Kui keegi küsiks teilt: "Mis on peaaegu kõigi elusrakkude peamine töö?" ja nõudis vastust viie sekundi jooksul, mida te ütleksite? "Geenide edasiandmine järgmisele põlvkonnale" on mõistlik vastus, kuid see on tegelikult pigem rakkude atribuut kui funktsioon, mida nad täidavad. Ka "jagunemine kaheks võrdseks lahtriks" on kaitstav vastus, kuid seda teevad rakud definitsiooni järgi oma elu kõige lõpus, mitte nende ajal.
The esmane rakkude ülesanne on tegelikult valmistada asju, peamiselt valke. Kasutades juhiseid samalt DNA-lt (deoksüribonukleiinhape), mis kannab kogu organismi geneetilist koodi, toodavad ribosoomideks nimetatud struktuurid üksikuid valke. Mõned valgud lülituvad rakkudesse, kudedesse ja elunditesse. Teised on määratud muutuma ensüümideks.
Eukarüootides (taimed, seened ja loomad) on paljud neist ribosoomidest kinnitatud "kiirteetaolise" membraaniraskele tunnusele, mida nimetatakse endoplasmaatiline retikulum. Seda on kahte tüüpi: "sile" ja "kare". Maksarakud, munasarjad ja munandid on suure tihedusega
Rakk, selgitatud
Enne uurimist, mida raku konkreetne komponent teeb, tasub üle vaadata, mis on rakud tervikuna ja kuidas need erinevad organismitüüpide lõikes.
Rakke nimetatakse elu ehitusmaterjalideks sest need on kõige väiksemad üksikud asjad, mis hõlmavad elusolenditega seotud peamisi omadusi üldiselt. Isegi kõige lihtsamatel rakkudel on neli füüsilist omadust: rakumembraan raku kaitsmiseks ja koos hoidmiseks; tsütoplasma moodustada suurema osa oma massist ja pakkuda maatriksit, kus reaktsioonid võivad tekkida, ribosoomid valkude valmistamiseks; ja geneetiline materjal DNA kujul.
Kuigi domeenis olevad organismid Prokaryota sageli on rakke, mis sisaldavad sisuliselt ainult neid komponente ja koosnevad ka ainult ühest rakust, teises domeenis olevatest organismidest, Eukaryota, on rakud keerukamad ja mitmekesisemad. Eukarüootsetel rakkudel on teadaolevalt mitmesugused organellid nagu mitokondrid, kloroplastid, Golgi kehad ja endoplasmaatiline retikulum; nad eraldavad oma DNA ka tuumas, millel on ka membraan ja mida võib ise pidada organelliks.
Eukarüootsed organellid üksikasjalikult
Prokarüootid on olnud umbes 3,5 miljardit aastat, mis tähendab, et nad tekkisid "alles" umbes miljard aastat pärast Maa enda täielikku moodustumist. Eukarüootid on arvatavasti järgnenud järgmise miljardi aasta jooksul ja tõendid näitavad, et nad said oma algab tänu suurte anaeroobsete bakterite ja palju väiksemate aeroobsete bakterite enamasti juhuslikule kohtumisele.
- Selles endosümbionti teoorias "sõid" suured bakterid väiksemat, mõlemad jäid ellu. Tulemuseks oli suur aeroobne bakter, mille bakterid muutusid organellideks mitokondrid vastutab enamiku nende rakkude energiavajaduse eest.
Tuum sisaldab mitmeks kromosoomiks eraldatud DNA-d, mille koguarv on liigiti erinev (inimestel on 46). Mitoosi protsessis tuumamembraan lahustus, kromosoomid, mis on juba olnud paarikaupa dubleeritud tõmmatakse lahku ning tuum ja rakud jagunevad üksteise järel tütarstruktuurideks teine.
Golgi kehad on struktuurid, mis sarnanevad väikeste membraaniga suletud pannkookide virnadega. Nad osalevad valkude ja teiste äsjasünteesitud molekulide töötlemisel ning võivad selliseid aineid endoplasmaatilise retikulumi ja teiste organellide vahel vedada, nagu pisikesed taksokabiinid.
Endoplasma võrkkesta põhijooned
Ligikaudu pool tüüpilise loomaraku membraanipinnast (kaasa arvatud välimine rakumembraan) koosneb organellist, mida nimetatakse endoplasmaatiliseks retikulumiks. See koosneb paljudest sama topelt-plasmamembraani ehk fosfolipiidse kahekihilise kihi kihtidest, mis moodustavad kõigi organellide ja kogu raku piirid.
Kuigi, nagu märgitud, on endoplasmaatiline retikulum jaotatud siledaks ER-ks ja töötlemata ER-ks, viitab see erinevus tegelikult sama organelli erinevatele osakondadele. Seega on standardne töötlemata ER-määratlus ja sujuv ER-määratlus veidi eksitavad. Nad pakuvad, et kumbki on mikroanatoomiliselt öeldes teineteisest täiesti eraldatud, kuigi tegelikult on nad osa samast suuremast membraanivõrgust.
Mõlemat tüüpi endoplasmaatiline retikulum toimib anabolismi saaduste, ühel juhul valkude ja teisel juhul lipiidide (ja mõnede steroidhormoonide) töötlemisel ja teisaldamisel. Mõnikord saab endoplasmaatilise retikulumi osi jälgida raku siseküljel olevast tuumamembraanist raku kaugele piirile jääva rakumembraanini.
Sujuv ER-i funktsioon ja välimus
Mikroskoobi all saate vaadata rakku, kus on ulatuslik sile endoplasmaatiline retikulum. Mida näeksite ja kuidas kirjeldaksite?
Smooth ER saab oma nime, nagu ka paljud asjad anatoomias ja mikroanatoomias, mitte selle järgi, kuidas see end tegelikult tunneks või maitseks, vaid välimuse järgi. Kuna siledal ER-il ei ole ribosoomide tihedust (mis mikroskoopias tunduvad tumedad), ei ole selle membraanidesse sisse pandud, tundub see välja nagu see oleks: väike ühendatud torude võrk. Igat tüüpi ER on oma südames omamoodi õõnes metroosüsteem läbi "gooey" tsütoplasma, mis võimaldab asjadel kogu rakus kiiremini liikuda.
Funktsioonid: Smooth ER-l on mitmeid olulisi funktsioone. See sünteesib süsivesikuid, lipiide ja steroidhormoone (sealhulgas munandis sisalduvat testosterooni). See aitab kaasa sissevõetud kemikaalide detoksifitseerimisele, alates retseptiravimitest kuni majapidamismürkideni. See toimib kaltsiumioonide hoidlana lihasrakkudes, kus nimetatakse spetsiaalset tüüpi siledat ER-i sarkoplasma retikulum salvestab kaltsiumi ioone, mis on vajalikud lihasrakkude kontraktsioonide algatamiseks.
Kare ER funktsioon ja välimus
Rough ER on oma nime saanud iseloomuliku väljanägemise järgi, mis sarnaneb tumedate täppidega "naastudega" keerdpaelaga, mis on mõnes kohas väga tihedalt ja teistest kaugemal. "Täpid" on ribosoomid ehk kõigi elusolendite "valguvabrikud". Ribosoomid ise on valmistatud valkudest ja spetsiaalsest nukleiinhappest.
Karedat ER moodustavad lamestatud "kotid" on kinnitatud tuumamembraanile, seega on seda tüüpi ER tihedus rakus kõige suurem keskele lähemal, kus tuum kipub olema. Nagu kõigis organellides, on kare ER paljusid voldeid ümbritsev membraan kahekordne plasmamembraan; ribosoomid on kinnitatud selle membraani välimisse ossa, see tähendab raku tsütoplasma poole.
Funktsioonid: Koos ribosoomide endiga osaleb töötlemata ER aminohapete ja polüpeptiidide viimisel ribosoomi translatsiooni või valgusünteesi kohta. Pärast seda, kui ribosoom on valgu täielikult sünteesinud ja vabastanud töötlemata ER-iks, võib juhtuda mitmeid asju. Valgu võib ER-i sisemembraanil "märgistada" keemilise "märgisega" enne, kui see isegi selle sisse siseneb luumenvõi ruumi, sees. Selle asemel võib seda töödelda valendikus endas.
Jämeda ER-i osad koosnevad nn valgu voltimisüksused, mis teevad täpselt nii, nagu nende nimigi ütleb. Valkude esmakordsel valmistamisel eksisteerivad need ahelana, aminohapete ahelana. Kuid valgu ülim kuju hõlmab palju painutamist ja voltimist ning seob aminohapete vahel tihti keerdunud ahela erinevates osades.
