Membranzellorganellen

Zellorganellen

Organellen (Organellen) sind obligatorische Mikrostrukturen für alle Zellen, die bestimmte lebenswichtige Funktionen erfüllen. Es gibt Membran- und Nichtmembran-Organellen. Membranorganellen, die durch das Hyaloplasma von der umgebenden Membran getrennt sind, umfassen das endoplasmatische Retikulum, den inneren netzartigen Apparat (Golgi-Komplex), Lysosomen, Peroxisomen, Mitochondrien.

Membranzellorganellen

Alle Membranorganellen sind aus Elementarmembranen aufgebaut, deren Organisationsprinzip der Struktur von Cytolemmas ähnlich ist. Cytofiziologicheskie Prozesse sind mit der konstanten Adhäsion, Fusion und Trennung von Membranen verbunden, während das Haften und Vereinigen von nur topologisch identischen Monoschichten von Membranen möglich ist. Somit ist die äußere Schicht jeder dem Hyaloplasma zugewandten Membran der Organelle identisch mit der inneren Schicht des Cytolemms, und die der Organelle zugewandte innere Schicht ist der äußeren Schicht des Cytolemms ähnlich.

Das endoplasmatische Retikulum (Reticulum endoplasmaticum) ist eine einzige zusammenhängende Struktur, die aus einem System von Zisternen, Röhren und abgeflachten Säcken besteht. Elektronenmikroskopische Aufnahmen unterscheiden körniges (rauhes, körniges) und nicht-körniges (glattes, agranuläres) endoplasmatisches Retikulum. Die äußere Seite des granularen Netzwerks ist mit Ribosomen bedeckt, das Ungrain ist frei von Ribosomen. Das granuläre endoplasmatische Retikulum synthetisiert (auf Ribosomen) und transportiert Proteine. Ein nicht-natürliches Netzwerk synthetisiert Lipide und Kohlenhydrate und beteiligt sich an deren Stoffwechsel [zum Beispiel Steroidhormone in der Nebennierenrinde und Leydig-Zellen (Hodenzellen) der Hoden; Glykogen - in den Leberzellen]. Eine der wichtigsten Funktionen des endoplasmatischen Retikulums ist die Synthese von Membranproteinen und Lipiden für alle zellulären Organellen.

Der innere netzartige Apparat, oder der Apparat des reticularis internus, ist eine Ansammlung von Saccules, Bläschen, Zisternen, Tubuli, Platten, die durch eine biologische Membran begrenzt werden. Elemente des Golgi-Komplexes sind durch enge Kanäle miteinander verbunden. In den Strukturen des Golgi-Komplexes treten die Synthese und Akkumulation von Polysacchariden, Protein-Kohlenhydrat-Komplexen, die von Zellen abgeleitet sind, auf. So entstehen sekretorische Granula. Der Golgi-Komplex ist in allen menschlichen Zellen vorhanden, mit Ausnahme von Erythrozyten und Hornhautschuppen der Epidermis. In den meisten Zellen befindet sich der Golgi-Komplex um oder in der Nähe des Zellkerns, in exokrinen Zellen - oberhalb des Zellkerns, im apikalen Teil der Zelle. Die innere konvexe Oberfläche der Golgi-Komplex-Strukturen ist dem endoplasmatischen Retikulum zugewandt, und die äußere, konkave Oberfläche des Golgi-Komplexes ist dem Zytoplasma zugewandt.

Die Membranen des Golgi-Komplexes werden von einem granulären endoplasmatischen Retikulum gebildet und durch Transportvesikel transportiert. Von der Außenseite des Golgi-Komplexes knospen ständig sekretorische Bläschen, und die Membranen seiner Zisternen werden ständig aktualisiert. Sekretorische Vesikel liefern ein Membranmaterial für die Zellmembran und Glykokalyx. Somit wird die Plasmamembran erneuert.

Lysosomen (lysosomae) sind Vesikel mit einem Durchmesser von 0,2-0,5 um, enthaltend etwa 50 Arten von hydrolytischen Enzymen (Proteasen, Lipasen, Phospholipasen, Nucleasen, Glykosidasen, Phosphatasen). Lysosomale Enzyme werden an den Ribosomen des granulären endoplasmatischen Retikulums synthetisiert, von wo sie durch Transportvesikel zum Golgi-Komplex transportiert werden. Aus den Vesikeln des Golgi-Komplexes werden primäre Lysosomen geknospt. Das saure Medium wird in Lysosomen gehalten, sein pH-Bereich liegt im Bereich von 3,5 bis 5,0. Lysosomenmembranen sind resistent gegen die in ihnen enthaltenen Enzyme und schützen das Zytoplasma vor deren Wirkung. Verletzung der Durchlässigkeit der lysosomalen Membran führt zur Aktivierung von Enzymen und schweren Schäden an der Zelle bis zu ihrem Tod.

In sekundären (reifen) Lysosomen (Phagolysosomen) werden Biopolymere zu Monomeren verdaut. Letztere werden durch die lysosomale Membran in das Hyaloplasma der Zelle transportiert. Unverdaute Substanzen verbleiben im Lysosom, wodurch das Lysosom in einen sogenannten Restkörper hoher Elektronendichte umgewandelt wird.

Peroxysomen (Peroxysomae) sind Vesikel mit einem Durchmesser von 0,3 bis 1,5 Mikrometer. Sie enthalten oxidative Enzyme, die Wasserstoffperoxid zerstören. Peroxisomen beteiligen sich an der Spaltung von Aminosäuren, dem Austausch von Lipiden, einschließlich Cholesterin, Purine, bei der Neutralisierung vieler toxischer Substanzen. Es wird angenommen, daß Peroxisommembranen durch Knospung aus einem ungrain endoplasmatischen Retikulum gebildet werden, und die Enzyme werden durch Polyribosomen synthetisiert.

Mitochondrien (mitochondrii), die „Zellkraftwerke“ sind, ist in der Zellatmung und Energieumwandlung in einer Form für die Verwendung durch die Zelle beteiligt. Ihre Hauptfunktion - Oxidation von organischen Substanzen und die Synthese von Adenosintriphosphat (ATP). Mitochondrien hat die Form von runden, langgestreckten oder stabförmige Strukturen 0,5-1,0 Mikrometer in der Länge und Breite von 0,2-1,0 Mikron. Die Anzahl, Größe und Anordnung der Mitochondrien auf die Funktion der Zelle abhängen, seine Energie benötigt. Viele große Mitochondrien in Kardiomyozyten, Muskelfasern des Zwerchfells. Sie sind in Gruppen zwischen Myofibrillen und Glykogengranula angeordnet Elementen umgeben nezernistoy endoplasmatischen Retikulum. Mitochondrien sind Organellen mit Doppelmembranen (jede Dicke beträgt etwa 7 nm). Zwischen der äußeren und inneren Mitochondrienmembranen angeordnet Intermembranraum Breite von 10-20 nm. Die innere Membran bildet zahlreiche Falten oder Cristae. Crista orientiert quer zur Längsachse der Mitochondrien und erreichen nicht die gegenüberliegende Seite der Membran der Mitochondrien typischerweise. Dank der Kristalle nimmt die Fläche der inneren Membran stark zu. Somit ist eine Oberfläche der Cristae Mitochondrien Hepatozyten etwa 16 Mikrometer. Innerhalb Mitochondrien zwischen Cristae, ist feinkörnig Matrix, wobei das Granulat etwa 15 nm im Durchmesser (mitochondrialen Ribosomen) und dünne Garn bildenden Moleküle von Desoxyribonukleinsäure (DNA) gesehen.

Der Synthese von ATP in Mitochondrien gehen die Anfangsstadien voraus, die im Hyaloplasma auftreten. In ihm (in Abwesenheit von Sauerstoff) werden die Zucker zu Pyruvat (Brenztraubensäure) oxidiert. Gleichzeitig wird eine kleine Menge ATP synthetisiert. Die Hauptsynthese von ATP findet auf den Cristae-Membranen in Mitochondrien statt, an denen Sauerstoff beteiligt ist (aerobe Oxidation), und Enzyme, die in der Matrix vorhanden sind. Mit dieser Oxidation wird Energie für die Funktionen der Zelle erzeugt, und Kohlendioxid (CO ₂ ) und Wasser (H ₂ O) werden ebenfalls freigesetzt. In Mitochondrien werden Moleküle von Information, Transport und ribosomalen Nukleinsäuren (RNA) auf den DNA-eigenen Molekülen synthetisiert.

In der Matrix der Mitochondrien befinden sich auch Ribosomen mit einer Größe von bis zu 15 nm. Mitochondriale Nukleinsäuren und Ribosomen unterscheiden sich jedoch von ähnlichen Strukturen dieser Zelle. Somit haben Mitochondrien ihr eigenes System, das für die Synthese von Proteinen und für die Selbstreproduktion notwendig ist. Die Zunahme der Anzahl der Mitochondrien in einer Zelle geschieht durch Teilung in kleinere Teile, die wachsen, sich vergrößern und wieder teilen können.

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