Gdyby ktoś zapytał cię: „Jaka jest główna praca prawie wszystkich żywych komórek?” i zażądał odpowiedzi w ciągu pięciu sekund, co byś powiedział? „Przenieś geny do następnego pokolenia” to rozsądna odpowiedź, ale tak naprawdę jest to bardziej atrybut komórek niż funkcja, którą pełnią. „Podziel się na dwie równe komórki” jest również odpowiedzią, którą można obronić, ale jest to coś, co komórki z definicji robią na samym końcu swojego życia, a nie w jego trakcie.
podstawowy zadaniem komórek jest tak naprawdę tworzenie rzeczy, głównie białek. Wykorzystując instrukcje z tego samego DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego), które zawiera kod genetyczny całego organizmu, struktury zwane rybosomami wytwarzają poszczególne białka. Niektóre białka wbudowują się w komórki, tkanki i narządy. Inne mają stać się enzymami.
W organizmach eukariotycznych (roślinach, grzybach i zwierzętach) wiele z tych rybosomów jest przyczepionych do przypominającej autostradę, ciężkiej błonie, zwanej retikulum endoplazmatyczne
. Występuje w dwóch rodzajach: „gładkie” i „szorstkie”. Komórki wątroby, jajników i jąder mają wysoką gęstość gładka retikulum endoplazmatyczne(gładkie ER, lub po prostu SER), podczas gdy narządy, które wydzielają dużo białka, takie jak trzustka, mają komórki bogate w szorstką siateczkę endoplazmatyczną (z grubsza ER, lub po prostu RER).Objaśnienie komórki
Przed zbadaniem, co robi każdy konkretny składnik komórki, warto przyjrzeć się, czym są komórki jako całość i czym różnią się między typami organizmów.
Komórki nazywane są budulcem życia ponieważ są to najmniejsze indywidualne rzeczy, które zawierają główne właściwości związane z ogólnie rzecz biorąc żywymi istotami. Nawet najprostsze komórki mają cztery cechy fizyczne: błonę komórkową, która chroni i utrzymuje komórkę razem; cytoplazma by nadrobić większość jego masy i zaoferować matrycę, w której mogą zachodzić reakcje, rybosomy robić białka; i materiał genetyczny w postaci DNA.
Podczas gdy organizmy w domenie Prokariota często mają komórki, które zawierają zasadniczo tylko te składniki, a także składają się tylko z jednej komórki, organizmów w innej domenie, Eukariota, mają bardziej złożone i zróżnicowane komórki. Wiadomo, że komórki eukariotyczne mają różne organelle, takie jak mitochondria, chloroplasty, ciała Golgiego i retikulum endoplazmatyczne; izolują również swoje DNA wewnątrz jądra, które również ma błonę i samo może być uważane za organellę.
Organelle eukariotyczne w szczegółach
Prokariota istnieją od około 3,5 miliarda lat, co oznacza, że powstały „zaledwie” około miliarda lat po pełnym uformowaniu się Ziemi. Uważa się, że eukarionty pojawiły się w ciągu następnego miliarda lat, a dowody sugerują, że dostały swoje zacząć dzięki przeważnie przypadkowemu spotkaniu dużej bakterii beztlenowej z dużo mniejszą bakterią tlenową.
- W tej teorii endosymbiontów duże bakterie „zjadły” mniejszą i obie przeżyły. W rezultacie powstała duża bakteria tlenowa z bakteriami zamienionymi w organelle zwane mitochondria obecnie odpowiada za zaspokojenie większości potrzeb energetycznych tych komórek.
Jądro zawiera DNA podzielone na wiele chromosomów, których całkowita liczba różni się w zależności od gatunku (ludzie mają 46). Podczas procesu mitozy błona jądrowa rozpuściła się, chromosomy, które już zostały zduplikowane parami są rozrywane, a jądro i komórka dzielą się na struktury potomne po jednej inny.
Korpusy Golgiego to konstrukcje przypominające małe, zamknięte membraną stosy naleśników. Uczestniczą w przetwarzaniu białek i innych nowo syntetyzowanych cząsteczek i mogą przenosić takie substancje między retikulum endoplazmatycznym a innymi organellami, jak maleńkie taksówki.
Podstawowe cechy retikulum endoplazmatycznego
Około połowa całkowitej powierzchni błony typowej komórki zwierzęcej (w tym zewnętrznej błony komórkowej) składa się z organelli znanych jako retikulum endoplazmatyczne. Składa się z wielu warstw tej samej podwójnej błony komórkowej, czyli dwuwarstwy fosfolipidowej, która stanowi granice wszystkich organelli i komórki jako całości.
Chociaż, jak zauważono, retikulum endoplazmatyczne dzieli się na gładkie ER i szorstkie ER, to rozróżnienie w rzeczywistości odnosi się do różnych przedziałów wewnątrz przedziałów tego samego organelli. Tak więc standardowa definicja ER zgrubna i gładka definicja ER są nieco mylące. Sugerują, że każdy z nich jest całkowicie oddzielony od drugiego, mówiąc mikroanatomicznie, podczas gdy w rzeczywistości są one częścią tej samej większej błoniastej sieci.
Oba typy retikulum endoplazmatycznego służą do przetwarzania i przemieszczania produktów anabolizmu, w jednym przypadku białek, w drugim lipidów (i niektórych hormonów steroidowych). Czasami fragmenty retikulum endoplazmatycznego można śledzić od błony jądrowej wewnątrz komórki do błony komórkowej na odległej granicy komórki.
Płynna funkcja i wygląd ER
Pod mikroskopem oglądasz komórkę z rozległą gładką retikulum endoplazmatyczną. Co byś zobaczył i jak byś to opisał?
Smooth ER bierze swoją nazwę, podobnie jak wiele rzeczy w anatomii i mikroanatomii, nie od tego, jak naprawdę by się czuła lub smakowała, ale z wyglądu. Ponieważ gładki ER nie ma dużej gęstości rybosomów (które wydają się ciemne w mikroskopie) osadzonych w jego błonach, wygląda jak to, czym jest: maleńka sieć połączonych ze sobą rurek. ER wszystkich typów jest w swoim sercu rodzajem pustego systemu metra przez „lepką” cytoplazmę, umożliwiając szybszy ruch w całej komórce.
Funkcje: Smooth ER pełni szereg ważnych funkcji. Syntetyzuje węglowodany, lipidy i hormony steroidowe (w tym testosteron w jądrach). Pomaga w detoksykacji spożytych chemikaliów, od leków na receptę po trucizny domowe. Służy jako magazyn jonów wapnia w komórkach mięśniowych, gdzie zwany jest wyspecjalizowanym typem gładkiego ER retikulum sarkoplazmatyczne gromadzi jony wapnia potrzebne do zainicjowania skurczów komórek mięśniowych.
Szorstka funkcja i wygląd ER
Rough ER zawdzięcza swoją nazwę charakterystycznemu wyglądowi, który przypomina zawiłą wstążkę „nabijaną” ciemnymi kropkami, w niektórych miejscach bardzo blisko siebie, a w innych dalej. „Kropki” to rybosomy lub „fabryki białka” wszystkich żywych istot. Same rybosomy składają się z białek oraz specjalnego rodzaju kwasu nukleinowego.
Spłaszczone „worki”, które tworzą szorstki ER, są przyczepione do błony jądrowej, więc gęstość tego typu ER w komórce jest najwyższa bliżej środka, gdzie zwykle znajduje się jądro. Jak we wszystkich organellach, błona otaczająca wiele fałd szorstkiego ER jest podwójną błoną plazmatyczną; rybosomy są przymocowane do zewnętrznej części tej błony, to znaczy strony skierowanej do cytoplazmy komórki.
Funkcje: Wraz z samymi rybosomami, szorstki ER uczestniczy w przenoszeniu aminokwasów i polipeptydów do miejsca translacji lub syntezy białek na rybosomie. Po całkowitym zsyntetyzowaniu białka i uwolnieniu go przez rybosom do szorstkiego ER, może się zdarzyć wiele rzeczy. Białko może być „oznakowane” chemiczną „etykietą” na wewnętrznej błonie ER, zanim jeszcze dostanie się do lumenlub przestrzeń wewnątrz. Zamiast tego może być przetwarzany w samym świetle.
Części szorstkiego ER składają się z tak zwanych jednostki fałdujące białka, które działają dokładnie tak, jak sugeruje ich nazwa. Kiedy białka powstają po raz pierwszy, istnieją jako nić, łańcuch aminokwasów. Ale ostateczny kształt białka obejmuje wiele zginania i fałdowania, a często także wiązania między aminokwasami w różnych częściach teraz skręconego łańcucha.