Organely membránových buniek

Cell Organelles

Organelles (organelye) sú povinné mikroštruktúry pre všetky bunky, ktoré vykonávajú určité životné funkcie. Existujú membránové a nemembránové organely. Membránovú organel, oddelený od okolitých hyaloplasm membrán zahŕňajú endoplazmatického retikula, vnútorné sieťoviny jednotku (Golgiho aparát), lysozomy, peroxizómov, mitochondrie.

Organely membránových buniek

Všetky membránové organely sú konštruované z elementárnych membrán, ktorých štruktúra je podobná štruktúre cytolemov. Cytofiziologicheskie procesy sú spojené s konštantnou adhéziou, fúziou a separáciou membrán, zatiaľ čo lepenie a zjednotenie len topologicky identických monovrstvov membrán je možné. Vonkajšia vrstva akejkoľvek membrány organely smerujúcej k hyaloplazme je teda identická s vnútornou vrstvou cytolemie a vnútorná vrstva obrátená k organole je podobná vonkajšej vrstve cytolemy.

Endoplazmatické retikulum (reticulum endoplasmaticum) je jediná nepretržitá štruktúra vytvorená systémom cisterien, trubíc a sploštených vreciek. Elektrónové mikrofotografie rozlišujú granulárny (hrubý, granulovaný) a nenáročný (hladký, agranulárny) endoplazmatický retikulum. Vonkajšia strana granulovanej siete je pokrytá ribozómami, ribozóm je bez oplodia. Granulárny endoplazmatický retikulum syntetizuje (na ribozómoch) a transportuje proteíny. Neprirodná sieť syntetizuje lipidy a sacharidy a podieľa sa na ich metabolizme [napríklad steroidné hormóny v kôre nadobličiek a Leydigových bunkách (semenní bunky) semenníkov; glykogén - v pečeňových bunkách]. Jednou z najdôležitejších funkcií endoplazmatického retikula je syntéza membránových proteínov a lipidov pre všetky bunkové organely.

Vnútorný retikulárny prístroj alebo zariadenie retikulárneho internátu je súbor vakov, vezikulov, cisterien, tubulov, dosiek ohraničených biologickou membránou. Prvky komplexu Golgi sú prepojené úzkymi kanálmi. V štruktúrach komplexu Golgi dochádza k syntéze a akumulácii polysacharidov, komplexov proteín-sacharidov, ktoré sú odvodené od buniek. Vytvárajú sa tak sekrečné granuly. Golgiho komplex je prítomný vo všetkých ľudských bunkách, s výnimkou erytrocytov a horných šupín epidermy. Vo väčšine buniek je Golgi komplex umiestnený okolo alebo blízko jadra, v exokrinných bunkách - nad jadrom, v apikálnej časti bunky. Vnútorný konvexný povrch komplexov Golgiho komplexu čelí endoplazmatickému retikule a vonkajší konkávny povrch komplexu Golgi je obrátený k cytoplazme.

Membrány komplexu Golgi sú tvorené granulovaným endoplazmatickým retikulom a sú transportované transportnými vezikulami. Z vonkajšej časti komplexu Golgi dochádza k neustálemu vylučovaniu sekrečných vezikúl a neustále sa aktualizujú membrány cisterien. Sekrečné vezikuly poskytujú membránový materiál pre bunkovú membránu a glykokalyx. Preto sa plazmatická membrána obnovuje.

Lyzozómy (lysosomae) sú vačky s priemerom 0,2-0,5 mikrometrov, s obsahom cca 50 typov hydrolytické enzýmy (proteázy, lipázy, fosfolipázy, nukleázy, glykosidázy, fosfatázy). Lysozomálnych enzýmy sú syntetizované na ribozómoch zrnitého endoplazmatického retikula, kde prenášaná transportných vačkov do komplexu Golgi. Z vezikúl komplexu Golgi sa primárne lyzozómy rozvinuli. Kyslé médium sa udržuje v lysozómoch, jeho pH sa pohybuje od 3,5 do 5,0. Membrány lyzozómov sú rezistentné voči enzýmom, ktoré sú v nich obsiahnuté, a chránia cytoplazmu pred ich účinkami. Porušenie permeability lyzozomálnej membrány vedie k aktivácii enzýmov a vážnemu poškodeniu bunky až do jej smrti.

V sekundárnych (zrelých) lyzozómoch (fagolysozómy) sa biopolyméry štiepia na monoméry. Tieto sú transportované cez lyzozomálnu membránu do bunkovej hyaloplazmy. Neliečené látky zostávajú v lyzozóme, vďaka čomu je lyzozóm premenený na takzvané zvyškové teleso s vysokou hustotou elektrónov.

Peroxysómy (peroxysomae) sú vezikuly s priemerom od 0,3 do 1,5 mikrónov. Obsahujú oxidačné enzýmy, ktoré zničia peroxid vodíka. Peroxizómy sa zúčastňujú štiepenia aminokyselín, výmeny lipidov, vrátane cholesterolu, purínov, pri neutralizácii mnohých toxických látok. Predpokladá sa, že membrány peroxizómov sú tvorené vykrvením z nekonečného endoplazmatického retikula a enzýmy sú syntetizované polyribozómami.

Mitochondrie (mitochondrii), ktoré sú "bunkové elektrárne", sa podieľa na bunkovej dýchanie a premene energie vo forme k dispozícii na použitie v bunke. Ich hlavnou funkciou - oxidácia organických látok a syntéza adenosintrifosfátu (ATP). Mitochondrie majú tvar zaoblených, podlhovastých alebo tyčovité štruktúry 0,5-1,0 mikrometrov v dĺžke a šírke 0,2-1,0 mikrónov. Počet, veľkosť a umiestnenie mitochondrií závisí od funkcie bunky, jej energetických požiadaviek. Mnoho veľkých mitochondrií v kardiomyocytoch, svalových vláknach membrány. Sú usporiadané v skupinách medzi myofibril a glykogénu granule obklopený prvky nezernistoy endoplazmatického retikula. Mitochondria sú organely s dvojitými membránami (každá hrúbka je asi 7 nm). Medzi vonkajšie a vnútorné mitochondriálnej membrány usporiadaná mezimembránového šírku priestoru 10-20 nm. Vnútorná membrána tvorí početné záhyby, alebo križovatky. Typicky crista orientované priečne k pozdĺžnej osi mitochondrií a nedosahujú opačnú stranu mitochondriálnej membrány. Vďaka kryštálam sa oblasť vnútornej membrány prudko zvyšuje. Tak, jeden povrch cristae mitochondrii hepatocytov je asi 16 mikrometrov. V mitochondriách, medzi cristae, je jemnozrnný matica, vyznačujúci sa tým, že granule sú vidieť okolo 15 nm v priemere (mitochondriálnych ribozómov), a tenké priadze tvoriaci molekuly deoxyribonukleovej kyseliny (DNA).

Syntéza ATP v mitochondriách predchádza počiatočné štádia, ktoré sa vyskytujú v hyaloplazme. V ňom (v neprítomnosti kyslíka) sa cukry oxidujú na pyruvát (kyselina pyrohroznová). Súčasne sa syntetizuje malé množstvo ATP. Hlavná syntéza ATP sa vyskytuje na membránach cristae v mitochondriách zahŕňajúcich kyslík (aeróbna oxidácia) a enzýmy prítomné v matrici. S touto oxidáciou sa generuje energia pre funkcie bunky a tiež sa uvoľňuje oxid uhličitý (CO ₂ ) a voda (H ₂ O). V mitochondriách sú molekuly informácií, transportu a ribozomálne nukleové kyseliny (RNA) syntetizované na vlastných molekulách DNA.

V matrici mitochondrií existujú aj ribozómy s veľkosťou do 15 nm. Avšak mitochondriálne nukleové kyseliny a ribozómy sa líšia od podobných štruktúr tejto bunky. Mitochondrie teda majú svoj vlastný systém, ktorý je potrebný na syntézu proteínov a na samoreprodukciu. Zvýšenie počtu mitochondrií v bunke nastáva delením na menšie časti, ktoré rastú, zväčšujú veľkosť a sú schopné opäť rozdeliť.

[1], [2], [3],