Описание на клетъчната мембрана. Структурата и функциите на биологичните мембрани

Изображение на клетъчна мембрана. Малки сини и бели топчета съответстват на хидрофилните "глави" на липидите, а линиите, прикрепени към тях, съответстват на хидрофобните "опашки". Фигурата показва само интегрални мембранни протеини (червени глобули и жълти спирали). Жълти овални точки вътре в мембраната - холестеролови молекули Жълто-зелени вериги от мъниста от външната страна на мембраната - олигозахаридни вериги, които образуват гликокаликса

Биологичната мембрана също включва различни протеини: интегрални (проникващи през мембраната), полуинтегрални (потопени в единия си край във външния или вътрешния липиден слой), повърхностни (разположени от външната или съседна на вътрешната страна на мембраната). Някои протеини са точките на контакт на клетъчната мембрана с цитоскелета вътре в клетката и клетъчната стена (ако има такава) отвън. Някои от интегралните протеини функционират като йонни канали, различни транспортери и рецептори.

Функции на биомембраните

бариера - осигурява регулиран, селективен, пасивен и активен метаболизъм с околната среда. Например пероксизомната мембрана предпазва цитоплазмата от пероксиди, опасни за клетката. Селективната пропускливост означава, че пропускливостта на мембраната за различни атоми или молекули зависи от техния размер, електрически заряд и химични свойства. Селективната пропускливост осигурява отделянето на клетката и клетъчните отделения от околната среда и ги снабдява с необходимите вещества.

транспорт - през мембраната се осъществява транспорт на вещества в клетката и извън клетката. Транспортът през мембраните осигурява: доставката на хранителни вещества, отстраняването на крайните продукти на метаболизма, секрецията на различни вещества, създаването на йонни градиенти, поддържането на подходящо pH и йонна концентрация в клетката, които са необходими за функционирането на клетъчни ензими.

Частици, които по някаква причина не могат да преминат през фосфолипидния двоен слой (например поради хидрофилни свойства, тъй като мембраната е хидрофобна отвътре и не позволява на хидрофилните вещества да преминат през нея, или поради големия им размер), но са необходими за клетка, може да проникне през мембраната чрез специални протеини-носители (транспортери) и канални протеини или чрез ендоцитоза.

При пасивния транспорт веществата преминават през липидния бислой без разход на енергия, чрез дифузия. Вариант на този механизъм е улеснена дифузия, при която специфична молекула помага на веществото да премине през мембраната. Тази молекула може да има канал, който пропуска само един вид вещество.

Активният транспорт изисква енергия, тъй като се извършва срещу градиент на концентрация. На мембраната има специални помпени протеини, включително АТФаза, която активно изпомпва калиеви йони (K +) в клетката и изпомпва натриеви йони (Na +) от нея.

матрица - осигурява определена относителна позиция и ориентация на мембранните протеини, тяхното оптимално взаимодействие;

механичен - осигурява автономността на клетката, нейните вътреклетъчни структури, както и връзката с други клетки (в тъканите). Клетъчните стени играят важна роля за осигуряване на механична функция, а при животните - междуклетъчно вещество.

енергия - по време на фотосинтезата в хлоропластите и клетъчното дишане в митохондриите в техните мембрани работят системи за пренос на енергия, в които участват и протеини;

рецептор - някои протеини, разположени в мембраната, са рецептори (молекули, с които клетката възприема определени сигнали).

Например, хормоните, циркулиращи в кръвта, действат само върху целевите клетки, които имат рецептори, съответстващи на тези хормони. Невротрансмитерите (химикали, които провеждат нервните импулси) също се свързват със специфични рецепторни протеини на целевите клетки.

ензимни - мембранните протеини често са ензими. Например, плазмените мембрани на чревните епителни клетки съдържат храносмилателни ензими.

осъществяване на генериране и провеждане на биопотенциали.

С помощта на мембраната се поддържа постоянна концентрация на йони в клетката: концентрацията на K + йон вътре в клетката е много по-висока, отколкото извън нея, а концентрацията на Na + е много по-ниска, което е много важно, т.к. това поддържа потенциалната разлика през мембраната и генерира нервен импулс.

клетъчно маркиране - върху мембраната има антигени, които действат като маркери - "етикети", които позволяват клетката да бъде идентифицирана. Това са гликопротеини (т.е. протеини с прикрепени към тях разклонени олигозахаридни странични вериги), които играят ролята на "антени". Благодарение на безбройните конфигурации на страничната верига е възможно да се направи специфичен маркер за всеки тип клетка. С помощта на маркери клетките могат да разпознават други клетки и да действат съвместно с тях, например при образуване на органи и тъкани. Освен това позволява на имунната система да разпознава чужди антигени.

Структура и състав на биомембраните

Мембраните са съставени от три класа липиди: фосфолипиди, гликолипиди и холестерол. Фосфолипидите и гликолипидите (липиди с прикрепени към тях въглехидрати) се състоят от две дълги хидрофобни въглеводородни „опашки“, които са свързани със заредена хидрофилна „глава“. Холестеролът втвърдява мембраната, като заема свободното пространство между хидрофобните липидни опашки и ги предпазва от огъване. Следователно мембраните с ниско съдържание на холестерол са по-гъвкави, докато тези с високо съдържание на холестерол са по-твърди и чупливи. Холестеролът също така служи като „запушалка“, която предотвратява движението на полярните молекули от и в клетката. Важна част от мембраната се състои от протеини, проникващи в нея и отговорни за различни свойства на мембраните. Техният състав и ориентация в различните мембрани се различават.

Клетъчните мембрани често са асиметрични, т.е. слоевете се различават по липидния състав, преминаването на отделна молекула от един слой в друг (т.нар. джапанка) трудно е.

Мембранни органели

Това са затворени единични или свързани помежду си участъци от цитоплазмата, отделени от хиалоплазмата чрез мембрани. Едномембранните органели включват ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи, лизозоми, вакуоли, пероксизоми; към двумембранни - ядро, митохондрии, пластиди. Отвън клетката е ограничена от така наречената плазмена мембрана. Структурата на мембраните на различни органели се различава в състава на липидите и мембранните протеини.

Селективна пропускливост

Клетъчните мембрани имат селективна пропускливост: през тях бавно дифундират глюкоза, аминокиселини, мастни киселини, глицерол и йони, а самите мембрани до известна степен активно регулират този процес - някои вещества преминават, а други не. Има четири основни механизма за навлизане на вещества в клетката или тяхното отстраняване от клетката навън: дифузия, осмоза, активен транспорт и екзо- или ендоцитоза. Първите два процеса са пасивни по природа, тоест не изискват енергия; последните два са активни процеси, свързани с потреблението на енергия.

Селективната пропускливост на мембраната при пасивен транспорт се дължи на специални канали - интегрални протеини. Те проникват в мембраната през и през, образувайки един вид проход. Елементите K, Na и Cl имат свои собствени канали. По отношение на концентрационния градиент, молекулите на тези елементи се движат навътре и извън клетката. При дразнене натриевите йонни канали се отварят и има рязък приток на натриеви йони в клетката. Това води до дисбаланс на мембранния потенциал. След това мембранният потенциал се възстановява. Калиевите канали са винаги отворени, през които калиевите йони бавно навлизат в клетката.

Връзки

Брус Албъртс и др.Молекулярна биология на клетката. - 5-то изд. - New York: Garland Science, 2007. - ISBN 0-8153-3218-1 - учебник по молекулярна биология на английски език. език

Рубин А.Б.Биофизика, учебник в 2 т. . - 3-то издание, преработено и допълнено. - Москва: Московско университетско издание, 2004 г. - ISBN 5-211-06109-8

Дженис Р.Биомембрани. Молекулярна структура и функции: превод от английски. = Биомембрани. Молекулярна структура и функция (от Robert B. Gennis). - 1-во издание. - Москва: Мир, 1997. - ISBN 5-03-002419-0

Иванов В.Г., Берестовски Т.Н.липиден двуслой на биологични мембрани. - Москва: Наука, 1982.

Антонов V.F., Смирнова E.N., Шевченко E.V.Липидни мембрани по време на фазови преходи. - Москва: Наука, 1994.

Вижте също

Владимиров Ю. А., Увреждане на компонентите на биологичните мембрани при патологични процеси

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Изучаването на структурата на организмите, както и на растенията, животните и хората, е клонът на биологията, наречен цитология. Учените са установили, че съдържанието на клетката, което се намира вътре в нея, е доста сложно. Той е заобиколен от така наречения повърхностен апарат, който включва външната клетъчна мембрана, надмембранни структури: гликокаликс и микрофиламенти, пеликула и микротубули, които образуват неговия субмембранен комплекс.

В тази статия ще проучим структурата и функциите на външната клетъчна мембрана, която е част от повърхностния апарат на различни видове клетки.

Какви са функциите на външната клетъчна мембрана?

Както беше описано по-рано, външната мембрана е част от повърхностния апарат на всяка клетка, който успешно разделя вътрешното й съдържание и предпазва клетъчните органели от неблагоприятни условия на околната среда. Друга функция е да осигури обмен на вещества между клетъчното съдържание и тъканната течност, следователно външната клетъчна мембрана транспортира молекули и йони, влизащи в цитоплазмата, и също така помага за отстраняването на токсините и излишните токсични вещества от клетката.

Структурата на клетъчната мембрана

Мембраните или плазмалемите на различните видове клетки са много различни една от друга. Основно химическата структура, както и относителното съдържание на липиди, гликопротеини, протеини в тях и съответно природата на рецепторите в тях. Външният, който се определя предимно от индивидуалния състав на гликопротеините, участва в разпознаването на стимулите от околната среда и в реакциите на самата клетка към техните действия. Някои видове вируси могат да взаимодействат с протеини и гликолипиди на клетъчните мембрани, в резултат на което проникват в клетката. Херпесните и грипните вируси могат да използват, за да изградят своята защитна обвивка.

А вирусите и бактериите, така наречените бактериофаги, се прикрепят към клетъчната мембрана и я разтварят на мястото на контакт с помощта на специален ензим. След това в образуваната дупка преминава молекула вирусна ДНК.

Характеристики на структурата на плазмената мембрана на еукариотите

Спомнете си, че външната клетъчна мембрана изпълнява функцията на транспорт, т.е. прехвърляне на вещества в и от нея във външната среда. За извършване на такъв процес е необходима специална структура. Всъщност плазмалемата е постоянна, универсална система от повърхностния апарат за всички. Това е тънък (2-10 Nm), но доста плътен многослоен филм, който покрива цялата клетка. Неговата структура е изследвана през 1972 г. от такива учени като Д. Сингър и Г. Никълсън, те също създават течно-мозаечен модел на клетъчната мембрана.

Основните химични съединения, които го образуват, са подредени молекули на протеини и определени фосфолипиди, които са разпръснати в течна липидна среда и приличат на мозайка. По този начин клетъчната мембрана се състои от два слоя липиди, чиито неполярни хидрофобни "опашки" са разположени вътре в мембраната, а полярните хидрофилни глави са обърнати към цитоплазмата на клетката и междуклетъчната течност.

Липидният слой е проникнат от големи протеинови молекули, които образуват хидрофилни пори. Чрез тях се транспортират водни разтвори на глюкоза и минерални соли. Някои протеинови молекули са разположени както на външната, така и на вътрешната повърхност на плазмалемата. Така на външната клетъчна мембрана в клетките на всички организми с ядра има въглехидратни молекули, свързани чрез ковалентни връзки с гликолипиди и гликопротеини. Съдържанието на въглехидрати в клетъчните мембрани варира от 2 до 10%.

Структурата на плазмалемата на прокариотните организми

Външната клетъчна мембрана при прокариотите изпълнява подобни функции на плазмените мембрани на клетките на ядрените организми, а именно: възприемане и предаване на информация, идваща от външната среда, транспорт на йони и разтвори в и извън клетката и защита на цитоплазмата от чужди реагенти отвън. Може да образува мезозоми - структури, които възникват, когато плазмалемата изпъкне в клетката. Те могат да съдържат ензими, участващи в метаболитните реакции на прокариотите, например в репликацията на ДНК, синтеза на протеини.

Мезозомите също съдържат редокс ензими, докато фотосинтетичните съдържат бактериохлорофил (в бактериите) и фикобилин (в цианобактериите).

Ролята на външните мембрани в междуклетъчните контакти

Продължавайки да отговаряме на въпроса какви функции изпълнява външната клетъчна мембрана, нека се спрем на нейната роля в растителните клетки.В растителните клетки в стените на външната клетъчна мембрана се образуват пори, преминаващи в целулозния слой. Чрез тях е възможно излизането на цитоплазмата на клетката навън; такива тънки канали се наричат плазмодесми.

Благодарение на тях връзката между съседните растителни клетки е много силна. В човешките и животинските клетки местата на контакт между съседни клетъчни мембрани се наричат десмозоми. Те са характерни за ендотелните и епителните клетки и се срещат и в кардиомиоцитите.

Помощни образувания на плазмалемата

За да разберем как растителните клетки се различават от животинските, помага да се проучат структурните характеристики на техните плазмени мембрани, които зависят от това какви функции изпълнява външната клетъчна мембрана. Над него в животинските клетки има слой гликокаликс. Образува се от полизахаридни молекули, свързани с протеини и липиди на външната клетъчна мембрана. Благодарение на гликокаликса възниква адхезия (залепване) между клетките, което води до образуването на тъкани, следователно участва в сигналната функция на плазмалемата - разпознаването на стимули от околната среда.

Как е пасивният транспорт на определени вещества през клетъчните мембрани

Както бе споменато по-рано, външната клетъчна мембрана участва в процеса на транспортиране на вещества между клетката и външната среда. Има два вида транспорт през плазмалемата: пасивен (дифузия) и активен транспорт. Първият включва дифузия, улеснена дифузия и осмоза. Движението на веществата по концентрационния градиент зависи преди всичко от масата и размера на молекулите, преминаващи през клетъчната мембрана. Например, малки неполярни молекули лесно се разтварят в средния липиден слой на плазмалемата, преминават през него и попадат в цитоплазмата.

Големите молекули на органичните вещества проникват в цитоплазмата с помощта на специални протеини-носители. Те са специфични за видовете и, когато се комбинират с частица или йон, пасивно ги пренасят през мембраната по концентрационен градиент (пасивен транспорт), без да изразходват енергия. Този процес е в основата на такова свойство на плазмалемата като селективна пропускливост. В процеса енергията на АТФ молекулите не се използва и клетката я спестява за други метаболитни реакции.

Активен транспорт на химични съединения през плазмалемата

Тъй като външната клетъчна мембрана осигурява преноса на молекули и йони от външната среда в клетката и обратно, става възможно да се отстранят продуктите на дисимилация, които са токсини, навън, т.е. в междуклетъчната течност. възниква срещу градиент на концентрация и изисква използването на енергия под формата на ATP молекули. Той също така включва протеини носители, наречени АТФази, които също са ензими.

Пример за такъв транспорт е натриево-калиевата помпа (натриевите йони преминават от цитоплазмата към външната среда, а калиевите йони се изпомпват в цитоплазмата). Епителните клетки на червата и бъбреците са способни на това. Разновидности на този метод на прехвърляне са процесите на пиноцитоза и фагоцитоза. По този начин, след като проучи какви функции изпълнява външната клетъчна мембрана, може да се установи, че хетеротрофните протисти, както и клетките на висшите животински организми, например левкоцитите, са способни на пино- и фагоцитоза.

Биоелектрични процеси в клетъчните мембрани

Установено е, че има потенциална разлика между външната повърхност на плазмалемата (тя е положително заредена) и париеталния слой на цитоплазмата, който е отрицателно зареден. Нарича се потенциал на покой и е присъщ на всички живи клетки. И нервната тъкан има не само потенциал за покой, но и е способна да провежда слаби биотокове, което се нарича процес на възбуждане. Външните мембрани на нервните клетки-неврони, получаващи дразнене от рецепторите, започват да променят зарядите: натриевите йони масово навлизат в клетката и повърхността на плазмалемата става електроотрицателна. А париеталният слой на цитоплазмата, поради излишък от катиони, получава положителен заряд. Това обяснява защо външната клетъчна мембрана на неврона се презарежда, което предизвиква провеждането на нервните импулси, които са в основата на процеса на възбуждане.

По-голямата част от организмите, живеещи на Земята, се състоят от клетки, които до голяма степен са сходни по своя химичен състав, структура и жизнена активност. Във всяка клетка се извършва метаболизъм и преобразуване на енергия. Клетъчното делене е в основата на процесите на растеж и възпроизводство на организмите. По този начин клетката е единица на структурата, развитието и възпроизводството на организмите.

Клетката може да съществува само като цялостна система, неделима на части. Целостта на клетката се осигурява от биологични мембрани. Клетката е елемент от система от по-висок ранг - организъм. Частите и органелите на клетката, състоящи се от сложни молекули, са интегрални системи от по-нисък ранг.

Клетката е отворена система, свързана с околната среда чрез обмен на материя и енергия. Това е функционална система, в която всяка молекула изпълнява определени функции. Клетката има стабилност, способност да се саморегулира и самовъзпроизвежда.

Клетката е самоуправляваща се система. Контролиращата генетична система на клетката е представена от сложни макромолекули - нуклеинови киселини (ДНК и РНК).

През 1838-1839г. Немските биолози М. Шлейден и Т. Шван обобщават знанията за клетката и формулират основното положение на клетъчната теория, чиято същност е, че всички организми, както растителни, така и животински, се състоят от клетки.

През 1859 г. Р. Вирхов описва процеса на клетъчно делене и формулира една от най-важните разпоредби на клетъчната теория: „Всяка клетка произлиза от друга клетка“. Новите клетки се образуват в резултат на деленето на майчината клетка, а не от неклетъчно вещество, както се смяташе досега.

Откриването от руския учен К. Баер през 1826 г. на яйца на бозайници доведе до заключението, че клетката е в основата на развитието на многоклетъчните организми.

Съвременната клетъчна теория включва следните разпоредби:

1) клетката е единица на структурата и развитието на всички организми;

2) клетките на организмите от различни царства на дивата природа са сходни по структура, химичен състав, метаболизъм и основните прояви на жизнената дейност;

3) нови клетки се образуват в резултат на делене на майчината клетка;

4) в многоклетъчен организъм клетките образуват тъкани;

5) Органите са изградени от тъкани.

С въвеждането на съвременните биологични, физични и химични методи на изследване в биологията стана възможно да се изучава структурата и функционирането на различните компоненти на клетката. Един от методите за изследване на клетките е микроскопия. Модерният светлинен микроскоп увеличава обектите 3000 пъти и ви позволява да видите най-големите органели на клетката, да наблюдавате движението на цитоплазмата и клетъчното делене.

Изобретен през 40-те години. 20-ти век Електронният микроскоп дава увеличение от десетки и стотици хиляди пъти. Електронният микроскоп използва поток от електрони вместо светлина и електромагнитни полета вместо лещи. Поради това електронният микроскоп дава ясен образ при много по-големи увеличения. С помощта на такъв микроскоп беше възможно да се изследва структурата на клетъчните органели.

Чрез метода се изследва структурата и състава на клетъчните органели центрофугиране. Натрошени тъкани с разрушени клетъчни мембрани се поставят в епруветки и се въртят в центрофуга с висока скорост. Методът се основава на факта, че различните клетъчни органели имат различна маса и плътност. По-плътните органели се отлагат в епруветка при ниски скорости на центрофугиране, по-малко плътни - при високи. Тези слоеве се изучават отделно.

широко използван метод на клетъчна и тъканна култура, което се състои в това, че от една или повече клетки върху специална хранителна среда, можете да получите група от един и същ вид животински или растителни клетки и дори да отгледате цяло растение. Използвайки този метод, можете да получите отговор на въпроса как различни тъкани и органи на тялото се образуват от една клетка.

Основните положения на клетъчната теория бяха формулирани за първи път от М. Шлейден и Т. Шван. Клетката е единица на структурата, живота, размножаването и развитието на всички живи организми. За изследване на клетките се използват методи на микроскопия, центрофугиране, клетъчни и тъканни култури и др.

Клетките на гъбите, растенията и животните имат много общо не само в химичния състав, но и в структурата. Когато една клетка се изследва под микроскоп, в нея се виждат различни структури - органели. Всяка органела изпълнява специфични функции. В клетката има три основни части: плазмената мембрана, ядрото и цитоплазмата (Фигура 1).

плазмената мембранаотделя клетката и нейното съдържание от околната среда. На фигура 2 можете да видите: мембраната е образувана от два слоя липиди, а протеиновите молекули проникват в дебелината на мембраната.

Основната функция на плазмената мембрана транспорт. Той осигурява доставката на хранителни вещества в клетката и отстраняването на метаболитните продукти от нея.

Важно свойство на мембраната е селективна пропускливост, или полупропускливост, позволява на клетката да взаимодейства с околната среда: само определени вещества влизат и излизат от нея. Малки молекули вода и някои други вещества навлизат в клетката чрез дифузия, отчасти през порите на мембраната.

Захари, органични киселини, соли са разтворени в цитоплазмата, клетъчния сок на растителните клетъчни вакуоли. Освен това тяхната концентрация в клетката е много по-висока, отколкото в околната среда. Колкото по-голяма е концентрацията на тези вещества в клетката, толкова повече тя абсорбира вода. Известно е, че водата непрекъснато се консумира от клетката, поради което концентрацията на клетъчния сок се увеличава и водата отново навлиза в клетката.

Влизането на по-големи молекули (глюкоза, аминокиселини) в клетката се осигурява от транспортните протеини на мембраната, които, като се комбинират с молекулите на транспортираните вещества, ги пренасят през мембраната. В този процес участват ензими, които разграждат АТФ.

Фигура 1. Обобщена схема на структурата на еукариотна клетка.
(щракнете върху изображението, за да го увеличите)

Фигура 2. Структурата на плазмената мембрана.
1 - пиърсинг катерици, 2 - потопени катерици, 3 - външни катерици

Фигура 3. Схема на пиноцитоза и фагоцитоза.

Още по-големи молекули протеини и полизахариди навлизат в клетката чрез фагоцитоза (от гръцки. фагос- поглъщане и китос- съд, клетка), и капки течност - чрез пиноцитоза (от гръцки. пино- пийте и китос) (фиг. 3).

Животинските клетки, за разлика от растителните, са заобиколени от мека и гъвкава "козина", образувана главно от полизахаридни молекули, които, като се прикрепят към някои мембранни протеини и липиди, обграждат клетката отвън. Съставът на полизахаридите е специфичен за различните тъкани, поради което клетките се "разпознават" и се свързват помежду си.

Растителните клетки нямат такава "шуба". Те имат мембрана, пълна с пори над плазмената мембрана. клетъчна стенасъставен предимно от целулоза. Нишките на цитоплазмата се простират от клетка към клетка през порите, свързвайки клетките една с друга. Така се осъществява връзката между клетките и се постига целостта на тялото.

Клетъчната мембрана при растенията играе ролята на здрав скелет и предпазва клетката от увреждане.

Повечето бактерии и всички гъбички имат клетъчна мембрана, само химичният й състав е различен. При гъбите се състои от вещество, подобно на хитин.

Подобна структура имат клетките на гъбите, растенията и животните. В клетката има три основни части: ядро, цитоплазма и плазмена мембрана. Плазмената мембрана е изградена от липиди и протеини. Той осигурява навлизането на веществата в клетката и освобождаването им от клетката. В клетките на растенията, гъбите и повечето бактерии над плазмената мембрана има клетъчна мембрана. Той изпълнява защитна функция и играе ролята на скелет. При растенията клетъчната стена се състои от целулоза, докато при гъбите тя е изградена от вещество, подобно на хитин. Животинските клетки са покрити с полизахариди, които осигуряват контакт между клетките на една и съща тъкан.

Знаете ли, че основната част от клетката е цитоплазма. Състои се от вода, аминокиселини, протеини, въглехидрати, АТФ, йони на неорганични вещества. Цитоплазмата съдържа ядрото и органелите на клетката. При него веществата преминават от една част на клетката в друга. Цитоплазмата осигурява взаимодействието на всички органели. Това е мястото, където протичат химичните реакции.

Цялата цитоплазма е проникната от тънки протеинови микротубули, образувайки клетъчен цитоскелетблагодарение на което запазва постоянната си форма. Клетъчният цитоскелет е гъвкав, тъй като микротубулите могат да променят позицията си, да се движат от единия край и да се скъсяват от другия. В клетката влизат различни вещества. Какво се случва с тях в клетката?

В лизозомите - малки заоблени мембранни везикули (виж фиг. 1), молекулите на сложни органични вещества се разграждат на по-прости молекули с помощта на хидролитични ензими. Например протеините се разграждат до аминокиселини, полизахаридите до монозахариди, мазнините до глицерол и мастни киселини. За тази функция лизозомите често се наричат "храносмилателни станции" на клетката.

Ако мембраната на лизозомите е разрушена, тогава съдържащите се в тях ензими могат да усвоят самата клетка. Поради това понякога лизозомите се наричат "инструменти за убиване на клетката".

Ензимното окисляване на малки молекули от аминокиселини, монозахариди, мастни киселини и алкохоли, образувани в лизозомите до въглероден диоксид и вода, започва в цитоплазмата и завършва в други органели - митохондриите. Митохондриите са пръчковидни, нишковидни или сферични органели, отграничени от цитоплазмата с две мембрани (фиг. 4). Външната мембрана е гладка, докато вътрешната образува гънки - кристикоито увеличават повърхността му. Ензимите, участващи в реакциите на окисление на органичните вещества до въглероден диоксид и вода, са разположени на вътрешната мембрана. В този случай се освобождава енергия, която се складира от клетката в АТФ молекули. Следователно митохондриите се наричат "електростанции" на клетката.

В клетката органичните вещества не само се окисляват, но и се синтезират. Синтезът на липиди и въглехидрати се осъществява върху ендоплазмения ретикулум - EPS (фиг. 5), а на протеини - върху рибозоми. Какво е EPS? Това е система от тубули и цистерни, чиито стени са оформени от мембрана. Те проникват в цялата цитоплазма. Чрез ER каналите веществата се придвижват до различни части на клетката.

Има гладък и грапав EPS. Въглехидратите и липидите се синтезират на повърхността на гладкия EPS с участието на ензими. Грапавостта на EPS се придава от малки заоблени тела, разположени върху него - рибозоми(виж фиг. 1), които участват в синтеза на протеини.

Синтезът на органични вещества се извършва в пластидиоткрити само в растителните клетки.

Ориз. 4. Схема на структурата на митохондриите.
1.- външна мембрана; 2.- вътрешна мембрана; 3.- гънки на вътрешната мембрана - кристи.

Ориз. 5. Схема на структурата на груб EPS.

Ориз. 6. Схема на структурата на хлоропласта.
1.- външна мембрана; 2.- вътрешна мембрана; 3.- вътрешно съдържание на хлоропласта; 4. - гънки на вътрешната мембрана, събрани в "купчини" и образуващи грана.

В безцветни пластиди - левкопласти(от гръцки. левкос- бяло и пластос- създадено) се натрупва нишесте. Картофените клубени са много богати на левкопласти. Жълт, оранжев, червен цвят се дава на плодове и цветя хромопласти(от гръцки. хром- цвят и пластос). Те синтезират пигментите, участващи във фотосинтезата, - каротеноиди. В живота на растенията значението хлоропласти(от гръцки. хлорос- зеленикав и пластос) - зелени пластиди. На фигура 6 можете да видите, че хлоропластите са покрити с две мембрани: външна и вътрешна. Вътрешната мембрана образува гънки; между гънките има мехурчета, подредени на купчини - зърна. Зърната съдържат молекули хлорофил, които участват във фотосинтезата. Всеки хлоропласт съдържа около 50 зърна, подредени в шахматен ред. Тази подредба осигурява максимално осветяване на всяко зърно.

В цитоплазмата протеини, липиди, въглехидрати могат да се натрупват под формата на зърна, кристали, капчици. Тези включване- резервни хранителни вещества, които се консумират от клетката при необходимост.

В растителните клетки част от резервните хранителни вещества, както и продуктите на разпадане, се натрупват в клетъчния сок на вакуолите (виж фиг. 1). Те могат да представляват до 90% от обема на растителната клетка. Животинските клетки имат временни вакуоли, които заемат не повече от 5% от обема им.

Ориз. 7. Схема на структурата на комплекса Голджи.

На фигура 7 виждате система от кухини, заобиколени от мембрана. то комплекс Голджи, който изпълнява различни функции в клетката: участва в натрупването и транспортирането на вещества, отстраняването им от клетката, образуването на лизозоми, клетъчната мембрана. Например, целулозните молекули навлизат в кухината на комплекса Голджи, които с помощта на мехурчета се придвижват до клетъчната повърхност и се включват в клетъчната мембрана.

Повечето клетки се възпроизвеждат чрез делене. Този процес включва клетъчен център. Състои се от две центриоли, заобиколени от плътна цитоплазма (виж фиг. 1). В началото на деленето центриолите се отклоняват към полюсите на клетката. От тях се отделят протеинови нишки, които са свързани с хромозоми и осигуряват равномерното им разпределение между две дъщерни клетки.

Всички органели на клетката са тясно свързани помежду си. Например, протеиновите молекули се синтезират в рибозомите, те се транспортират през EPS каналите до различни части на клетката и протеините се разрушават в лизозомите. Новосинтезираните молекули се използват за изграждане на клетъчни структури или се натрупват в цитоплазмата и вакуолите като резервни хранителни вещества.

Клетката е изпълнена с цитоплазма. Цитоплазмата съдържа ядрото и различни органели: лизозоми, митохондрии, пластиди, вакуоли, ER, клетъчен център, комплекс на Голджи. Те се различават по своята структура и функции. Всички органели на цитоплазмата взаимодействат помежду си, осигурявайки нормалното функциониране на клетката.

Таблица 1. СТРУКТУРА НА КЛЕТКАТА

ОРГАНЕЛИ	СТРУКТУРА И СВОЙСТВА	ФУНКЦИИ
Черупка	Състои се от целулоза. Заобикаля растителните клетки. Има пори	Той дава сила на клетката, поддържа определена форма, защитава. Това е скелетът на растенията
външна клетъчна мембрана	Двойна мембранна клетъчна структура. Състои се от билипиден слой и мозаично разпръснати протеини, въглехидратите са разположени отвън. Полупропусклив	Ограничава жизненото съдържание на клетките на всички организми. Осигурява селективна пропускливост, предпазва, регулира водно-солевия баланс, обмен с външната среда.
Ендоплазмен ретикулум (ER)	структура с една мембрана. Системата от тубули, тубули, цистерни. Прониква в цялата цитоплазма на клетката. Гладък ER и гранулиран ER с рибозоми	Разделя клетката на отделни отделения, където протичат химични процеси. Осигурява комуникация и транспорт на вещества в клетката. Синтезът на протеини се осъществява в гранулирания ендоплазмен ретикулум. На гладката - липиден синтез
апарат на Голджи	структура с една мембрана. Системата от мехурчета, резервоари, в които се намират продуктите на синтеза и разпадането	Осигурява опаковане и отстраняване на вещества от клетката, образува първични лизозоми
Лизозоми	Едномембранни сферични клетъчни структури. Съдържа хидролитични ензими	Осигурява разграждането на макромолекулни вещества, вътреклетъчното храносмилане
Рибозоми	Немембранни гъбовидни структури. Състои се от малки и големи субединици	Съдържа се в ядрото, цитоплазмата и гранулирания ендоплазмен ретикулум. Участва в биосинтезата на протеини.
Митохондриите	Двумембранни продълговати органели. Външната мембрана е гладка, вътрешната образува кристи. запълнена с матрица. Има митохондриална ДНК, РНК, рибозоми. Полуавтономна структура	Те са енергийните станции на клетките. Те осигуряват дихателния процес - кислородно окисление на органичните вещества. Синтезът на АТФ е в ход
Пластиди Хлоропласти	характерни за растителните клетки. Двумембранни, полуавтономни продълговати органели. Отвътре те са изпълнени със строма, в която са разположени граните. Грана се образуват от мембранни структури - тилакоиди. Има ДНК, РНК, рибозоми	Провежда се фотосинтеза. На мембраните на тилакоидите протичат реакции на светлата фаза, в стромата - на тъмната фаза. Синтез на въглехидрати
Хромопласти	Двумембранни сферични органели. Съдържа пигменти: червен, оранжев, жълт. Образува се от хлоропласти	Придайте цвят на цветя и плодове. Образувани през есента от хлоропласти, дават на листата жълт цвят
Левкопласти	Двумембранни неоцветени сферични пластиди. На светлина те могат да се трансформират в хлоропласти	Съхранява хранителни вещества под формата на нишестени зърна
Клетъчен център	немембранни структури. Състои се от два центриола и центросфера	Образува вретено на клетъчното делене, участва в деленето. Клетките се удвояват след делене
Вакуола	характеристика на растителната клетка. Мембранна кухина, пълна с клетъчен сок	Регулира осмотичното налягане на клетката. Натрупва хранителни вещества и отпадъчни продукти на клетката
Ядро	Основният компонент на клетката. Заобиколен от двуслойна пореста ядрена мембрана. изпълнен с кариоплазма. Съдържа ДНК под формата на хромозоми (хроматин)	Регулира всички процеси в клетката. Осигурява предаване на наследствена информация. Броят на хромозомите е постоянен за всеки вид. Подпомага репликацията на ДНК и синтеза на РНК
ядро	Тъмно образувание в ядрото, неотделено от кариоплазмата	Място на образуване на рибозома
Органели на движението. реснички. Камшичета	Израстъци на цитоплазмата, заобиколени от мембрана	Осигурява движение на клетките, отстраняване на прахови частици (ресничест епител)

Най-важната роля в жизнената дейност и деленето на клетките на гъбите, растенията и животните принадлежи на ядрото и разположените в него хромозоми. Повечето от клетките на тези организми имат едно ядро, но има и многоядрени клетки, като мускулните клетки. Ядрото се намира в цитоплазмата и има кръгла или овална форма. Покрит е с черупка, състояща се от две мембрани. Ядрената мембрана има пори, през които се осъществява обмяната на веществата между ядрото и цитоплазмата. Ядрото е изпълнено с ядрен сок, който съдържа нуклеоли и хромозоми.

Нуклеолиса "работилници за производство" на рибозоми, които се образуват от рибозомна РНК, образувана в ядрото и протеини, синтезирани в цитоплазмата.

Основната функция на ядрото - съхранението и предаването на наследствена информация - е свързана с хромозоми. Всеки тип организъм има свой собствен набор от хромозоми: определен брой, форма и размер.

Всички телесни клетки с изключение на половите се наричат соматични(от гръцки. сом- тяло). Клетките на организъм от един и същи вид съдържат същия набор от хромозоми. Например, при хората всяка клетка на тялото съдържа 46 хромозоми, в плодовата муха Drosophila - 8 хромозоми.

Соматичните клетки обикновено имат двоен набор от хромозоми. Нарича се диплоидени се обозначава с 2 н. И така, човек има 23 чифта хромозоми, тоест 2 н= 46. Половите клетки съдържат наполовина по-малко хромозоми. Неженен ли е или хаплоиден, комплект. Лице 1 н = 23.

Всички хромозоми в соматичните клетки, за разлика от хромозомите в зародишните клетки, са сдвоени. Хромозомите, които образуват една двойка, са идентични една на друга. Сдвоените хромозоми се наричат хомоложни. Наричат се хромозоми, които принадлежат към различни двойки и се различават по форма и размер нехомоложни(фиг. 8).

При някои видове броят на хромозомите може да е еднакъв. Например при червена детелина и грах 2 н= 14. Въпреки това, техните хромозоми се различават по форма, размер, нуклеотиден състав на ДНК молекулите.

Ориз. 8. Набор от хромозоми в клетките на Drosophila.

Ориз. 9. Структурата на хромозомата.

За да разберете ролята на хромозомите в предаването на наследствена информация, е необходимо да се запознаете с тяхната структура и химичен състав.

Хромозомите на неделящата се клетка изглеждат като дълги тънки нишки. Всяка хромозома преди клетъчното делене се състои от две еднакви нишки - хроматиди, които са свързани между стеснителните перки - (фиг. 9).

Хромозомите са съставени от ДНК и протеини. Тъй като нуклеотидният състав на ДНК варира между видовете, съставът на хромозомите е уникален за всеки вид.

Всяка клетка, с изключение на бактериите, има ядро, съдържащо нуклеоли и хромозоми. Всеки вид се характеризира със специфичен набор от хромозоми: брой, форма и размер. В соматичните клетки на повечето организми наборът от хромозоми е диплоиден, в половите клетки е хаплоиден. Сдвоените хромозоми се наричат хомоложни. Хромозомите са съставени от ДНК и протеини. ДНК молекулите осигуряват съхранение и предаване на наследствена информация от клетка на клетка и от организъм на организъм.

След като сте работили по тези теми, трябва да можете да:

Кажете в какви случаи е необходимо да използвате светлинен микроскоп (структура), трансмисионен електронен микроскоп.
Опишете структурата на клетъчната мембрана и обяснете връзката между структурата на мембраната и нейната способност да обменя вещества между клетката и околната среда.
Определете процесите: дифузия, улеснена дифузия, активен транспорт, ендоцитоза, екзоцитоза и осмоза. Посочете разликите между тези процеси.
Назовете функциите на структурите и посочете в кои клетки (растителни, животински или прокариотни) се намират: ядро, ядрена мембрана, нуклеоплазма, хромозоми, плазмена мембрана, рибозома, митохондрия, клетъчна стена, хлоропласт, вакуола, лизозома, гладък ендоплазмен ретикулум ( agranular) и грапав (granular), клетъчен център, апарат на Голджи, реснички, флагелум, мезозома, пили или фимбрии.
Посочете поне три признака, по които растителната клетка може да се разграничи от животинската.
Избройте основните разлики между прокариотните и еукариотните клетки.

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. „Обща биология”. Москва, "Просвещение", 2000 г

Тема 1. "Плазмена мембрана." §1, §8 стр. 5;20
Тема 2. "Клетка". §8-10 стр. 20-30
Тема 3. "Прокариотна клетка. Вируси." §11 стр. 31-34

Клетъчната мембрана е структурата, която покрива външната страна на клетката. Нарича се още цитолема или плазмолема.

Тази формация е изградена от билипиден слой (двоен слой) с вградени в него протеини. Въглехидратите, които изграждат плазмалемата, са в свързано състояние.

Разпределението на основните компоненти на плазмалемата е както следва: повече от половината от химичния състав се пада на протеини, една четвърт е заета от фосфолипиди, а една десета е холестерол.

Клетъчна мембрана и нейните видове

Клетъчната мембрана е тънък филм, който се основава на слоеве от липопротеини и протеини.

Чрез локализация се разграничават мембранните органели, които имат някои характеристики в растителните и животинските клетки:

митохондриите;
ядро;
ендоплазмения ретикулум;
Комплекс Голджи;
лизозоми;
хлоропласти (в растителните клетки).

Има също вътрешна и външна (плазмолема) клетъчна мембрана.

Структурата на клетъчната мембрана

Клетъчната мембрана съдържа въглехидрати, които я покриват под формата на гликокаликс. Това е надмембранна структура, която изпълнява бариерна функция. Протеините, разположени тук, са в свободно състояние. Несвързаните протеини участват в ензимни реакции, осигурявайки извънклетъчно разграждане на вещества.

Протеините на цитоплазмената мембрана са представени от гликопротеини. Според химичния състав се изолират протеини, които са напълно включени в липидния слой (навсякъде) - интегрални протеини. Също периферен, недостигащ до една от повърхностите на плазмалемата.

Първите функционират като рецептори, свързвайки се с невротрансмитери, хормони и други вещества. Вмъкнатите протеини са необходими за изграждането на йонни канали, през които се транспортират йони и хидрофилни субстрати. Последните са ензими, които катализират вътреклетъчните реакции.

Основни свойства на плазмената мембрана

Липидният двоен слой предотвратява проникването на вода. Липидите са хидрофобни съединения, присъстващи в клетката като фосфолипиди. Фосфатната група е обърната навън и се състои от два слоя: външен, насочен към извънклетъчната среда, и вътрешен, ограничаващ вътреклетъчното съдържание.

Водоразтворимите области се наричат хидрофилни глави. Местата на мастните киселини са насочени вътре в клетката под формата на хидрофобни опашки. Хидрофобната част взаимодейства със съседните липиди, което осигурява тяхното прикрепване един към друг. Двойният слой има селективна пропускливост в различни области.

Така че в средата мембраната е непропусклива за глюкоза и урея, тук свободно преминават хидрофобни вещества: въглероден диоксид, кислород, алкохол. Холестеролът е важен, съдържанието на последния определя вискозитета на плазмената мембрана.

Функции на външната мембрана на клетката

Характеристиките на функциите са изброени накратко в таблицата:

Функция на мембраната	Описание
бариерна роля	Плазмалемата изпълнява защитна функция, предпазвайки съдържанието на клетката от въздействието на чужди агенти. Благодарение на специалната организация на протеини, липиди, въглехидрати се осигурява полупропускливостта на плазмената мембрана.
Рецепторна функция	Чрез клетъчната мембрана се активират биологично активни вещества в процеса на свързване с рецепторите. По този начин имунните реакции се медиират чрез разпознаване на чужди агенти от рецепторния апарат на клетките, локализирани върху клетъчната мембрана.
транспортна функция	Наличието на пори в плазмалемата ви позволява да регулирате потока на веществата в клетката. Процесът на пренос протича пасивно (без консумация на енергия) за съединения с ниско молекулно тегло. Активният трансфер е свързан с изразходването на енергията, освободена по време на разграждането на аденозин трифосфат (АТФ). Този метод се извършва за пренос на органични съединения.
Участие в процесите на храносмилане	Веществата се отлагат върху клетъчната мембрана (сорбция). Рецепторите се свързват със субстрата, премествайки го вътре в клетката. Образува се везикула, лежаща свободно вътре в клетката. Сливайки се, такива везикули образуват лизозоми с хидролитични ензими.
Ензимна функция	Ензими, необходими компоненти на вътреклетъчното храносмилане. Реакциите, които изискват участието на катализатори, протичат с участието на ензими.

Какво е значението на клетъчната мембрана

Клетъчната мембрана участва в поддържането на хомеостазата поради високата селективност на веществата, влизащи и излизащи от клетката (в биологията това се нарича селективна пропускливост).

Израстъците на плазмолемата разделят клетката на отделения (компартменти), отговорни за изпълнението на определени функции. Специфично подредени мембрани, отговарящи на флуидно-мозаечната схема, осигуряват целостта на клетката.

разделителен ( бариера) - отделяне на клетъчното съдържание от външната среда;

Регулират обмена между клетката и околната среда;

Разделете клетките на отделения или отделения, предназначени за определени специализирани метаболитни пътища ( разделяне);

Това е мястото на някои химични реакции (светлинни реакции на фотосинтеза в хлоропласти, окислително фосфорилиране по време на дишане в митохондриите);

Осигуряват комуникация между клетките в тъканите на многоклетъчните организми;

транспорт- осъществява трансмембранен транспорт.

Рецептор- са мястото на локализиране на рецепторните места, които разпознават външни стимули.

Транспорт на веществапрез мембраната е една от водещите функции на мембраната, която осигурява обмена на вещества между клетката и външната среда. В зависимост от енергийните разходи за пренос на вещества има:

пасивен транспорт или улеснена дифузия;

активен (селективен) транспорт с участието на АТФ и ензими.

транспорт в мембранна опаковка. Има ендоцитоза (вътре в клетката) и екзоцитоза (извън клетката) - механизми, които транспортират големи частици и макромолекули през мембраната. По време на ендоцитозата плазмената мембрана образува инвагинация, нейните ръбове се сливат и везикулът се вплита в цитоплазмата. Везикулата е ограничена от цитоплазмата с единична мембрана, която е част от външната цитоплазмена мембрана. Разграничете фагоцитозата и пиноцитозата. Фагоцитозата е абсорбцията на големи частици, по-скоро твърди. Например фагоцитоза на лимфоцити, протозои и др. Пиноцитозата е процес на улавяне и абсорбиране на капчици течност с разтворени в тях вещества.

Екзоцитозата е процесът на отстраняване на различни вещества от клетката. По време на екзоцитозата мембраната на везикулата или вакуолата се слива с външната цитоплазмена мембрана. Съдържанието на везикулата се отстранява от клетъчната повърхност и мембраната се включва във външната цитоплазмена мембрана.

В основата пасивентранспорт на незаредени молекули е разликата между концентрациите на водород и заряди, т.е. електрохимичен градиент. Веществата ще се движат от зона с по-висок градиент към област с по-нисък. Транспортната скорост зависи от разликата в наклона.

Простата дифузия е транспортирането на вещества директно през липидния двоен слой. Характерни за газове, неполярни или малки незаредени полярни молекули, разтворими в мазнини. Водата бързо прониква през двуслойния слой, т.к. неговата молекула е малка и електрически неутрална. Дифузията на вода през мембраните се нарича осмоза.

Дифузията през мембранните канали е транспортирането на заредени молекули и йони (Na, K, Ca, Cl), които проникват в мембраната поради наличието в нея на специални каналообразуващи протеини, които образуват водни пори.

Улеснената дифузия е транспортирането на вещества с помощта на специални транспортни протеини. Всеки протеин отговаря за строго определена молекула или група от свързани молекули, взаимодейства с нея и се движи през мембраната. Например захари, аминокиселини, нуклеотиди и други полярни молекули.

активен транспортосъществява се от протеини - носители (АТФаза) срещу електрохимичен градиент, с разход на енергия. Неговият източник са АТФ молекули. Например натриево-калиевата помпа.

Концентрацията на калий вътре в клетката е много по-висока, отколкото извън нея, а на натрий – обратното. Следователно, калиеви и натриеви катиони пасивно дифундират по концентрационния градиент през водните пори на мембраната. Това се дължи на факта, че пропускливостта на мембраната за калиеви йони е по-висока, отколкото за натриеви йони. Съответно, калият дифундира по-бързо от клетката, отколкото натрият в клетката. За нормалното функциониране на клетката обаче е необходимо определено съотношение от 3 калиеви и 2 натриеви йона. Следователно в мембраната има натриево-калиева помпа, която активно изпомпва натрия от клетката и калия в клетката. Тази помпа е трансмембранен мембранен протеин, способен на конформационни пренареждания. Следователно, той може да прикрепи към себе си както калиеви йони, така и натриеви йони (антипорт). Процесът е енергоемък:

Натриевите йони и АТФ молекулата навлизат в протеина на помпата от вътрешната страна на мембраната, а калиевите йони от външната.

Натриевите йони се свързват с протеинова молекула и протеинът придобива АТФазна активност, т.е. способността да предизвиква хидролиза на АТФ, която е придружена от освобождаване на енергия, която задвижва помпата.

Фосфатът, освободен при хидролизата на АТФ, се прикрепя към протеина, т.е. фосфорилира протеин.

Фосфорилирането причинява конформационна промяна в протеина, той не е в състояние да задържа натриеви йони. Пускат ги и излизат извън килията.

Новата конформация на протеина насърчава добавянето на калиеви йони към него.

Добавянето на калиеви йони предизвиква дефосфорилиране на протеина. Той отново променя структурата си.

Промяната в конформацията на протеина води до освобождаване на калиеви йони вътре в клетката.

Протеинът отново е готов да прикрепи към себе си натриеви йони.

В един цикъл на работа помпата изпомпва 3 натриеви йона от клетката и изпомпва 2 калиеви йона.

Цитоплазма- задължителен компонент на клетката, затворен между повърхностния апарат на клетката и ядрото. Това е сложен разнороден структурен комплекс, състоящ се от:

хиалоплазма

органели (постоянни компоненти на цитоплазмата)

включвания - временни компоненти на цитоплазмата.

цитоплазмена матрица(хиалоплазма) е вътрешното съдържание на клетката - безцветен, гъст и прозрачен колоиден разтвор. Компонентите на цитоплазмения матрикс извършват процесите на биосинтеза в клетката, съдържат ензимите, необходими за образуването на енергия, главно поради анаеробна гликолиза.

Основни свойства на цитоплазмения матрикс.

Определя колоидните свойства на клетката. Заедно с вътреклетъчните мембрани на вакуоларната система, тя може да се разглежда като силно хетерогенна или многофазна колоидна система.

Осигурява промяна във вискозитета на цитоплазмата, преход от гел (по-дебел) към зол (по-течен), което се случва под въздействието на външни и вътрешни фактори.

Осигурява циклоза, амебоидно движение, клетъчно делене и движение на пигмента в хроматофорите.

Определя полярността на местоположението на вътреклетъчните компоненти.

Осигурява механични свойства на клетките - еластичност, способност за сливане, твърдост.

Органели- постоянни клетъчни структури, които осигуряват изпълнението на специфични функции от клетката. В зависимост от характеристиките на структурата има:

мембранни органели – имат мембранна структура. Те могат да бъдат едномембранни (ER, апарат на Голджи, лизозоми, вакуоли на растителни клетки). Двойна мембрана (митохондрии, пластиди, ядро).

Немембранни органели - нямат мембранна структура (хромозоми, рибозоми, клетъчен център, цитоскелет).

Органели с общо предназначение – характерни за всички клетки: ядро, митохондрии, клетъчен център, апарат на Голджи, рибозоми, ER, лизозоми. Ако органелите са характерни за определени видове клетки, те се наричат специални органели (например миофибрили, които свиват мускулно влакно).

Ендоплазмения ретикулум- единична непрекъсната структура, чиято мембрана образува множество инвагинации и гънки, които приличат на тубули, микровакуоли и големи цистерни. EPS мембраните, от една страна, са свързани с клетъчната цитоплазмена мембрана, а от друга страна, с външната обвивка на ядрената мембрана.

Има два вида EPS - грапав и гладък.

При груб или гранулиран ER цистерните и тубулите са свързани с рибозоми. е външната страна на мембраната.Няма връзка с рибозомите в гладка или агрануларна EPS. Това е вътрешността на мембраната.