Im Bereich des Nexus (0,5–3 μm lang) nähern sich die Plasmamembranen in einem Abstand von 2 nm aneinander an und werden von zahlreichen Proteinkanälen (Connectons) durchbrochen, die den Inhalt benachbarter Zellen binden. Durch diese Kanäle (Durchmesser 2 nm) können Ionen und kleine Moleküle diffundieren. charakteristisch für Muskelgewebe.

Synapsen- Dies sind Bereiche der Signalübertragung von einer erregbaren Zelle zur anderen. In einer Synapse werden eine präsynaptische Membran (die zu einer Zelle gehört), ein synaptischer Spalt und eine postsynaptische Membran (PoM) (Teil des Plasmalemmas einer anderen Zelle) unterschieden. Das Signal wird normalerweise übertragen chemisch- ein Mediator, der auf spezifische Rezeptoren im PoM einwirkt. charakteristisch für Nervengewebe.

Membranorganellen:

Endoplasmatisches Retikulum (ER)- Porter zum ersten Mal im Endoplasma von Fibroblasten entdeckt, wird es in zwei Typen unterteilt - körnig und akörnig(oder glatt).

Körniges EPS Es ist eine Ansammlung von flachen Säcken (Zisterne), Vakuolen und Tubuli, von der Seite des Hyaloplasmas ist das Membrannetzwerk mit Ribosomen bedeckt. In diesem Zusammenhang wird manchmal ein anderer Begriff verwendet - raues Retikulum. An den Ribosomen des granulären ER werden solche Proteine ​​synthetisiert, die dann entweder aus der Zelle ausgeschieden werden (Exportproteine),
oder in bestimmten enthalten sind Membranstrukturen(eigentliche Membranen, Lysosomen usw.).

Funktionen des granularen ER:

1) Synthese an Ribosomen von Peptidketten von exportierten, membranständigen, lysosomalen usw. Proteine,

2) diese Proteine ​​aus dem Hyaloplasma in den Membranhohlräumen zu isolieren und hier anzureichern,

3) chemische Modifikation dieser Proteine ​​sowie ihre Bindung an Kohlenwasserstoffe oder andere Komponenten

4) ihren Transport (innerhalb des EPS und mit Hilfe einzelner Vesikel).

Somit weist das Vorhandensein eines gut entwickelten granulären ER in der Zelle auf eine hohe Intensität der Proteinsynthese hin, insbesondere in Bezug auf sekretorische Proteine.

Glattes EPS Im Gegensatz zu Körnern fehlen ihm Ribosomen. Führt durch Merkmale:

1) Synthese von Kohlenhydraten, Lipiden, Steroidhormonen (daher wird es in Zellen, die diese synthetisieren, gut exprimiert). Hormone z., in der Nebennierenrinde, Keimdrüsen);

2) Entgiftung giftige Substanzen(gut exprimiert in Leberzellen, besonders nach Vergiftungen), die Ablagerung von Calciumionen in Zisternen (im Skelett- und Herzbereich). Muskelgewebe, stimulieren die Kontraktion nach Freisetzung) und den Transport synthetisierter Substanzen.

Golgi-Komplex ( Zum ersten Mal wurde diese Organelle 1898 von Camillo Golgi in Form eines mit Silber geschwärzten Netzwerks entdeckt ) - das ist eine Ansammlung von 5-10 übereinander liegenden Flachmembrantanks, aus denen kleine Bläschen geschnürt werden. Jeder solche Cluster wird als Dictyosom bezeichnet. Es können viele Dictyosomen in einer Zelle vorhanden sein, die mit dem ER und untereinander durch Zisternen und Tubuli verbunden sind. Nach Position und Funktion werden Dictyosomen in 2 Teile unterteilt: Der proximale (cis-) Teil ist dem EPS zugewandt. Der gegenüberliegende Teil wird als distal (trans-) bezeichnet. Gleichzeitig wandern Vesikel aus dem granulären ER in den proximalen Teil, die im Dictyosom verarbeiteten Proteine ​​​​wandern allmählich vom proximalen Teil zum distalen Teil, und schließlich knospen aus dem distalen Teil sekretorische Vesikel und primäre Lysosomen.

Funktionen des Golgi-Komplexes:

1) Trennung(Abtrennung) der entsprechenden Proteine ​​aus dem Hyaloplasma und deren Anreicherung,

2) Fortsetzung der chemischen Modifikation dieser Proteine, z.B. Bindung mit UV.

3) Sortierung dieser Proteine ​​in lysosomal, Membran und Export,

4) die Einbeziehung von Proteinen in die Zusammensetzung der entsprechenden Strukturen (Lysosomen, sekretorische Vesikel, Membranen).

Lysosomen(Deduve 1949) sind Membranvesikel, die Enzyme zur Hydrolyse von Biopolymeren enthalten, sie werden durch Knospen aus den Zisternen des Golgi-Komplexes gebildet. Abmessungen - 0,2-0,5 Mikrometer. Funktion von Lysosomen- intrazelluläre Verdauung von Makromolekülen. Darüber hinaus werden sie in Lysosomen als separate Makromoleküle (Proteine, Polysaccharide usw.) zerstört.
und ganze Strukturen - Organellen, mikrobielle Partikel usw.

Unterscheiden 3 Arten von Lysosomen die im Elektronenbeugungsmuster gezeigt werden.

Primäre Lysosomen- diese Lysosomen haben einen homogenen Inhalt.

Offensichtlich sind dies neu gebildete Lysosomen mit der anfänglichen Lösung von Enzymen (etwa 50 verschiedene hydrolytische Enzyme). Das Markerenzym ist saure Phosphatase.

Sekundäre Lysosomen entstehen entweder durch die Verschmelzung von primären Lysosomen mit pinozytären oder phagozytären Vakuolen,
oder durch das Einfangen der zelleigenen Makromoleküle und Organellen. Daher sind sekundäre Lysosomen normalerweise größer als primäre,
und ihr Inhalt ist oft heterogen: Beispielsweise finden sich darin dichte Körper. In Gegenwart solcher spricht man von Phagolysosomen (Heterophagosomen) oder Autophagosomen (wenn diese Körper Fragmente zelleigener Organellen sind). Bei diverse Verletzungen Zellen nimmt die Zahl der Autophagosomen normalerweise zu.

Telolisosomen oder restliche (Rest-) Körper, erscheinen dann

wenn die intralysosomale Verdauung nicht zur vollständigen Zerstörung der eingefangenen Strukturen führt. Gleichzeitig werden unverdaute Reste (Fragmente von Makromolekülen, Organellen und anderen Partikeln) kompaktiert,
Sie werden oft hinterlegt Pigment, und das Lysosom selbst verliert weitgehend seine hydrolytische Aktivität. In sich nicht teilenden Zellen wird die Akkumulation von Telolisosomen zu einem wichtigen Faktor beim Altern. Mit zunehmendem Alter sammeln sich Telolisosomen in den Zellen des Gehirns, der Leber und der Muskelfasern mit dem sogenannten an. Alterungspigment - Lipofuszin.

Peroxisomen anscheinend werden sie wie Lysosomen durch Abschnüren von Membranbläschen aus den Zisternen des Golgi-Komplexes gebildet. Gefunden in in großen Zahlen in Leberzellen. Peroxisomen enthalten jedoch einen anderen Satz von Enzymen. Hauptsächlich Aminosäureoxidasen. Sie katalysieren die direkte Wechselwirkung des Substrats mit Sauerstoff, und letzterer wird in umgewandelt Wasserstoffperoxid, H 2 O 2- ein für die Zelle gefährliches Oxidationsmittel.

Daher enthalten Peroxisomen Katalase- ein Enzym, das H abbaut 2 Ö 2 zu Wasser und Sauerstoff. Manchmal findet sich in Peroxisomen eine kristallähnliche Struktur (2) - ein Nukleoid.

Mitochondrien - (Ende des letzten Jahrhunderts färbte Altman sie selektiv mit saurem Magenta) haben zwei Membranen - äußere und innere - von denen die zweite zahlreiche Einstülpungen bildet ( Cristae) in die mitochondriale Matrix. Mitochondrien unterscheiden sich von anderen Organellen auf zwei weitere Arten. interessante Funktionen. Sie beinhalten eigene DNS- 1 bis 50 kleine identische zyklische Moleküle. Darüber hinaus enthalten Mitochondrien eigene Ribosomen, die etwas kleiner als zytoplasmatische Ribosomen sind und als kleine Körnchen sichtbar sind. b) Dieses System der autonomen Proteinsynthese sorgt für die Bildung von etwa 5 % der mitochondrialen Proteine. Andere mitochondriale Proteine ​​werden vom Zellkern kodiert und von zytoplasmatischen Ribosomen synthetisiert.

Hauptfunktion Mitochondrien- Vollendung des oxidativen Nährstoffabbaus und Bildung von ATP durch die dabei freigesetzte Energie - ein temporärer Energiespeicher in der Zelle.

2. Die bekanntesten sind 2 Prozesse. -

a) Krebs Zyklus - aerobe Oxidation von Substanzen, deren Endprodukte CO2 sind, das die Zelle verlässt, und NADH, eine Elektronenquelle, die von der Atmungskette getragen wird.

b) Oxidative Phosphorylierung- die Bildung von ATP bei der Übertragung von Elektronen (und Protonen) auf Sauerstoff.

Die Übertragung von Elektronen erfolgt entlang der Kette von Zwischenträgern (der sogenannten Atmungskette), die Eingebettet in die mitochondriale Cristae.
Hier befindet sich auch das ATP-Synthesesystem (ATP-Synthetase, das die Oxidation und Phosphorylierung von ADP zu ATP koppelt). Durch die Konjugation dieser Prozesse wird die bei der Oxidation von Substraten freigesetzte Energie in hochenergetischen Bindungen von ATP gespeichert und sichert weiterhin die Ausführung zahlreicher Zellfunktionen (z. B. Muskelkontraktion). Bei Erkrankungen in den Mitochondrien sind Oxidation und Phosphorylierung entkoppelt, dadurch entsteht Energie in Form von Wärme.

c) Andere Prozesse, die in Mitochondrien stattfinden: Harnstoffsynthese,
Abbau von Fettsäuren und Pyruvat zu Acetyl-CoA.

Variabilität in der Struktur von Mitochondrien. In Muskelfasern, wo der Energiebedarf besonders hoch ist, sind Mitochondrien enthalten
große Menge dicht beieinander lamellar (laminar) Christ. In Leberzellen ist die Anzahl der Cristae in den Mitochondrien viel geringer. Schließlich haben die Cristae in den Zellen der Nebennierenrinde eine röhrenförmige Struktur und sehen auf dem Schnitt wie kleine Bläschen aus.

Zu den Nichtmembranorganellen gehören:

Ribosomen - werden im Nukleolus gebildet. 1953 wurden sie von Palade entdeckt, 1974 wurde er ausgezeichnet Nobelpreis. Ribosomen bestehen aus kleinen und großen Untereinheiten, haben Abmessungen von 25 x 20 x 20 nm, beinhalten ribosomale RNA und ribosomale Proteine. Funktion- Proteinsynthese. Ribosomen können sich entweder auf der Oberfläche der Membranen des körnigen ER befinden oder sich frei im Hyaloplasma befinden und Cluster bilden - Polysomen. Wenn die Zelle gut entwickelt ist gr. ER, dann synthetisiert sie Proteine ​​für den Export (z. B. Fibroblasten), wenn die Zelle ein schlecht entwickeltes ER und viele freie Ribosomen und Polysomen hat, dann ist diese Zelle beugungsarm und synthetisiert Proteine ​​für den internen Gebrauch. Regionen des Zytoplasmas reich an Ribosomen und gr. EPS ergibt + p-tion auf RNA, wenn es nach Brache gefärbt wird (RNA mit Pyronin rosa gefärbt).

Filamente sind die fibrillären Strukturen der Zelle. Es gibt 3 Arten von Filamenten: 1) Mikrofilamente sind dünne Filamente aus dem kugelförmigen Protein Aktin (5-7 nm Durchmesser), die in Zellen ein mehr oder weniger dichtes Netzwerk bilden . Wie auf dem Bild zu sehen ist, verläuft die Hauptrichtung der Mikrofilamentbündel (1) entlang der Zelllängsachse. 2) Die zweite Art von Filamenten heißt Myosinfilamente (Durchmesser 10-25 nm) in Muskelzellen, sie sind eng mit Aktinfilamenten verbunden und bilden eine Mifibrille. 3) Filamente des dritten Typs werden als Zwischenprodukte bezeichnet, ihr Durchmesser beträgt 7-10 nm. Sie sind nicht direkt an den Kontraktionsmechanismen beteiligt, können aber die Form von Zellen beeinflussen (sie sammeln sich an bestimmten Stellen an und bilden eine Stütze für Organellen, sammeln sich oft in Bündeln und bilden Fibrillen). Zwischenfäden sind gewebespezifisch. Im Epithel werden sie vom Protein Keratin gebildet, in Bindegewebszellen - von Vimentin, in glatten Muskelzellen - von Desmin, in Nervenzellen(im Bild zu sehen) heißen sie Neurofilamente und werden ebenfalls von einem speziellen Protein gebildet. Anhand der Art des Proteins kann festgestellt werden, aus welchem ​​​​Gewebe sich der Tumor entwickelt hat (wenn Keratin im Tumor gefunden wird, hat es eine epitheliale Natur, wenn Vimetin - Bindegewebe).

Filamentfunktionen- 1) bilden ein Zytoskelett 2) nehmen an intrazellulären Bewegungen teil (Bewegung von Mitochondrien, Ribosomen, Vakuolen, Zurückziehen des Zytolemmas während der Phagozytose 3) nehmen an der amöboiden Bewegung von Zellen teil.

Mikrovilli - Derivate von Zellplasmolemmen mit einer Länge von etwa 1 μm und einem Durchmesser von etwa 100 nm, sie basieren auf Bündeln von Mikrofilamenten. Funktionen: 1) erhöhen die Oberfläche der Zellen 2) übernehmen die Funktion der Absorption im Darm- und Nierenepithel.

Mikrotubuli bilden auch in der Zelle ein dichtes Netzwerk. Netzwerk
beginnt aus der perinukleären Region (aus der Zentriole) und
breitet sich radial zum Plasmalemma aus. Darunter verlaufen Mikrotubuli entlang der Längsachse der Zellfortsätze.

Die Mikrotubuluswand besteht aus einer einzigen Schicht kugelförmiger Untereinheiten des Tubulinproteins. Auf einem Querschnitt bilden 13 solcher Untereinheiten einen Ring. In einer sich nicht teilenden (Interphase-) Zelle spielt das durch Mikrotubuli geschaffene Netzwerk die Rolle eines Zytoskeletts, das die Form der Zelle beibehält, und spielt auch die Rolle von Leitstrukturen beim Transport von Substanzen. In diesem Fall erfolgt der Stofftransport nicht durch Mikrotubuli, sondern durch den peritubulären Raum. In sich teilenden Zellen wird das Netzwerk der Mikrotubuli neu aufgebaut und bildet die sog. Teilungsspindel. Es verbindet die Chromatiden der Chromosomen mit Zentriolen und trägt zur korrekten Divergenz der Chromatiden zu den Polen einer sich teilenden Zelle bei.

Zentriolen. Neben dem Zytoskelett bilden Mikrotubuli Zentriolen.
Die Zusammensetzung jedes von ihnen spiegelt sich in der Formel wider: (9 x 3) + 0 . Zentriolen sind paarweise angeordnet - im rechten Winkel zueinander. Eine solche Struktur wird als Diplosom bezeichnet. Rund um die Diplosomie - die sogenannte. Zentrosphäre, eine Zone mit hellerem Zytoplasma, enthält zusätzliche Mikrotubuli. Zusammen werden das Diplosom und die Zentrosphäre als Zellzentrum bezeichnet. Eine sich nicht teilende Zelle hat ein Zentriolenpaar. Die Bildung neuer Zentriolen (bei der Vorbereitung einer Zelle für die Teilung) erfolgt durch Duplikation (Verdopplung): Jede Zentriole fungiert als Matrix, senkrecht zu der eine neue Zentriole gebildet wird (durch Polymerisation von Tubulin). Daher ist, wie in der DNA, in jedem Diplosom ein Centriole das Elterncentriole und das zweite das Tochtercentriole.

Organellen- permanente, notwendigerweise vorhandene Komponenten der Zelle, die bestimmte Funktionen erfüllen.

Endoplasmatisches Retikulum

Endoplasmatisches Retikulum (ER), oder Endoplasmatisches Retikulum (EPR), ist eine Einmembran-Organelle. Es ist ein System von Membranen, die "Tanks" und Kanäle bilden, die miteinander verbunden sind und einen einzigen Innenraum begrenzen - EPS-Hohlräume. Die Membranen sind einerseits mit der Zytoplasmamembran, andererseits mit der äußeren Kernmembran verbunden. Es gibt zwei Arten von EPS: 1) rau (körnig), das Ribosomen auf seiner Oberfläche enthält, und 2) glatt (akörnig), dessen Membranen keine Ribosomen tragen.

Funktionen: 1) Transport von Stoffen von einem Teil der Zelle zum anderen, 2) Aufteilung des Zytoplasmas der Zelle in Kompartimente ("Kompartimente"), 3) Synthese von Kohlenhydraten und Lipiden (glattes ER), 4) Proteinsynthese (raues ER). ), 5) Ort der Bildung des Golgi-Apparats .

Oder Golgi-Komplex, ist eine Einmembran-Organelle. Es ist ein Stapel abgeflachter "Tanks" mit verbreiterten Kanten. Ihnen ist ein System kleiner Einzelmembranbläschen (Golgi-Vesikel) zugeordnet. Jeder Stapel besteht normalerweise aus 4-6 "Tanks", ist eine strukturelle und funktionelle Einheit des Golgi-Apparats und wird als Dictyosom bezeichnet. Die Anzahl der Dictyosomen in einer Zelle reicht von einem bis zu mehreren hundert. In Pflanzenzellen werden Dictyosomen isoliert.

Der Golgi-Apparat befindet sich normalerweise in der Nähe des Zellkerns (in tierischen Zellen oft in der Nähe des Zellzentrums).

Funktionen des Golgi-Apparats: 1) Anhäufung von Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten, 2) Modifikation der ankommenden organische Materie, 3) „Verpackung“ von Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten in Membranvesikel, 4) Sekretion von Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten, 5) Synthese von Kohlenhydraten und Lipiden, 6) Ort der Bildung von Lysosomen. sekretorische Funktion ist die wichtigste, daher ist der Golgi-Apparat in den sekretorischen Zellen gut entwickelt.

Lysosomen

Lysosomen- Einmembranorganellen. Sie sind kleine Bläschen (Durchmesser von 0,2 bis 0,8 Mikron), die eine Reihe hydrolytischer Enzyme enthalten. Enzyme werden im rauen ER synthetisiert, bewegen sich zum Golgi-Apparat, wo sie modifiziert und in Membranvesikel verpackt werden, die nach der Trennung vom Golgi-Apparat zu eigentlichen Lysosomen werden. Ein Lysosom kann 20 bis 60 verschiedene Arten hydrolytischer Enzyme enthalten. Der Abbau von Stoffen durch Enzyme wird genannt Lyse.

Unterscheiden: 1) primäre Lysosomen, 2) sekundäre Lysosomen. Primäre Lysosomen werden Lysosomen genannt, die vom Golgi-Apparat abgelöst sind. Primäre Lysosomen sind ein Faktor, der die Exozytose von Enzymen aus der Zelle sicherstellt.

Sekundäre Lysosomen werden Lysosomen genannt, die durch die Fusion primärer Lysosomen mit endozytischen Vakuolen entstehen. In diesem Fall verdauen sie Substanzen, die durch Phagozytose oder Pinozytose in die Zelle gelangt sind, weshalb sie als Verdauungsvakuolen bezeichnet werden können.

Autophagie- der Prozess der Zerstörung von Strukturen, die für die Zelle unnötig sind. Zuerst wird die zu zerstörende Struktur von einer einzigen Membran umgeben, dann verschmilzt die gebildete Membrankapsel mit dem primären Lysosom, wodurch auch ein sekundäres Lysosom (autophagische Vakuole) gebildet wird, in dem diese Struktur verdaut wird. Verdauungsprodukte werden vom Zytoplasma der Zelle absorbiert, aber ein Teil des Materials bleibt unverdaut. Das sekundäre Lysosom, das dieses unverdaute Material enthält, wird Restkörper genannt. Durch Exozytose werden unverdaute Partikel aus der Zelle entfernt.

Autolyse- Selbstzerstörung der Zelle, resultierend aus der Freisetzung des Inhalts von Lysosomen. Normalerweise findet Autolyse während Metamorphosen (Verschwinden des Schwanzes der Froschkaulquappe), Rückbildung der Gebärmutter nach der Geburt, in Gewebenekroseherden statt.

Funktionen von Lysosomen: 1) intrazelluläre Verdauung organischer Substanzen, 2) Zerstörung unnötiger zellulärer und nicht-zellulärer Strukturen, 3) Teilnahme an den Prozessen der Zellreorganisation.

Vakuolen

Vakuolen- Einmembranorganellen, sind mit "Kapazitäten" gefüllt wässrige Lösungen organische und anorganische Substanzen. Das ER und der Golgi-Apparat sind an der Bildung von Vakuolen beteiligt. Junge Pflanzenzellen enthalten viele kleine Vakuolen, die dann, wenn die Zellen wachsen und sich differenzieren, miteinander verschmelzen und eine große bilden zentrale Vakuole. Die zentrale Vakuole kann bis zu 95 % des Volumens einer reifen Zelle einnehmen, während der Zellkern und die Organellen an die Zellmembran zurückgeschoben werden. Die Membran, die die Pflanzenvakuole umgibt, wird Tonoplast genannt. Die Flüssigkeit, die die Pflanzenvakuole füllt, wird genannt Zellflüssigkeit. Teil Zellflüssigkeit umfasst wasserlösliche organische und anorganische Salze, Monosaccharide, Disaccharide, Aminosäuren, end- oder toxische Stoffwechselprodukte (Glykoside, Alkaloide), einige Farbstoffe (Anthocyane).

Tierische Zellen enthalten kleine Verdauungs- und autophagische Vakuolen, die zur Gruppe der sekundären Lysosomen gehören und hydrolytische Enzyme enthalten. Einzellige Tiere haben auch kontraktile Vakuolen, die die Funktion der Osmoregulation und Ausscheidung übernehmen.

Vakuolenfunktionen: 1) Ansammlung und Speicherung von Wasser, 2) Regulierung des Wasser-Salz-Stoffwechsels, 3) Aufrechterhaltung des Turgordrucks, 4) Ansammlung wasserlöslicher Metaboliten, Reserven von Nährstoffen, 5) Färbung von Blüten und Früchten und dadurch Anziehung von Bestäubern und Samenverbreitern , 6) siehe Lysosomenfunktionen.

Endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat, Lysosomen und Vakuolen bilden sich einzelnes vakuoläres Netzwerk der Zelle, deren einzelne Elemente sich ineinander verwandeln können.

Mitochondrien

1 - äußere Membran;
2 - innere Membran; 3 - Matrix; 4 - Christa; 5 - Multienzymsystem; 6 - zirkuläre DNA.

Form, Größe und Anzahl der Mitochondrien sind äußerst variabel. Die Form der Mitochondrien kann stäbchenförmig, rund, spiralförmig, becherförmig, verzweigt sein. Die Länge der Mitochondrien liegt zwischen 1,5 und 10 µm, der Durchmesser zwischen 0,25 und 1,00 µm. Die Anzahl der Mitochondrien in einer Zelle kann mehrere tausend erreichen und hängt von der Stoffwechselaktivität der Zelle ab.

Mitochondrien werden von zwei Membranen begrenzt. Die äußere Membran der Mitochondrien (1) ist glatt, die innere (2) bildet zahlreiche Falten - Cristae(vier). Cristae vergrößern die Oberfläche der inneren Membran, die Multienzymsysteme (5) beherbergt, die an der Synthese von ATP-Molekülen beteiligt sind. Der Innenraum der Mitochondrien ist mit Matrix gefüllt (3). Die Matrix enthält ringförmige DNA (6), spezifische mRNA, Ribosomen vom prokaryotischen Typ (70S-Typ), Enzyme des Krebszyklus.

Mitochondriale DNA ist nicht mit Proteinen verbunden ("nackt"), ist an der inneren Membran der Mitochondrien befestigt und trägt Informationen über die Struktur von etwa 30 Proteinen. Zum Aufbau eines Mitochondriums sind viel mehr Proteine ​​erforderlich, daher sind Informationen über die meisten mitochondrialen Proteine ​​​​in der Kern-DNA enthalten, und diese Proteine ​​​​werden im Zytoplasma der Zelle synthetisiert. Mitochondrien können sich autonom vermehren, indem sie sich in zwei Teile teilen. Zwischen der äußeren und der inneren Membran liegt Protonenreservoir, wo die Akkumulation von H + stattfindet.

Mitochondriale Funktionen: 1) ATP-Synthese, 2) Sauerstoffabbau organischer Substanzen.

Nach einer der Hypothesen (Theorie der Symbiogenese) stammen die Mitochondrien von uralten freilebenden aeroben prokaryotischen Organismen ab, die, nachdem sie versehentlich in die Wirtszelle eingedrungen waren, mit ihr einen für beide Seiten vorteilhaften symbiotischen Komplex bildeten. Die folgenden Daten unterstützen diese Hypothese. Erstens hat mitochondriale DNA die gleichen strukturellen Merkmale wie die DNA moderner Bakterien (in einem Ring geschlossen, nicht mit Proteinen assoziiert). Zweitens gehören mitochondriale Ribosomen und bakterielle Ribosomen zum selben Typ, dem 70S-Typ. Drittens ähnelt der Mechanismus der mitochondrialen Teilung dem von Bakterien. Viertens wird die Synthese von mitochondrialen und bakteriellen Proteinen durch dieselben Antibiotika gehemmt.

Plastiden

1 - äußere Membran; 2 - innere Membran; 3 - Stroma; 4 - Thylakoid; 5 - Grana; 6 - Lamellen; 7 - Stärkekörner; 8 - Lipidtropfen.

Plastiden kommen nur in Pflanzenzellen vor. Unterscheiden drei Haupttypen von Plastiden: Leukoplasten - farblose Plastiden in den Zellen von ungefärbten Pflanzenteilen, Chromoplasten - farbige Plastiden sind normalerweise gelb, rot und orangefarbene Blüten Chloroplasten sind grüne Plastiden.

Chloroplasten. In den Zellen höherer Pflanzen haben Chloroplasten die Form einer bikonvexen Linse. Die Länge der Chloroplasten reicht von 5 bis 10 Mikrometer, der Durchmesser von 2 bis 4 Mikrometer. Chloroplasten sind von zwei Membranen begrenzt. Die äußere Membran (1) ist glatt, die innere (2) hat eine komplexe Faltstruktur. Die kleinste Falte heißt Thylakoid(vier). Eine Gruppe von Thylakoiden, die wie ein Stapel Münzen gestapelt sind, wird genannt facettiert(fünf). Der Chloroplast enthält durchschnittlich 40-60 Körner, die in einem Schachbrettmuster angeordnet sind. Die Granulate sind durch abgeflachte Kanäle miteinander verbunden - Lamellen(6). Die Thylakoidmembranen enthalten photosynthetische Pigmente und Enzyme, die für die ATP-Synthese sorgen. Das wichtigste photosynthetische Pigment ist Chlorophyll, das dafür verantwortlich ist grüne Farbe Chloroplasten.

Der Innenraum der Chloroplasten ist gefüllt Stroma(3). Das Stroma enthält kreisförmige nackte DNA, Ribosomen vom Typ 70S, Enzyme des Calvin-Zyklus und Stärkekörner (7). In jedem Thylakoid befindet sich ein Protonenreservoir, H + sammelt sich an. Chloroplasten sind wie Mitochondrien in der Lage, sich autonom zu reproduzieren, indem sie sich in zwei Teile teilen. Sie kommen in den Zellen der grünen Teile höherer Pflanzen vor, insbesondere in vielen Chloroplasten in Blättern und grünen Früchten. Die Chloroplasten niederer Pflanzen werden als Chromatophoren bezeichnet.

Funktion der Chloroplasten: Photosynthese. Es wird angenommen, dass Chloroplasten von alten endosymbiotischen Cyanobakterien abstammen (Symbiogenese-Theorie). Grundlage dieser Annahme ist die Ähnlichkeit von Chloroplasten und modernen Bakterien in vielerlei Hinsicht (kreisförmige, „nackte“ DNA, Ribosomen vom Typ 70S, Fortpflanzungsmodus).

Leukoplasten. Die Form variiert (kugelförmig, abgerundet, schalenförmig usw.). Leukoplasten sind von zwei Membranen begrenzt. Die äußere Membran ist glatt, die innere bildet kleine Thylakoide. Das Stroma enthält kreisförmige "nackte" DNA, Ribosomen vom 70S-Typ, Enzyme für die Synthese und Hydrolyse von Reservenährstoffen. Es gibt keine Pigmente. Besonders viele Leukoplasten haben Zellen der unterirdischen Organe der Pflanze (Wurzeln, Knollen, Rhizome usw.). Funktion von Leukoplasten: Synthese, Akkumulation und Speicherung von Reservenährstoffen. Amyloplasten- Leukoplasten, die Stärke synthetisieren und akkumulieren, Elaioplasten- Öle, Proteinoplasten- Eichhörnchen. Im selben Leukoplasten können sich verschiedene Substanzen anreichern.

Chromoplasten. Begrenzt durch zwei Membranen. Die äußere Membran ist glatt, die innere ebenfalls glatt oder bildet einzelne Thylakoide. Das Stroma enthält ringförmige DNA und Pigmente - Carotinoide, die den Chromoplasten eine gelbe, rote oder orange Farbe verleihen. Die Form der Ansammlung von Pigmenten ist unterschiedlich: in Form von Kristallen, gelöst in Lipidtropfen (8) usw. Sie sind in den Zellen von reifen Früchten, Blütenblättern, Herbstblättern, selten - Wurzelfrüchten enthalten. Chromoplasten gelten als Endstadium der Plastidenentwicklung.

Funktion von Chromoplasten: Blüten und Früchte färben und dadurch Bestäuber und Samenverbreiter anlocken.

Aus Proplastiden können alle Arten von Plastiden gebildet werden. Proplastiden- kleine Organellen, die in meristematischen Geweben enthalten sind. Da Plastiden einen gemeinsamen Ursprung haben, sind zwischen ihnen Umwandlungen möglich. Leukoplasten können sich in Chloroplasten (Grünfärbung der Kartoffelknollen im Licht) verwandeln, Chloroplasten in Chromoplasten (Vergilbung der Blätter und Rötung der Früchte). Die Umwandlung von Chromoplasten in Leukoplasten oder Chloroplasten gilt als unmöglich.

Ribosomen

1 - große Untereinheit; 2 - kleine Untereinheit.

Ribosomen- Nicht-Membran-Organellen mit einem Durchmesser von etwa 20 nm. Ribosomen bestehen aus zwei Untereinheiten, einer großen und einer kleinen, in die sie dissoziieren können. Chemische Zusammensetzung Ribosomen sind Proteine ​​und rRNA. rRNA-Moleküle machen 50–63 % der Masse des Ribosoms aus und bilden sein strukturelles Gerüst. Es gibt zwei Arten von Ribosomen: 1) eukaryotische (mit Sedimentationskonstanten des gesamten Ribosoms - 80S, kleine Untereinheit - 40S, große - 60S) und 2) prokaryotische (jeweils 70S, 30S, 50S).

Ribosomen vom eukaryotischen Typ enthalten 4 rRNA-Moleküle und etwa 100 Proteinmoleküle, während Ribosomen vom prokaryotischen Typ 3 rRNA-Moleküle und etwa 55 Proteinmoleküle enthalten. Während der Proteinbiosynthese können Ribosomen einzeln „arbeiten“ oder sich zu Komplexen verbinden - Polyribosomen (Polysomen). In solchen Komplexen sind sie durch ein einziges mRNA-Molekül miteinander verbunden. Prokaryotische Zellen haben nur Ribosomen vom 70S-Typ. Eukaryotische Zellen haben sowohl Ribosomen vom 80S-Typ (raue ER-Membranen, Zytoplasma) als auch Ribosomen vom 70S-Typ (Mitochondrien, Chloroplasten).

Eukaryotische Ribosomenuntereinheiten werden im Nukleolus gebildet. Die Assoziation von Untereinheiten zu einem ganzen Ribosom erfolgt in der Regel während der Proteinbiosynthese im Zytoplasma.

Ribosomenfunktion: Aufbau der Polypeptidkette (Proteinsynthese).

Zytoskelett

Zytoskelett bestehend aus Mikrotubuli und Mikrofilamenten. Mikrotubuli sind zylindrische unverzweigte Strukturen. Die Länge der Mikrotubuli reicht von 100 µm bis 1 mm, der Durchmesser beträgt etwa 24 nm und die Wandstärke 5 nm. Der chemische Hauptbestandteil ist das Protein Tubulin. Mikrotubuli werden durch Colchicin zerstört. Mikrofilamente - Fäden mit einem Durchmesser von 5-7 nm, bestehen aus Aktinprotein. Mikrotubuli und Mikrofilamente bilden komplexe Knäuel im Zytoplasma. Funktionen des Zytoskeletts: 1) Bestimmung der Zellform, 2) Unterstützung für Organellen, 3) Bildung einer Teilungsspindel, 4) Teilnahme an Zellbewegungen, 5) Organisation des Zytoplasmaflusses.

Enthält zwei Zentriolen und eine Zentrosphäre. Zentriol ist ein Zylinder, dessen Wand aus neun Gruppen von drei verschmolzenen Mikrotubuli (9 Tripletts) besteht, die in bestimmten Abständen durch Querverbindungen miteinander verbunden sind. Zentriolen sind gepaart, wo sie im rechten Winkel zueinander stehen. Vor der Zellteilung divergieren Zentriolen zu entgegengesetzten Polen, und in der Nähe jedes von ihnen erscheint eine Tochterzentriole. Sie bilden eine Teilungsspindel, die zur gleichmäßigen Verteilung des Erbguts zwischen den Tochterzellen beiträgt. In den Zellen höherer Pflanzen (Gymnospermen, Angiospermen) hat das Zellzentrum keine Zentriolen. Zentriolen sind selbstreproduzierende Organellen des Zytoplasmas, sie entstehen durch Vervielfältigung bereits vorhandener Zentriolen. Funktionen: 1) Gewährleistung der Divergenz der Chromosomen zu den Zellpolen während der Mitose oder Meiose, 2) Organisationszentrum des Zytoskeletts.

Organellen der Bewegung

Sie sind nicht in allen Zellen vorhanden. Zu den Bewegungsorganellen gehören Cilien (Ciliaten, Epithel Atemwege), Flagellen (Flagellaten, Spermatozoen), Pseudopodien (Rhizome, Leukozyten), Myofibrillen (Muskelzellen) usw.

Flagellen und Flimmerhärchen- Organellen einer fadenförmigen Form stellen ein von einer Membran begrenztes Axonem dar. Axoneme - zylindrische Struktur; Die Wand des Zylinders wird von neun Paaren von Mikrotubuli gebildet, in seiner Mitte befinden sich zwei einzelne Mikrotubuli. An der Basis des Axonems befinden sich Basalkörper, die durch zwei senkrecht zueinander stehende Zentriolen dargestellt werden (jeder Basalkörper besteht aus neun Tripletts von Mikrotubuli; in seiner Mitte befinden sich keine Mikrotubuli). Die Länge des Flagellums erreicht 150 µm, die Zilien sind um ein Vielfaches kürzer.

Myofibrillen bestehen aus Aktin- und Myosin-Myofilamenten, die für die Kontraktion der Muskelzellen sorgen.

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Ein bisschen Geschichte

Die Zelle gilt als die kleinste Baueinheit eines jeden Organismus, besteht aber auch aus etwas. Einer seiner Bestandteile ist das endoplasmatische Retikulum. Darüber hinaus ist EPS im Prinzip ein obligatorischer Bestandteil jeder Zelle (mit Ausnahme einiger Viren und Bakterien). Es wurde bereits 1945 vom amerikanischen Wissenschaftler K. Porter entdeckt. Er bemerkte die Systeme von Tubuli und Vakuolen, die sich sozusagen um den Kern ansammelten. Porter bemerkte auch, dass die Größen von EPS in den Zellen verschiedener Lebewesen und sogar Organe und Gewebe desselben Organismus einander nicht ähnlich sind. Er kam zu dem Schluss, dass dies auf die Funktionen einer bestimmten Zelle, den Grad ihrer Entwicklung sowie das Stadium der Differenzierung zurückzuführen ist. Beim Menschen ist EPS zum Beispiel in den Zellen des Darms, der Schleimhäute und der Nebennieren sehr gut entwickelt.

Konzept

EPS ist ein System aus Tubuli, Tubuli, Vesikeln und Membranen, die sich im Zytoplasma der Zelle befinden.

Endoplasmatisches Retikulum: Struktur und Funktionen

Struktur
	Erstens ist es eine Transportfunktion. Das endoplasmatische Retikulum sorgt wie das Zytoplasma für den Stoffaustausch zwischen Organellen. Zweitens führt ER die Strukturierung und Gruppierung des Inhalts der Zelle durch, indem es ihn in bestimmte Abschnitte aufteilt. Drittens ist die wichtigste Funktion die Proteinsynthese, die in den Ribosomen des rauen endoplasmatischen Retikulums durchgeführt wird, sowie die Synthese von Kohlenhydraten und Lipiden, die auf den Membranen des glatten EPS stattfindet.
EPS-Struktur Insgesamt gibt es 2 Arten von endoplasmatischem Retikulum: körnig (rau) und glatt. Die von dieser Komponente ausgeführten Funktionen hängen vom Typ der Zelle selbst ab. Auf den Membranen des glatten Netzwerks befinden sich Abteilungen, die Enzyme produzieren, die dann am Stoffwechsel beteiligt sind. Das raue endoplasmatische Retikulum enthält Ribosomen auf seinen Membranen.

Kurze Informationen zu den anderen wichtigsten Bestandteilen der Zelle

Zytoplasma: Struktur und Funktionen

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	Es ist die Flüssigkeit in der Zelle. Darin befinden sich alle Organellen (einschließlich des Golgi-Apparats und des endoplasmatischen Retikulums und vieler anderer) und des Kerns mit seinem Inhalt. Bezieht sich auf die obligatorischen Komponenten und ist kein Organoid als solches.	Die Hauptfunktion ist der Transport. Dem Zytoplasma ist es zu verdanken, dass alle Organellen interagieren, ihre Anordnung (Faltung zu einem einzigen System) und der Ablauf aller chemischen Prozesse.

Zellmembran: Aufbau und Funktionen

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	Moleküle von Phospholipiden und Proteinen, die zwei Schichten bilden, bilden die Membran. Es ist der dünnste Film, der die gesamte Zelle umhüllt. Sein integraler Bestandteil sind auch Polysaccharide. Und in Pflanzen im Freien ist es immer noch mit einer dünnen Faserschicht bedeckt.	Die Hauptfunktion der Zellmembran besteht darin, den inneren Inhalt der Zelle (Zytoplasma und alle Organellen) zu begrenzen. Da es die kleinsten Poren enthält, sorgt es für Transport und Stoffwechsel. Es kann auch ein Katalysator bei der Durchführung einiger chemischer Prozesse und ein Rezeptor im Falle einer äußeren Gefahr sein.

Kern: Struktur und Funktionen

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	Es ist entweder oval oder kugelförmig. Es enthält spezielle DNA-Moleküle, die wiederum die Erbinformationen des gesamten Organismus tragen. Der Kern selbst ist außen mit einer speziellen Hülle umhüllt, in der sich Poren befinden. Es enthält auch Nukleolen (kleine Körper) und Flüssigkeit (Saft). Um dieses Zentrum herum befindet sich das endoplasmatische Retikulum.	Es ist der Kern, der absolut alle in der Zelle ablaufenden Prozesse (Stoffwechsel, Synthese usw.) reguliert. Und diese Komponente ist der Hauptträger der Erbinformation des gesamten Organismus. Im Nukleolus werden Proteine ​​und RNA synthetisiert.

Ribosomen

Sie sind Organellen, die für die grundlegende Proteinsynthese sorgen. Sie können sich sowohl im freien Raum des Zytoplasmas der Zelle als auch in Kombination mit anderen Organellen (z. B. dem endoplasmatischen Retikulum) befinden. Wenn sich die Ribosomen auf den Membranen des rauen EPS befinden (an den Außenwänden der Membranen erzeugen die Ribosomen Rauheit) , die Effizienz der Proteinsynthese steigt um ein Vielfaches. Dies wurde durch zahlreiche wissenschaftliche Experimente bewiesen.

Golgi-Komplex

Ein Organoid, das aus mehreren Hohlräumen besteht, die ständig Blasen unterschiedlicher Größe absondern. Die angesammelten Substanzen werden auch für die Bedürfnisse der Zelle und des Körpers verwendet. Der Golgi-Komplex und das endoplasmatische Retikulum liegen oft nebeneinander.

Lysosomen

Organellen, die von einer speziellen Membran umgeben sind und die Verdauungsfunktion der Zelle erfüllen, werden Lysosomen genannt.

Mitochondrien

Organellen, die von mehreren Membranen umgeben sind und eine Energiefunktion ausüben, dh die Synthese von ATP-Molekülen bereitstellen und die erhaltene Energie in der Zelle verteilen.

Plastiden. Arten von Plastiden

Chloroplasten (Funktion der Photosynthese);

Chromoplasten (Akkumulation und Konservierung von Carotinoiden);

Leukoplasten (Akkumulation und Speicherung von Stärke).

Organellen, die für die Fortbewegung bestimmt sind

Sie machen auch einige Bewegungen (Flagellen, Zilien, lange Fortsätze usw.).

Zellzentrum: Struktur und Funktionen

Die Struktur und Funktionen des endoplasmatischen Retikulums sind mit der Synthese organischer Substanzen verbunden(Proteine, Fette und Kohlenhydrate) und deren Beförderung innerhalb der Zelle. Es ist ein Membranorganoid einer Zelle, das einen erheblichen Teil davon einnimmt und wie ein System von Tubuli, Tubuli usw. aussieht, das von der Hülle des Kerns abzweigt (entsteht), genauer gesagt von seiner äußeren Membran.

Neben dem Begriff "endoplasmatisches Retikulum" wird auch der Begriff "endoplasmatisches Retikulum" verwendet. Das ist dasselbe, "Retikulum" wird aus dem Englischen als "Netzwerk" übersetzt. In der Literatur findet man folgende Abkürzungen für diese Zellstruktur: EPS, EPR, ES, ER.

Wenn wir einen Abschnitt des endoplasmatischen Retikulums nehmen, stellt er in seiner Struktur einen durch eine Membran (Hohlraum, Kanal) begrenzten Innenraum dar. Gleichzeitig ist der Kanal etwas abgeflacht, in verschiedenen Teilen des ER hinein unterschiedliche Grade. Auf meine eigene Art chemische Struktur EPS-Membranen liegen nahe an der Membran der Hülle des Kerns.

Unterscheiden glattes und raues endoplasmatisches Retikulum. Der raue zeichnet sich dadurch aus, dass Ribosomen von außen an seine Membranen anhaften und seine Kanäle eine stärkere Abflachung aufweisen.