Компартменты внутриклеточные: введение
Эукариотические клетки поделены на функционально различные, окруженные мембранами области - компартменты . Внутриклеточные мембраны замыкают около половины общего объема клетки в эти отдельные внутриклеточные компартменты.
Внутренние мембраны эукариотической клетки делают возможной функциональную специализацию различных мембран, что является решающим фактором в разделении множества различных процессов, протекающих в клетке.
Внутриклеточные компартменты, общие для всех эукариотических клеток, показаны на рис. 8-1 .
Ядро содержит основную часть генома и является главным местом синтеза ДНК и РНК. Окружающая ядро цитоплазма состоит из цитозоля и расположенных в нем цитоплазматических органелл .
Около половины всех мембран клетки ограничивают похожие на лабиринт полости
эндоплазматического ретикулума .
Аппарат Гольджи состоит из правильных стопок уплощенных мембранных мешочков, называемых цистернами Гольджи; он получает из ЭР белки и липиды и отправляет эти молекулы в различные пункты внутри клетки, попутно подвергая их ковалентным модификациям.
Митохондрии производят большую часть АТР, используемого в реакциях биосинтеза, требующих поступления свободной энергии.
Лизосомы содержат пищеварительные ферменты, которые разрушают отработанные органеллы, а также частицы и молекулы, поглощенные клеткой извне путем эндоцитоза. На пути к лизосомам поглощенные молекулы и частицы должны пройти серию органелл, называемых эндосомами .
Наконец, пероксисомы представляют собой маленькие пузырьки, содержащие множество окислительных ферментов.
Каждый вновь синтезированный белок органелл проходит от рибосомы до органеллы особый путь, определяемый либо сигнальным пептидом, либо сигнальным участком. Сортировка белков начинается с первичной сегрегации, при которой белок либо остается в цитозоле, либо переносится в другой компартмент. Белки, попадающие в ЭР, претерпевают дальнейшую сортировку по мере того, как они переносятся в аппарат Гольджи и затем из аппарата Гольджи в лизосомы, в секреторные пузырьки или к плазматической мембране. Некоторые белки остаются в ЭР и различных цистернах аппарата Гольджи. Белки, предназначенные для других компартментов, видимо, попадают в транспортные пузырьки , которые отшнуровываются от одного компартмента и сливаются с другим.
Когда клетка воспроизводится и делится, она должна удваивать свои мембранные органеллы. Обычно это происходит путем увеличения размеров этих органелл при включении в них новых молекул. Увеличенные органеллы затем делятся и распределяются по двум дочерним клеткам.
Для формирования мембранных органелл недостаточно только информации ДНК, определяющей белки органелл. Необходима также " эпигенетическая " информация. Эта информация передается от родительской клетки потомству с самой органеллой. Вероятно, такая информация необходима для поддержания компартментации клетки, тогда как информация, содержащаяся в ДНК, необходима для "размножения" нуклеотидных и аминокислотных последовательностей.
