Эндоплазматическая сеть была открыта в 1945 году К. Портером. Эндоплазматическая сеть - эта целая система канальцев, вакуолей и цистерн, расположенных между клеточной мембраной и ядерной оболочкой, которая пронизывает всю цитоплазму и соединяет все части клетки.
Тонкое строение ЭПС можно изучить только с помощью электронного микроскопа. От цитоплазмы она отграничена одной мембраной, толщина которой составляет 5-7 нм, а диаметр трубочек составляет 25-75 нм. В этой общей системе различают две разновидности ЭПС: зернистая и гладкая.
1.Зернистая эндоплазматическая сеть - это гранулярная ЭПС, на которой располагаются несколько рибосом, объединенных одной матричной РНК. На ней происходит наиболее активный синтез белковых молекул, полипептидные цепи которых из рибосом спускаются в каналы этой ЭПС и превращаются во вторичную, третичную, а если и нужно и в четвертичную структуру белка. Этот участок наиболее активного синтеза белковых молекул называется эргастоплазмой. Она наиболее чаще встречается в клетках мышц, особенно в поперечно - полосатой мускулатуре. Важно отметить, что в канальцах шероховатой сети поперечно - полосатой мускулатуры депонируются ионы кальция, необходимые для сокращения мышц.
2.Гладкая эндоплазматическая сеть - это агранулярная ЭПС не содержит полисом, но в ее мембранах имеются ферменты, участвующие в синтезе углеводов, жиров и жироподобных гормонов, например стероидных. Поэтому эта сеть хорошо развита в половых железах, корковом слое надпочечников, а также в печени и потовых железах. Гладкая эндоплазматическая сеть печени принимает активное участие в обезвреживании токсических веществ, находящихся в крови.
Аппарат Гольджи.
Аппарат Гольджи был открыт итальянским ученым Гольджи в 1889 году и назван в его честь. Аппарат Гольджи представляет собой комплекс диктиосом числом от нескольких десятков до нескольких тысяч. Каждая диктиосома образована стопкой уплощенных цистерн, от которых отходят канальцы с пузырьками. Полости аппарата Гольджи с одной стороны связаны с каналами ЭПС, с другой стороны - с наружной клеточной мембраной. В функциональном отношении аппарат Гольджи очень многообразен:
1.Он является складом для накопления основных питательных веществ. В аппарат Гольджи из зернистой ЭПС поступают белковые молекулы, а из гладкой ЭПС - молекулы углеводов, липидов и жироподобных гормонов.
2.Поступающие вещества концентрируются здесь и подвергаются химическим преобразованиям - конформации.
3.Аппарат Гольджи распределяет и транспортирует накопленные вещества по выполняемым функциям.
4.Образованные в результате химических преобразований остаточные химические вещества выносятся в виде пузырьков за пределы клетки.
5.Только что синтезированная мембрана этих пузырьков, встраиваясь в клеточную оболочку, обновляет ее. Таким же образом обновляется и мембраны других органоидов.
6.Аппарат Гольджи образует первичные лизосомы. Пузырьки, находящиеся на концах диктиосом с определенным набором пищеварительных ферментов (пептидаз, липаз, карбогидраз) отшнуровываются и отделяются от аппарата Гольджи. Образованные лизосомы в клетке выполняют переваривающую функцию и расщепляют различные органические вещества.
7.Аппарат Гольджи самостоятельно синтезирует углеводы и принимает непосредственное участие в образовании гликопротеидов (муцин) и секретов, выделяемых у растений корневым чехликом для улучшения проникновения корня в почву.
Лизосомы.
Лизосомы, как и другие органоиды - рибосомы, ЭПС, плазмолемма и микроворсинки, были открыты с помощью электронного микроскопа. В 1955 году при изучении их под электронным микроскопом было обнаружено, что это пузырьки диаметром 0,5 мкм, которые содержат около 40 ферментов, расщепляющих различные питательные вещества, Одни ферменты - карбогидразы расщепляли углеводы, другие - пептидазы расщепляющие белки и третьи - липазы расщепляли жиры. Все эти ферменты синтезировались на рибосомах, а затем по каналам ЭПС и аппарату Гольджи попадали в первичные лизосомы, которые еще не участвовали в процессе переваривания. Лизосомы, в которых происходит процесс переваривания, называются вторичными лизосомами. Одна из разновидностей вторичных лизосом, переваривающих питательные вещества, поступающие в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, называется фаголизосомами или гетеролизосомами. Лизосомы, которые растворяют различные ненужные структуры клетки, называются аутолизосомами. Лизосомы, в которых находятся непереваренные остатки, называются телолизосомами. Таким образом, лизосомы в клетке выполняют различные функции:
1.Переваривание питательных веществ.
2.Санитарная функция (автолиз) - расщепление отмирающих структур клеток, а иногда даже и потерявших свое функциональное значение частей организма. Так, например, хвостики головастиков у лягушек исчезают благодаря лизосомам.
3.Накопление непереваренных продуктов.
Известно, что количество лизосом в клетке может варьировать от десяти до ста. Ученые обнаружили, что снижение количества ферментов в лизосомах приводит к возникновению различных заболеваний.
Пероксисомы.
Пероксисома - одномембранный органоид, имеющий сферическую форму. Он содержит фермент, расщепляющий перекись водорода. Обычно находится в печени и за счет окислительных реакций осуществляет интоксикацию веществ в организме.
Вакуоли.
Вакуоли - это полости, содержащие клеточный сок и отграниченные от цитоплазмы одной мембраной - тонопластом. Обычно, в растительных зрелых клетках находится одна большая вакуоль, а в животных - много, но они мелкие. Одни из них сократительные поддерживают осмотическое давление в клетке, другие - пищеварительные содержат продукты обмена веществ.