Внутриклеточная и аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи выполняет также такую важную функцию, как сортировка белков, углеводов, липидов и мукополисахаридов, предназначенных для различных внутриклеточных органелл. Пройдя через слой мембран Гольджи. они собираются в мембранных везикулах, которые отделяются от цистерн и транспортируются [c.589]

Для большинства клеток организма человека характерно присутствие восьми основных внутриклеточных компартментов цитозоля, эндоплазма-тического ретикулума, ядра, митохондрий, аппарата Гольджи, рибосом, лизосом, пероксисом. Структура клетки и ее отдельные органеллы представлены на рис. 9. [c.33]

Внутриклеточный транспорт белков по ЭР и аппарату Гольджи можно проследить с помощью радиоавтографии [3] [c.10]

Клетки высших растений содержат те же внутриклеточные компартменты, которые ранее были описаны для животных клеток, - это цитозоль, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, ядро, митохондрии, пероксисомы и лизосомы. Кроме гого, растительные клетки обладают цитоскелетом, состоящим из актиновых филаментов, микротрубочек и промежуточных филаментов, сравнимых с теми, которые обнаруживаются в клетках животных. Тем не менее клетки растений легко отличить от клеток животных по присутствию в них двух особых типов компартментов, окруженных мембраной -вакуолей и пластид. Наличие данных [c.411]

Следует указать, что количественная характеристика внутриклеточных органелл зачастую затруднена. Это обусловлено тем, что изопикнические точки различных органелл могут перекрываться, и фракционирование при одной и той же скорости седиментации приводит к оседанию фрагментов нескольких органелл. Трудности идентификации могут быть также связаны с тем, что различные ткани имеют разные маркеры для одних и тех же органелл. Например, маркерные ферменты одного типа мембран могут проявлять активность и в других типах мембран, например, 5 -нуклео-тидазой в основном обогащены плазматические мембраны, однако эта активность присутствует также в аппарате Гольджи и эндоплазматической сети. [c.236]

Рис. 8-1. Схематическое изображение основных внутриклеточных компартментов типичной животной клетки. Цитозоль, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, ядро, митохондрия, эндосома, лизосома и пероксисома представляют собой индивидуальные компартменты, отделенные от остальной клетки по крайней мере одной избирательно проницаемой мембраной.

Эндоцитоз — чрезвычайно важный биологический процесс, присущий только эукариотам с него начинается внутриклеточное пищеварение (гидролиз биологических макромолекул) и эндосимбиоз. Один из продуктов аппарата Гольджи — окруженные мембраной пузырьки, называемые лизосомами. Лизосомы содержат обширный набор гидролитических ферментов, способных расщеплять биологические макромолекулы почти всех типов. В норме эти ферменты не действуют на компоненты собственной клетки, так как они отделены лизосомной мембраной. Однако лизосомы могут сливаться с вакуолями, образовавшимися при эндоцитозе, обеспечивая таким образом гидролиз веществ (или лизис клеток), содержащихся в этих вакуолях затем растворимые продукты гидролиза диффундируют в окружающую цитоплазму (рис. 1.20). Этот [c.52]

Лизосома (органелла, названная так де Дювом потому, что-в ней содержатся гидролитические ферменты) представляет собой мешок , наполненный раствором ферментов. Лизосомы (вместе с содержимым), по-видимому, образуются из эндоплазматического ретикулума при участии аппарата Гольджи. Первичные лизосомы, вероятно, являются складом гидролитических ферментов, но в процессе метаболизма клеток лизосомы сливаются с другими внутриклеточными включениями, например с теми, которые образовались в результате фагоцитоза, превращаясь при этом во вторичные лизосомы, отличающиеся от исходных органелл. Выделенные интактные лизосомы в основном представляют собой вторичные лизосомы. В неповрежденном состоянии они обладают низкой ферментативной активностью, но их можно активировать , нарушив целостность мембраны. При этом все ферменты одновременно выходят из лизосом наружу. [c.91]

Некоторые белки непрерывно секретируются производяшими их клетками. Нри этом они упаковываются в транспортные пузырьки в аппарате Гольджи и затем переносятся непосредственно к плазматической мембране. В этом случае говорят о конститутивном пути секреции. В других клетках определенные белки и/или малые молекулы запасаются в специальных секреторных пузырьках, которые сливаются с плазматической мембраной только после получения клетки соответствуюш,его сигнала извне. Этот процесс носит название регулируемого пути секреции (рис. 6-69). Конститутивный путь осуш,ествляется во всех клетках, а регулируемый путь обнаружен главным образом в клетках, приспособленных для секреции производимых ими вешеств в зависимости от определенных потребностей. Обычно это гормоны, нейротрансмиттеры или перевариваюш,ие ферменты. В таких специализированных секреторных клетках сигналом к секреции часто служит химический медиатор, например, гормон, связываюш,ийся с рецепторами на клеточной поверхности. В результате происходит активация рецепторов, которая генерирует внутриклеточный сигнал, зачастую включающий кратковременное повышение концентрации свободного Са " в цитозоле (см. разд. 12.3.7). С помощью неизвестного механизма этот сигнал (сигналы) инициирует процесс экзоцитоза, побуждая секреторные пузырьки к слиянию с плазматической мембраной и. таким образом, к высвобождению их содержимого во внеклеточное пространство. [c.409]

Внутриклеточные компартменты, общие для всех эукариотических клеток, показаны на рис. 8-1. Ддро содержит основную часть генома и является главным местом синтеза ДНК и РНК. Окружающая ядро цитоплазма состоит из цитозоля и расположенных в нем цитоплазматических органелл. Объем цитозоля составляет чуть больше половины от общего объема клетки. Именно в нем синтезируется белок и протекает большинство реакций так называемого промежуточного обмена - т. е. реакций, в которых одни малые молекулы разрушаются, а другие образуются, обеспечивая необходимые строительные блоки для синтеза макромолекул. Около половины всех мембран клетки ограничивают похожие на лабиринт полости эидоплазматического ретикулума (ЭР). На обращенной к цитозолю стороне ЭР находится множество рибосом. Эти рибосомы заняты синтезом интегральных мембранных белков и растворимых белков, предназначенных для секреции или для других органелл. В ЭР также синтезируются липиды для всей остальной клетки. Аппарат Гольджи состоит из правильных стопок уплощенных мембранных мешочков, называемых цистернами Гольджи он получает из ЭР белки и липиды и отправляет эти молекулы в различные пункты внутри клетки, попутно подвергая их ковалентным модификациям. Митохондрии и хлоропласти растительных клеток производят большую часть АТР. используемого в реакциях биосинтеза, требующих поступления свободной энергии. Лизосомы содержат пищеварительные ферменты, которые разрушают отработанные органеллы, а также частицы и молекулы, поглощенные клеткой извне путем эндоцитоза. На пути к лизосомам поглощенные молекулы и частицы должны пройти серию органелл, называемых эндосомами. Наконец, пероксисомы ( известные также [c.6]

Лизосомы специализируются ни внутриклеточном расщеплении веществ. Они содержат уникальные мембранные делки и большое количество разных гидролитических ферментов, которые лучше всего работают при кислых точениях pH (рН5), характерных для содержимого лизосо.м. Кислый pH в лизосомах поддерживается при помощи АТР-зависимой протонной помпы в их мембранах. Вновь синтезированные белки лизосом переносятся в полость ЭР, затем транспортируются через аппарат Гольджи и из транс-сети Голъджи с помощью транспортных пузырьков доставляются в промежуточный компартмент (эндолизосому). [c.74]

Полисомы, активно синтезирующие белки,. могут существовать в виде свободных частиц или быть прикрепленными к внутриклеточной мембранной сети, называемой эндоплазматическим ретикулумом (ЭПР). Многочисленные полисомы, прикрепленные к мембранам эндоплазматического ретикулума, создают регистрируемую электронным микроскопом шероховатую структуру. Белки, синтезируемые на прикрепленных полисомах, вытесняются в пространство между слоями шероховатого ЭПР и подвергаются последующей экскреции. Для этого некоторые белковые продукты упаковываются в зимогенные частицы при участии аппарата Гольджи (см. гл. 42). Цитоплазматические полисомы синтезируют белки, необходимые для выполнения внутриклеточных функций. [c.105]

С помощью адсорбционного пиноцитоза происходит поглощение и других макромолекул, в том числе некоторых гормонов. При этом образуются рецептосомы—везикулы, которые не сливаются с лизосомами и освобождают свое содержимое в другие внутриклеточные компартменты, например аппарат Гольджи. [c.144]

Для всех эукариот характерны отграниченные мембранные органеллы — ядро, митохондрии и лизосомы, а также сильно развитая система внутриклеточных мембран — эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи. Цитоплазма эукариотических клеток способна к движению, а ядра их содержат ядрышки и хромосомы, состоящие из ДНК и гистонов (рис. 2). Молекулы ДНК эукариот в отличие от ДНК прокариот полирепликантные и линейные. [c.12]

При исследовании внутриклеточного транспорта липидов, так же как и при изучении трансмембранного переноса, используются фосфолипиды, несущие радиоактивную или флуоресцентную метку. Внутри клетки липиды транспортируются двумя независимыми способами в виде везикул или отдельных молекул в комплексе с белками-переносчиками. Как уже отмечалось, биогенез мембран требует переноса липидов от мембран эндоплазматического рети- <улума и аппарата Гольджи к митохондриям, лизосомам, другим мембранным структурам и цитоплазматической мембране. По-видимому, возможен и обратный перенос липидов от органелл к микросомам. [c.174]

Транспорт холестерина от эндоплазматического ретикулума к плазматической мембране был детально исследован с помощью меченого холестерина методом быстрого выделения мембранных структур. Объектом в этих работах служили яйцеклетки китайского хомячка. Было показано, что при 37° С вновь ситезирован-ный меченый холестерин появляется в плазматической мембраае уже через 10 мин после обнаружения меченого стерина в интакт-ной клетке. Транспорт холестерина блокировался довольно большими концентрациями энергетических ядов КСЫ и КР. При этом цитохалазин В, колхицин, лонексин и циклогексимид не влияли на перенос холестерина, что позволило авторам исключить из этого транспортного процесса аппарат Гольджи и цитоскелет. Тем не менее в транспортных цистернах аппарата Гольджи (на роли аппарата Гольджи во внутриклеточном транспорте мы подробно остановимся ниже) обнаружено высокое содержание холестерина, что ставит под сомнение исключение этих структур из транспортных систем холестерина внутри клетки. [c.175]

Одетые везикулы, образующиеся из плазмалеммы в ходе специфического эндоцитоза, транспортируют от периферии к центру клетки лиганды, рецепторы и мембранный материал. В цистернах ЭПР и аппарата Гольджи также формируются одетые везикулы ( <0,1 мкм), которые могут иметь отношение либо к образованию первичных лизосом, либо к внутриклеточному транспорту макромолекул. Показано, что одетые везикулы печени и мозга транспортируют вновь синтезированные лизосомные ферменты в форме высокомолекулярных пробелков в первичные лизосомы. Иммунохимически выявлена локализация клатрина в плазмалемме, одетых везикулах и системе ГЭРЛ. Отсюда следует, что выделяемая фракция одетых везикул из различных тканей представляет собой популяцию одетых везикул различного происхождения. [c.53]

В некоторых железистых клетках (поджелудочная, молочная и околоушная железы) одетые везикулы, образованные в аппарате Гольджи, вовлекаются далее в процесс экзоцитоза гормонов. Предполагают участие одетых везикул в секреции растворимых липопротеинов в гепатоцитах. Одетые везикулы способны также участвовать в трансэпителиальном транспорте иммуноглобулинов. Так, обнаружена ассоциация казеинсодержащих одетых везикул с микротрубочками в системе молочные железы — эпителий. Для обеспечения внутриклеточного транспорта одетых везикул служат белки цитоскелета, способные ассоциироваться с одетыми везикулами. В составе одетых везикул мозга и печени выявлены минорные компоненты а- и р-тубулин (54—56 кД), а также т-белок микротрубочек (50 кД), который способен фосфо-лироваться эндогенной цАМФ-зависимой протеинкиназой. Считают, что эти белки связывают трискелион с мембраной одетых везикул. Сам клатрин и одетые везикулы связываются с ручками микротрубочек—периодическими ответвлениями от продольной оси, содержащими динеиновую АТФазу. Клатрин также способен связываться с фибриллярным актином — Ф-актином и а-актинином. Таким образом, одетые везикулы совершают челночные рейсы от центра клетки к периферии и обратно, осуществляя как контейнеровозы внутриклеточный транспорт макромолекул. [c.54]

Клетку можно представить как систему взаимосвязанных мембран, так как имеются небезосновательные предположения, что наружная мембрана клетки, эндоплазматический ретикулум, митохондриальная, лизосомная, ядернея мембраны и аппарат Гольджи тесно связаны между собой. Одна из функций наружной клеточной мембраны — регуляция обмена веществ между внутриклеточным пространством и внешней средой. Тем не менее еще мало известно о динамике и функции клеточных мембран или о деталях той регулирующей роли, которую они могут играть. Описано несколько случаев, когда облучение влияло на внешние клеточные мембраны. Например, облучение в дозах в диапазоне несколько десятков грей вызывает уменьшение проводимости нервного импульса в изолированных периферических нервах взрослых животных. Как известно, передача нервного импульса — результат избирательной диффузии ионов натрия и калия через мембрану аксона. Такие изменения электрической активности нервов, вызванные облучением, указывают на увеличение у аксона пассивной проницаемости для ионов. Изменения поведения и функции центральной нервной системы взрослых животных обнаруживаются после облучения в такой низкой дозе, как 0,5 Гр. Неизвестно, являются ли эти эффекты результатом первичных радиационных повреждений нервной ткани или же они обусловлены косвенным эффектом токсинов, освобождающихся из других поврежденных облучением тканей органов и систем. [c.44]

Все начинается с установления плотного контакта между Т-киллером и клеткой-мишенью. Сам факт установления контакта служит сигналом для киллера. Происходит полярное перераспределение внутриклеточных органелл хиллера. В цитоплазме зрелого Т-киллера содержится множество пузырьков (гранул) со смертельной начинкой. Эти гранулы перемещаются в направлении клетки-мишени. В ту же сторону переориентируется аппарат Гольджи, из [c.77]

Растительная клетка как клетка эукариотического организма содержит ядро с одним или несколькими ядрышками, митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, микротела, рибосомы и полирибосомы, компоненты цитоскелета — микротрубочки и микрофиламенты. В отличие от других эукариотических организмов для растительных клеток характерны 1) пластидная система, возникающая в связи с ([)ототрофным способом питания, 2) полисахаридная клеточная стенка, окружающая клетку, 3) центральная вакуоль в зрелых клетках, играющая важную роль в поддержании тургора (рис. 1.1). Кроме того, у делящейся растительной клетки нет центриолей. Электронно-микроскопические снимкй свидетельствуют о том, что клеточная, или плазматическая, мембрана (плазмалемма) и внутриклеточные мембраны составляют основу ультраструктуры клеток эукариот. [c.13]

Многие белково-пептидные гормоны образуются из предшественников большего молекулярного веса, и секреция этих гормонов становится возможной только после того, как произойдет отщепление лишнего фрагмента. Так, секреции инсулина предшествует превращение в р-клетках препроинсулина в проинсулин, а затем в инсулин (см. раздел 2.2.1). Существование прогормонов защищает эндокринную железу от местного действия гормона, обеспечивает его внутриклеточный транспорт. По мере превращения препрогормона в гормон, как правило, возрастает гидрофильность молекулы. Посдедовательная модификация белка приводит к тому, что из эндоплазматического ретикулума он переходит в цистерньг аппарата Гольджи, а затем в специальные образования (везикулы) плазматической мембраны. В везикулах завершается синтез молекулы гормона, мембрана везикулы защищает гормон от инактивации, но главный выигрыш, который дает такой способ запасания гормона, — это быстрый выброс в кровь больших количеств регулятора. Биосинтез некоторых белково-пептидных гормонов, их транспорт к периферии секреторной клетки занимает 1—3 ч. Очевидно, что воздействие на биосинтез приведет к изменению уровня этих гормонов в крови лишь через несколько часов. Влияние же на секрецию гормонов, синтезированных впрок и запасенных в специальных гранулах, позволяет повышать концентрацию гормонов в крови в не- сколько раз за секунды или минуты. [c.103]

Для растительной клетки характерно присутствие пластид. Важнейшие пластиды — это хлоропласты. Диаметр хлоропластов составляет 5.. .10 мкм. Они осуществляют трансформацию световой энергии в химическую. Другой важнейший энергетический процесс (синтез АТФ за счет энергии окисления) происходит в митохондриях. Они представляют собой овальные или палочковидные структуры длиной 1...2 мкм. Система канальцев и цистерн (диктиосом), ограниченных однослойной мембрано-й, составляет аппарат Гольджи, основная функция которого — внутриклеточная секреция веществ, необходимых для построения клеточной оболочки и др. В округлых тельцах — лизосомах сконцентрированы гидролитические ферменты. С помощью сферосом идет синтез липидов. [c.4]

Е. Имеющие оболочку вирусы, которые приобретают ее, отпочковываясь от внутриклеточных мембран, вьиодят наружу, двигаясь из ЭР и полости аппарата Гольджи к клеточной поверхности так, как если бы они были белками, предназначенными для секреции, [c.124]

Большинство внутриклеточных структур характери-зуется определенным положением и определенными путями перемещения в клетке. Как ни велико разнообразие внутриклеточных движений, все они могут быть разделены на две категории. Центральный район клеток, содержащий микротрубочки и промежуточные филаменты, содержит также разнообразные клеточные органеллы. Некоторые из этих органелл, такие, как аппарат Гольджи или липидные капельки, занимают фиксированное положение, хотя время от времени оно может специфическим образом изменяться. Эндоплазматиче-ский ретикулум, лизосомы и митохондрии, напротив, довольно подвижны и легко деформируемы. Подвижность эндоплазматического ретикулума ограниченна, тогда как лизосомы и митохондрии могут совершать в клетке разнообразные движения. С помощью специальной высококонтрастной микроскопии в центральном районе клетки выявляются также движущиеся в нем клеточные органеллы небольшого размера [161]. [c.90]

Определенные типы внутриклеточного движения включают в себя перемещение и между центральной и кортикальной областями, и через клеточную мембрану. Существуют две формы такого движения. Движение наружу происходит при экзоцитозе, и, в частности, при секреции. Секреция протекает в несколько стадий она начинается с синтеза белков на грубом эндоплазмати-ческом ретикулуме, затем они переходят с помощью аппарата Гольджи в секреторные гранулы, и, наконец гранулы перемещаются к клеточной поверхности. Вы-> [c.92]

Медиатор синтезируется в аппарате Гольджи пресинаптической клетки и хранится в секреторных пузырьках, из которых при возбуждении экскретируется в синаптическую щель, и затем диффундирует к плазматической мембране постсинаптической клетки - приемнику сигнала. Соединяясь с рецептором плазматической мембраны, медиатор передает информащпо. При этом активированный рецептор претерпевает конформационные изменения, в результате чего происходит изменение проницаемости этой мембраны путем открывания ионных каналов шш включения системы синтеза вторичных внутриклеточных посредников -регуляторов физиологических процессов. И в том, и в другом случае формируется быстрая ответная реакция клетки на раздражение. [c.51]

Разнообразие путей, по которым проходят различные рецепторы из эндосом, подразумевает, что многие из них помимо участков связывания лиганда и окаймленной ямки имеют также сигналы для сортировки. Благодаря этим сигналам рецепторы попадают в подходящие транспортные пузырьки, отщепляющиеся от эндосом и в связи с этим оказываются в нужном месте клеточной мембраны. Природа этих сигналов не выяснена. Поскольку гораздо больше известно о похожем процессе, происходящемв аппарате Гольджи, транс-сеть сортирует различные белки в различные транспортные пузырьки, мы отложим дальнейшее обсуждение внутриклеточной сортировки молекул и вернемся к этому вопросу в гл. 8. [c.419]

Центральную роль в компартментации эукариотической клетки ифают белки. Они катализируют реакции, протекающие в каждой органелле, и избирательно переносят малые молекулы внутрь органеллы и из нее. Белки также служат специфичными для органелл поверхностными маркерами, которые направляют новые партии белков и липидов к соответствующим компартментам. Клетка млекопитающих содержит около 10 миллиардов (10 °) молекул белков примерно 10000 разных типов, синтез почти всех этих белков начинается в цитозоле - общем пространстве, окружающем все органеллы. Каждый вновь синтезированный белок затем специфически доставляется в тот клеточный компартмент, который в нем нуждается. Прослеживая путь белка из одного компартмента в другой, можно разобраться в запутанном лабиринте клеточных мембран. Следовательно, нам надлежит сделать центральной темой этой главы внутриклеточные перемещения белков. Хотя здесь будут описываться и обсуждаться почти все клеточные органеллы, основное внимание будет обращено на эндоплазматический ретикулум (ЭР) и аппарат Гольджи, которые играют решающую роль в фиксации, сортировке и транспорте множества вновь синтезированных белков. [c.5]

Эукариотические клетки содержат внутриклеточные мембраны, замыкающие около половины общего объема клетки в отдельные внутриклеточные компартменты. Основные виды мембранньк органелл во всех эукариотических клетках следующие эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, ядро, митохондрии, лизосомы, эндосомы и пероксисомы растительные клетки содержат также хлоропласты. Каждая органелла имеет в своем составе различные белки, определяющие ее уникальные функции. [c.17]

Что происходит с большим количеством нового мембранного материала, который добавляется к уже имеющейся плазматической мембране, в ходе все новых слияний с пузырьками В некоторых, активно секретирующих клетках растений, число транспортных пузырьков аппарата Гольджи, участвующих в экзоцитозе, таково, что поверхность мембраны должна была бы удваиваться каждые 20 мин. Очевидно, однако, что пл матическая мембрана имеет постоянную площадь поверхности и, следовательно, существует какой-то механизм оборота мембранного материала. В плазматической мембране клеток растений существуют многочисленные окаймленные ямки (рис. 20-44, А). Полагают, что они участвуют в рециклировании мембраны, как это имеет место в клетках животных (см. разд. 6.5.4). Подобный путь жидкофазного эндоцитоза недавно был обнаружен у растительных клеток при анализе поглощения протопластами электроноплотных м керов, таких как ферритин или коллоидное золото. Эти маркеры, введенные в протопласты, быстро попадали в сложную сеть мембранных трубочек, которые были названы частично покрытым (окаймленным) ретикулумом (рис. 20-44, Б и Б). Полагают, что эта органелла функционально эквивалентна эндосомному компартменту клеток животных (см. разд. 6.5.4). Отсюда маркер попадаетв крупные пузырьки и в конечном счете оказывается в вакуоли. Таким образом, основные внутриклеточные пути синтеза метаболитов, их сортировка, упаковка, секреция и эндоцитоз весьма сходны в клетках растений и животных. [c.419]

Не все белки, направляемые к внутриклеточным органеллам, следуют марщрутом, включающим ЭР и аппарат Гольджи. Больщинство белков митохондрий, ядер, хлоропластов растений синтезируются на свободных цитоплазматических рибосомах либо сразу в виде зрелых форм, либо в виде предщест-венников и затем подхватываются соответствующими органеллами. Остальные белки митохондрий и хлоропластов кодируются ДНК, содержащейся в этих органеллах, и синтезируются с помощью аппарата трансляции этих органелл аналогично тому, как это происходит в цитоплазме. [c.170]

Рис. 4.2. Схемы частей нейрона. Нейрон (окрашенный по Гольджи или внутриклеточной инъекцией красителей), показанный в центре, окружен схемами, иллюстрирующими ультраструктуру различных его частей. ЭР —эндоплазматический ретикулум ТГ — тельце Гольджи СН — субстанция Ниссля мт — микротрубочка нф — нейрофиламент рнч — рибонуклеопротеиновые-частицы ша — шипиковый аппарат п —пузырьки, м — митохондрия. (Shep- herd, 1979.)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология