Пероксисома.

Органоид общего назначения. Присутствует во всех эукариотических клетках. Пероксисомы отделились от ЭПС. Сейчас считаются самостоятельным органоидом, к-ый способен делиться. Это одномембранный органоид. В центре пероксисомы кристальная структура. Основном белком является фермент каталаза. Каталаза расщепляет перекись водорода с образованием воды и кислорода. В состав пероксисом входит фермент оксидазы, к-ые принимают участие в окислении аминокислот. Также окисляют мочевую кислоту. Есть фермент, к-ый участвует в расщеплении жирных кислот. Её форма обеспечивает синтез желчных кислот. Они характерны для клетки печени. В процессе окисления в-в широко используется молекула кислорода. Процесс окисления заключается в отщеплении от органоида в-в атомов кислорода, перенос атомов водорода на кислород. Перекись водорода сама по себе является сильным окислителем. И здесь в перексисомах она используется для окисления токсичных в-в, к-ые образуются внутри клетки в ходе метаболизма, к-ые поступают в клетки извне – фенолы, спирты, этанол. Происходит детоксикация – обезвреживание токсичных в-в. Избыток перекиси водорода разлагается ферментом каталазы с образование воды и кислорода. В процессе фагоцитоза кислород используется для повреждения клетки стенки, мембраны и различных мембранных органоидов. Выделяется ферментами лизосомы. Пероксисомы выполняют защитную ф-ию в результате фагоцитоза(энергия окислительных процессов). Эта энергия рассеивается в виде тепла. Считается, что перокисомы являются одним из самых древних органоидов клетки и в древних эукариотических клетках они были способны к синтезу АТФ. Затем, в процессе эволюции эукариотических клеток, эта ф-ия перешла к митохондриям, но пероксисомы продолжают выполнять эту ф-ию. возникли пероксисмомы в процессе эволюции, в результате того, что атмосфера Земли, после возникновения фотосинтеза(сине-зелёные водоросли), стала насыщаться кислородом. Для защиты клетки от кислорода в процессе эволюции возникают пероксисомы, к-ые использовали кислород для окисления органических в-в, предохраняя клетки от токсического воздействия кислорода. В пероксисомах отсутствует собственная молекула ДНК, но ни способны к делению с помощью перетяжки. Новые молекулы – белки и ферменты, поступают в эти органоиды с помощью трансбелков из цитоплазмы клетки, где осуществляется их синтез. В клетках печени пероксисомы принимают участие в синтезе желчных кислот. Желчные кислоты входят в состав желчи для эмульгирования, для всасывания жирных кислот. В пероксисомах в растительной клетки происходит превращение жиров в углеводы. Большое значение в клетках семян. Углеводы окисляются с АТФ быстрее, для роста зародыша, прорастания.

Митохондрии

Относятся к двумембранным органоидам. Размер и форма варьируют.Митохондрии- нитевидные структуры. Хондриосомы- митохондрии которые имеют округлую, овальную форму. Хондриом – совокупность митохондрий. Митохондрии могут сливаться между собой, образуя митохондриальный ретикулум или сеть( в клетках мышц) . объеденение митохондрий между собой позволяет синхронизировать процесс синтеза АТФ. Благодаря чему и получают энергию. Это важно для мышц , движения сперматозоидов.

Наружная мембрана митохондрий характеризуется высокой проницаемостью. В мембране митохондрий преобладают белки. В наружной мембране белки – порины. Они образуют крупные поры, через которые проникают молекулы со средней массой, ионы. Внутренняя мембрана митохондрий обладает низкой проницаемостью, за счет того что в ее состав входит фосфолипид- каргдиолипин, он снижает проницаемость. Внутренняя мембрана образует складки, выросты- кристы. Они могут иметь самую разнообразную форму. Их число варьируется. Но они располагаются параллельно друг другу. Во внутренней мембране митохондрий присутствуют ферменты и белки, которые обеспечивают процессы окисления органических в-в, обеспечивает перенос электронов . синтез АТФ. Образование крист увеличивает рабочую поверхность митохондрий. Внутренне содержимое митохондрий называется матрикс. В нем присутствуют ферменты кот-е участвуют в окисл. Органических в-в. Соединения фосфора необходимые для синтеза АТФ. Митохондрии имеют собственное ДНК . ДНК имеют форму кольца .

Около 8000 различных белков входит в состав митохондрий. Большинство белков митохондрии получают из цитозоля. Некоторые белки синтезируются внутри митохондрий, эти белки выполняют свои функции только внутри этого органоида. Имеются собственные рибосомы . есть тРНК ,мРНК, которые синтезируются на ДНК митохондрий. Считается что в процессе эволюции митохондрии возникли в результате симбиоза древних эукариот и прокариот, которые были способны использовать молекулы О2, для окисления органических веществ и синтеза АТФ. В процессе эволюции симбиоз стал настолько тесным что существование организмов раздельно, стало невозможным.

В пользу теории симбиогенеза. Митохондрии имеют 2 мембраны, наличие крист так же свидетельствует в пользу этой теории. У современных прокариот функцию митох. Выполняют лизосомы-представляют собой впячивания наружной мембраны бактерий, на которых находится фермент обеспечивающий метаболизм. У митохондрий есть кристы на которых находится ферменты. По размеру рибосом и наличию кольцевых ДНК , по способу деления( просто на двое) . т.е митохондрии произошли в результате симбиогенеза.

Окисление органических в-в и синтез АТФ основные ф-ции митохондрий.

Протеосомы. Последние органоиды, которые были открыты в клетке, присущи как эукариотам, так и прокариотам. Находятся не только в цитоплазме клеток, но и в ядре. Наличие протеосом было предположено в 1978 году, когда был в незрелом эритроците присутствие структур способных к расщеплению белков. В этих клетках отсутствовали лизосомы. В 2004 году ученые получили Нобелевскую премию за открытие протеосом . у прокариот имеют более простую структуру, чем у эукариот. Протеосомы имеют не большой размер, длина 15-17 нм, ширина 11 нм, представлены цилиндрической структурой. Образованы белковыми субъединицами, которые собираются по 7 штук, образуя цилиндр. Длина просвета цилиндра от 1,3-5 нм. В протеосомах разлицают центральную субъединицу( поровую протеосому, которая имеет константу осаждения: 20 ед.), к ней присоединяется регулятор субъединицы, который имеет константу осаждения 19с. Полная протеосома с 2мя регулятор-белковыми комплексами имеет 30 ед. с , с одним регулятор-комплексом 26с.

Функции

Основной является разрушение, расщепление, деградация цитоплазматических и ядерных белков. Это могут быть ферменты, которые осуществили свою функцию. После они должны быть инактивированы или разрушены. Таким образом, например, после завершения процесса репликации разрушаются ферменты, которые выполняли эту функцию. Происходит разрушение белков, которые принимали участие в регуляции клеточного цикла. Например, разрушается фактор, который вводят в клетку в митоз( промоушен фактор). Благодаря этому клетка переходит их состояния метафазы в состояние анафазы и процесс митоза завершается. Здесь расщепляется белок, который синтезируется на рибосомах гранулярного ЭПС, но по каким-то причинам не поступившего в ЭПС. Этот белок не может выполнят свою функцию и расщепляется в протеосомах( здесь, белки которые утратили свои функции). Одним из уневерсальных механизмов которые направляю белки в протеосомы является их убиквинтированием. В клетках присутствует белок убеквинтин, имеет небольшую молекулярную массу. Присутствуют и белки, которые должны быть разрушены. Молекула убиквинтина является сигналом к полиубиквинтинированию – присоединению дополнительного убиквинтина. Убиквинтированые белки направляются в протеосомы. В протеосомах в регуляторах происходит во-первых, дефолдинг белка(разворачивание, утрата третичных, четвертичных структур), отщепление убиквинтина. Белок направляется в поровую часть протеосомного канала. Белок который образуется в субъединицах обладает протеолитической активностью. Различные типы протеаз расщепляют различные участки белков. В различных протеосомах образуются короткие пептиды, которые содержат 5-6 аминокислот, и эти пептиды попадают в цитозоль, где они цитоплазматическими протеазами могут расщелятся до отдельных аминокислот. В последнее время полагают, что протеосомы могут расщеплять не только белки, но и нуклеотиды, в частности РНК, как в ядре клетки так и в цитозоле.