Что осуществляет гладкая эпс

Обновлено: 07.07.2024

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) или ретикулум (ЭПР) – взаимосвязанная и разветвленная система мембран, которая состоит из плоских мембранных мешочков. Разделяет клетку на секции.

Ретикулум бывает гладкий и шероховатый, в зависимости от этого выполняет разные функции. Рассмотреть ЭПС возможно только под микроскопом. Присутствует в клетках любого живого организма.

Стоит отметить тот факт, что в клетках бактерий отсутствует эндоплазматическая сеть, в том числе и у спирохет. Подробная характеристика сети будет представлена в статье.

Что такое ЭПС

В биологии ЭПР (эндоплазматический ретикулум) – это мембранный клеточный органоид, представляющий из себя разветвленную, замкнутую систему, которая окружена биологической мембраной. В состав входят канальца, полости, пузырьки, мембраны, цистерны. ЭПС бывает гладкой и шероховатой.

Строение эндоплазматический сети

ЭПС представлена разветвленной системой трубочек, карманов, которые окружены мембраной (оболочкой). Каждая составляющая отличается и выполняет разный функционал. Также отличия имеют шероховатая (гранулярная) и гладкая (агранулярная) эндоплазматическая сеть.

Шероховатая и гладкая ЭПС

На внешней поверхности мембран гранулярной сети расположены гранулы небольшого размера – рибосомы.
Что касается агранулярной сети, то она отличается от шероховатой отсутствием рибосом.
ЭПР – органоид, который присущ как животной, так и растительной клетке. Полностью отсутствует ретикулум в зрелых эритроцитах, в которых нет ядро.

Мембрана

Мембрана эндоплазматической сети является продолжением оболочки ядра и переходит в комплекс Гольджи. Имеет значительный размер и занимает больше половины общей площади всех клеточных мембран. Идентична с оболочкой ядра и составляет с ним одно целое. Полость эндоплазматического ретикулума открывается в межмембранную полость оболочки ядра.

Обеспечивает перемещение элементов от меньшего к большему градиенту концентрации. Нити, которые образуют ЭПР, содержат ненасыщенные фосфолипиды, незначительное количество холестерина и сфинголипиды. В составе также наблюдается белок.

Значительное количество веществ образовывается на наружной поверхности мембраны. После этого происходит перемещение внутрь, а потом к месту последующего биохимического преобразования.

Цистерны

Цистерны представлены в виде сплющенных мембранных дисков. Они собирают белок, который предназначен для секреции, трансмембранного белка плазматической мембраны и т.д. После того как белки созреют, они перемещаются в органеллы по цистернам, где и происходит преображение.

Каналы и Трубочки

Внутри цитоплазма заполнена значительным количеством каналов небольшого размера, а также трубочками. Каналы разветвляются, переплетаются и соединяются между собой. Они являются основой ретикулума.

Трубочки меньше размером, нежели каналы. В состав входит гомогенное содержимое, которое осуществляет связь между пузырьками ЭПР, внешней средой и клеточным ядром.

Ниже на рисунке представлено подробное строение ЭПР со всеми составляющими.

Виды ЭПС

Ранее говорилось, что ЭПР бывает гладкой и шероховатой. Каждый ретикулум отличается не только по внешнему виду, но и функционалу. Как агранулярная , так и гранулярная эндоплазматическая сеть присутствует в любой живой клетке.

Таблица. Эндоплазматическая сеть – строение и функции

Гранулярная

Шероховатая сеть имеет снаружи большое количество рибосом. Там происходит выработка белков, которые изолируются от других белков клетки посредством переноса их через мембрану канала ЭПС. Одни – выделяются из клетки, а другие – включаются во все мембранные клетки.

Агранулярная

Что касается гладкой эндоплазматической сети, то она возникает и развивается в результате шероховатой ЭПР. В ее состав входят трубочки, каналы, пузырьки. Диаметр вакуоля и канала не больше 100 нм.

Функционал гладкого эндоплазматического ретикулума разнообразный, в отличие от шероховатой сети. Здесь наблюдается выработка мембранных и не мембранных липидов. Также в этой сети наблюдается обезвреживание ядовитых компонентов посредством специальных ферментных комплексов. Происходит накопление ионов. Например, в мышцах данный ретикулум отвечает за резервное накопление ионов кальция.

Агранулярная сеть имеет энзимные системы, которые принимают участие в основных моментах метаболизма. Гладкий ретикулум без проблем повреждается при гипоксии. При нарушенном функционале резкое уменьшается устойчивость организма к различным патогенным продуктам, а также наблюдается развитие патологий.

Гладкий ретикулум хорошо развит в клетках, где наблюдается процесс выработки и расщепление липидов. К ним можно отнести клетки надпочечников, семенников, печени, мышц, эпителия кишечника. В мембранах Агранулярной ЭПС присутствуют ферменты особенного способа окисления. Они используются при выработке большинства липидов и для обезвреживания разных патогенных веществ.

Любые нарушения в выработке столько ЭПС сетей может привести к серьезным нарушениям и проблем как у человека или животного, так и у растения.

Функции ЭПС

Функции эндоплазматической сети в клетке разделяют на общие и в зависимости от вида ретикулума. Сеть является местом где синтезируются молекулы и происходит транспорт веществ цитоплазмы клетки.

Общий функционал ЭПС:

Структурирующая функция. Помогает упорядочено распределяться и не смешиваться цитоплазму. Также предотвращает попадание случайных веществ в органеллы.
Трансмембранная функция. Перенесение необходимых веществ через стенки мембран.
Синтез. Осуществляется выработка липидов совместно с ферментами, которые входят в состав мембраны. Благодаря липидам обеспечивается репродукция эндоплазматической сети.
Обеспечение проведения импульсов возбуждения, которые возникают в результате разницы потенциалов, образующихся между поверхностями мембран ЭПР.

Функции гладкой эндоплазматической сети

Помимо вышеуказанных функций, гладкая эндоплазматическая ретикулум выполняет свойственные только ей функции:

Принимает участие в выработке гликогена.
Осуществляет выработку липидов.
Обладает дезинтоксикационной функцией. Обеспечивает нейтрализацию отравляющих веществ.

Функции шероховатой эндоплазматической сети

Шероховатый эндоплазматический ретикулум обладает также специфическими функциями, среди которых:

Выработка белков, которые предназначены для выведения из клетки.
Сегрегация синтезированного продукта от гиалоплазмы.
Конденсация и преображение выработанного белка.
Перемещение синтезированного продукта в цистерны сети.
Выработка мембран клеток.

Значение эндоплазматической сети в жизнедеятельности клетки

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что эндоплазматическая сеть выполняет большое количество необходимых функций для нормального развития клетки. При участии ретикулума происходит перемещение и выработка разных веществ, создание новой оболочки для ядра, а также накопление кальция. Значение эндоплазматической сети неоценимо, ведь без ЭПР нельзя представить существование даже одноклеточного организма.

Постоянным компонентом любой эукариотической клетки является эндоплазматическая сеть. Строение и функции этой органеллы отличаются особой сложностью. ЭПР, или эндоплазматический ретикулум, состоит из системы плоскостей, канальцев и пузырьков, покрытых защитной мембраной. Структура была открыта и изучена только в 1945 г. учёными из области биологии. Что такое эндоплазматическая сеть в клетке и каково её значение? Эти вопросы до сих пор до конца не изучены.

Строение и расположение ЭПР

Важная клеточная структура была открыта ученым-биологом К. Портером. Эндоплазматическая сеть, расположенная в цитоплазме, может занимать до 30% всей площади клетки. В её состав входит большое количество полостей разного размера. Чем интенсивнее обмен веществ в клетке, тем больше каналов, трубочек и цистерн в этом органоиде.

Полости ЭПР заполнены однородным веществом — матриксом. Эта субстанция связывает систему с:

цитоплазмой;
остальными компонентами клетки;
ядром;
мембраной.

Оболочка ЭПР идентична основной мембране. Она также состоит из фосфолипидов, холестерина, белков и различных ферментов. Полости, покрытые мембраной, образуют систему параллельно расположенным каналам. При изучении органоида электронным микроскопом можно увидеть структуру, напоминающую лабиринт с отростками и обособленными частями.

К стенке сети могут крепиться рибосомы. Именно количество этих структур, соединённых с мембраной, определяют вид ЭПС.

Типы эндоплазматического комплекса

Классификация ЭПР проводится по единственному критерию — наличию рибосом на поверхности мембраны. Рибосома — это шарообразная молекула, которая образована специфическими рибонуклеиновыми кислотами. Большинство биологов выделяют 2 вида ЭПС:

Рисунок гранулярной ЭПР выглядит неоднородно, такому виду эндоплазматической сети дали определение шероховатой. Этот органоид отсутствует только в клетках мужских половых органов. Наиболее развита шероховатая ЭПС в клетках, продуцирующих железы.

На поверхности гладкого эндоплазматического ретикулума нет рибосом. Эта структура есть во всех клетках живых организмов. Уровень развития этого комплекса зависит от функций определённой клетки. Такая сеть образуется за счёт освобождения или сброса рибосом с поверхности оболочки. Подробная информация представлена в таблице.

клетки коры надпочечников;
мышечные;
клетки желудочных желёз.

клетки печени;
соединительная ткань, продуцирующая коллаген;
клетки плазмы.

Некоторые учёные выделяют третий тип органоида — переходный. К этому классу относят ЭПС с небольшим количеством рибосом на поверхности.

Роль органоида

ЭПС является уникальной транспортной системой. Однако именно тип эндоплазматического ретикулума определяет перечень функций органеллы в жизнедеятельности клетки.

Общие функции

Эндоплазматическая сеть за счёт её уникального строения выполняет 2 основные функции: транспорт и синтез веществ. При помощи мембранной оболочки, каналов и трубочек питательные вещества переносятся из одной части клетки в другую. Таким образом поддерживается связь между всеми органеллами. Ряд важнейших элементов переносится через оболочку против градиента концентрации.

Ферменты, входящие в состав стенки ЭПС, синтезируют липиды. Образованные элементы позволяют:

формировать мембрану клетки, обеспечивая защитную функцию;
самовоспроизводиться ЭПС;
участвовать в создании новой оболочки ядра после деления клетки.

Снаружи и внутри оболочки комплекса образуется разница потенциалов. Это позволяет проводить импульсы возбуждения. ЭПС является накопителем кальция, который играет важную роль в сокращении мышечной ткани.

Другой важнейшей функцией ЭПР является структурирование. Полости и мембраны, которые пронизывают цитоплазму, не позволяют смешиваться веществам и смещаться органоидам в клетке. Специфические функции определяются видом ЭПР.

Значение гладкой ЭПС

Агранулярная (гладкая) сеть задействована во всех процессах обмена веществ в клетке. Несмотря на то что на поверхности стенки ЭПС нет большого количества рибосом, она активно участвует в образовании гормонов. Например, гладкая сеть особенно развита в органах, продуцирующих половые и стероидные гормоны, в коре надпочечников.

Кроме этого, эндоплазматический ретикулум выполняет ключевую роль в росте и развитии всех растений. Сеть участвует в синтезе особых структур — провакуолей. Этот органоид позволяет накапливать питательные вещества, необходимые для роста. Кроме ЭПС, он может быть синтезирован только аппаратом Гольджи.

В этом органоиде накапливаются углеводы, а затем синтезируются в более простые части. В том числе в ЭПР происходит распад сложных углеводов до глюкозы. Это позволяет регулировать уровень сахара в крови.

В полостях комплекса накапливаются не только углеводы, но и продукты гидролиза. Особенное значение имеет накопление кальция в каналах ЭПС. Это вещество играет ключевую роль в функционировании мышечной ткани. Поэтому в клетках мышц ЭПС развита настолько, что её выделяют в отдельный тип — саркоплазматический ретикулум. За счёт выброса кальция в межклеточное и внутриклеточное пространство происходит сокращение ткани.

Вредные вещества и яды, попадающие в организм из внешней среды, нейтрализуются эндоплазматической сетью. К частицам токсина присоединяется свободный радикал, который обеспечивает растворение вредного вещества в воде. После этого процесса яд выводится из организма вместе с жидкостью. Учёными доказано, что в клетках некоторых тканей ЭПС может нейтрализовать вредное действие таких сильных веществ, как фенобарбитал.

Если токсичные вещества поступают в организм регулярно и в больших количествах, эндоплазматический ретикулум начинает активно развиваться в клетках, выделяя большее количество радикалов. Это объясняет некоторые явления из повседневной жизни. Например, человеку, регулярно употребляющему алкоголь или наркотические средства, со временем приходится увеличивать дозу, так как свободных радикалов, нейтрализующих яды, выделяется намного больше.

Гладкая сеть наиболее уязвима по отношению к факторам внешней среды. Поэтому довольно часто наблюдаются её повреждения. Это приводит к ослаблению клетки и всего организма, может способствовать развитию различных заболеваний.

Особенности шероховатой сети

В связи со сложным строением этот вид комплекса выполняет не только функции, перечисленные выше, но и ряд других специфических.

Рибосомы на поверхности эндоплазматического ретикулума обуславливают основную функцию этого органоида. Именно в ЭПС происходит образование почти всех видов белков. Синтез протекает в несколько сложных этапов:

Кроме этого, шероховатая ЭПС выполняет структурную функцию. Такой органоид, как аппарат Гольджи, полностью формируется при помощи ЭПР.

Из-за своего сложного строения эндоплазматическая сеть до сих пор до конца не изучена. Даже в XXI веке учёные продолжают оценивать роль этого важного клеточного органоида.

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

Схематическое представление клеточного ядра, эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи.
(1) Ядро клетки.
(2) Поры ядерной мембраны.
(3) Гранулярный эндоплазматический ретикулум.
(4) Агранулярный эндоплазматический ретикулум.
(5) Рибосомы на поверхности гранулярного эндоплазматического ретикулума.
(6) Транспортируемые белки.
(7) Транспортные везикулы.
(8) Комплекс Гольджи.
(9)
(10)
(11)

Содержание

История открытия

Впервые эндоплазматический ретикулум был обнаружен американским учёным К. Портером в 1945 году посредством электронной микроскопии.

Строение

Эндоплазматический ретикулум состоит из разветвлённой сети трубочек и карманов, окружённых мембраной. Площадь мембран эндоплазматического ретикулума составляет более половины общей площади всех мембран клетки.

Мембрана ЭПР морфологически идентична оболочке клеточного ядра и составляет с ней одно целое. Таким образом, полости эндоплазматического ретикулума открываются в межмембранную полость ядерной оболочки. Мембраны ЭПС обеспечивают активный транспорт ряда элементов против градиента концентрации. Нити, образующие эндоплазматический ретикулум имеют в поперечнике 0,05-0,1 мкм (иногда до 0,3 мкм), толщина двухслойных мембран, образующих стенку канальцев составляет около 50 ангстрем (5 нм, 0.005 мкм). Эти структуры содержат ненасыщенные фосфолипиды, а также некоторое количество холестерина и сфинголипидов. В их состав также входят белки.

Трубочки, диаметр которых колеблется в пределах 0.1-0.3 мкм, заполнены гомогенным содержимым. Их функция — осуществление коммуникации между содержимым пузырьков ЭПС, внешней средой и ядром клетки.

Эндоплазматический ретикулум не является стабильной структурой и подвержен частым изменениям.

Выделяют два вида ЭПР:

гранулярный эндоплазматический ретикулум
агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум

На поверхности гранулярного эндоплазматического ретикулума находится большое количество рибосом, которые отсутствуют на поверхности агранулярного ЭПР.

Гранулярный и агранулярный эндоплазматический ретикулум выполняют различные функции в клетке.

Функции эндоплазматического ретикулума

Схема, показывающая цитоплазму, вместе с ее компонентами (или органеллами), в типичной животной клетке. Органеллы:
(1) Ядрышко
(2) Ядро
(3) Рибосома (маленькие точки)
(4) Везикула
(5) Шероховатый эндоплазматический ретикулум (ER)
(6) Аппарат Гольджи
(7) Цитоскелет
(8) Гладкий эндоплазматический ретикулум
(9) Митохондрия
(10) Вакуоль
(11) Цитоплазма
(12) Лизосома
(13) Центриоль и Центросома

При участии эндоплазматического ретикулума происходит трансляция и транспорт белков, синтез и транспорт липидов и стероидов. Для ЭПС характерно также накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный запас кальция, который является, в частности, медиатором сокращения мышечной клетки. В клетках мышечных волокон расположена особая форма эндоплазматического ретикулума — саркоплазматическая сеть.

Функции агранулярного эндоплазматического ретикулума

Агранулярный эндоплазматический ретикулум участвует во многих процессах метаболизма. Ферменты агранулярного эндоплазматического ретикулума участвуют в синтезе различных липидов и фосфолипидов, жирных кислот и стероидов. Также агранулярный эндоплазматический ретикулум играет важную роль в углеводном обмене, обеззараживании клетки и запасании кальция. В частности, в связи с этим в клетках надпочечников и печени преобладает агранулярный эндоплазматический ретикулум.

Синтез гормонов

К гормонам, которые образуются в агранулярном ЭПС, принадлежат, например, половые гормоны позвоночных животных и стероидные гормоны надпочечников. Клетки яичек и яичников, ответственные за синтез гормонов, содержат большое количество агранулярного эндоплазматического ретикулума.

Накопление и преобразование углеводов

Углеводы в организме накапливаются в печени в виде гликогена. Посредством гликолиза гликоген в печени трансформируется в глюкозу, что является важнейшим процессом в поддержании уровня глюкозы в крови. Один из ферментов агранулярного ЭПС отщепляет от первого продукта гликолиза, глюкоза-6-фосфата, фосфогруппу, позволяя таким образом глюкозе покинуть клетку и повысить уровень сахаров в крови.

Нейтрализация ядов

Гладкий эндоплазматический ретикулум клеток печени принимает активное участие в нейтрализации всевозможных ядов. Ферменты гладкого ЭПР присоединяют встретившиеся молекулы активных веществ, которые таким образом могут быть растворены быстрее. В случае непрерывного поступления ядов, медикаментов или алкоголя, образуется большее количество агранулярного ЭПР, что повышает дозу действующего вещества, необходимую для достижения прежнего эффекта.

Саркоплазматический ретикулум

Особую форму агранулярного эндоплазматического ретикулума, саркоплазматический ретикулум, образует ЭПС в мышечных клетках, в которых ионы кальция активно закачиваются из цитоплазмы в полости ЭПР против градиента концентрации в невозбуждённом состоянии клетки и освобождаются в цитоплазму для инициации сокращения. Концентрация ионов кальция в ЭПС может достигать 10 −3 моль, в то время как в цитозоле порядка 10 −7 моль (в состоянии покоя). Таким образом, мембрана саркоплазматического ретикулума обеспечивает активный перенос против градиентов концентрации больших порядков. И приём и освобождение ионов кальция в ЭПС находится в тонкой взаимосвязи от физиологических условий.

Концентрация ионов кальция в цитозоле влияет на множество внутриклеточных и межклеточных процессов, таких как: активация или торможение ферментов, экспрессия генов, синаптическая пластичность нейронов, сокращения мышечных клеток, освобождение антител из клеток имунной системы.

Функции гранулярного эндоплазматического ретикулума

Гранулярный эндоплазматический ретикулум имеет две функции: синтез белков и производство мембран.

Синтез белков

Белки, производимые клеткой, синтезируются на поверхности рибосом, которые могут быть присоединены к поверхности ЭПС. Полученные полипептидные цепочки помещаются в полости гранулярного эндоплазматического ретикулума (куда попадают и полипептидные цепочки, синтезированные в цитозоле), где впоследствии правильным образом обрезаются и сворачиваются. Таким образом, линейные последовательности аминокислот получают после транслокации в эндоплазматический ретикулум необходимую трёхмерную структуру, после чего повторно перемещаются в цитозоль.

Синтез мембран

Рибосомы, прикреплённые на поверхности гранулярного ЭПР, производят белки, что, наряду с производством фосфолипидов, среди прочего расширяет собственную поверхность мембраны ЭПР, которая посредством транспортных везикул посылает фрагменты мембраны в другие части мембранной системы.

Смотри также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Эндоплазматическая сеть" в других словарях:

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ — эндоплазматический ретикулум (от эндо. и плазма), органоид эукариотной клетки. Открыт К. Портером в 1945 в эндоплазме фибробластов. Представляет собой систему мелких вакуолей и канальцев, соединённых друг с другом и ограниченных одинарной… … Биологический энциклопедический словарь

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ — (эндоплазматический ретикулум) клеточный органоид; система канальцев, пузырьков и цистерн , отграниченных мембранами. Расположена в цитоплазме клетки. Участвует в обменных процессах, обеспечивая транспорт веществ из окружающей среды в цитоплазму… … Большой Энциклопедический словарь

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ — ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ, система мембран и каналов в ЦИТОПЛАЗМЕ клеток ЭУКАРИОТОВ (т. е. имеющих ядро) растений, животных, грибов. Служит для переноса вещества внутри клетки. Части эндоплазматической сети покрыты мельчайшими гранулами, носящими… … Научно-технический энциклопедический словарь

эндоплазматическая сеть — endoplazminis tinklas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Submikroskopinis ląstelės organoidas, sudarytas iš citoplazmoje išsiskaidžiusių ir tarpusavyje sudarančių sistemą kanalėlių ir pūslelių, atliekančių metabolitų transporto ląstelių… … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

эндоплазматическая сеть — ( ндо + (цито) плазма; син.: цитоплазматическая сеть, эндоплазматический ретикулу ) органоид, представляющий собой расположенную в цитоплазме систему канальцев, вакуолей и цистерн, отграниченных мембранами; обеспечивает транспорт веществ в… … Большой медицинский словарь

Эндоплазматическая сеть — (биол.) внутриклеточный органоид, представленный системой плоских цистерн, канальцев и пузырьков, ограниченных мембранами; обеспечивает главным образом передвижение веществ из окружающей среды в цитоплазму и между внутриклеточными… … Большая советская энциклопедия

эндоплазматическая сеть — (см. эндо. + плазма) иначе эргастоплазма внутриклеточный органоид, состоящий из полостей различной формы и величины (пузырьки, канальцы и цистерны), окруженных мембраной 2. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009 … Словарь иностранных слов русского языка

ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ — (эндоплазматический ретикулум), клеточный органоид; система канальцев, пузырьков и цистерн , отграниченных мембранами. Расположена в цитоплазме клетки. Участвует в обменных процессах, обеспечивая транспорт в в из окружающей среды в цитоплазму и… … Естествознание. Энциклопедический словарь

эндоплазматическая сеть — см. эндоплазматический ретикулюм … Анатомия и морфология растений

Читайте также: