Pürüzsüz Endoplazmik retikulum. Endoplazmik retikulum

Endoplazmik retikulum (ER) olarak da adlandırılan endoplazmik retikulum önemli bir ökaryotik hücredir. Proteinlerin ve lipitlerin üretiminde, işlenmesinde ve taşınmasında öncü bir rol oynar. ER, kendi zarı için transmembran proteinleri ve lipitlerin yanı sıra salgı kesecikleri ve bitki hücreleri de dahil olmak üzere diğer birçok hücresel bileşen için üretir.

Endoplazmik retikulum, ve içinde birçok işlevi yerine getiren tübüller ve düzleştirilmiş keselerden oluşan bir ağdır. EPR'nin hem yapı hem de işlev açısından farklılık gösteren iki bölümü vardır. Bir parça, zarın sitoplazmik tarafına bağlı ribozomlara sahip olduğundan granüler (kaba) ER olarak adlandırılır. Diğer kısım, bağlı ribozomlardan yoksun olduğundan agranüler (pürüzsüz) ER olarak adlandırılır.

Tipik olarak pürüzsüz ER bir kanal ağıdır, kaba ER ise bir dizi düzleştirilmiş keseden oluşur. ER'nin içindeki boşluğa lümen denir. Endoplazmik retikulum hücre zarından geniş bir alana uzanır ve nükleer zarfla sürekli bir bağlantı oluşturur. ER nükleer zarfa bağlı olduğundan, lümen ve nükleer zarf içindeki boşluk aynı bölmenin parçasıdır.

Granüler endoplazmik retikulum

Granüler (kaba) endoplazmik retikulum, membranlar ve salgı proteinleri üretir. Granüler ER'ye bağlı ribozomlar, çeviri sırasında proteinleri sentezler. Bazı lökositlerde (beyaz kan hücreleri) kaba ER antikorlar üretir. Pankreas hücrelerinde insülin üretir.

Granüler ve agranüler ER tipik olarak birbirine bağlıdır ve kaba ER tarafından üretilen proteinler ve membranlar, pürüzsüz ER'ye yer değiştirir. Bazı proteinler özel taşıma kesecikleri aracılığıyla Golgi aygıtına gönderilir. Proteinler Golgi'de değiştirildikten sonra hücre içindeki uygun yerlere taşınır veya hücreden dışarı çıkarılır.

Agranüler endoplazmik retikulum

Agranüler (pürüzsüz) endoplazmik retikulum, karbonhidratların ve lipitlerin sentezi de dahil olmak üzere geniş bir fonksiyon yelpazesine sahiptir. Hücre zarlarını oluşturmak için fosfolipitler ve kolesterol gibi lipitler gereklidir. Pürüzsüz ER ayrıca endoplazmik retikulum ürünlerini çeşitli yerlere taşıyan veziküller için bir geçiş bölgesi görevi görür.

Karaciğer hücrelerinde agranüler ER, belirli bileşiklerin detoksifikasyonuna yardımcı olan enzimler üretir. Kaslarda kas hücrelerinin kasılmasına yardımcı olur, beyin hücrelerinde ise erkek ve kadın hormonlarını sentezler.

Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

Ders 3. Vakuolar sistem

Ders taslağı

1. Vakuolar sistem bileşenlerinin sınıflandırılması
2. Endoplazmik retikulum. Çalışmasının tarihi, morfolojisi ve fonksiyonları.
3. Golgi kompleksi. Çalışmanın tarihi. Morfoloji ve fonksiyonlar.
4. Lizozomlar. Hikaye. Hücre içi sindirim.
5. Nükleer zarf sistemi. Morfoloji ve fonksiyonlar.
6. Vakumlu sistemin bileşenlerinin birbirine dönüşüm şemasının açıklaması.

Vakum sisteminin tanımı

Vakuolar sistem, birbirine ve plazma zarına belirli bir şekilde bağlanan, çeşitli şekillerde zar keseciklerinden oluşan bir organel sistemidir.

Vakuoler sistemin temel özelliklerinden biri, hücrenin bölmelere (bölmelere) - hiyaloplazma ve membran bölmelerinin içindeki içeriklere bölünmesidir.

Vasküler sistem aşağıdaki bileşenleri içerir: shEPS, gLEPS, CG, lizozomlar ve STS.

Endoplazmik retikulum (ER)

Endoplazmik retikulum, zarların yüzeyinde ribozomların yokluğu veya varlığı ile ayırt edilen, pürüzsüz ve pürüzlü olmak üzere iki çeşitten oluşur. Bu organel genel amaçlı bir organeldir ve her tür ökaryotik hücrenin sitoplazmasının bir parçasıdır.

Kaba XPS

Bu organel, 1943 yılında Claude tarafından diferansiyel santrifüjleme yöntemi kullanılarak keşfedildi. Bir hücre homojenatını santrifüj tüplerinde fraksiyonlara ayırırken 3 ana fraksiyon tanımlanabilir: süpernatan, mikrozomal ve nükleer fraksiyonlar.

Vakuoler sistemin bileşenlerini içeren, farklı içeriklere sahip birçok vakuol içeren mikrozomal fraksiyondur.

Hepatosit EPS yapısının şeması (Şekil. Punin M.Yu.)

1 – kaba EPS; 2 – pürüzsüz EPS; 3 - mitokondri

1945 yılında Porter, bütün tavuk fibroblast hücrelerini elektron mikroskobunda incelerken, onları endoplazma bölgesinde birbirine bağlayan küçük ve büyük vakuoller ve tübüller keşfetti. Endoplazmik retikulum adı verilen hücrenin bu bileşenidir.

Transmisyon elektron mikroskobu yöntemleri kullanılarak EPS'nin aşağıdakilerden oluştuğu bulunmuştur:

· Jumper'larla (anastomozlar) bağlanan düz membranlı torbalardan (sarnıçlar) oluşan bir sistemden.

Pirinç. Endoplazmik retikulum

1 - pürüzsüz EPS tüpleri; 2 - granüler (kaba) EPS tankları; 3 - ribozomlarla kaplı dış nükleer membran; 4 – gözenek kompleksi; 5 - iç nükleer membran (Kristich'e göre modifikasyonlarla).

Bu zar torbaları, elektron mikroskobu fotoğraflarında görüldüğü gibi, çekirdeğin etrafında eşmerkezli katmanlar halinde yoğunlaşmıştır. İç bölmenin boyutu yaklaşık 20 nm ila 1 μ (1.000 nm) arasındadır. Hücrelerdeki shEPS elemanlarının sayısı, işlevlerine ve farklılaşma derecelerine bağlıdır. Çekirdeğin etrafındaki bölgedeki hücrelerde shEPS sarnıçlarının konsantrasyonuna ergastoplazma adı verilir ve bu hücrelerin ihracat proteininin sentezine katılımını gösterir.

SHEPS membranlarının yüzeyine tutunan ribozomlar tek olabileceği gibi rozet (polizom) şeklinde de olabilir. Ribozomların zarlara nüfuz etme derinliği de farklı olabilir.

Kaba EPS'nin işleyiş mekanizması

1. İhracat protein sentezinin işlevi. Blobel ve Sabatini varsayımı (1966 - 1970).

Bu işlev, shePS membranlarının kendilerinin ve translasyonun tüm aşamalarından sorumlu sistemin yoğunlaştığı zara yakın hiyaloplazma katmanının katılımıyla gerçekleştirilir.

SHEPS membranlarının yüzeyinde mRNA moleküllerinin terminal fragmanlarının tanınmasından sorumlu özel alanların olduğu varsayılmaktadır. Bu moleküllerin bağlanması, gerçek çeviri sürecinin başlangıcından önce gerçekleşir. Çeviri sırasında, sentezlenen ihraç proteinleri önce ribozomun büyük alt birimindeki bir kanala, ardından da membrana nüfuz eder. Bu proteinler membran bölmesinin içinde birikir. Onların sonraki kaderi olgunlaşma süreçleriyle bağlantılıdır.

2. İhracat proteinlerinin ayrılması ve dönüşümü.

Olgunlaşma süreçlerinin özü, bireysel protein moleküllerinin sinyal dizisinin özel enzimler yardımıyla kesilmesidir; diğer enzimler, salgıların oluşması durumunda bunlara radikaller veya karbonhidrat ve lipit molekülleri parçaları ekler. karmaşık kimyasal bileşim.

Bunlar membran proteinleriyse, o zaman bilipid tabakasındaki (dış, iç veya yüzey) konumlarına bağlı olarak, protein molekülleri ribozomun büyük alt biriminden zarın bir veya başka bir yüzeyine hareket eder veya ona nüfuz eder (integral proteinler) ).

Kaba EPS'nin moleküler organizasyonunun şeması ve protein moleküllerinin sentez ve ikincil dönüşüm süreçlerindeki rolü (Şekil Punin M.Yu.)

1 – membran; 2 – yarı entegre proteinler ve glikoproteinler; 3 – membranların iç yüzeyinde ve tankların boşluğunda bulunan oligosakkaritler ve diğer karbonhidrat bileşenleri; 4 – mRNA; 5 - mRNA için varsayımsal membran reseptörü; 6, 7 - ribozomal alt birimler; (6 – küçük, 7 – büyük); 8 - sentezlenen proteinlerin membrandan geçişini sağlayan tanımlanamayan integral membran proteinleri; 9 - büyük ribozomal alt birimlerin zara bağlanmasını sağlayan varsayımsal integral proteinler; 10 – sentezlenmiş protein molekülü; 11 – 13 – zarın dış (11) ve iç (12) katmanlarının integral (13), yarı entegre proteinlerinin sentezi için seçenekler; 14 - bağlı bir ribozom üzerinde hiyaloplazma proteinlerinin sentezi; 15 – 17 – sentezin ardışık aşamaları, membrandan geçiş ve ihraç proteinlerinin ikincil değişiklikleri.

Sol üst köşede elektron mikroskobunda kaba EPS'nin görünümü var; sağ köşede - ihraç ve yarı integral proteinlerin sentezi sırasında polisom ile kaba ER zarı arasındaki tipik ilişkiler; merkezde ribozomal alt birimlerin sitoplazmik havuzu bulunur.

Oklar, ribozomal alt birimlerin ve sentezlenen protein moleküllerinin hareket yönünü göstermektedir.

3. Maddelerin zar içi depolanması.

Bazı salgılar belirli bir süre membran boşluğunda depolanır, ardından küçük membran kesecikleri halinde paketlenirler ve bu kesecikler, salgıyı SHEPS'den Golgi kompleksinin oluşum bölgesine aktarır. Böylece, antikor protein moleküllerinin oluşumunu incelerken, molekülün kendisinin 90 saniyede oluştuğu, ancak hücrenin dışında ancak 45 dakika sonra ortaya çıktığı tespit edildi. Yani salgılama sırasında şu aşamalar kurulur: protein sentezi, ayrışma (ayrılma), hücre içi taşıma, konsantrasyon, hücre içi depolama, hücreden salınım.

4. Membran bileşenlerinin yenilenmesine katılım (yeni bir zarın oluşma yeri). Lodish ve Rothman (1977) hipotezi.

SHEPS'in membran sarnıçlarının bilipid tabakasının iç kısmı, yeni sentezlenen lipit moleküllerinin birleşme yeridir. Bilipid tabakasının iç kısmının yüzeyi büyüdükten sonra, lipit moleküllerinin dikey hareketliliği (flip-flop özelliği) nedeniyle fazla lipit molekülleri, bilipid yüzeyinin dış tabakasına atlar.

Pürüzsüz endoplazmik retikulum

SHEPS'den farklı olarak, bu tür bir ağın iki önemli farkı vardır:

· membran kabarcıkları karmaşık bir tüp sistemi şeklindedir;

Membranın yüzeyi pürüzsüzdür ve ribozomlardan yoksundur.

Kasların pürüzsüz ER (sarkoplazmik retikulum) tüplerinin düzenini gösteren diyagram.

M – mitokondri. (Fawcett, McNutt, 1969'dan sonra)

Bu organel aynı zamanda genel amaçlı organoidlere de aittir, ancak bazı hücrelerde bu tür hücrelerin sitoplazmasının büyük kısmını oluşturur. Bunun nedeni, bu hücrelerin membran dışı lipitlerin oluşumunda rol oynamasıdır. Bu tür hücrelerin bir örneği, steroid hormonlarının üretiminde uzmanlaşmış adrenal korteks hücreleridir. Bu hücrelerin sitoplazmasında sürekli bir düz ER tüp kütlesi bulunur. Pürüzsüz ER genellikle hücrede kesin olarak tanımlanmış bir yer kaplar: bağırsak hücrelerinde - apikal bölgede, glikojen biriktirme bölgesindeki karaciğer hücrelerinde, testisin interstisyel hücrelerinde sitoplazmanın tüm hacmi boyunca eşit olarak dağılır.

Pürüzsüz ER'nin kökeni ikincildir. Bu organel, shEPS'den, sonuncu ribozomların kaybının bir sonucu olarak veya shEPS'nin ribozom içermeyen tüpler şeklinde büyümesi nedeniyle oluşur.

Pürüzsüz EPS'nin işleyiş mekanizması

1. Membran olmayan lipitlerin sentezine katılım.

Bu fonksiyon, steroid hormonları gibi bu maddelerin salgılanmasıyla ilişkilidir.

2. Detoksifikasyon (toksik metabolik atıkların iç zarda depolanması).

Bu fonksiyon, karaciğer hücrelerinin pürüzsüz EPS tüplerinin, bazı ilaçlar gibi toksik metabolik ürünleri intramembran boşluğunda biriktirme yeteneği (barbitüratlar için bilinen bir olgu) ile ilişkilidir.

3. İki değerlikli katyonların birikmesi.

Bu fonksiyon kas liflerinin L kanallarının karakteristiğidir. Bu kanalların içinde, kas kasılması sırasında aktin ve miyozin molekülleri arasında kalsiyum köprülerinin oluşumuna katılan iki değerlikli Ca +2 iyonları birikir.

Pürüzsüz Endoplazmik retikulum.

Endoplazmik retikulum pürüzsüz ve pürüzlü olmak üzere iki türe ayrılır.

Pürüzsüz EPS'ye de denir granüler.

Pürüzsüz endoplazmik retikulum, granüler endoplazmik retikulumun (ribozomlardan serbest bırakıldığında) pahasına ortaya çıkar ve gelişir.

Pürüzsüz ağ, duvarları kaba ağdan daha küçük kesitli membranlar, kanallar ve kabarcıklardan oluşan tüplerden oluşur. Pürüzsüz endoplazmik retikulumun vakuol ve tübüllerinin çapı genellikle yaklaşık 50-100 nm'dir. İşlevleri de bir o kadar çeşitlidir: Burada membran lipitleri sentezlenir, ancak bunlara ek olarak membran dışı lipitler de sentezlenir.lipitler (örneğin özel hayvan hormonları), toksik maddeler özel enzim kompleksleri tarafından nötralize edilir ve iyonlar birikir. Böylece çizgili kaslardaki düz ağ, kalsiyum iyonlarının deposu olarak görev yapar. Bu ağın zarları, büyük miktarlarda kalsiyum iyonlarını saniyenin yüzde biri kadar bir sürede herhangi bir yöne taşıyan güçlü kalsiyum “pompaları” içerir. Karbonhidratlar da sentezlenir. Özelleşmiş hücrelerde, hücre içi metabolizmadaki spesifik işlevleriyle ilişkili olan pürüzsüz ağın görünümü farklıdır.

Düzgün ağ, anahtarda yer alan enzim sistemlerinin varlığıyla karakterize edilir.Daha yüksek metabolizma seviyeleri. Pürüzsüz endoplazmik retikulum, hipoksi ve endojen fosfolipazların aktivasyonu nedeniyle kolayca zarar görür. Yeniden hücrelerde işlevlerinin kaybıVücudun eksojen ve endojen patojenik ürünlere karşı direncini önemli ölçüde azaltır ve hastalığın gelişimine katkıda bulunur.

Pürüzsüz ER, lipitlerin sentez ve parçalanma işlemlerinin meydana geldiği hücrelerde iyi gelişmiştir. Bunlar adrenal bezlerin ve testislerin hücreleri (steroid hormonlarını sentezlerler), karaciğer hücreleri, kas hücreleri ve bağırsak epitel hücreleridir.

Pürüzsüz ER membranları, birçok lipidin (örneğin: steroid hormonları) sentezinde ve çeşitli zararlı maddelerin nötralizasyonunda kullanılan, bazen mikrozomal olarak adlandırılan özel bir oksidasyon yöntemi olan yerleşik hidroksilasyon enzimlerini içerir.

Elektron mikrografı

1 - vakuoller ve pürüzsüz ER tüpleri. Hyaloplazmaya bakan yüzeylerinde ribozom yoktur. Fakat

Enzim sentez ve modifikasyon sistemleri buraya bağlıdır

Lipidlerin katyonu.

Diğer yapılar:
2 - mitokondri.
3 - peroksizom,

4 - ribozomlar.
5 - artık gövde.

Endoplazmik retikulum (ER) veya endoplazmik retikulum (ER), membran sarnıçları, kanalları ve keseciklerden oluşan bir sistemdir. Tüm hücre zarlarının yaklaşık yarısı ER'de bulunur.

Morfofonksiyonel olarak EPS 3 bölüme ayrılır: kaba (granüler), pürüzsüz (agranüler) ve orta. Granüler ER ribozomları (PC) içerirken, pürüzsüz ve orta düzey ER'de bunlar yoktur. Granüler ER esas olarak sarnıçlarla temsil edilirken, pürüzsüz ve orta düzey ER esas olarak kanallarla temsil edilir. Tankların, kanalların ve kabarcıkların zarları birbirine geçebilir. ER, özel bir kimyasal bileşim ile karakterize edilen yarı sıvı bir matris içerir.

ER'nin işlevleri:

• bölümlendirme;
• sentetik;
• ulaşım;
• detoksifikasyon;
• kalsiyum iyon konsantrasyonunun düzenlenmesi.

Bölümlendirme işlevi ER membranları kullanılarak hücrelerin bölmelere (bölmelere) bölünmesiyle ilişkilidir. Bu tür bir bölünme, sitoplazmanın içeriğinin bir kısmının hiyaloplazmadan izole edilmesini mümkün kılar ve hücrenin belirli süreçleri izole etmesini ve lokalize etmesini, ayrıca bunların daha verimli ve yönlendirilmiş bir şekilde gerçekleşmesini sağlar.

Sentetik fonksiyon. Sentezi mitokondrinin kendisinde meydana gelen iki mitokondriyal lipit hariç, hemen hemen tüm lipitler pürüzsüz ER'de sentezlenir. Kolesterol, pürüzsüz ER'nin zarlarında sentezlenir (insanlarda, günde 1 g'a kadar, esas olarak karaciğerde; karaciğer hasarı ile kandaki kolesterol miktarı düşer, kırmızı kan hücrelerinin şekli ve işlevi değişir ve anemi gelişir).
Protein sentezi kaba ER'de gerçekleşir:

• ER'nin iç fazı, Golgi kompleksi, lizozomlar, mitokondri;
• salgı proteinleri, örneğin hormonlar, immünoglobulinler;
• membran proteinleri.

Protein sentezi sitozoldeki serbest ribozomlarda başlar. Kimyasal dönüşümlerden sonra proteinler, ER'den ayrılan ve hücrenin diğer bölgelerine, örneğin Golgi kompleksine taşınan membran keseciklerine paketlenir.
ER'de sentezlenen proteinler iki akıma ayrılabilir:

• ER'de kalan dahili olanlar;
• Acil serviste kalmayan harici olanlar.

Dahili proteinler de iki akıma ayrılabilir:

• Estonya Cumhuriyeti'nden ayrılmayan sakinler;
• transit, Estonya Cumhuriyeti'nden ayrılıyor.

Acil serviste oluyor zararlı maddelerin detoksifikasyonu hücreye giren veya hücrenin kendisinde oluşanlar. Zararlı maddelerin çoğu
hidrofobik maddeler, bu nedenle vücuttan idrarla atılamazlar. ER membranları, hidrofobik maddeleri hidrofilik maddelere dönüştüren ve daha sonra idrarla vücuttan atılan sitokrom P450 adı verilen bir protein içerir.

Bu, duvarları tek bir membran tabakasından oluşan bir kanal ve boşluk sistemidir. Membranın yapısı plazmalemmaya (sıvı-mozaik) benzer, ancak burada bulunan lipitler ve proteinler kimyasal organizasyon açısından biraz farklıdır. İki tür EPS vardır: kaba (granüler) ve pürüzsüz (agranüler).

EPS'nin çeşitli işlevleri vardır.

1. Taşıma.
2. Membran oluşturan.
3. Protein, yağ, karbonhidrat ve steroid hormonlarını sentezler.
4. Toksik maddeleri nötralize eder.
5. Kalsiyum depolar.

Protein sentezi kaba EPS zarının dış yüzeyinde meydana gelir.

2. Pürüzsüz ER'nin zarında yağları, karbonhidratları ve steroid hormonlarını sentezleyen enzimler vardır.

3. Pürüzsüz ER'nin zarında, hücreye giren toksik yabancı maddeleri nötralize eden enzimler bulunur.

Pürüzlü membran, membran matrisinin dış tarafında protein sentezinde rol oynayan çok sayıda ribozom içerir. Ribozom üzerinde sentezlenen protein, özel bir kanaldan (Şekil 7) ER boşluğuna girer ve oradan sitoplazmanın çeşitli kısımlarına dağıtılır (esas olarak Golgi kompleksine girer). Bu, proteinlere giden tipik bir durumdur. ihracat. Örneğin pankreas hücrelerinde sentezlenen sindirim enzimleri için.

Ribozom mRNA'sı

Pirinç. 7. Endoplazmik retikulum:

A – pürüzsüz EPS parçaları; B – kaba EPS parçaları. B - kaba ER'de işleyen ribozom.

Pürüzsüz ER zarı, vücut için gerekli olan steroid hormonlarının yanı sıra yağları ve basit karbonhidratları sentezleyen bir dizi enzim içerir. Karaciğer hücrelerinin pürüzsüz EPS zarında, tıbbi bileşikler de dahil olmak üzere hücreye giren yabancı maddeleri (ksenobiyotikler) parçalayan bir enzim sisteminin bulunduğu özellikle belirtilmelidir. Sistem çeşitli enzim proteinlerinden (oksitleyici maddeler, indirgeyici maddeler, asetilatörler vb.) oluşur.

Belirli enzimlerle sırayla etkileşime giren bir ksenobiyotik veya tıbbi madde (DS), kimyasal yapısını değiştirir. Sonuç olarak, nihai ürün spesifik aktivitesini koruyabilir, etkisiz hale gelebilir veya tam tersine yeni bir özellik kazanabilir - vücut için toksik hale gelebilir. ER'de bulunan ve ksenobiyotiklerin (veya ilaçların) kimyasal dönüşümünü gerçekleştiren enzim sistemine denir. Biyotransformasyon sistemi.Şu anda bu sisteme büyük önem veriliyor çünkü ilacın vücuttaki spesifik aktivitesi (bakterisidal aktivite vb.) ve bunların toksisitesi, işinin yoğunluğuna ve içindeki belirli enzimlerin niceliksel içeriğine bağlıdır.

Araştırmacılar, tüberküloz karşıtı izoniazid maddesinin kan düzeylerini incelerken beklenmedik bir olayla karşılaştı. İlacın aynı dozunu alırken, farklı bireylerde kan plazmasındaki konsantrasyonunun farklı olduğu ortaya çıktı. Yoğun bir biyotransformasyon süreci olan kişilerde izoniazidin hızla asetillenerek başka bir bileşiğe dönüştüğü ortaya çıktı. Bu nedenle kandaki içeriği, asetilasyon yoğunluğu düşük olan kişilere göre önemli ölçüde düşük olur. Hızlı asetilasyonu olan hastalarda etkili tedavi için ilacın daha yüksek dozlarının reçete edilmesi gerektiği sonucuna varmak mantıklıdır. Ancak başka bir tehlike daha ortaya çıkıyor: İzoniazid asetillendiğinde karaciğer için toksik olan bileşikler oluşuyor. Bu nedenle hızlı asetilatörlerde izoniazid dozunun arttırılması karaciğer hasarına neden olabilir. Bunlar, farmakologların ilaçların etki mekanizmalarını ve biyotransformasyon sistemlerini incelerken sürekli karşılaştıkları paradokslardır. Bu nedenle, bir farmakoloğun çözmesi gereken önemli konulardan biri, biyotransformasyon sisteminde hızlı inaktivasyona uğramayacak ve ayrıca vücut için toksik bir bileşiğe dönüşmeyecek bir ilacın uygulamaya konulması için tavsiye edilmesidir. Şu anda İlaç Komitesi tarafından önerilen ilaçların hemen hemen tamamının biyotransformasyon sürecinden geçtiği bilinmektedir. Ancak hiçbiri spesifik aktivitesini tamamen kaybetmez ve vücuda ciddi bir zarar vermez. Atropin, kloramfenikol, prednizolon, norepinefrin ve diğerleri gibi maddeler özelliklerini tamamen korur, ancak biyotransformasyon sisteminden geçerek suda daha çözünür hale gelirler. Bu, vücuttan oldukça hızlı bir şekilde atılacakları anlamına gelir. Fenobarbital gibi biyotransformasyon sistemini aktive eden maddeler vardır. Böylece fareler üzerinde yapılan deneylerde, bu maddenin büyük bir kısmı karaciğer hücrelerinde kan dolaşımına girdiğinde, pürüzsüz ER yüzeyinin birkaç gün içinde iki katına çıktığı tespit edildi. Biyotransformasyon sisteminin uyarılması vücuttaki toksik bileşiklerin nötralize edilmesi için kullanılır. Bu nedenle fenobarbital, biyotransformasyon sistemlerinin uyarılması vücudun bilirubin gibi aşırı zararlı maddelerle başa çıkmasına yardımcı olduğunda yenidoğanların hemolitik hastalığının tedavisinde kullanılır. Bu arada, zararlı maddenin uzaklaştırılmasından sonra, pürüzsüz ER'nin fazla zarları lizozomların yardımıyla yok edilir ve 5 gün sonra ağ normal bir hacim kazanır.

EPS membranlarında sentezlenen maddeler kanallar aracılığıyla çeşitli organellere veya ihtiyaç duyulan yerlere iletilir (Şekil 8). EPS'nin taşıma rolü bununla sınırlı değildir; bazı bölgelerde membran, ağ tübülünün tüm bileşenlerini içeren bir kesecik oluşturarak membrandan bağlanan ve yırtılan çıkıntılar oluşturma yeteneğine sahiptir. Bu kesecik, özellikle Golgi kompleksi ile birleşerek hücrenin çeşitli yerlerine içeriğini taşıma ve boşaltma yeteneğine sahiptir.

Kaba XPS Hücre iskeletinin elemanları

Ribozom

Mitokondri

Çekirdek Hücresi

Pirinç. 8. Hücrenin içinin şematik gösterimi (ölçeksiz).

EPS'nin tüm hücre içi zarların yapımında önemli rolünü belirtmek gerekir. Böyle bir inşaatın ilk aşaması burada başlıyor.

EPS ayrıca kalsiyum iyonlarının değişiminde de önemli bir rol oynar. Bu iyon, hücresel metabolizmanın düzenlenmesinde, membran kanallarının geçirgenliğinin değiştirilmesinde, sitoplazmadaki çeşitli bileşiklerin aktive edilmesinde vb. büyük önem taşır. Pürüzsüz ER bir kalsiyum iyonu deposudur. Gerektiğinde kalsiyum açığa çıkar ve hücrenin yaşamında rol alır. Bu fonksiyon kasların ER'sinin en karakteristik özelliğidir. Kalsiyum iyonlarının EPS'den salınması karmaşık kas kasılması sürecindeki bir bağlantıdır.

EPS'nin hücrenin enerji istasyonları olan mitokondri ile yakın bağlantısına dikkat etmek gerekir. Enerji eksikliğiyle ilişkili hastalıklarda ribozomların kaba ER zarından bağlantısı kesilir. Sonuçları tahmin etmek zor değil - ihracata yönelik proteinlerin sentezi bozuldu. Ve bu tür proteinler sindirim enzimleri içerdiğinden, enerji eksikliği ile ilişkili hastalıklarda sindirim bezlerinin işleyişi bozulacak ve bunun sonucunda vücudun ana işlevlerinden biri olan sindirim zarar görecektir. Buna dayanarak doktorun farmakolojik taktikleri geliştirilmelidir.

Golgi kompleksi

Endokrin bezlerinde, örneğin pankreasta, EPS'den ayrılan bazı kesecikler düzleşir, diğer keseciklerle birleşir ve bir yığındaki krep gibi üst üste yığılarak Golgi kompleksini (CG) oluşturur. Sarnıçlar, kesecikler ve tüpler gibi çeşitli yapısal elemanlardan oluşur (Şekil 9). Tüm bu elemanlar tek katmanlı sıvı mozaik tipi bir zardan oluşur. Baloncukların içeriği tanklarda “olgunlaşır”. İkincisi kompleksten ayrılır ve sitozolde mikrotübüller, fibriller ve filamentler boyunca hareket eder. Ancak veziküllerin ana yolu plazma zarına doğru harekettir. Onunla birleşen kesecikler, sindirim enzimleriyle birlikte içeriklerini hücreler arası boşluğa boşaltır (Şekil 10). Ondan enzimler kanala girer ve bağırsaklara akar. CG salgısının veziküllerini kullanarak atılım sürecine ekzositoz denir.

1

Pirinç. 9. Golgi kompleksinin bölümü: 1 – çekirdek; 2 – nükleolus; 3 – CG'de oluşan kabarcıklar; 4 – KG tankları; 5 – tüp.

Membran

Pirinç. 10. Kabarcıklardan KG(g) tanklarının oluşumu:

1 – çekirdek; 2 – nükleolus; 3 – QD'de oluşan kabarcıklar; 4 – KG tankları; 5 – tüp.

Hücredeki ekzositozun sıklıkla başka bir önemli hücresel süreçle (plazma zarının inşası veya yenilenmesi) birleştirildiği unutulmamalıdır. Özü, tek katmanlı bir sıvı mozaik zardan oluşan bir kabarcığın zara yaklaşması ve patlaması ve aynı anda zarı kırmasıdır. Balonun içeriği serbest bırakıldıktan sonra kenarları zardaki boşluğun kenarlarıyla birleşir ve boşluk "kapanır". Başka bir yol, daha sonra lizozomların oluşturulduğu keseciklerin karakteristiğidir. Kılavuz filamentler boyunca hareket eden bu kesecikler hücrenin sitoplazması boyunca dağılır.

Uygulamada, CG'de, kaba ER'nin ribozomları üzerinde sentezlenen ve CG'deki ER kanalları aracılığıyla iletilen proteinlerin yeniden dağıtımı vardır, bazıları CG'den dışarı aktarılmak üzere gider, bazıları hücrenin ihtiyaçları için kalır (örneğin, örneğin lizozomlarda yoğunlaşmıştır). Proteinlerin hassas dağılım süreci karmaşık bir mekanizmaya sahiptir ve başarısız olması durumunda yalnızca sindirim fonksiyonları değil, lizozomlarla ilişkili tüm fonksiyonlar da etkilenebilir. Bazı yazarlar, bir hücredeki CG'nin, protein yolcu akışının yeniden dağıtıldığı bir "merkezi tren istasyonu" olduğunu çok doğru bir şekilde belirtmişlerdir.

Bazı mikrotübüller kör bir şekilde sona ermektedir.

CG'de EPS'den gelen ürünlerin modifikasyonu gerçekleştirilir:

1. Gelen ürünlerin birikmesi.

2. Kurutun.

3. Gerekli kimyasal yeniden yapılanma (olgunlaştırma).

Daha önce CG'de sindirim salgılarının ve lizozomların oluşumunun meydana geldiğini belirtmiştik. Bu işlevlere ek olarak organel, polisakkaritleri ve vücuttaki bağışıklık reaksiyonlarının ana katılımcılarından biri olan immünoglobulinleri sentezler.

Ve son olarak KG, plazma membranlarının yapımında ve yenilenmesinde aktif rol almaktadır. Plazmalemmadan dökülen kesecikler, zarlarını ona entegre edebilirler. Membranların yapımı için, EPS'de sentezlenen ve KG tanklarının membranlarında "olgunlaştırılan" maddeler kullanılır (Şekil 11).

Ekzositoz ve oluşum

Hücre zarları

Kabarcık membranları.

Hücre çekirdeği

Golgi kompleksi

Pirinç. 11 CG vezikülünün zarından plazma zarının bir fragmanının oluşum şeması (ölçekli değil).

KG'nin işlevi:

· taşıma (ortaya çıkan kabarcıklar enzimleri dışarı veya kendi kullanımları için taşır),

Lizozomları oluşturur

· oluşturma (CG'de immünoglobulinler, kompleks şekerler, mukoproteinler vb. oluşur),

· inşaat: a) CG keseciklerinin zarı, plazma zarının içine gömülebilir; b) Tankların zarlarında sentezlenen bileşiklerin hücre zarlarının yapımında kullanılması,

· bölme (hücreyi bölmelere böler).

Lizozomlar

Lizozomlar, sitoplazmanın tüm kısımlarında bulunan ve tek katmanlı bir sıvı mozaik zarla ayrıldıkları küçük yuvarlak keseciklerin görünümüne sahiptir. İç içerikleri homojendir ve çok sayıda çeşitli maddeden oluşur. Bunlardan en önemlileri, lizozomların içine giren hemen hemen tüm doğal polimerik organik bileşikleri parçalayan enzimlerdir (yaklaşık 40 - 60). Lizozomların içinde pH 4,5 - 5,0'dır. Bu değerlerde enzimler aktif durumdadır. PH, sitoplazmanın özelliği olan nötre yakınsa, bu enzimler düşük aktiviteye sahiptir. Bu, örneğin lizozomlar parçalandığında enzimlerin sitoplazmaya girmesi durumunda hücreleri kendi kendine sindirimden koruyan mekanizmalardan biridir. Membranın dış tarafında, lizozomların endositik veziküllerle bağlantısını kolaylaştıran çok sayıda çok çeşitli reseptör vardır. Lizozomların önemli bir özelliğinin, eylem nesnesine doğru hedeflenen hareket olduğu unutulmamalıdır. Fagositoz meydana geldiğinde lizozomlar fagozomlara doğru hareket eder. Yok edilen organellere (örneğin mitokondri) doğru hareketleri kaydedildi. Daha önce yazdığımız gibi lizozomların yönlendirilmiş hareketi mikrotübüller yardımıyla gerçekleştirilir. Mikrotübüllerin yok edilmesi fagolizozom oluşumunun durmasına yol açar. Fagosit pratik olarak kandaki patojenleri sindirme yeteneğini kaybeder (fagositoz). Bu da ciddi bulaşıcı hastalıklara yol açıyor.

Belirli koşullar altında, lizozom zarı, hiyaloplazmanın yüksek moleküler organik maddelerine (örneğin, proteinler, lipitler, polisakkaritler) nüfuz etme yeteneğine sahiptir (Şekil 12. (4.4a), burada temel organik bileşiklere (amino) ayrılırlar. asitler, monosakaritler, yağ asitleri, gliserol). Daha sonra bu bileşikler lizozomları terk eder ve hücrenin ihtiyaçlarına gider. Bazı durumlarda lizozomlar organel parçalarını "yakalayabilir" ve ardından "sindirebilir" (Şekil 12. (3.3a). )) ve hasarlı veya eski hücre bileşenleri (zarlar, kapanımlar) Oruç sırasında, lizozomlardaki sitoplazmik yapıların bir kısmının sindirimi ve nihai ürünlerin kullanımı nedeniyle hücrelerin hayati aktivitesi korunur. endojen beslenme birçok çok hücreli organizmanın karakteristik özelliğidir.

Endositoz (fagositoz ve pinositoz) süreci sırasında oluşan endositik veziküller - pinositoz vezikülleri (Şekil 12. (1,1a) ve fagozomlar (Şekil 12. (2,2a)) - ayrıca lizozomla birleşerek bir fagolizozom oluşturur. İç içerikleri mikroorganizmalar, organik maddeler vb. lizozom enzimleri tarafından elementel maddelere parçalanır.

Mikroorganizmalar

Çözünmüş

Organik 2 3

Maddeler

Proteinler, yağlar Lizozom Parçaları

mitokondriyal karbonhidratlar

Pirinç. 12. Lizozomların işlevleri:

1, 1a – hyaloplazmanın organik maddelerinin kullanımı; 2, 2a – pinositoz keseciklerinin içeriğinin kullanılması; 3, 3a – fagositik keseciklerin içeriğinin kullanılması; 4, 4a – hasarlı mitokondrinin enzimatik parçalanması. 3a – fagozomlar.

sitoplazmaya girdikten sonra hücresel metabolizmaya katılan organik bileşikler. Lizozomların içindeki biyojenik makromoleküllerin sindirimi bazı hücrelerde tamamlanmayabilir. Bu durumda sindirilmeyen ürünler lizozom boşluğunda birikir. Bu lizozoma artık cisim denir. Pigment maddeleri orada biriktirilir. İnsanlarda, vücut yaşlandıkça, "yaşlanan pigment" - lipofuscin - beyin hücrelerinin, karaciğerin ve kas liflerinin artık gövdelerinde birikir.

Yukarıdakiler şartlı olarak lizozomların hücre seviyesindeki etkisi olarak nitelendirilebilirse, o zaman bu organellerin aktivitesinin diğer tarafı tüm organizma, sistemleri ve organları seviyesinde kendini gösterir. Her şeyden önce bu, embriyogenez sırasında ölen organların (örneğin kurbağa yavrusunun kuyruğu), belirli dokulardaki hücrelerin farklılaşması (kıkırdağın kemikle değiştirilmesi) vb. sırasında çıkarılmasıyla ilgilidir.

Lizozom enzimlerinin hücre yaşamındaki büyük önemi göz önüne alındığında, çalışmalarında herhangi bir aksamanın ciddi sonuçlara yol açabileceği varsayılabilir. Herhangi bir lizozom enziminin sentezini kontrol eden gen hasar görürse, lizozomda yapısal bozukluk meydana gelir. Bu, lizozomlarda "sindirilmemiş" ürünlerin birikmesine yol açacaktır. Bir hücrede çok fazla bu tür lizozom varsa, hücre hasar görür ve bunun sonucunda ilgili organların işleyişi bozulur. Bu senaryoya göre gelişen kalıtsal hastalıklara “lizozomal depo hastalıkları” adı verilmektedir.

Vücudun bağışıklık durumunun oluşumunda lizozomların katılımına da dikkat edilmelidir (Şekil 13). Vücuda girdikten sonra antijen (örneğin bir mikroorganizmanın toksini) esas olarak (yaklaşık% 90) yok edilir ve bu da hücreleri zararlı etkilerinden korur. Kanda kalan antijen molekülleri, makrofajlar veya gelişmiş bir lizozomal sisteme sahip özel hücreler tarafından (pinositoz veya fagositoz yoluyla) emilir.

Bakteri

Antijen

Makrofaj

pinositoz

Pinositotik

Lizozom

Antijenin peptid fragmanları

Pirinç. 13. Makrofajda antijen peptid fragmanlarının oluşumu

(ölçek gözlemlenmedi).

başlık. Antijenli pinositotik vezikül veya fagozom, lizozoma bağlanır ve ikincisinin enzimleri, antijeni, orijinal mikrobiyal antijenden daha büyük antijenik aktiviteye ve daha az toksisiteye sahip parçalara ayırır. Bu parçalar büyük miktarlarda hücre yüzeyine çıkar ve vücudun bağışıklık sisteminde güçlü bir aktivasyon meydana gelir. Lizozomal tedavinin bir sonucu olarak antijenik özelliklerin arttırılmasının (toksik etkinin bulunmadığı arka plana karşı), bu mikroorganizmaya karşı koruyucu bağışıklık tepkilerinin gelişme sürecini önemli ölçüde hızlandıracağı açıktır. Antijenin lizozomlar tarafından peptit parçalarına ayrılması işlemine denir. antijen işleme. ER ve Golgi kompleksinin bu olaya doğrudan dahil olduğu unutulmamalıdır.

Ve son olarak, son zamanlarda lizozomlar ile hücre tarafından fagosite edilen mikroorganizmalar arasındaki ilişki konusu geniş çapta ele alınmıştır. Daha önce de belirttiğimiz gibi fagozom ve lizozomun füzyonu, fagolizozomdaki mikroorganizmaların sindirimine yol açar. Bu en olumlu sonuçtur. Ancak başka ilişki seçenekleri de mümkündür. Bu nedenle, bazı patojenik (hastalığa neden olan) mikroorganizmalar, fagozom içindeki bir hücreye nüfuz ettiğinde, lizozomların fagozomla füzyonunu bloke eden maddeler salgılar. Bu onların fagozomlarda hayatta kalmalarını mümkün kılar. Ancak mikroorganizmaların emildiği hücrelerin (fagositlerin) ömrü kısadır; bunlar parçalanarak mikroplu fagozomları kana salarlar. Kan dolaşımına salınan mikroorganizmalar yine hastalığın nüksetmesine (geri dönüşüne) neden olabilir. Yok edilen fagositin mikroplu fagozomlar da dahil olmak üzere bazı kısımları tekrar diğer fagositler tarafından emildiğinde, yine canlı bir durumda ve yeni bir hücrede kaldığında başka bir seçenek de mümkündür. Döngü oldukça uzun bir süre tekrarlanabilir. Genç bir Kızıl Ordu askeri olarak Birinci Süvari Ordusu'nda savaşırken tifüse yakalanan yaşlı bir hastada tifüs vakası anlatılıyor. Elli yılı aşkın bir süre sonra, sadece hastalığın semptomları tekrar ortaya çıkmadı, hatta sanrısal vizyonlar bile yaşlı adamı İç Savaş dönemine geri döndürdü. Mesele şu ki, tifüs patojenleri fagozomlara ve lizozomlara katılma sürecini engelleme yeteneğine sahiptir.

Lizozomların işlevi:

Sindirim (sitoplazmanın ve mikroorganizmaların sindirimi, hücrenin ihtiyacı olan temel organik bileşiklerin sağlanması),

geri dönüşüm (sitoplazmayı çürümüş parçalardan temizler),

Ölmekte olan hücre ve organların uzaklaştırılmasına katılmak,

· koruyucu (mikroorganizmaların sindirimi, vücudun bağışıklık reaksiyonlarına katılım).

Ribozomlar.

Bu hücredeki protein sentez aygıtıdır. Ribozom büyük ve küçük olmak üzere iki alt birimden oluşur. Alt birimler karmaşık bir konfigürasyona sahiptir (bkz. Şekil 14) ve proteinler ile ribozomal RNA'dan (rRNA) oluşur. Ribozomal RNA, protein moleküllerinin bağlandığı bir tür iskele görevi görür.

Ribozom oluşumu hücre çekirdeğinin nükleolusunda meydana gelir (bu süreç aşağıda tartışılacaktır). Oluşan büyük ve küçük alt birimler nükleer gözeneklerden sitoplazmaya çıkar.

Sitoplazmada ribozomlar ayrışmış veya dağılmış durumdadır, bu ayrışmış ribozomlar. Bu durumda membrana tutunamazlar. Bu ribozomun çalışma durumu değildir. Çalışma durumunda ribozom, aralarından bir mRNA dizisinin geçtiği, birbirine bağlı iki alt birimden oluşan bir organeldir. Bu tür ribozomlar sitozolde serbestçe "yüzebilir"; serbest ribozomlar veya çeşitli membranlara bağlanır,

A B C D

Pirinç. 14. Küçük (A) ve büyük (B) ribozomal alt birimin doğal formu. Bütün ribozom (B). Bir ribozomun şematik gösterimi (D)

örneğin EPS membranına. Membran üzerinde ribozom çoğunlukla tek başına değil, bir topluluk halinde bulunur. Toplulukta farklı sayıda ribozom bulunabilir, ancak hepsi bir mRNA zinciriyle birbirine bağlıdır. Bu, ribozomların çok verimli çalışmasını sağlar. Bir sonraki ribozom protein sentezini tamamlayıp mRNA'yı terk ederken, diğerleri RNA molekülünün farklı yerlerinde bulunarak bu sentezi sürdürürler. Bu tür ribozomlardan oluşan bir topluluk
isminde polizom(Şekil 15).

Protein sentezinin sonu Protein sentezinin başlangıcı

Pirinç. 15. Bir polisomla protein sentezi şeması.

Resimde polisom beş farklı ribozomdan oluşmaktadır.

Tipik olarak, ihraç edilecek proteinler, hücrenin ihtiyaçları için kaba ER'nin zarlarında ve hyaloplazmada sentezlenir. Bir hastalık sırasında ribozomların zarlardan ayrılması ve hyaloplazmaya geçişi tespit edilirse, bu koruyucu bir reaksiyon olarak düşünülebilir - bir yandan hücreler protein ihracatını azaltır ve iç ihtiyaçlar için protein sentezini arttırır. Öte yandan, ribozomların bu şekilde ayrılması, hücrenin yaklaşmakta olan enerji eksikliğini gösterir, çünkü ribozomların zarlara bağlanması ve tutulması, hücredeki ana tedarikçisi ATP olan enerjinin harcanmasını gerektirir. ATP eksikliği doğal olarak sadece ribozomların zardan ayrılmasına değil, aynı zamanda serbest ribozomların zara bağlanamamasına da yol açar. Bu, etkili protein oluşturucu olan kaba ER'nin hücrenin moleküler ekonomisinden hariç tutulmasına yol açar. Enerji eksikliğinin, çoğunlukla enerjiye bağlı süreçlerin (örneğin mitokondride) aktivitesindeki bir bozulma ile ilişkili ciddi bir hücresel metabolizma bozukluğu olduğuna inanılmaktadır.

Ribozomda RNA'nın bağlandığı üç farklı bölge vardır; biri haberci RNA (mRNA veya mRNA) için, ikisi ise transfer RNA'sı için. Birincisi büyük ve küçük alt birimlerin birleşim yerinde bulunur. Son ikisinden bir bölge tRNA molekülünü tutar ve amino asitler arasında bağlar (peptit bağları) oluşturur, bu yüzden buna P merkezi denir. Küçük alt ünitede bulunur. İkincisi ise yeni gelen aminoasit yüklü tRNA molekülünü tutmaya yarar. Buna A merkezi denir.

Protein sentezi sırasında bazı antibiyotiklerin bu süreci engelleyebileceğini vurgulamak gerekir (translasyonu anlatırken bu konu üzerinde daha detaylı duracağız).

Mitokondri.

Bunlara “hücrenin enerji istasyonları” denir. Ökaryotlarda glikoliz, Krebs döngüsü ve diğer biyokimyasal reaksiyonlar sırasında çok sayıda elektron ve proton oluşur. Bazıları çeşitli biyokimyasal reaksiyonlara katılırken, diğer kısmı özel bileşikler halinde birikir. Bunlardan birkaç tane var. Bunlardan en önemlileri NADH ve NADPH'dir (nikotinamid adenin dinükleotid ve nikotinamid adenin dinükleotid fosfat). NAD ve NADP formundaki bu bileşikler, elektronların ve protonların bir tür "tuzağı" olan alıcılardır. Onlara elektron ve proton ekledikten sonra NADH ve NADPH'ye dönüşürler ve zaten temel parçacıkların bağışçılarıdırlar. Bunları hücrenin çeşitli yerlerinde "yakalayarak" parçacıkları sitoplazmanın çeşitli bölümlerine aktarırlar ve bunları biyokimyasal reaksiyonların ihtiyaçlarına dağıtarak kesintisiz metabolizma akışını sağlarlar. Aynı bileşikler, sitoplazmadan ve temel parçacıkların güçlü bir oluşturucusunun (Krebs döngüsü) bulunduğu mitokondriyal matristen mitokondriye elektron ve proton sağlar. NADH ve NADPH, elektron taşıma zincirine entegre olarak (aşağıya bakın), parçacıkları ATP sentezine aktarır. Hücrede meydana gelen ve enerji gerektiren tüm işlemler için enerji ATP'den alınır.

Mitokondrinin akışkan mozaik tipinde iki zarı vardır. Aralarında bir zarlar arası boşluk vardır. İç zarın kıvrımları vardır - cristae (Şekil 16). Cristae'nin iç yüzeyi, sapı ve başı olan mantar biçimli gövdelerle noktalanmıştır.

ATP sentezi mantar gövdelerinde meydana gelir. Mitokondrinin iç zarının çok kalınlığında, elektronları NADH2'den oksijene aktaran enzim kompleksleri vardır. Bu komplekslere denir Solunum zinciri veya iletim zinciri

Ribozom

ABC

Dairesel DNA

Pirinç. 16. Mitokondri:

A – Mitokondriyal organizasyonun genel şeması. B - mantar gövdeli crista alanı:

1 – mitokondrinin dış zarı; 2 – zarlar arası matris; 3 – iç zar; 4 – matris; 5 – kristal; 6 – mantar şeklindeki gövdeler.

elektronların burnu. Hareket nedeniyle ah ATP sentezi bu elektron kompleksi aracılığıyla gerçekleşir. ATP, tüm hücresel süreçlerin ana enerji tedarikçisidir. Mitokondri, vücuttaki oksijenin ana tüketicileridir. Bu nedenle oksijen eksikliğine ilk tepki veren mitokondridir. Bu reaksiyon kesindir - oksijen eksikliği (hipoksi) mitokondrinin şişmesine neden olur, ardından hücreler hasar görür ve ölür.

Farklı ökaryotik hücre türleri, hem mitokondri sayısı ve şekli hem de krista sayısı bakımından birbirinden farklılık gösterir. Bir hücredeki organellerin içeriği, enerji ihtiyacına bağlı olarak 500 ile 2000 arasında değişmektedir. Bağırsak epitelinin aktif olarak çalışan hücreleri çok sayıda mitokondri içerir ve spermde flagellumun etrafını saran ve ona hareket için enerji sağlayan bir ağ oluştururlar. Yüksek düzeyde oksidatif süreçlere sahip dokularda, örneğin kalp kasında, krista sayısı sıradan hücrelere göre birçok kez daha fazladır. Kalp kasının mitokondrisinde sayıları karaciğerin mitokondrisinden 3 kat daha fazladır.

Mitokondrinin ömrü günlerle ölçülür (farklı hücrelerde 5 – 20 gün). Eski mitokondri ölür, parçalara ayrılır ve lizozomlar tarafından kullanılır. Bunun yerine mevcut mitokondrilerin bölünmesi sonucu ortaya çıkan yenileri oluşur.

Tipik olarak mitokondriyal matris 2-10 DNA molekülü içerir. Bunlar mitokondriyal proteinleri kodlayan halka yapılarıdır. Mitokondri, protein sentez aparatının tamamını (ribozomlar, mRNA, tRNA, amino asitler, transkripsiyon ve translasyon enzimleri) içerir. Bu nedenle mitokondride replikasyon, transkripsiyon ve translasyon işlemleri gerçekleştirilir ve mRNA olgunlaşması - işlenmesi - meydana gelir. Buna göre mitokondri yarı özerk birimlerdir.

Mitokondri aktivitesinde önemli bir nokta steroid hormonlarının ve bazı amino asitlerin (glutamik) sentezidir. Eski mitokondri bir depolama işlevi gerçekleştirebilir - atılım ürünlerini biriktirebilir veya hücreye giren zararlı maddeleri biriktirebilir. Bu durumlarda mitokondrinin ana işlevini yerine getirmeyi bıraktığı açıktır.

Mitokondrinin işlevleri:

ATP şeklinde enerji birikimi,

· para yatırmak,

· sentetik (proteinlerin, hormonların, amino asitlerin sentezi).