana para mRNA; 6, 7 – subunidades ribossômicas; (6 – pequeno, 7 – grande); 8 – proteínas integrais de membrana não identificadas que garantem a passagem das proteínas sintetizadas através da membrana; 9 – hipotéticas proteínas integrais que garantem a fixação de grandes subunidades ribossômicas à membrana; 10 – molécula de proteína sintetizada; 11 – 13 – opções para síntese de proteínas integrais (13), semiintegrais das camadas externa (11) e interna (12) da membrana; 14 – síntese de proteínas de hialoplasma em um ribossomo anexado; 15 – 17 – etapas sucessivas de síntese, passagem pela membrana e alterações secundárias de proteínas de exportação.

No canto superior esquerdo está o aparecimento de EPS áspero em um microscópio eletrônico; no canto direito - relações típicas entre o polissoma e a membrana rugosa do RE durante a síntese de proteínas de exportação e semi-integrais; no centro está o conjunto citoplasmático de subunidades ribossômicas.

As setas mostram a direção do movimento das subunidades ribossômicas e das moléculas de proteínas sintetizadas.

3. Armazenamento intramembrana de substâncias.

Algumas secreções são armazenadas no espaço da membrana por um certo tempo, após o qual são acondicionadas em pequenas vesículas de membrana, que transferem a secreção do shEPS para a zona de formação do complexo de Golgi. Assim, ao estudar a formação de moléculas de proteínas de anticorpos, constatou-se que a própria molécula se constrói em 90 segundos, mas só aparece fora da célula após 45 minutos. Ou seja, durante a secreção são estabelecidas as seguintes etapas: síntese protéica, segregação (separação), transporte intracelular, concentração, armazenamento intracelular, liberação da célula.

4. Participação na renovação dos componentes da membrana (local de formação de uma nova membrana). Hipótese de Lodish e Rothman (1977).

A parte interna da camada bilipídica das cisternas de membrana do shEPS é o local de incorporação das moléculas lipídicas recém-sintetizadas. Após o crescimento superficial da parte interna da camada bilipídica, o excesso de moléculas lipídicas salta para a camada externa da superfície bilipídica devido à mobilidade vertical das moléculas lipídicas (propriedade flip-flop).

Retículo endoplasmático liso

Ao contrário do shEPS, este tipo de rede apresenta duas diferenças significativas:

· as bolhas de membrana têm a forma de um complexo sistema de tubos;

A superfície da membrana é lisa e não possui ribossomos.

Diagrama da disposição dos tubos do RE liso (retículo sarcoplasmático) dos músculos.

M – mitocôndrias. (depois de Fawcett, McNutt, 1969)

Essa organela também pertence aos organoides de uso geral, mas em algumas células ela constitui a maior parte do citoplasma dessas células. Isso se deve ao fato dessas células estarem envolvidas na formação de lipídios não membranares. Um exemplo dessas células são as células do córtex adrenal, especializadas na produção de hormônios esteróides. No citoplasma dessas células existe uma massa contínua de tubos de RE liso. O RE liso geralmente ocupa um lugar estritamente definido na célula: nas células intestinais - na zona apical, nas células do fígado na zona de deposição de glicogênio, nas células intersticiais do testículo é distribuído uniformemente por todo o volume do citoplasma.

A origem do RE suave é secundária. Esta organela é formada a partir de shEPS como resultado da perda destes últimos ribossomos, ou devido ao crescimento de shEPS na forma de tubos desprovidos de ribossomos.

O mecanismo de funcionamento do EPS suave

1. Participação na síntese de lipídios não membranares.

Essa função está associada à secreção dessas substâncias, como os hormônios esteróides.

2. Desintoxicação (armazenamento de resíduos metabólicos tóxicos na membrana interna).

Essa função está associada à capacidade dos tubos lisos de EPS das células do fígado de acumular produtos metabólicos tóxicos, como certos medicamentos, no espaço da membrana (um fenômeno conhecido pelos barbitúricos).

3. Acúmulo de cátions divalentes.

Esta função é característica dos canais L das fibras musculares. Dentro desses canais acumulam-se íons divalentes Ca +2, que participam da formação de pontes de cálcio entre as moléculas de actina e miosina durante a contração muscular.

Células, que são um sistema ramificado de cavidades achatadas, vesículas e túbulos rodeados por uma membrana.

Representação esquemática do núcleo celular, retículo endoplasmático e complexo de Golgi.
(1) Núcleo celular.
(2) Poros da membrana nuclear.
(3) Retículo endoplasmático granular.
(4) Retículo endoplasmático agranular.
(5) Ribossomos na superfície do retículo endoplasmático granular.
(6) Proteínas transportadas.
(7) Vesículas de transporte.
(8) Complexo de Golgi.
(9)
(10)
(11)

História da descoberta

O retículo endoplasmático foi descoberto pela primeira vez pelo cientista americano K. Porter em 1945 usando microscopia eletrônica.

Estrutura

O retículo endoplasmático consiste em uma rede ramificada de tubos e bolsas rodeadas por uma membrana. A área das membranas do retículo endoplasmático representa mais da metade da área total de todas as membranas celulares.

A membrana do RE é morfologicamente idêntica à membrana do núcleo da célula e é parte integrante dela. Assim, as cavidades do retículo endoplasmático abrem-se na cavidade intermembranar do envelope nuclear. As membranas EPS fornecem transporte ativo de vários elementos contra um gradiente de concentração. Os filamentos que formam o retículo endoplasmático têm 0,05-0,1 µm de diâmetro (às vezes até 0,3 µm), a espessura das membranas de duas camadas que formam a parede dos túbulos é de cerca de 50 angstroms (5 nm, 0,005 µm). Essas estruturas contêm fosfolipídios insaturados, bem como algum colesterol e esfingolipídios. Eles também contêm proteínas.

Os tubos, cujo diâmetro varia de 0,1-0,3 mícrons, são preenchidos com conteúdo homogêneo. Sua função é comunicar entre o conteúdo das vesículas EPS, o ambiente externo e o núcleo celular.

O retículo endoplasmático não é uma estrutura estável e está sujeito a alterações frequentes.

Existem dois tipos de EPR:

  • retículo endoplasmático granular
  • retículo endoplasmático agranular (liso)

Na superfície do retículo endoplasmático granular existe um grande número de ribossomos, que estão ausentes na superfície do RE agranular.

O retículo endoplasmático granular e agranular desempenham diferentes funções na célula.

Funções do retículo endoplasmático

Com a participação do retículo endoplasmático ocorre tradução e transporte de proteínas, síntese e transporte de lipídios e esteróides. O EPS também é caracterizado pelo acúmulo de produtos de síntese. O retículo endoplasmático também participa da criação de uma nova membrana nuclear (por exemplo, após a mitose). O retículo endoplasmático contém um suprimento intracelular de cálcio, que é, em particular, um mediador da contração das células musculares. Nas células das fibras musculares existe uma forma especial de retículo endoplasmático - Retículo sarcoplamático.

Funções do retículo endoplasmático agranular

O retículo endoplasmático agranular está envolvido em muitos processos metabólicos. As enzimas do retículo endoplasmático agranular estão envolvidas na síntese de vários lipídios e fosfolipídios, ácidos graxos e esteróides. Além disso, o retículo endoplasmático agranular desempenha um papel importante no metabolismo de carboidratos, na desinfecção celular e no armazenamento de cálcio. Em particular, a este respeito, o retículo endoplasmático agranular predomina nas células das glândulas supra-renais e do fígado.

Síntese hormonal

Os hormônios formados no EPS agranular incluem, por exemplo, hormônios sexuais de vertebrados e hormônios esteróides adrenais. As células dos testículos e ovários, responsáveis ​​pela síntese de hormônios, contêm grande quantidade de retículo endoplasmático agranular.

Acúmulo e conversão de carboidratos

Os carboidratos do corpo são armazenados no fígado na forma de glicogênio. Através da glicólise, o glicogênio é convertido em glicose no fígado, que é um processo crítico na manutenção dos níveis de glicose no sangue. Uma das enzimas do EPS agranular separa um grupo fosfo do primeiro produto da glicólise, a glicose-6-fosfato, permitindo assim que a glicose saia da célula e aumente os níveis de açúcar no sangue.

Neutralização de venenos

O retículo endoplasmático liso das células do fígado participa ativamente na neutralização de todos os tipos de venenos. As enzimas do RE liso fixam moléculas de substâncias ativas que encontram, que podem assim ser dissolvidas mais rapidamente. No caso de ingestão contínua de venenos, medicamentos ou álcool, forma-se maior quantidade de VHS agranular, o que aumenta a dose da substância ativa necessária para atingir o efeito anterior.

Retículo sarcoplamático

Uma forma especial de retículo endoplasmático agranular, o retículo sarcoplasmático, forma o RE nas células musculares, nas quais os íons de cálcio são bombeados ativamente do citoplasma para a cavidade do RE contra o gradiente de concentração no estado não excitado da célula e são liberados no citoplasma para iniciar a contração. A concentração de íons cálcio no EPS pode atingir 10–3 mol, enquanto no citosol é cerca de 10–7 mol (em repouso). Assim, a membrana do retículo sarcoplasmático medeia o transporte ativo contra gradientes de concentração de grandes ordens de grandeza. E a ingestão e liberação de íons cálcio no EPS estão em uma relação sutil com as condições fisiológicas.

A concentração de íons cálcio no citosol afeta diversos processos intracelulares e intercelulares, tais como: ativação ou inibição de enzimas, expressão gênica, plasticidade sináptica de neurônios, contrações de células musculares, liberação de anticorpos de células do sistema imunológico.

Funções do retículo endoplasmático granular

O retículo endoplasmático granular tem duas funções: síntese de proteínas e produção de membrana.

Síntese proteíca

As proteínas produzidas pela célula são sintetizadas na superfície dos ribossomos, que podem estar ligados à superfície do RE. As cadeias polipeptídicas resultantes são colocadas nas cavidades do retículo endoplasmático granular (onde também entram as cadeias polipeptídicas sintetizadas no citosol), onde são posteriormente aparadas e dobradas de maneira correta. Assim, sequências lineares de aminoácidos recebem a estrutura tridimensional necessária após a translocação para o retículo endoplasmático, após o que são retransportadas para o citosol.

Síntese de membrana

Os ribossomos ligados à superfície do RE granular produzem proteínas que, junto com a produção de fosfolipídios, entre outras coisas, expandem a própria superfície da membrana do RE, que, por meio de vesículas de transporte, envia fragmentos de membrana para outras partes do sistema de membrana.

Veja também

  • Reticulons são proteínas do retículo endoplasmático.

Fundação Wikimedia. 2010.

    RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO, um sistema de membranas e canais no CITOPLASMA de células EUCARIÓTICAS (isto é, com núcleo) de plantas, animais e fungos. Serve para transportar substâncias dentro da célula. Partes do retículo endoplasmático são cobertas por minúsculos grânulos que transportam... ... Dicionário enciclopédico científico e técnico

    - (retículo endoplasmático), organela celular; um sistema de túbulos, vesículas e “cisternas” delimitados por membranas. Localizado no citoplasma da célula. Participa de processos metabólicos, garantindo o transporte de substâncias do meio ambiente para... ... dicionário enciclopédico

    retículo endoplasmático- endoplazminis tinklas status T sritis augalininkystė apibrėžtis Submikroskopinis ląstelės organoidas, sudarytas iš citoplazmoje išsiskaidžiusių ir tarpusavyje sudarančių sistema canalėlių ir pūslelių, atlie kančių metabolitų transporto l ąstelių… … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

    - (endo + (cito)plasma; sinônimo: retículo citoplasmático, retículo endoplasmático) organela, que é um sistema de túbulos, vacúolos e cisternas localizados no citoplasma, delimitados por membranas; fornece transporte de substâncias para... ... Grande dicionário médico

    - (biol.) organela intracelular, representada por um sistema de cisternas planas, túbulos e vesículas delimitadas por membranas; garante principalmente o movimento de substâncias do meio ambiente para o citoplasma e entre intracelulares... ... Grande Enciclopédia Soviética

    - (ver endo... + plasma) caso contrário organela intracelular ergastoplasma, constituída por cavidades de diversos formatos e tamanhos (vesículas, túbulos e cisternas), circundadas por uma membrana 2. Novo dicionário de palavras estrangeiras. por EdwART, 2009… Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa

    - (retículo endoplasmático), organela celular; um sistema de túbulos, vesículas e cisternas delimitadas por membranas. Localizado no citoplasma da célula. Participa de processos metabólicos, proporcionando transporte do meio ambiente para o citoplasma e... ... Ciência natural. dicionário enciclopédico

    retículo endoplasmático- veja retículo endoplasmático... Anatomia e morfologia das plantas

Células, que são um sistema ramificado de cavidades achatadas, vesículas e túbulos rodeados por uma membrana.

Representação esquemática do núcleo celular, retículo endoplasmático e complexo de Golgi.
(1) Núcleo celular.
(2) Poros da membrana nuclear.
(3) Retículo endoplasmático granular.
(4) Retículo endoplasmático agranular.
(5) Ribossomos na superfície do retículo endoplasmático granular.
(6) Proteínas transportadas.
(7) Vesículas de transporte.
(8) Complexo de Golgi.
(9)
(10)
(11)

História da descoberta

O retículo endoplasmático foi descoberto pela primeira vez pelo cientista americano K. Porter em 1945 usando microscopia eletrônica.

Estrutura

O retículo endoplasmático consiste em uma rede ramificada de tubos e bolsas rodeadas por uma membrana. A área das membranas do retículo endoplasmático representa mais da metade da área total de todas as membranas celulares.

A membrana do RE é morfologicamente idêntica à membrana do núcleo da célula e é parte integrante dela. Assim, as cavidades do retículo endoplasmático abrem-se na cavidade intermembranar do envelope nuclear. As membranas EPS fornecem transporte ativo de vários elementos contra um gradiente de concentração. Os filamentos que formam o retículo endoplasmático têm 0,05-0,1 µm de diâmetro (às vezes até 0,3 µm), a espessura das membranas de duas camadas que formam a parede dos túbulos é de cerca de 50 angstroms (5 nm, 0,005 µm). Essas estruturas contêm fosfolipídios insaturados, bem como algum colesterol e esfingolipídios. Eles também contêm proteínas.

Os tubos, cujo diâmetro varia de 0,1-0,3 mícrons, são preenchidos com conteúdo homogêneo. Sua função é comunicar entre o conteúdo das vesículas EPS, o ambiente externo e o núcleo celular.

O retículo endoplasmático não é uma estrutura estável e está sujeito a alterações frequentes.

Existem dois tipos de EPR:

  • retículo endoplasmático granular
  • retículo endoplasmático agranular (liso)

Na superfície do retículo endoplasmático granular existe um grande número de ribossomos, que estão ausentes na superfície do RE agranular.

O retículo endoplasmático granular e agranular desempenham diferentes funções na célula.

Funções do retículo endoplasmático

Com a participação do retículo endoplasmático ocorre tradução e transporte de proteínas, síntese e transporte de lipídios e esteróides. O EPS também é caracterizado pelo acúmulo de produtos de síntese. O retículo endoplasmático também participa da criação de uma nova membrana nuclear (por exemplo, após a mitose). O retículo endoplasmático contém um suprimento intracelular de cálcio, que é, em particular, um mediador da contração das células musculares. Nas células das fibras musculares existe uma forma especial de retículo endoplasmático - Retículo sarcoplamático.

Funções do retículo endoplasmático agranular

O retículo endoplasmático agranular está envolvido em muitos processos metabólicos. As enzimas do retículo endoplasmático agranular estão envolvidas na síntese de vários lipídios e fosfolipídios, ácidos graxos e esteróides. Além disso, o retículo endoplasmático agranular desempenha um papel importante no metabolismo de carboidratos, na desinfecção celular e no armazenamento de cálcio. Em particular, a este respeito, o retículo endoplasmático agranular predomina nas células das glândulas supra-renais e do fígado.

Síntese hormonal

Os hormônios formados no EPS agranular incluem, por exemplo, hormônios sexuais de vertebrados e hormônios esteróides adrenais. As células dos testículos e ovários, responsáveis ​​pela síntese de hormônios, contêm grande quantidade de retículo endoplasmático agranular.

Acúmulo e conversão de carboidratos

Os carboidratos do corpo são armazenados no fígado na forma de glicogênio. Através da glicólise, o glicogênio é convertido em glicose no fígado, que é um processo crítico na manutenção dos níveis de glicose no sangue. Uma das enzimas do EPS agranular separa um grupo fosfo do primeiro produto da glicólise, a glicose-6-fosfato, permitindo assim que a glicose saia da célula e aumente os níveis de açúcar no sangue.

Neutralização de venenos

O retículo endoplasmático liso das células do fígado participa ativamente na neutralização de todos os tipos de venenos. As enzimas do RE liso fixam moléculas de substâncias ativas que encontram, que podem assim ser dissolvidas mais rapidamente. No caso de ingestão contínua de venenos, medicamentos ou álcool, forma-se maior quantidade de VHS agranular, o que aumenta a dose da substância ativa necessária para atingir o efeito anterior.

Retículo sarcoplamático

Uma forma especial de retículo endoplasmático agranular, o retículo sarcoplasmático, forma o RE nas células musculares, nas quais os íons de cálcio são bombeados ativamente do citoplasma para a cavidade do RE contra o gradiente de concentração no estado não excitado da célula e são liberados no citoplasma para iniciar a contração. A concentração de íons cálcio no EPS pode atingir 10–3 mol, enquanto no citosol é cerca de 10–7 mol (em repouso). Assim, a membrana do retículo sarcoplasmático medeia o transporte ativo contra gradientes de concentração de grandes ordens de grandeza. E a ingestão e liberação de íons cálcio no EPS estão em uma relação sutil com as condições fisiológicas.

A concentração de íons cálcio no citosol afeta diversos processos intracelulares e intercelulares, tais como: ativação ou inibição de enzimas, expressão gênica, plasticidade sináptica de neurônios, contrações de células musculares, liberação de anticorpos de células do sistema imunológico.

Um pouco de história

Uma célula é considerada a menor unidade estrutural de qualquer organismo, mas também consiste em algo. Um de seus componentes é o retículo endoplasmático. Além disso, o EPS é, em princípio, um componente essencial de qualquer célula (exceto alguns vírus e bactérias). Foi descoberto pelo cientista americano K. Porter em 1945. Foi ele quem percebeu os sistemas de túbulos e vacúolos que pareciam ter se acumulado ao redor do núcleo. Porter também notou que os tamanhos do EPS nas células de diferentes criaturas e até mesmo em órgãos e tecidos do mesmo organismo não são semelhantes entre si. Ele chegou à conclusão de que isso se deve às funções de uma determinada célula, ao grau de seu desenvolvimento, bem como ao estágio de diferenciação. Por exemplo, em humanos, o EPS está muito bem desenvolvido nas células dos intestinos, nas membranas mucosas e nas glândulas supra-renais.

Conceito

EPS é um sistema de túbulos, tubos, vesículas e membranas que estão localizados no citoplasma da célula.

Retículo endoplasmático: estrutura e funções

Estrutura

Em primeiro lugar, esta é uma função de transporte. Assim como o citoplasma, o retículo endoplasmático garante a troca de substâncias entre as organelas. Em segundo lugar, o EPS estrutura e agrupa o conteúdo da célula, dividindo-o em determinadas seções. Em terceiro lugar, a função mais importante é a síntese protéica, que ocorre nos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso, bem como a síntese de carboidratos e lipídios, que ocorre nas membranas do RE liso.

Estrutura EPS

Existem 2 tipos de retículo endoplasmático: granular (áspero) e liso. As funções desempenhadas por este componente dependem especificamente do tipo de célula em si. Nas membranas da rede lisa existem seções que produzem enzimas, que então participam do metabolismo. O retículo endoplasmático rugoso contém ribossomos em suas membranas.

Breve informação sobre os outros componentes mais importantes da célula

Citoplasma: estrutura e funções

ImagemEstruturaFunções

É um fluido na célula. É nele que estão localizadas todas as organelas (incluindo o aparelho de Golgi, o retículo endoplasmático e muitas outras) e o núcleo com seu conteúdo. Pertence aos componentes obrigatórios e não é uma organela propriamente dita.A principal função é o transporte. É graças ao citoplasma que todas as organelas interagem, são ordenadas (formadas em um único sistema) e todos os processos químicos ocorrem.

Membrana celular: estrutura e funções

ImagemEstruturaFunções

Moléculas de fosfolipídios e proteínas, formando duas camadas, constituem a membrana. É uma película fina que envolve toda a célula. Os polissacarídeos também são um componente integral dele. E na parte externa das plantas ainda é coberto por uma fina camada de fibra.

A principal função da membrana celular é limitar o conteúdo interno da célula (citoplasma e todas as organelas). Por conter poros minúsculos, facilita o transporte e o metabolismo. Também pode ser um catalisador na implementação de alguns processos químicos e um receptor em caso de perigo externo.

Núcleo: estrutura e funções

ImagemEstruturaFunções

Tem formato oval ou esférico. Ele contém moléculas especiais de DNA, que por sua vez carregam informações hereditárias de todo o organismo. O próprio núcleo é coberto externamente por uma casca especial que possui poros. Também contém nucléolos (pequenos corpos) e líquido (suco). O retículo endoplasmático está localizado em torno deste centro.

É o núcleo que regula absolutamente todos os processos que ocorrem na célula (metabolismo, síntese, etc.). E é esse componente o principal portador da informação hereditária de todo o organismo.

A síntese de moléculas de proteínas e RNA ocorre nos nucléolos.

Ribossomos

São organelas que fornecem síntese protéica básica. Podem ser encontrados tanto no espaço livre do citoplasma celular quanto em complexo com outras organelas (retículo endoplasmático, por exemplo). Se os ribossomos estiverem localizados nas membranas do RE rugoso (estando nas paredes externas das membranas, os ribossomos criam rugosidade) , a eficiência da síntese protéica aumenta várias vezes. Isto foi comprovado por numerosos experimentos científicos.

complexo de Golgi

Um organoide que consiste em certas cavidades que secretam constantemente vesículas de vários tamanhos. As substâncias acumuladas também são utilizadas para as necessidades da célula e do corpo. O complexo de Golgi e o retículo endoplasmático estão frequentemente localizados nas proximidades.

Lisossomos

Organelas rodeadas por uma membrana especial e desempenhando a função digestiva da célula são chamadas de lisossomos.

Mitocôndria

Organelas circundadas por diversas membranas e desempenhando função energética, ou seja, garantindo a síntese das moléculas de ATP e distribuindo a energia resultante por toda a célula.

Plastídios. Tipos de plastídios

Cloroplastos (função fotossintética);

Cromoplastos (acúmulo e preservação de carotenóides);

Leucoplastos (acúmulo e armazenamento de amido).

Organelas projetadas para locomoção

Também realizam alguns movimentos (flagelos, cílios, processos longos, etc.).

Centro celular: estrutura e funções

Estrutura do retículo endoplasmático

Definição 1

Retículo endoplasmático(ER, retículo endoplasmático) é um sistema complexo de membranas ultramicroscópicas, altamente ramificadas e interconectadas que penetra mais ou menos uniformemente na massa do citoplasma de todas as células eucarióticas.

EPS é uma organela de membrana que consiste em sacos de membrana planos - cisternas, canais e tubos. Graças a esta estrutura, o retículo endoplasmático aumenta significativamente a área da superfície interna da célula e divide a célula em seções. Está cheio por dentro matriz(material solto moderadamente denso (produto de síntese)). O conteúdo de várias substâncias químicas nas seções não é o mesmo, portanto, várias reações químicas podem ocorrer em uma célula, tanto simultaneamente quanto em uma determinada sequência, em um pequeno volume da célula. O retículo endoplasmático se abre em espaço perinuclear(a cavidade entre duas membranas do cariolema).

A membrana do retículo endoplasmático é composta por proteínas e lipídios (principalmente fosfolipídios), além de enzimas: adenosina trifosfatase e enzimas para a síntese de lipídios de membrana.

Existem dois tipos de retículo endoplasmático:

  • Suave (agranular, aES), representado por tubos que se anastomosam entre si e não possuem ribossomos na superfície;
  • Duro (granular, grES), também constituídos por cisternas interligadas, mas cobertas por ribossomos.

Nota 1

Às vezes eles também alocam passageiro ou transitório(tES) retículo endoplasmático, que está localizado na área de transição de um tipo de SE para outro.

ES granular é característico de todas as células (exceto espermatozoides), mas o grau de seu desenvolvimento varia e depende da especialização da célula.

O GRES das células glandulares epiteliais (pâncreas, que produz enzimas digestivas, fígado, que sintetiza albumina sérica), fibroblastos (células do tecido conjuntivo que produzem proteína de colágeno), células plasmáticas (produzem imunoglobulinas) é altamente desenvolvido.

ES agranular predomina nas células adrenais (síntese de hormônios esteróides), nas células musculares (metabolismo do cálcio), nas células das glândulas fúndicas do estômago (liberação de íons cloro).

Outro tipo de membranas EPS são tubos de membrana ramificados contendo um grande número de enzimas específicas em seu interior, e vesículas - pequenas vesículas circundadas por uma membrana, localizadas principalmente próximas aos tubos e cisternas. Eles garantem a transferência das substâncias que são sintetizadas.

Funções EPS

O retículo endoplasmático é um aparelho de síntese e, em parte, de transporte de substâncias citoplasmáticas, graças ao qual a célula desempenha funções complexas.

Nota 2

As funções de ambos os tipos de EPS estão associadas à síntese e transporte de substâncias. O retículo endoplasmático é um sistema de transporte universal.

O retículo endoplasmático liso e rugoso com suas membranas e conteúdo (matriz) desempenha funções comuns:

  • separação (estruturação), devido à qual o citoplasma se distribui de maneira ordenada e não se mistura, além de impedir a entrada de substâncias aleatórias na organela;
  • transporte transmembrana, devido ao qual as substâncias necessárias são transferidas através da parede da membrana;
  • síntese de lipídios de membrana com a participação de enzimas contidas na própria membrana e garantindo a reprodução do retículo endoplasmático;
  • Devido à diferença de potencial que surge entre as duas superfícies das membranas ES, é possível garantir a condução dos impulsos de excitação.

Além disso, cada tipo de rede possui funções específicas.

Funções do retículo endoplasmático liso (agranular)

O retículo endoplasmático agranular, além das funções citadas comuns aos dois tipos de SE, também desempenha funções exclusivas dele:

  • depósito de cálcio. Em muitas células (nos músculos esqueléticos, no coração, nos óvulos, nos neurônios) existem mecanismos que podem alterar a concentração de íons de cálcio. O tecido muscular estriado contém um retículo endoplasmático especializado denominado retículo sarcoplasmático. Este é um reservatório de íons de cálcio, e as membranas dessa rede contêm poderosas bombas de cálcio que podem liberar grandes quantidades de cálcio no citoplasma ou transportá-lo para as cavidades dos canais da rede em centésimos de segundo;
  • síntese lipídica, substâncias como colesterol e hormônios esteróides. Os hormônios esteróides são sintetizados principalmente nas células endócrinas das gônadas e glândulas supra-renais, nas células dos rins e do fígado. As células intestinais sintetizam lipídios, que são excretados na linfa e depois no sangue;

    • função de desintoxicação– neutralização de toxinas exógenas e endógenas;

    Exemplo 1

    As células renais (hepatócitos) contêm enzimas oxidases que podem destruir o fenobarbital.

    enzimas organelas participam de síntese de glicogênio(nas células do fígado).

Funções do retículo endoplasmático rugoso (granular)

Além das funções gerais listadas, o retículo endoplasmático granular também é caracterizado por outras especiais:

  • síntese proteíca na Usina Estadual tem algumas peculiaridades. Começa em polissomas livres, que posteriormente se ligam às membranas ES.
  • O retículo endoplasmático granular sintetiza: todas as proteínas da membrana celular (exceto algumas proteínas hidrofóbicas, proteínas das membranas internas das mitocôndrias e cloroplastos), proteínas específicas da fase interna das organelas da membrana, bem como proteínas secretoras que são transportadas por todo o célula e entra no espaço extracelular.
  • modificação pós-tradução de proteínas: hidroxilação, sulfatação, fosforilação. Um processo importante é a glicosilação, que ocorre sob a ação da enzima glicosiltransferase ligada à membrana. A glicosilação ocorre antes da secreção ou transporte de substâncias para certas partes da célula (complexo de Golgi, lisossomas ou plasmalema).
  • transporte de substâncias ao longo da parte intramembrana da rede. As proteínas sintetizadas passam pelas lacunas do ES até o complexo de Golgi, que remove substâncias da célula.
  • devido à participação do retículo endoplasmático granular O complexo de Golgi é formado.

As funções do retículo endoplasmático granular estão associadas ao transporte de proteínas que são sintetizadas nos ribossomos e localizadas em sua superfície. As proteínas sintetizadas entram no EPS, dobram-se e adquirem uma estrutura terciária.

A proteína que é transportada para as cisternas muda significativamente ao longo do caminho. Pode, por exemplo, ser fosforilado ou convertido numa glicoproteína. A rota usual para uma proteína é através do RE granular até o aparelho de Golgi, de onde ela sai da célula, vai para outras organelas da mesma célula, como os lisossomos), ou é depositada como grânulos de armazenamento.

Nas células do fígado, tanto o retículo endoplasmático granular quanto o não granular participam dos processos de desintoxicação de substâncias tóxicas, que são então removidas da célula.

Assim como a membrana plasmática externa, o retículo endoplasmático possui permeabilidade seletiva, pelo que a concentração de substâncias dentro e fora dos canais do retículo não é a mesma. Isto tem implicações para a função celular.

Exemplo 2

Existem mais íons de cálcio no retículo endoplasmático das células musculares do que em seu citoplasma. Saindo dos canais do retículo endoplasmático, os íons cálcio desencadeiam o processo de contração das fibras musculares.

Formação do retículo endoplasmático

Os componentes lipídicos das membranas do retículo endoplasmático são sintetizados por enzimas do próprio retículo, enquanto os componentes proteicos provêm de ribossomos localizados em suas membranas. O retículo endoplasmático liso (agranular) não possui fatores próprios de síntese protéica, portanto acredita-se que essa organela seja formada a partir da perda de ribossomos pelo retículo endoplasmático granular.