3.1.4. Схема строения клетки

1. Многие из вышеперечисленных структур показаны на данной схеме.

а) Компоненты вакуолярной системы цитоплазмы

эндоплазматическая сеть (1), комплекс Гольджи (2), лизосомы (3).

б) Другие компоненты цитоплазмы:

   митохондрии (4), рибосомы (5), центриоль (6).

в) Ядро (7) и в нём -

ядерная оболочка (8) и ядрышко (9).

Полный размер

2. Кроме того, мы здесь видим структуры, участвующие в экзо- и эндоцитозе, -

пиноцитозные пузырьки (10), фагосомные вакуоли (11), секреторные вакуоли (12).

Общий вид

Как видно на микрофотографии, ЭПС (1), действительно, представляет собой совокупность плоских мешков (цистерн), вакуолей и трубочек, заполняющих значительную часть цитоплазмы.

Электронная микрофотография - гранулярная эндоплазмати- ческая сеть.

Полный размер

Единство ЭПС

а) На самом деле практически все эти структуры (за исключением отдельных пузырьков) – части единого непрерывного компартмента (отсека), отграниченного мембраной от гиалоплазмы.

б) И отдельными (не сообщающимися друг с другом) они кажутся только на срезе.

Ключе- вая особен- ность

а) Особенность гранулярной ЭПС состоит в том, что со стороны гиалоплазмы мембранная сеть покрыта мелкими гранулами - рибосомами.

б) В связи с этим, иногда используют другой термин - шероховатый ретикулум.

Спектр синтези- руемых белков

На рибосомах гранулярной ЭПС происходит синтез белков, причём таких, которые затем

либо выводятся из клетки (экспортныебелки), либо входят в состав определённых мембранных структур (собственномембран, лизосом, пероксисом).

Меха- низм связыва- ния рибосом с ЭПС

а) Пептидные цепи указанных белков (точнее, их предшественников) начинаются с т.н. сигнальной последовательности (СП).

б) Эта СП, как только образуется в ходе трансляции,

связывается с мембраной ЭПС (в месте нахождения специальных докинг-белков) и

проникает своим начальным концом в полость ЭПС, формируя трансмембранный канал.

в) Все остальные части синтезируемой пептидной цепи, следуя за СП по каналу, тоже оказываются в полости ЭПС.

Оконча- ние синтеза пептид- ной цепи

а) По окончании синтеза пептидной цепи она теряет связь с образовавшей её рибосомой, благодаря чему

рибосома перестаёт быть мембраносвязанной, а трансмембранный канал исчезает.

б) Сам же белок (пептидная цепь) остаётся по другую сторону мембраны ЭПС – в просвете ЭПС.

в) От белка отщепляется СП.

Фолдинг белка

Здесь же (в просвете ЭПС) происходит фолдинг белка –

сворачивание его пептидной цепи в правильную трёхмерную структуру.

(Подробней о фолдинге будет сказано в п. 3.3.1.2.)

Начало модифи- кации белка

а) В просвете ЭПС также начинается модификация белка. Чаще всего это проявляется в том, что к пептидной цепи белка (будущего гликопротеина)

присоединяются небольшие разветвлённые  олигосахаридные цепочки.

б) Эти цепочки образуются в гиалоплазме и переносятся в просвет ЭПС с помощью специального вещества – долихолфосфата.

Перечень функций

В  итоге,    можно  перечислить  следующие   функции  гранулярной  ЭПС:

синтез на  рибосомах пептидных цепей экспортных,  мембранных, лизосомных и отчасти пероксисомных белков,

фолдинг белков,

изоляция этих белков от гиалоплазмы внутри мембранных полостей и концентрирование их здесь,

начальная химическая модификация  этих   белков, а также

их транспорт (внутри ЭПС и с помощью отдельных пузырьков).

Вывод

а) Таким образом, наличие в клетке хорошо развитой гранулярной ЭПС свидетельствует о высокой интенсивности белкового синтеза - особенно в отношении секреторных (экспортных) белков.

б) В частности, это имеет место

в клетках, синтезирующих гормоны белковой природы.