Հիմնական նյութ
Դասընթաց․ (10-րդ դասարան. կենսաբանություն) > Բաժին 4
Դաս 4: Ճամփորդություն էուկարիոտ բջջումՆերբջջային թաղանթային համակարգը
Էնդոպլազմային ցանց (ԷՑ), Գոլջիի համալիր, լիզոսոմներ և վակուոլներ։ Բշտիկների փոխանակում բաժանմունքների միջև։
Ներածություն
Պատկերացրու, որ դու ենթաստամոքսային գեղձի բջիջ ես։ Քո աշխատանքը մարսողական ֆերմենտների սինթեզն է, որոնք ճամփորդում են դեպի բարակ աղիքով և օգնում են ճեղքելու ուտելիքից ստացված սննդանյութերը։ Այս գործը կատարելու համար դու պետք է ինչ-որ ձևով այդ ֆերմենտները իրենց սինթեզի վայրից՝ բջջի ներսից, հասցնես գործողության վայրը՝ բջջից դուրս։
Ինչպե՞ս ես պատրաստվում դա անելու։ Երբ անցնում է խուճապը, երբ մտածում ես փոստային ծառայությունից օգտնվելու մասին, հանգստանում ես՝ հիշելով, որ ունես ներբջջային թաղանթային համակարգ։
Ի՞նչ է ներբջջային թաղանթային համակարգը
Ներբջջային թաղանթային համակարգը (endomembrane՝ endo- = «ներս, ներքին») կորիզավոր բջջում թաղանթների և օրգանոիդների խումբ է, որոնք աշխատում են միասին, որպեսզի ձևափոխեն, փաթեթավորեն և փոխադրեն լիպիդներն ու սպիտակուցները։ Այն պարունակում է մի շարք օրգանոիդներ, ինչպիսիք են կորիզաթաղանթը, լիզոսոմները, որոնց դու հավանաբար արդեն ծանոթ ես, էնդոպլազմային ցանցն ու Գոլջիի համալիրը, որոնց մասին մենք շուտով կխոսենք։
Պլազմային թաղանթը նույնպես ներբջջային թաղանթային համակարգի մի մասն է, չնայած որ այն բջջի ներսում չէ։ Շուտով կտեսնես, որ պլազմային թաղանթը կապ ունի ներբջջային թաղանթային համակարգի այլ օրգանոիդների հետ, և դրա միջոցով են արտադրված սպիտակուցները (ինչպես ներածության մեջ նկարագրված ենթաստամոքսային գեղձի ֆերմենտները) արտահանվում։ Կարևոր նշում՝ ներբջջային թաղանթային համակարգի մեջ միտոքոնդրիումները, քլորոպլաստները կամ պերօքսիսոմները չեն մտնում։
Այժմ ավելի մանրամասն ուսումնասիրենք ներբջջային թաղանթային համակարգի տարբեր մասերը և հասկանանք, թե ինչպես են նրանք աշխատում սպիտակուցները և լիպիդները փոխադրելու համար։
Էնդոպլազմային ցանց
Էնդոպլազմային ցանցը (ԷՑ) առանցքային դեր է խաղում սպիտակուցների ձևափոխման և լիպիդների սինթեզում։ Այն կազմված է թաղանթային խողովակների և հարթ պարկերի ցանցից։ Էնդոպլազմային ցանցի սկավառակներն ու խողովակները սնամեջ են, և ներքին հատվածը կոչվում է լյումեն։
Հատիկավոր ԷՑ
Հատիկավոր էնդոպլազմային ցանցը (հատիկավոր ԷՑ) իր անվանումը ստացել է իր մակերևույթին կցված ռիբոսոմների պատճառով։ Քանի որ ռիբոսոմները սինթեզում են սպիտակուցներ, նրանք նոր ձևավորված սպիտակուցների շղթաները ներմուծում են լյումենի մեջ։ Որոշներն ամբողջովին տեղափոխված են ԷՑ-ի մեջ և լողում են ներսում, մինչ մյուսները ամրացած են թաղանթին։
ԷՑ-ի ներսում սպիտակուցները փաթեթավորվում են և ենթարկվում փոփոխությունների, օրինակ՝ ավելանում է ածխաջրային կողմնակի շղթա։ Այս փոփոխված սպիտակուցները ամրանում են բջջային թաղանթներին (հատիկավոր էնդոպլազմային ցանցի կամ օրգանոիդների թաղանթներին), կամ արտազատվում են բջջից։
Եթե փոփոխված սպիտակուցներին վիճակված չէ մնալ էնդոպլազմային ցանցում, ապա փաթեթավորվում են բշտիկներով՝ թաղանթի փոքր գնդիկներով, որոնք նախատեսված են փոխադրման համար, և ուղարկվում են Գոլջիի համալիր։ Հատիկավոր ԷՑ-ն նաև ֆոսֆոլիպիդներ է ստեղծում բջջային այլ թաղանթների համար, որոնք այնուհետև ափոխադրվում են բշտիկների ձևով։
Հաշվի առնելով, որ հատիկավոր ԷՑ-ն օգնում է փոփոխելու սպիտակուցները, որոնք հեռանալու են բջջից, այն բջիջները, որոնց աշխատանքը մեծաքանակ ֆերմենտներ կամ այլ սպիտակուցներ արտազատելն է, ինչպես, օրինակ՝ լյարդի բջիջները, ունեն շատ հատիկավոր ԷՑ։
Հարթ ԷՑ
Հարթ էնդոպլազմային ցանցը (հարթ ԷՑ) հատիկավոր ԷՑ-ի շարունակությունն է, բայց իր թաղանթի վրա շատ քիչ ռիբոսոմներ ունի կամ ընդհանրապես ռիբոսոմներ չի պարունակում։ Հարթ ԷՑ-ի գործառույթներն են․
- Ածխաջրերի, լիպիդների և ստերոիդային հորմոնների սինթեզ
- Դեղամիջոցների և թույների թունազերծում
- Կալցիումի իոնների պահեստավորումՄկանային բջիջներում հարթ ԷՑ-ի հատուկ տեսակը, որը կոչվում է սարկոպլազմային ռետիկուլում, պատասխանատու է կալցիումի իոնների պահեստավորման համար, որոնք անհրաժեշտ են մկանաթելերի համակարգված կծկումներ առաջացնելու համար։
Հատիկավոր ԷՑ-ի մեջ կան ԷՑ-ի բարակ «հարթ» հատվածներ։ Դրանք ծառայում են որպես ելք բշտիկների համար, որոնք արտափքվելով դուրս են գալիս հատիկավոր ԷՑ-ից և կոչվում են միջանկյալ ԷՑ
Գոլջիի համալիր
Ու՞ր են գնում բշտիկները ԷՑ-ից արտափքվելով անջատվելուց հետո։ Մինչ իրենց վերջին նպատակակետը հասնելը լիպիդներն ու սպիտակուցները փոխադրող բշտիկներում պետք է տեսակավորվեն, փաթեթավորվեն և պիտակավորվեն, որպեսզի հասնեն ճիշտ վայրը։ Այս գործընթացները տեղի են ունենում Գոլջիի համալիրում՝ օրգանոիդ, որը կազմված է թաղանթային տափակ սկավառակներից։
Գոլջիի համալիրի ընդունող կողմը կոչվում է ցիս կողմ, իսկ հակառակ կողմը՝ տրանս։ Փոխադրող բշտիկները ԷՑ-ից շարժվում են դեպի ցիս կողմ, միաձուլվում են վերջինիս և դատարկում իրենց պարունակությունը Գոլջիի համալիրի ներսում։
Երբ սպիտակուցներն ու լիպիդները ճամփորդում են Գոլջիի համալիրով, այդ ընթացքում ենթարկվում են փոփոխությունների։ Ածխաջրի մոլեկուլների կարճ շղթաներ են ավելացվում կամ անջատվում, կամ էլ ֆոսֆատային խմբեր են միանում՝ որպես պիտակներ։ Ածխաջրերի մշակումը տրամագրում ներկայացված է սպիտակուցներին միացած մանուշակագույն ածխաջրային խմբերի ճյուղերի առկայությամբ կամ բացակայությամբ։
Ի վերջո, փոփոխության ենթարկված սպիտակուցները տեսակավորվում են (ըստ մի շարք չափանիշների, ինչպիսիք են ամինաթթուների հաջորդականությունները և քիմիական պիտակները) և փաթեթավորվում են բշտիկներում, որոնք դուրս են գալիս Գոլջիի տրանս կողմից։ Դրանց շարքին պատկանող որոշ բշտիկներ իրենց պարունակությունը տեղափոխում են բջջի այլ մասեր, որտեղ դրանք կօգտագործվեն, օրինակ՝ լիզոսոմ կամ վակուոլ։ Մյուսները միաձուլվում են պլազմային թաղանթի հետ ՝ տեղափոխելով թաղանթային սպիտակուցներ այնտեղ, որտեղ նրանք գործում են և բջջից դուրս են արտազատում սինթեզված սպիտակուցներ։
Այն բջիջները, որոնք շատ սպիտակուցներ են սինթեզում, օրինակ՝ թքագեղձերի մարսողական ֆերմենտներ արտազատող բջիջները կամ իմունային համակարգի՝ հակամարմիններ արտազատող բջիջները Գոլջիի համալիրի շատ սկավառակներ ունեն։ Բուսական բջիջներում նույնպես Գոլջիի համալիրը սինթեզում է բազմաշաքարներ (երկար շղթա ունեցող ածխաջրեր), որոնցից որոշներն ընդգրկվում են բջջապատի կազմում։
Լիզոսոմներ
Լիզոսոմն օրգանոիդ է, որը պարունակում է մարսողական ֆերմենտներ և գործում է որպես կենդանական բջջի՝ օրգանոիդ վերամշակող մեխանիզմ։ Այն քայքայում է հին և անպետք կառույցները․ այդպես դրանց մոլեկուլները կարող են կրկին օգտագործվել։ Լիզոսոմները ներբջջային թաղանթային համակարգի մի մասն են, և որոշ բշտիկներ, որոնք դուրս են Գոլջիի համալիրից, կապված են լիզոսոմների հետ։
Լիզոսոմները կարող են նաև մարսել օտար մասնիկներ, որոնք դրսից հայտնվել են բջջի մեջ։ Որպես օրինակ՝ եկ դիտարկենք արյան սպիտակ բջիջների մի դաս՝ մակրոֆագերը, որոնք մարդու իմունային համակարգի մաս են կազմում: Ֆագոցիտոզ կոչվող գործընթացում մակրոգրաֆի՝ պլազմային թաղանթի մի հատված, ներփքվում է, որպեսզի կլանի հարուցիչին, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում։
Իր ներսում հարուցիչ պարունակող ներփքված հատվածը պլազմային թաղանթից առանձնանում է՝ առաջացնելով ֆագոսոմ։ Ֆագոսոմը միաձուլվում է լիզոսոմի հետ՝ ձևավորելով առանձին տեղ, որտեղ մարսողական ֆերմենտները քայքայում են ախտածնին։
Վակուոլներ
Բուսական բջիջները յուրահատուկ են, քանի որ նրանք ունեն լիզոսոմների նման օրգանոիդ, որը կոչվում է վակուոլ։ Մեծ կենտրոնական վակուոլը պահեստավորում է ջուր և թափոններ, մեկուսացնում է վտանգավոր նյութերը և պարունակում է ֆերմենտներ, որոնք կարող են քայքայել մակրոմոլեկուլներ և բջջային բաղադրիչներ, ինչպես լիզոսոմներում եղած ֆերմենտները
Լիզոսոմների և պերօքսիսոմների համեմատությունը
Լիզոսոմների և պերօքսիսոմների միջև տարբերությունը կարող է շփոթություն առաջացնել, քանի որ երկու օրգանոիդն էլ մասնակցում են մոլեկուլների ճեղքավորմանը և բջիջներում վտանգավոր նյութերի չեզոքացմանը։ Նաև երկուսն էլ տրամագրերում սովորաբար ներկայացվում են փոքր, կլոր գնդիկների տեսքով։
Ամեն դեպքում պերօքսիսոմը այլ օրգանոիդ է, որն ունի իր հատկությունները և բջջում իր յուրահատուկ դերը։ Այն պարունակում է ֆերմենտներ, որոնք մասնակցում են օքսիդացման ռեակցիաներին՝ առաջացնելով ջրածնի պերօքսիդ (
Հատկանշական է, որ պերօքսիսոմները, ի տարբերություն լիզոսոմների, ներբջջային թաղանթային համակարգի մաս չեն։ Դա նշանակում է, որ նրանք Գոլջիի համալիրից դուրս եկող բշտիկներ չեն ստանում։ Սպիտակուցի թիրախավորում հոդվածում կարող ես ավելին իմանալ այն մասին, թե ինչպես են սպիտակուցները դեպի պերօքսիսոմներ ուղարկվում։
Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։
Առայժմ հրապարակումներ չկան։