Эндоплазматическая сеть

Что такое эндоплазматическая сеть

Сетка имеет непростую структуру и достаточно сложные взаимосвязи. Кроме того, ретикулярные составные в значительной мере не стабильны, они подвержены частым переменам. ЭПР находится в цитоплазме, разделяет её практически равномерно. Делит на секции, структурируя содержимое. Присутствует исключительно в клетках эукариотического типа.

Основные понятия

Ретикулум даёт возможность значимо увеличить суммарные значения площади внутриклеточных поверхностей. Внутренне содержимое органоида — матрикс — материал, являющийся продуктом местного синтеза. Имеет умеренную плотность. На мембранах ЭПР ведётся большое число первичных синтезов. Производятся востребованные для жизнедеятельности клетки продукты.

Первичными их именуют условно, поскольку молекулы синтезированных компонентов станут подвергаться в последующем химическим преобразованиям. Эти синтетические превращения веществ идут как одновременно, так и опосредованно. Поэтому объём и состав химических включений внутри секций неодинаков. Открываются полости ретикулума в перинуклеарное пространство. Расположена последняя между соприкасающимися участками кариолеммы — ядерной оболочки.   

Пример:

Площадь сетки эндоплазматического ретикулума занимает более ½ суммарной площади всех клеточных мембранных конструкций. По морфологии она равнозначна покрову клеточного ядра, с которым составляет единое целое. Мембранный аппарат ЭПС позволяют вести активный транспорт ряда компонентов по градиенту концентрации, то есть от меньшей концентрации к большей.  

Продукцией ЭПР служат белки, липиды и ферменты: аденозинфосфатазы и синтезированные мембранные липиды.

Строение ретикулума

Органелла имеет следующие варианты строения:

1. Шероховатый, иначе гранулярный — грЭС. Имеющий в составе соединённые цистерны, на поверхности несущие рибосомы. Поверхностное их расположение положено в основу наименования грЭС,
2. Гладкий, иначе агранулярный — аЭС. Органоид представлен анастомозирующими между собой трубочками, не содержащими на поверхности рибосом.

Выделяют также переходящий или транзиторный вариант ЭПС располагающийся в зоне перехода между вышеуказанными видами клеточного ретикулума.

Агранулярная эндоплазматическая сеть

Расположена в клеточных образованиях: надпочечников — производящих стероидные гормоны, мышечных структур — участвующих в обмене кальция, железистых конструкций желудка — вырабатывающих ионы хлора. Среди прочих видов мембран ЭПР включает: разветвлённые мембранные трубочки, а также везикулы, цистерны, обеспечивающие перемещение синтезированных веществ.

Гладкий ретикулум весьма чувствителен к факторам внешней среды. По этой причине легко подвергается повреждению. Последнее ведёт к ослаблению клетки, а впоследствии и всего организма. Это может повлечь развитие различных болезненных процессов.

Гранулярная эндоплазматическая сеть  

Величина её развитости, зависит напрямую от специализации клетки. Не содержится ЭПР исключительно в сперматозоидах. Особенно развита грЭС в клеточных образованиях следующих органов: поджелудочной железе — производящей ферменты для пищеварения, печени — восполняющей сывороточные белки-альбумины, фибробластах — продуцирующих клеточный коллаген, плазматических клетках — неустанно синтезирующих иммуноглобулины, пр. На поверхности грЭС (гранулярной ЭС) прикрепляются рибосомы — это молекулы шарообразной формы, которые образованы особыми рибонуклеиновыми кислотами.   

Функции органоида — эндоплазматическая сеть   

Ретикулум выполняет достаточно сложные задачи по внутриклеточному синтезу и перемещению полезных компонентов цитоплазмы. Он также участвует в накоплении созданных продуктов. Активно участвует и в построении ядерной оболочки, к примеру, после митоза.  

Оба варианта эндоплазматической сети выполняют равные задачи. Синтезируют и перемещают вещества, а, следовательно, ЭС является на клеточном уровне транспортной системой, которая в значительной степени универсальна.

Гладкая и шероховатая ЭС, имеющимся мембранным аппаратом, а также матриксом выполняют равноценные функциональные обязанности. Задачи ЭПР следующие:

1. Синтез мембранных липидов. В производстве принимают участие ферменты мембран, именно они содействуют, среди прочего, репродукции ретикулума.
2. Разделительная, иначе структурирующая. Позволяет упорядочить цитоплазму, предотвратить её смешивание. Делает невозможным проникновение в органеллы случайных компонентов.
3. Проводящая. Разность потенциалов возникающий между двумя мембранами при жизнедеятельности клетки представляет возможность для проведения импульсов.
4. Трансмембранный транспорт. Перемещение через мембранный аппарат стенки клеточного образования определённых продуктов.

Помимо перечисленных каждый вариант ЭС выполняет специфические задачи.

Функции шероховатой эндоплазматической сети  

Специфические функции характерны также и для шероховатой (гранулярной) ЭПС. В их числе следующие:

1. Синтез белков. Отличается процесс синтеза в грЭС тем, что начинается он исключительно на свободных полисомах, которые далее связываются с мембранной системой. Здесь синтезируются все белковые конструкции клеточного мембранного аппарата. Имеются исключения: часть гидрофобных белков, часть протеинов внутренних митохондриальных мембранных конструкций. Также не синтезируются в гранулярной сетке: внутренние мембранные образования хлоропластов, продукт внутренней фазы органелл конструкции мембраны, а также секреторные протеины, переносимые внутриклеточно и за её пределы во внеклеточный промежуток.
2. Транспорт веществ. Ведётся по внутренней зоне сетки. По промежуткам ЭС вновь синтезированные белки проводятся к комплексу Гольджи, который, в свою очередь, выводит вещества из клеточных образований.
3. Модификация белков пострансляционная. В их числе: гидроксилирование, сульфатирование, фосфорилирование. Происходит гликозилирование во взаимодействии с фермента гликозилтрансферазы. Указанные процессы идут перед секрецией, проводятся перед перемещением компонентов к некоторым органоидам. Таким, как лизосомы, комплекс Гольджи и, конечно, плазмолемма.
4. Создание органоидов. Благодаря участию грЭС в сетке образуется комплекс Гольджи.

Базовой задачей сетки зернистого типа становится перемещение протеинов, синтезированных в рибосомах. Последние расположены на поверхности ретикулярной системы. При этом синтезированный протеин поступает внутрь конструкции ЭПС, где скручиваясь приобретает третичную структуру, пр.

Протеины, транспортируемые к цистернам значительно трансформируются по ходу перемещения. Проходят фосфорилирование, гликозилирование, пр. Обычный вариант перемещения для протеинов — это движение через шероховатый тип и эндоплазматическую сеть в комплекс Гольджи, через который они выводятся из клетки либо в ней же поступают к прочим органеллам, к примеру, лизосомам. Могут также откладываться внутри клеточной структуры в виде запасных гранул.

В гепатоцитах обе ЭПС: зернистого и гладкого типов принимают непосредственное участие в ходе детоксикации многочисленных ядовитых веществ, которые впоследствии подлежат выведению из клетки.

Внешняя мембрана и ретикулярная имеют избирательную проницаемость. По этой причине концентрация компонентов внутри и снаружи конструкций каналов сетки не равны, что непосредственно оказывает влияние на функционирование клетки.  

Пример:

Сетка содержащаяся в мышечных волоконных структурах содержит значительно большее количество ионов кальция, нежели цитоплазма. Между внутренней и наружной поверхностями сетки создаётся разница потенциалов. Такая система позволяет проводить импульсы. Так происходит процесс сокращения волоконных структур мышц.

Функции гладкой эндоплазматической сети

Индивидуальными задачами сетки гладкого типа являются следующие:

1. Синтез компонентов. Создание в клетке эндоплазматической сетью образований липидного спектра: холестерина и стероидов. Стероидные гормоны производятся большей частью в надпочечниках, половых железах, продуцируются в печени, почках. В структурах кишечника производятся липиды, которые впоследствии выводятся в лимфу и кровеносное русло. Органоиды клеток печени — гепатоциты активно продуцируют гликоген.
2. Депо кальция. Обеспечивает накопление и изменение концентрации кальция. Размещается в клетках мышц скелета, сердца, в яйцеклетках, а также в нейронах. Кроме этого, поперечно-полосатые волоконца мышц содержат особую модификацию ЭПС, именуемую саркоплазматическим ретикулумом. Он становится резервуаром кальций-ионов. В конструкции сети имеются мощные кальциевые насосы, которые способны выбрасывать внутриклеточно в цитоплазму значительное число кальция либо перемещать его за сотые доли секунды в систему полостей и канальцев сетки.  
3. Детоксикация. Производится обезвреживание токсинов всех типов: экзогенного и эндогенного.

Пример:

Гладкого типа ЭПР внутри гепатоцитов активно обезвреживает всевозможные яды. При этом ферменты органоида присоединяют к молекулам токсичных компонентов специфические гидрофильные радикалы. Вредоносные для организма токсичные вещества становятся растворимыми в крови и моче. Поэтому довольно скоро выводятся из тела.

Эндоплазматическая сеть в клетке

Рассматриваемая нами органелла учёными выявлена в цитоплазме, она же окружает содержимое ядра. Покровы органоида-ЭПР включают рибосомы. Из мембранных конструкций структурируются митохондрии клеточных субстанций.  

Синтез эндоплазматической сети  

Внутренними ферментами самой же сетки производятся липидные её составляющие. Белковые составляющие поступают из рибосом, размещённых на её мембранах. При этом аЭС собственные протеины производить не имеет возможности, поскольку в своём составе не содержит предназначенные для этих целей структуры. Синтез рассматриваемой органеллы производится за счёт использования резервов рибосомального аппарата грЭС — так характеризуют этот процесс исследователи.

В таблице представляем читателю особенности строения и функций эндоплазматической сети: