Структурно-функциональные особенности аппарата внутриклеточного переваривания

1. Структурно-функциональные особенности аппарата внутриклеточного переваривания

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ АППАРАТА
ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО ПЕРЕВАРИВАНИЯ
Занятие 5

2. Чем представлен аппарат внутриклеточного переваривания?

• Гидролазные пузырьки
• Лизосомы
• Эндосомы
• Функции аппарата внутриклеточного
переваривания
• осуществляют внутриклеточное расщепление как экзогенных, так и
эндогенных биологических макромолекул.

3. Эндосомы («эндо» - внутри, «сома»)

Ранние эндосомы (РЭ)
периферические
d – 0,05 мкм;
рН-6,0;
Сразу после отделения от
плазмолеммы;
Начальные этапы
протеолиза
(ограниченный
протеолиз);
Отщепление лигандов от
рецепторов и
возвращение их на
плазмолемму в ПР
Пузырек
рециклирования (ПР)
в нем репцепторы
возвращаются
обратно на
плазмолемму клетки
Поздние
эндосомы (ПЭ)
перинуклеарные
d – 6-8 мкм;
Более глубокие слои цтпл
– ближе к ядру;
рН-5,5;
Более глубокий уровень
переваривания

4. Лизосомы

Комплекс
Гольджи
Поздняя
эндосома
Ранние лизосомы
или гидролазные
пузырьки (ГП)
Поздние
лизосомы (ПЛ)
рН 6,5-7,0;
рН-5,0;
d – 0,2-0,4 мкм;
d – 0,5-2 мкм;
Содержат литические
ферменты в неактивной
форме:
протеазы, нуклеазы;
гликозидазы, липазы,
фосфорилазы, фосфатазы,
сульфатазы, кислая
фосфотаза – цитохимический
маркер лизосом
завершающий этап
внутриклеточного
переваривания – до
низкомолекулярных
веществ;
Низкомолекулярные
вещества поступают в
гиалоплазму;

5. Лизосомы

Гетерофаголизосомы
Образуются путем
слияния поздней
эндосомы или лизосомы с
гетерофагосомой,
содержащей материал
захваченный из вне и
подлежащий
перевариванию
Аутофаголизосомы
Образуются путем
слиянияпоздней
эндосомы или лизосомы с
аутофагосомой,
содержащей собственные
компоненты клетки,
подлежащие разложению.
Мультивезикулярные тельца –
образуются при слиянии ранней и поздней эндосомы и представляют собой
окруженную мембраной вакуоль, содержащей мелкие пузырьки.
Остаточные тельца –
лизосомы, содержащие непереваренный материал, который может длительно
находится в цитоплазме или выделяться за пределы клетки

6. Схема тонкого строения аппарата внутриклеточного переваривания

КГ – комплекс Гольджи; ГП –
гидролазные пузырьки; ОЯ –
окаймленная ямка; ОП – окаймленный
пузырек; РЭ – ранняя эндосома; ПР –
пузырек рециклирования; ПЭ – поздняя
эндосома; Л – лизосома; ГФ –
гетерофагосома; АФ – аутофагосома; ОТ
– остаточное тельце; МВТ –
мультивезикулярное тельце

7. Лизосомы – плотные органеллы, окруженные одинарной мембраной

Лизосомы – плотные органеллы, окруженные одинарной
мембраной
Электронная микрофотография
клетки, на которой видны
компоненты эндоцитозного
пути:
лизосома «L»,
ранняя эндосома — «Е»,
поздняя эндосома — «М».

8. Общая характеристика мембранных пузырьков

Ранняя эндосома
Поздняя
эндосома
Гидролазный
пузырек
Лизосома
Сразу после отделения от плазмолеммы;
рН-6,0;
Начальные этапы протеолиза (ограниченный протеолиз);
Отщепление лигандов от рецепторов и возвращение их
на плазмолемму в ПР.
Более глубокие слои цтпл;
рН-5,5;
По размеру крупнее, чем РЭ;
Более глубокий уровень переваривания.
рН 6,5-7,0;
d – 0,2-0,4 мкм;
Содержат литические ферменты в неактивной форме:
протеазы, нуклеазы; гликозидазы, липазы,
фосфорилазы, фосфатазы, сульфатазы, кислая фосфотаза
– цитохимический маркер лизосом.
рН-5,0;
d – 0,5-2 мкм;
завершающий этап внутриклеточного переваривания –
до низкомолекулярных веществ;
Низкомолекулярные вещества поступают в гиалоплазму.

9. Особенности строения мембран эндосом и лизосом

• Наличие протонного насоса – происходит закачка внутрь органеллы
протонов (Н+), в результате чего их содержимое закисляется
(постепенно понижается уровень рН);
• Наличие рецепторов, специфичных к гидролазным пузырькам;
• Устойчивость к действию литических ферментов, содержащихся
внутри;
• Проницаемость для низкомолекулярных веществ, являющихся
продуктом расщепления макромолекул.

10. 5.2 Изучение тонкого строения и функционального значения пероксисом

5.2 ИЗУЧЕНИЕ ТОНКОГО СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО
ЗНАЧЕНИЯ ПЕРОКСИСОМ
• Пероксисомы –
• небольшие вакуоли диаметром 0,5 - 1,5 мкм,
окруженные одинарной мембраной и заполненные
гранулярным матриксом.
• Отличие пероксисом от лизосом
• наличие в центре уплотненной сердцевины
(нуклеоида), которая не имеет ничего общего с
ядерными структурами. Нуклеоид соответствует
области конденсации ферментов пероксисомы,
среди которых наиболее важные – каталаза и
пероксидаза.

11. Пероксисомы

• Мембранная сферическая или удлиненная органелла,
содержащая в своем составе до 15 ферментов, которые в
центральной части формируют уплотнение - нуклеоид
• нуклеоид в свою очередь может находится в виде
кристаллоподобной структуры, состоящей из трубочек или
фибрилл.
Продолжительность жизни
• пероксисом – 5 - 6 суток. Новые пероксисомы возникают путем
деления старых.
Ферменты пероксисом синтезируются
• в грЭПС и гиалоплазме.

12. Схема тонкого строения пероксисомы.

кристаллоид
матрикс
мембрана

13. Пероксисома

нуклеоид
мембрана
матрикс

14. Функциональное значение ферментов пероксисом

Каталаза
Защита клетки от
действия Н2О2
Оксидаза D-аминокислот
Окисление аминокислот
Уратоксидаза
Окисление мочевой
кислоты
Пероксидаза
Окисление некоторых
соединений:
полифенолы, жирные
кислоты и др.

15. Контрольные вопросы

Вариант 1
Вариант 2
1. Каковы структурные особенности
мембран эндосом и лизосом?
1. В чем разница между ранними и
поздними эндосомами?
2. Опишите путь транспорта и
расщепления веществ в клетке.
2. Каковы структурные особенности
строения и в чем функциональное
значение пероксисом?

16.

• В чем заключаются различия между
ранними и поздними эндосомами?
• В чем заключаются различия между
гидролазными пузырьками и лизосомами?
• Какой фермент является цитохимическим
маркером лизосом?

17.

• В чем заключаются различия между ауто- и
гетерофагией?

18. Определения

• Фаголизосома
• Аутофаголизосома
• Мультивезикулярное тельце
• Остаточное тельце