Общая характеристика и виды ЭПС
Эндоплазматическая сеть — это совокупность замкнутых мембранных структур, включающих цистерны, вакуоли и трубочки. Несмотря на то, что на электронных микрофотографиях она кажется набором отдельных пузырьков, в реальности это единый компартмент, отграниченный от гиалоплазмы мембраной.
ЭПС подразделяют на два основных типа:
- Гранулярная (шероховатая) ЭПС;
- Агранулярная (гладкая) ЭПС.
Изучение этих структур имеет строгую логику: поскольку гранулярная сеть функционально тесно связана с комплексом Гольджи, процессы рассматриваются в последовательности «Гранулярная ЭПС → Комплекс Гольджи → Гладкая ЭПС».
Особенности гранулярной ЭПС
Свое название шероховатая ЭПС получила из-за того, что со стороны гиалоплазмы ее мембрана покрыта рибосомами. Именно на них синтезируются строго определенные группы белков:
- Экспортные (предназначенные для выведения из клетки).
- Мембранные (встраиваемые в клеточные мембраны).
- Белки лизосом и пероксисом.
Интенсивность развития гранулярной сети напрямую отражает уровень белкового синтеза в клетке. В световой микроскоп мембраны неразличимы, однако обилие рРНК в составе рибосом обуславливает базофилию цитоплазмы. Чем ярче базофилия, тем активнее идет продукция белков (например, в клетках, секретирующих белковые гормоны).
Сигнальная гипотеза: как рибосома связывается с мембраной
Трансляция (синтез) любого белка стартует на свободных рибосомах гиалоплазмы. Однако для белков, которым суждено попасть в ЭПС, существует особый механизм:
- Пептидная цепь начинается со специфического участка — сигнальной последовательности (СП).
- СП контактирует с мембраной ЭПС в участках, где расположены специальные докинг-белки.
- Начальная часть синтезируемого белка проникает в просвет сети, при этом формируется трансмембранный канал.
- В результате рибосома становится мембраносвязанной до самого конца трансляции, а растущая пептидная цепь сразу поступает внутрь полости органеллы.
Посттрансляционные процессы в полости ЭПС
После того как белок оказывается внутри ЭПС, рибосома отделяется от мембраны, трансмембранный канал исчезает, а от самого белка отщепляется сигнальная последовательность.
Далее внутри ЭПС происходят важные преобразования:
- Фолдинг — линейная пептидная цепь сворачивается, приобретая правильную пространственную (трехмерную) структуру.
- Первичная модификация (гликозилирование) — к пептидным цепям присоединяются олигосахаридные остатки, превращая многие экспортные и мембранные белки в гликопротеины. В этом процессе участвует долихолфосфат, который переносит углеводные цепочки из гиалоплазмы в полость ЭПС.
В завершение белки изолируются, концентрируются и транспортируются внутри сети, после чего упаковываются в пузырьки для дальнейшего перемещения.
Представьте гранулярную ЭПС как «фабрику с конвейером». Рибосомы — это станки, сигнальная последовательность — штрих-код пропуска на завод (через докинг-белки). Внутри цеха (просвет ЭПС) деталь складывают (фолдинг) и красят (гликозилирование).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему гранулярная ЭПС называется шероховатой?
Потому что на ее мембране со стороны гиалоплазмы располагаются рибосомы, придающие ей характерный шероховатый или гранулярный вид на электронных микрофотографиях.
Какие белки синтезируются на мембранах ЭПС?
Здесь синтезируются экспортные белки (выводятся из клетки), мембранные белки, а также белки, предназначенные для лизосом и пероксисом.
Как гранулярная ЭПС выявляется при световой микроскопии?
Сами мембраны не видны, но высокое содержание рибосомальной РНК на них вызывает выраженную базофилию цитоплазмы.
Что происходит с белком после попадания в полость ЭПС?
От него отщепляется сигнальная последовательность, происходит фолдинг (сворачивание) и начальная модификация — гликозилирование.
Что ещё разобрать по теме
- Функциональная связь гранулярной ЭПС и комплекса Гольджи
- Организация и функции агранулярной (гладкой) ЭПС
- Механизм переноса олигосахаридов с помощью долихолфосфата
- Синтез и дальнейшая судьба лизосомных белков
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Эндоплазматическая сеть» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Цитоплазма»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.