Эндоплазма - Endoplasm

Показана микрофотография амебы; более темное розовое ядро ​​находится в центре эукариотической клетки, а большая часть остального тела клетки принадлежит эндоплазме. Хотя это и не видно, эктоплазма находится непосредственно внутри плазматической мембраны.

Эндоплазма обычно относится к внутренней (часто гранулированной) плотной части цитоплазмы клетки . Это противоположно эктоплазме, которая представляет собой внешний (негранулированный) слой цитоплазмы , которая обычно водянистая и непосредственно прилегает к плазматической мембране. Эти два термина в основном используются для описания цитоплазмы амебы , простейших, эукариотических клеток. Ядро отделено от эндоплазмы ядерной оболочкой. Различный состав / вязкость эндоплазмы и эктоплазмы способствуют передвижению амебы за счет образования псевдоножки. Однако у других типов клеток цитоплазма разделена на эндо- и эктоплазму. Эндоплазма вместе с гранулами содержит воду, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, углеводы, неорганические ионы, липиды, ферменты и другие молекулярные соединения. Это место большинства клеточных процессов, поскольку в нем находятся органеллы, составляющие эндомембранную систему , а также те, которые стоят отдельно. Эндоплазма необходима для большинства метаболических процессов, включая деление клеток .

Эндоплазма, как и цитоплазма, далека от статичности. Он находится в постоянном состоянии потока посредством внутриклеточного транспорта , поскольку везикулы перемещаются между органеллами и к / от плазматической мембраны. Материалы регулярно разлагаются и синтезируются в эндоплазме в зависимости от потребностей клетки и / или организма. Некоторые компоненты цитоскелета проходят через эндоплазму, хотя большинство из них сосредоточено в эктоплазме - к краям клеток, ближе к плазматической мембране. Гранулы эндоплазмы взвешены в цитозоле.

Гранулы

Это перикарион нервной клетки, показанный здесь из-за очевидных цитоплазматических гранул. Гранулы, которые кажутся почти черными из-за высокой электронной плотности, занимают большую часть эндоплазмы. Они взвешены в цитозоле - жидком компоненте цитоплазмы.

Термин « гранула» относится к небольшой частице внутри эндоплазмы, как правило, к секреторным пузырькам . Гранулы являются определяющей характеристикой эндоплазмы, поскольку они обычно не присутствуют в эктоплазме. Эти ответвления эндомембранной системы заключены в фосфолипидный бислой и могут сливаться с другими органеллами, а также с плазматической мембраной. Их мембрана является только полупроницаемой и позволяет им содержать вещества, которые могли бы быть вредными для клетки, если бы им было позволено свободно течь внутри цитозоля. Эти гранулы дают клетке большую степень регуляции и контроля над широким спектром метаболических процессов, происходящих в эндоплазме. Есть много разных типов, которые характеризуются веществом, содержащимся в пузырьках. Эти гранулы / везикулы могут содержать ферменты, нейротрансмиттеры, гормоны и отходы. Обычно содержимое предназначено для другой клетки / ткани. Эти везикулы действуют как форма хранения и высвобождают свое содержимое, когда это необходимо, часто по сигнальному пути. Получив сигнал о движении, везикулы могут перемещаться по различным частям цитоскелета через моторные белки, чтобы достичь своего конечного пункта назначения.

Цитозольный компонент эндоплазмы

Цитозоле составляет полужидкую часть эндоплазмы, в которых материалы приостановлено. Это концентрированный водный гель с молекулами, настолько скученными и упакованными в водной основе, что его поведение более гелеобразное, чем жидкое. Он основан на воде, но содержит как маленькие, так и большие молекулы, что придает ему плотность. Он выполняет несколько функций, включая физическую поддержку клетки, предотвращение коллапса, а также разложение питательных веществ, перенос малых молекул и удержание рибосом, ответственных за синтез белка.

Цитозоль содержит преимущественно воду, но также имеет сложную смесь больших гидрофильных молекул, более мелких молекул и белков, а также растворенных ионов. Содержимое цитозоля меняется в зависимости от потребностей клетки. Не путать с цитоплазмой, цитозоль - это всего лишь гелевый матрикс клетки, который не включает многие макромолекулы, необходимые для клеточной функции.

Передвижение амебы через эндоплазматические изменения

Хотя передвижению амебы помогают придатки, такие как жгутики и реснички, основным источником движения в этих клетках является псевдоподиальное передвижение. В этом процессе используется различная консистенция эндоплазмы и эктоплазмы для создания псевдопода. Псевдопод или «ложная лапа» - это термин, обозначающий расширение плазматической мембраны клетки до придатка, который тянет клетку вперед. Процесс, стоящий за этим, включает гель эктоплазмы и золь , более жидкую часть эндоплазмы. Для создания псевдопода гель эктоплазмы начинает превращаться в золь, который вместе с эндоплазмой выталкивает часть плазматической мембраны в придаток. Как только псевдоножка расширяется, золь внутри начинает периферически превращаться обратно в гель, превращаясь обратно в эктоплазму, когда отстающее тело клетки течет вверх в псевдопод, перемещая клетку вперед. Хотя исследования показали, что аспекты цитоскелета (в частности, микрофиламентов ) помогают формированию псевдоподобных ножек, точный механизм неизвестен. Исследования амебы с оболочкой Difflugia показали, что микрофиламенты лежат как параллельно, так и перпендикулярно оси сокращения плазматической мембраны, чтобы способствовать расширению плазматической мембраны в придаток.

Процессы внутри эндоплазмы

На этом изображении показаны 3 основных процесса клеточного дыхания - путь, по которому клетка получает энергию в виде АТФ. Эти процессы включают гликолиз, цикл лимонной кислоты и цепь переноса электронов.

Клеточное дыхание

В митохондрии имеют жизненно важное значение для эффективности эукариот. Эти органеллы расщепляют простые сахара, такие как глюкоза, с образованием множества молекул АТФ ( аденозинтрифосфата ). АТФ обеспечивает энергию для синтеза белка, на который уходит около 75% энергии клетки, а также для других клеточных процессов, таких как сигнальные пути. Присутствующие в эндоплазме клетки количество митохондрий варьируется в зависимости от метаболических потребностей клетки . Клеткам, которые должны производить большое количество белков или расщеплять большое количество материала, требуется большое количество митохондрий. Глюкоза расщепляется посредством трех последовательных процессов: гликолиза , цикла лимонной кислоты и цепи переноса электронов .

Синтез белка

Синтез белка начинается на рибосомах , как свободных, так и связанных с грубым эндоплазматическим ретикулумом . Каждая рибосома состоит из 2 субъединиц и отвечает за трансляцию генетических кодов мРНК в белки путем создания цепочек аминокислот, называемых пептидами . Белки обычно не готовы к своей конечной цели после выхода из рибосомы. Рибосомы, прикрепленные к эндоплазматическому ретикулуму, высвобождают свои белковые цепи в просвет эндоплазматического ретикулума, который является началом эндомембранной системы. Внутри ER белки сворачиваются и модифицируются путем добавления молекул, таких как углеводы, затем отправляются в аппарат Гольджи , где они далее модифицируются и упаковываются для отправки в конечный пункт назначения. Везикулы отвечают за транспорт между компонентами эндомембранной системы и плазматической мембраной.

Другая метаболическая активность

В дополнение к этим двум основным процессам в эндоплазме происходит множество других активностей. Лизосомы разлагают отходы и токсины с помощью содержащихся в них ферментов. Гладкая эндоплазматическая сеть вырабатывает гормоны и липиды, разлагает токсины и контролирует клеточные уровни кальция. Хотя большая часть контроля клеточного деления присутствует в ядре, центросомы, присутствующие в эндоплазме, способствуют образованию веретена. Эндоплазма - это место многих действий, необходимых клетке для поддержания гомеостаза .

использованная литература