6. Классификация, строение и функции одномембранных органоидов цитоплазмы: эпс, комплекс Гольджи, лизосомы и пероксисомы. Роль эпс в компартментализации цитоплазмы.

Одномембранные органоиды

Эндоплазматическая сеть

ЭПС – это система цистерн и каналов, плоских мешочков, стенка которых образована мембраной. В строении всех мембран клетки много общего. В основе их лежит липопротеидный комплекс (до 50% липидов).

ЭПС пронизывает цитоплазму в разных направлениях и делит ее на изолированные ячейки – компартменты. Компартментализация способствует пространственному разделению веществ и процессов в клетке. ЭПС выполняет синтетическую и транспортную функции.

Если на поверхности мембран каналов ЭПС располагаются рибосомы, она называется гранулярной или шероховатой, если рибосом нет – гладкой. Функции ЭПС: 1) компартментализация цитоплазмы (разделение на отсеки), 2) транспортировка всех веществ в клетке, 4) участие в образовании мембран цитоплазмы (отчленяющиеся от ЭПС пузырьки представляют исходный материал для других одномембранных органелл: аппарата Гольджи, лизосом, пероксисом, вакуолей).

Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс)

Аппарат Гольджи назван в честь Камилло Гольджи, который обнаружил органеллу в 1898 г. Обычно расположен около клеточного ядра. Основным элементом органеллы является мембрана, образующая уплощенные цистерны – диски, которые располагаются друг над другом (4-6). Края цистерн переходят в трубочки, от которых отчленяются пузырьки, транспортирующие заключенное в них вещество к месту его потребления. Поэтому наиболее крупные аппараты Гольджи находятся в секретирующих клетках. Диски-цистерны формируются из пузырьков, отпочковывающихся от гладкой ЭПС. Функции: дегидратация белковых продуктов, концентрация веществ, секреция веществ, их сортировка и упаковка, образование комплексных соединений, формирование первичных лизосом, пероксисом и вакуолей.

Лизосомы

Лизосомы (от греч. lisis – разрушение, soma – тело) – пузырьки больших или меньших размеров, заполненные ферментами (около 80: гидролазы, протеазами, липазами, нуклеазами). Лизосомы образуются в ЭПС и аппарате Гольджи. Основная функция лизосом – внутриклеточное расщепление и переваривание веществ, поступивших в клетку и удаление их из клетки. Различают первичные и вторичные лизосомы.

Первичные лизосомы – это пузырьки, отделившиеся от ЭПС и дисков аппарата Гольджи, содержащие гидролитические ферменты (гидролазы, протеазы, липазы, нуклеазы и т.д., всего более 80 ферментов). Эти ферменты способны расщеплять белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Вторичные лизосомы: 1- пищеварительная вакуоль; 2 – аутофагирующая вакуоль; 3 – остаточное тельце. Если первичные лизосомы сливаются с фагоцитарными и пиноцитарными пузырьками, образуются вторичные лизосомы (пищеварительная вакуоль или фаголизосома). В них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем эндоцитоза. Продукты переваривания поглощаются клеткой, а лизосомы, содержащие нерасщепленные материал, называются остаточными тельцами, которые путем экзоцитоза выводятся наружу. Аутофагирующие вакуоли содержат остатки фрагментов самой клетки (ЭПС, митохондрий, рибосом и др.), которые также подвергаются расщеплению под действием лизосомальных ферментов. Продукты расщепления лизосом вновь вовлекаются в процессы синтеза белков, жиров и углеводов. Аутофагирующие вакуоли в больших количествах выявляются при голодании, итнтоксикациях, старении, гипоксии и т.д. При механическом разрушении клетки (н-р, при травме), происходит аутолиз, т.е. самопереваривание под действием ферментов лизосом. Т.о. лизосомы участвуют в физиологической и репаративной (восстановительной) регенерации.

Функции лизосом.

1. Внутриклеточное пищеварение.

2. Аутолиз и разрушение остатков органоидов.

3. Участие в процессах инволюции, т.е. обратном развитии тканей, например, матки после родов, утрате хвоста у головастиков лягушек и т.д.

4. Участие в защитных реакциях клетки, когда происходит переваривание и обезвреживание чужеродных веществ, например, микробов, поглощенных путом фагоцитоза).

Проницаемость мембраны лизосом может изменяться в различных функциональных, патологических или экспериментальных условиях. Вещества, повышающие проницаемость мембраны, называются лабилизаторами (вит. А, кислород, УФО, рентген). Вещества, уменьшающие проницаемость мембраны, называются стабилизаторами (гормоны - преднизолон, кортизон и др.).

Пероксисомы

Пероксисомы или микротельца – это органеллы, освобождающие клетки от перекисей, накапливающихся вследствие неферментативного окисления жирных кислот, входящих в состав липидов биомембран. Перекиси вызывают денатурацию белка, тормозят активность ферментов. Пероксисомы содержат два основных фермента – каталазу и пероксидазу. Пероксисомы служат вспомогательным местом окисления углеводов.

Вакуоли

Вакуоли содержатся в цитоплазме клеток растений. Образуются из мелких пузырьков, отщепляющихся от ЭПС. В вакуолях запасается вода, питательные вещества (белки, сахара), откладываются пигменты. Вакуоли поддерживают тургор (давление) в клетке. Некоторые вакуоли напоминают лизосомы.