Endoplazmaticni retikulum (ER)

- Sistem membranskih kesica i kanala koji okruzuju jedro i povezan je sa jedrovom membranim (40 – 70 nm)

- Postoje dve razlicite oblasti na ER: rapav ER i gladak ER

- Za rapav ER nalaze se vezani ribozomi

Poseduje mnogobrojne i veoma znacajne funkcije za celiju:

1. Ima ulogu u trasportu molekula unutar celije (izmedu povrsine celije i celijskih tvorevina u unutrasnjosti)

2. Obrazuje veliku povrsinu za metaboliticku aktivnost celije

3. Ucestvuje u sintezi proteina i lipida

4. Formira skladisnu oblast za molekule koje celija sintetise

- Na povrsini i u samoj strukturi membrane

nalaze se mnogobrojni enzimi i ribozomi

- Aktivnost ribozoma u sintezi proteina je

znatno povecana ukoliko su vezani za membranu

retikuluma

Rapav ER

Gladak endoplazmaticni retikulumGladak endoplazmaticni retikulum ima cevastu strukturi i ucestvuje u detoksikaciji otrova i sintezu lipida

- Pomocu elektronskog mikroskopa je utvrdeno da endoplazmaticni retikulum

pokazuje kontinuitet sa jedrovom membranom

- Takode je uocena veza sa mitohondrijama i nekim

drugim organelama

Jedarna pora omogucava prolaz samo subjedinica ribozoma

Ceo ribozom formira se u citoplazmi

Time se sprecava sinteza proteina u jedru

- Membrana endoplazmeticnog retikuluma poseduje receptore koji vezuju velike subjedinice ribozoma (60S)

-Susedno do receptora su otvori koji omogucavaju novo sintetizovanom proteinu da ude i bude uskladisten na pocetki cisterne rapavog endoplazmaticnog

retikuluma

- Novo obrazovani proteini veoma cesto ulaze u transportne mehurice preko kojih se izlucuju van celije ili se nalaze umetnuti u membranu ER kao integralni

membranski proteini

1. Sinteza hidrofobnog polipeptida

2. Vezivanje hidrofobnog polipeptida za receptore na ER

3. Razgradnja hidrofobnog polipeptida sa peptidazama prisutnim u kanalima ER

4. Sinteza peptidnog lanca

5. Zavrsetak sinteze i odvajanje subjedinica ribzoma

Dve susedne kese ER povezane su mostovima

Goldi aparat

- Sastoji se od 3 do 20 spoljostenih i naslagaih vrecastih struktura nazvanih cisternama

Svaka vrecasta struktura je debljine 15 – 20 nm i odvojena je od druge cisterne za 20 – 30

nm

Slozena mreza cevi i mehurica precnika 20 – 100 nm smestena

je na ivicama cisterne

- Ovoj membrani kao i glatkom endoplazmaticnom retikulumu nedostaju vezani ribozomi

- Sortira proteine i lipide primljene od

endoplazmaticnog reikuluma

- Modifikuje izvesne proteine i glikoproteine

- Sortira i pakuje molekule u mehurice za transport u druge

delove celije ili ih izlucuje iz celije

- Funkcionise kao organ za izlucivanje proizvoda

metabolizma iz celije (enzimi, ugljovodonici i lipidi)(enzimi, ugljovodonici i lipidi)

- Vrece na cis stranicis strani vezane su za endoplazmaticni retikulum

-Razlikuju se od kesa na trans stranitrans strani po svojoj debljini, sadrzaju enzima i stepenu organizovanja mehurica

- Materija se prenosi od cis ka trans cisternama

- Diktozomi su grupa stisnutih vrecastih formi ili cisterna ciji broj ide i do nekoliko desetina

- Na krajevima cisterni izdvajaju se mehurici razlicitih razmera

- Ucestvuju u sintezi polisaharida, koje prevode u mehurice i transportuju u odredene delove celije

1. Proteini koji se obrazuju na rapavom ER smestaju se u prelazne mehure od strane glatkog ER

2. Proteini i glikoproteini unutar prelaznih mehura prenose se do Goldi kompleksa

3. Prelazni mehuri se spajaju sa membranom Goldi kompleksa

4. U Goldi kompleksu proteini i glikoproteini mogu biti modifikovsni i sortirani

5. Na kraju Goldi aparat pakuje ove molekule u mehure za transport ogranicene membranom

6. Pomocu ovih mehurica matreija se transportuje do drugih delova celije ili izlucuje van nje

7. Mehurici koji ucestvuju pri izlucivanju nazivaju se sekretorni sekretorni mehuricimehurici

8. Sekretorni mehurici se spajaju sa citoplazmaticnom mebranom da bi se oslobodili proteini i glikoproteini iz celije

- Mehurici se obrazuju pupljenjem membrane organele iz koje se transportuju

- Deo membrane se steze, okruzujuci suspstancu koju treba transportovati

- Novo obrazovani mehurici napustaju organelu i krecu se ka svom odredistu sledeci trag nacinjen od citoskeletona prisutnih

u celiji

- Kada dode do svog odredista spaja se sa membranom organele koja ga prima prazneci svoj sadrzaj

Lizozomi

- Sintetisu se od strane endoplazmaticnog retikuluma i

Goldi kompleksa

- To su rapave loptice okruzene jednoslojnom membranom obicno precnika oko 500 nm

- U njima se nalazi oko 40 vrsta hidrolitickih enzimi namenjenih razgradnji hranljivih materija koje ulaze endocitozom

- Hidroliticki enzimi se sintetisu na ribozomima rapavog endoplazmaticnog retikuluma

- U Goldi aparatu ovi enzimi trpe male promene i usmeravaju se za izlucivanje u lizozome

- Hidroliticki enzimi najbolje funkcionisu pod slabno kiselim uslovima (pH obicno oko 3,5 do 5,0)

- Kisela sredina se odrzava pumpanjem H+ jona u njihovu unutrasnjost

- Energija za ovaj proces dobija se hidrolizom ATP

- Lizozomi razlazu makromolekule i izlucuju ih u sekretorne mehurice preko egzocitoze

- U njima se takode skuplja otpadni materijal celije

- Nedavno obrazovani lizozomi ili primarni lizozomi stapaju se sa fagocitnim ili pinocitnim mehuricem

- Od primarnih lizozoma obrazuju se sekundarni lizozomi u kojima se vari hranljiva materija

Peroksozomi

- Membranom ogranicene organele koje sadrze veliki broj enzima koji katalizuju razne metaboliticke reakcije

- Kod kvasaca peroksizomi sadrze nekoliko oksidazaoksidaza koji ucestvuju u oksidaciji odredenih ugljenikovih i azotnih jedinjenja

- Kada se u mitohondrijama kvasca ne odvija -oksidacija masnih kiselina peroksizomi su mesto razgradnje masnih kiselina i formiranja NADH i NADPH

Proteozimi

- Valjkasti kompleksi koji koriste ATP da bi razgradili proteine do peptida

Sverozomi

- Sadrze hidroliticke enzime, lipide i aromaticne aminokiseline

Vakuole- Vakuole su velike membranske

kese dok su mehurici manjih dimenzija

- Vakuole se koriste za cuvanje materije koja se kasnije moze iskoristiti kao izvor energije

(skrob, mast ili glikogen)

- Biljne celije sadrze velike vakuole ispunjene vodom

- Vakuole i mehurici transportuju hranljivu materiju unutar celije i obrazuju se oko

cestica koje ulaze u celiju endocitozom

- Kod kvasaca vakuole su kruzne tvorevine ogranicene jednostrukom membranm

- Moze se javiti jedna ili vise vakuola ciji precnik iznosi 0,3 do 3 m

- Kod mladih celija ili celija u fazi pupljenja vecinom su prisutne male vakuole i cesto u vecem broju

- Zrele celije u fazi mirovanja sadrze jednu veliku vakuolu, a kod starih celija vakuola ispunjava skoro ceo prostor

celije

- Unutar vakuole nalaze se hidroliticki enzimi: proteaze, ribonukleaze i esteraze

- U vakuolama su prisutna polifosfatna zrnca, kalijum, aminokiseline i purin

- Kod plesni vakuole se nalaze u centralnom delu celije i ispunjene su bezbojnom tecnoscu

- Kod algi u fazi intezivnog rasta prisutan je sistem vakuola

1. Pulzirajuce vakuole

2. Gasne vakuole (ispunjene gasom)

- Mogu da se slivaju i obrazuju jednu vakuolu u centru

-Vrlo vazna funkcija vakuola je osmoregulacijaosmoregulacija

- Pulzirajuce vakuole- Pulzirajuce vakuole ritmicki pulsiraju i na taj nacin odstranjuju suvisnu vodu iz celije kao i nepotrebne proizvode

metabolizma

Citoskeleton

- Citoskeleton je snop vlakana, tananih niti i resetaka koji se sire kroz citoplazmu

-

- Citoskeleton se sastoji od mikrofilamenata, srednjih filamenata i mikrofilamenata, srednjih filamenata i mikrotubulamikrotubula

-Sva tri tipa komponenti sacinjena su od proteinskih subjedinica

Funkcija citoskeletona:Funkcija citoskeletona:

1. Daje oblik celijama kojima nedostaje celijski zid

2. Omogucava kretanje celijama

3. Kretanje organela unutar celije i endocitozi

4. Celijsko deljenje

5. Unutar celijskom transportu

6. Stabilizuje enzimske siteme koji ucestvuje u sintezi proteina ili pri odvijanju drugih metabolitickih funkcija

Mikrofilamenti

- Sicusne proteinske niti precnika 4 do 7 nm4 do 7 nm u ciji sastav ulazi aktinaktin

- Mogu biti razbacane unutar citoplazme ili organizovane u mrezu i paralelne redove

- Imaju znacajnu ulogu tokom promene oblika celije, za vreme kretanja celija i organela, tokom fagocitoze, i deljenja celije

Srednji filamenti

-Cvrsta vlakna sacinjena od polipeptida precnika 8 do 10 nm8 do 10 nm

- Pomazu u ojacavanju citoskeletona i stabilizuju celijski oblik

- Tanki cilindricni filamenti precnika 25 nm

- Slozene su strukture i u njihov sastav ulaze dve neznatno razlicite proteinske jedinice - i tubulin

- Precnik proteinskih subjedinica je priblizno 4 do 5 nm

- Sastavni su deo centriola, cilija i flagela

Mikrotubule

Funkcija mikrotubula

1. Pomazu u ocuvanju celijskog oblika

2. Ucestvuju pri kretanju celije i kretanju organela unutar celije

3. Imaju ulogu tokom celijske deobe – obrazovanje mitotickog vretena

4. Ucestvuju u unutarcelijskom transportu supstanci

- Smestene su u jedru, u samom centru celije, gde je usmeren najveci broj mikrotubula

- Cilindricne su strukture sa karakteristicnim oblikom kao zupcaniki

- Sastoje se od devet jednako razmaknutih snopova sa po tri mikrotubule

-Centriole se obicno nalaze u paru i to uvek pod pravim uglom jedna prema drugoj

- Mikrotubule ne prodiru u centriole vec prave kontakt sa gustim oblakom -

pericentriolni materijal

- Razmnozavaju se nezavisno

- Centriole imaju ulogu pri obrazovanju cilija i flagela

-Tokom deljenja animalnih celija mitoticka vretena se obrazuju izmedu centriola

Centriole

Mitohondrije- Nalaze se u citoplazmi i to u vecem broju najcesce od 5 do 20

- Zauzimaju do 20% celijske zapremine

- Stapicastog su oblika, velicine bakterijske celije od 2 do 8 m

- Razmnozavaju se dajuci novu mitohondriju koja raste i deli se

- Poseduju DNK, 70S ribozome i kalcijum fosfatne granule

- Autonomno se razmnozavaju deljenjem

- I pored svoje velicine tesko se uocavaju svetlosnim mikroskopom

- Elektronskim mikroskopom utvrdeno je da poseduje dvoslojnu membranu

To su dinamicne strukture cija velicina, polozaj i broj moze znatno varirati u zavisnosti od:

1. osobina soja

2. faze rasta u kojoj se celija nalazi

3. uslova rasta

- parcijalni pritisak

- kiseonik

- koncentracija glukoze

- prisustvo nefermentabilnih materija

- dostupnost sterola, masnih kiselina i odredenih jona metala (Mg+

+)

- Spoljna membrana obrazuje spoljasnost organele koja sadrzi enzime koji ucestvuju u metabolizmu lipida

- Unutrasnja membrana je velike povrsine, uredena kao niz nabora nazvanih kristekriste

- Kriste mogu biti razlicitog oblika sto zavisi od vrste: plocaste, oblika diska, cevaste i oblika mehurica

- Unutrasnja membrana sadrzi NADH, sukcinat dehidrogenazu, sastavne delove lanca disanja i sinteze ATP kao i razlicite

transportne proteine

- Prostor izmedu spoljne i unutrasnje membrane naziva se intermembranski prostorintermembranski prostor debljine 6 do 8 nm

- Gusti deo zatvoren sa unutrasnjom membranom naziva se matriksmatriks

- Matriks sadrzi enzime koji ucestvuju u -oksidaciji masnih kiselina i ciklusu limunske kiseline

- U matriksu se takode nalazi DNK kao i mehanizam za transkripciju i sintezu proteina

- Svaki deo je razlicit po svom hemijskom i enzimatskom sastavu

- Spoljna i unutrasnja membrana poseduju razlicite lipide

- U njima se odigrava proces disanjaproces disanja u celiji

- U unutrasnjosti membrane smesteni su enzimi koji ucestvuju u stvaranju energije-stvaranju energije- ATP

- Enzimi za ciklus limunske kiseline (Krebsov ciklus(Krebsov ciklus) nalaze se smesteni u sredini mitohondrije

Hloroplasti

-To su strukture oblika diskaoblika diska duzine 5 do 10m u kojima se obavlja proces fotosinteze

- Prisutni su kod biljaka i algi

-Kod nizih gljiva ovaj aparat je morfoloski jos neizdiferenciran, dok je kod visih algi u formi tipicnih hloroplasta

- U odnosu na vise biljke hloroplasti algi su raznovrsniji po obliku, broju i po mestu stvaranja u celiji

-Sadrze DNK, 70S ribozome, kapljice masti i zrnca skoroba

- Imaju izvesnu autonomnost u celiji, razmnozavaju se obrazujci novi hloroplast koji raste i deli se

- Kao i mitohondrije okruzene su unutrasnjom i spoljnom unutrasnjom i spoljnom membranommembranom

- Izmedu unutrasnje i spoljne membrane hloroplasta nalazi se medumembranski prostor

- Unutrasnja membrana okruzuje oblast ispunjenu tecnoscu koja se naziva stroma

- Unutrasnja membrana je nabrana sa fotosintetskim lamelama u kojima je smesten pigment hlorofil

- Nabori unutrasnje membrane obrazuju gomile medusobno povezanih kesica slicne diskovima nazvane tilakoiditilakoidi

- Tilakoidi su cesto grupisani u gomile nazvane granegrane

- Tilakoidne membrane koje zatvaraju unutrasnjost tilakoida ispunjene su tecnoscu koja sadrzi hlorofil i druge

fotosintetske pigmente kao i enzime i lanac za transport elektrona

-Pigmenti membrane tilakoida apsorbuu vidljivu svetlost

- Hlorofil Hlorofil apsorbuje svetlost plave i crveneplave i crvene oblasti vidljivog spektra svetlosti a odbija zelenu svetlost

- Postoje dva glavna tipa hlorofila: hlorofil a i hlorofil b- Karotinoidi apsorbuju plavu i zelenu svetlost i odbijaju zutu,

narandastu ili crvenu- Fikocijani apsorbuju zutu i zelenu svetlost i odbijaju plavu ili

purpurnu- U hloroplastima nekih algi prisutni su pored hlorofila i drugi

pigmenti kao sto su fikocijanin, fikoeritrin, fikoksantin, fikocijanin, fikoeritrin, fikoksantin, -karotem,-karotem, ksantofil koji cesto maskiraju osnovnu zelenu boju

- To su organele u kojima se odvija proces fotosinteze kod eukariotskih celija

- Fotosinteza je proces u toku koga dolazi do pretvaranja svetlosne energije u hemijsku energiju skladistenu u ugljenim

hidratima

6H6H22O + 6COO + 6CO22 ----------> C ----------> C66HH1212OO66+ 6O+ 6O22

- Faza fotosinteze koja zavisi od svetlosti odvija se u tilakoidima. U toku nje obrazuje se ATP i NADPH

- Stroma sadrzi enzime za deo fotosinteze koja se odvija u odsustvu svetlosti. U ovoj fazi koristi se ATP i NADPH iz

svetlosne faze i obrazuju ugljeni hidrati iz CO2 i vode

Inkluziona tela

- To su rezervne materije

- Po hemijskom sastavu su polimetafosfati i polisaharidi (glikogen)

- Glikogen su svericna zrnca precnika oko 40 nm

- Molekulska masa glikogena je od 2 do 10 miliona

- Kod nekih rodova kvasaca (Rhodotorula) kao rezervna materija srecu se lipidi u obliku masnih kapljica

Organele za kretanje

- Skoro sve prazivotinje, neke alge i gljive su pokretne

Kretanje je omoguceno:

1. specificnim strujanjem citoplazme (pseudopodije kod amebe)

2. posedovanjem specijalnih organela za kretanje flagela i cilija

- Flagele kod eukariota su znatno slozenije od flagela kod prokariota

- I flagele i cilije su oblika bica - udaraju da bi pokretali mikroorganizam

- Flagele su duze 100 - 200 m i u manjem broju, dok su cilije krace 2 - 5 m i mnogobrojnije

- Ovi parovi formiraju prsten oko unutrasnjeg para mikrotubula smestenog u centru

- Kompleks mikrotubula obavijen je omotacem koji se nadovezuje za citoplazmaticnu membranu

- Ova vlakna nastaju iz bazalnog telabazalnog tela koje se nalazi u citoplazmi

- I flagele i cilije sadrze devet spojenih parova proteinskih

mikrotubula (tubulin)(tubulin) sa dodatkom sa strane koji je sacinjen od

molekula dineina poreklom od centriola duzine 15 nm

- Usled hidrolize ATP dodaci sa strane mikrotubula spoljnog prstena se izduzuju pokusavajuci da se pomere do susednog para

sto dovodi do savijanja flagela ili cilija

- Flagele ili cilije funkcionisu tokom kretanja celije

- Cilije dodatno pomeraju razlicite materije koje se nalaze u neposrednoj blizini celije

- Kod ameboidnih algi obrazuju se pseudopodije slicne pseudopodijama kod ameba

- Mogu biti u obliku dugackih niti - rizopodije koje im omogucavaju kretanje

- Monadne strukture algi imaju organele u obliku biceva