SYNTHESIS OF CELLULAR STRUCTURES BY

SYNTHESIS OF CELLULAR STRUCTURES BY ENDOPLASMIC RETICULUM AND GOLGI APPARATUS Specific Functions of the Endoplasmic Reticulum The extensiveness of the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus in secretory cells has already been emphasized. These structures are formed primarily of lipid bilayer membranes similar to the cell membrane, and their walls are loaded with protein enzymes that catalyze the synthesis of many substances required by the cell.
Most synthesis begins in the endoplasmic reticulum. The products formed there are then passed on to the Golgi apparatus, where they are further processed before being released into the cytoplasm. First, however, let us note the specific products that are synthesized in specific portions of the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus.
Proteins Are Formed by the Granular Endoplasmic Reticulum. The granular portion of the endoplasmic reticulum is characterized by large numbers of ribosomes attached to the outer surfaces of the endoplasmic reticulum membrane. As discussed in Chapter 3, protein molecules are synthesized within the structures of the ribosomes. The ribosomes extrude some of the synthesized protein molecules directly into the cytosol, but they also extrude many more through the wall of the endoplasmic reticulum to the interior of the endoplasmic vesicles and tubules, into the endoplasmic matrix.
Synthesis of Lipids by the Smooth Endoplasmic Reticulum. The endoplasmic reticulum also synthesizes lipids, especially phospholipids and cholesterol. These lipids are rapidly incorporated into the lipid bilayer of the endoplasmic reticulum itself, thus causing the endoplasmic reticulum to grow more extensive. This process occurs mainly in the smooth portion of the endoplasmic reticulum. To keep the endoplasmic reticulum from growing beyond the needs of the cell, small vesicles called ER vesicles or transport vesicles continually break away from the smooth reticulum; most of these vesicles then migrate rapidly to the Golgi apparatus. Other Functions of the Endoplasmic Reticulum. Other significant functions of the endoplasmic reticulum, especially the smooth reticulum, include the following: 1. It provides the enzymes that control glycogen breakdown when glycogen is to be used for energy. 2. It provides a vast number of enzymes that are capable of detoxifying substances, such as drugs, that might damage the cell. It achieves detoxification by coagulation, oxidation, hydrolysis, conjugation with glycuronic acid, and in other ways. Specific Functions of the Golgi Apparatus Synthetic Functions of the Golgi Apparatus. Although the major function of the Golgi apparatus is to provide additional processing of substances already formed in the endoplasmic reticulum, it also has the capability of synthesizing certain carbohydrates that cannot be formed in the endoplasmic reticulum. This is especially true for the formation of large saccharide polymers bound with small amounts of protein; important examples include hyaluronic acid and chondroitin sulfate. A few of the many functions of hyaluronic acid and chondroitin sulfate in the body are as follows: (1) they are the major components of proteoglycans secreted in mucus and other glandular secretions; (2) they are the major components of the ground substance, or nonfibrous components of the extracellular matrix, outside the cells in the interstitial spaces, acting as fillers between collagen fibers and cells; (3) they are principal components of the organic matrix in both cartilage and bone; and (4) they are important in many cell activities, including migration and proliferation.
Processing of Endoplasmic Secretions by the Golgi Apparatus—Formation of Vesicles. Figure 2-14 summarizes the major functions of the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus. As substances are formed in the endoplasmic reticulum, especially the proteins, they are transported through the tubules toward portions of the smooth endoplasmic reticulum that lie nearest the Golgi apparatus. At this point, small transport vesicles composed of small envelopes of smooth endoplasmic reticulum continually break away and diffuse to the deepest layer of the Golgi apparatus. Inside these vesicles are the synthesized proteins and other products from the endoplasmic reticulum. The transport vesicles instantly fuse with the Golgi apparatus and empty their contained substances into the vesicular spaces of the Golgi apparatus. Here, additional carbohydrate moieties are added to the secretions. Also, an important function of the Golgi apparatus is to compact the endoplasmic reticular secretions into highly concentrated packets. As the secretions pass toward the outermost layers of the Golgi apparatus, the compaction and processing proceed. Finally, both small and large vesicles continually break away from the Golgi apparatus, carrying with them the compacted secretory substances, and in turn, the vesicles diffuse throughout the cell. The following example provides an idea of the timing of these processes: When a glandular cell is bathed in radioactive amino acids, newly formed radioactive protein molecules can be detected in the granular endoplasmic reticulum within 3 to 5 minutes. Within 20 minutes, newly formed proteins are already present in the Golgi apparatus, and within 1 to 2 hours, the proteins are secreted from the surface of the cell.
Types of Vesicles Formed by the Golgi Apparatus— Secretory Vesicles and Lysosomes. In a highly secretory cell, the vesicles formed by the Golgi apparatus are mainly secretory vesicles containing protein substances that are to be secreted through the surface of the cell membrane. These secretory vesicles first diffuse to the cell membrane, then fuse with it and empty their substances to the exterior by the mechanism called exocytosis. Exocytosis, in most cases, is stimulated by the entry of calcium ions into the cell; calcium ions interact with the vesicular membrane in some way that is not understood and cause its fusion with the cell membrane, followed by exocytosis—that is, opening of the membrane’s outer surface and extrusion of its contents outside the cell. Some vesicles, however, are destined for intra cellular use.
Use of Intracellular Vesicles to Replenish Cellular Membranes. Some of the intracellular vesicles formed by the Golgi apparatus fuse with the cell membrane or with the membranes of intracellular structures such as the mitochondria and even the endoplasmic reticulum. This fusion increases the expanse of these membranes and thereby replenishes the membranes as they are used up. For instance, the cell membrane loses much of its substance every time it forms a phagocytic or pinocytotic vesicle, and the vesicular membranes of the Golgi apparatus continually replenish the cell membrane. In summary, the membranous system of the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus represents a highly metabolic organ capable of forming new intracellular structures, as well as secretory substances to be extruded from the cell.

Kết quả (Việt) 1:

Tổng hợp của tế bào cấu trúc của mạng lưới và bộ máy GOLGI chức năng cụ thể của mạng lưới extensiveness của mạng lưới và bộ máy Golgi trong tế bào tiết đã đã được nhấn mạnh. Các cấu trúc được hình thành chủ yếu của lipid bilayer màng giống với màng tế bào, và các bức tường được nạp với protein enzyme xúc tác tổng hợp của nhiều chất cần thiết bởi các tế bào.Hầu hết các tổng hợp bắt đầu trong mạng lưới. Các sản phẩm hình thành có được sau đó thông qua vào bộ máy Golgi, nơi họ được tiếp tục xử lý trước khi được phát hành vào tế bào chất. Đầu tiên, Tuy nhiên, hãy lưu ý các sản phẩm cụ thể được tổng hợp trong phần cụ thể của mạng lưới và bộ máy Golgi.Protein được hình thành bởi mạng lưới chi tiết. Phần chi tiết của mạng lưới được đặc trưng bởi số lượng lớn của ribosom gắn liền với các bề mặt bên ngoài của màng tế bào mạng lưới. Như được thảo luận trong chương 3, phân tử protein được tổng hợp trong cấu trúc của các ribosome. Các ribosome extrude một số phân tử tổng hợp protein trực tiếp vào thích, nhưng họ cũng extrude nhiều hơn nữa thông qua các bức tường của mạng lưới đến nội thất của các túi endoplasmic và vòi, vào ma trận endoplasmic.Synthesis of Lipids by the Smooth Endoplasmic Reticulum. The endoplasmic reticulum also synthesizes lipids, especially phospholipids and cholesterol. These lipids are rapidly incorporated into the lipid bilayer of the endoplasmic reticulum itself, thus causing the endoplasmic reticulum to grow more extensive. This process occurs mainly in the smooth portion of the endoplasmic reticulum. To keep the endoplasmic reticulum from growing beyond the needs of the cell, small vesicles called ER vesicles or transport vesicles continually break away from the smooth reticulum; most of these vesicles then migrate rapidly to the Golgi apparatus. Other Functions of the Endoplasmic Reticulum. Other significant functions of the endoplasmic reticulum, especially the smooth reticulum, include the following: 1. It provides the enzymes that control glycogen breakdown when glycogen is to be used for energy. 2. It provides a vast number of enzymes that are capable of detoxifying substances, such as drugs, that might damage the cell. It achieves detoxification by coagulation, oxidation, hydrolysis, conjugation with glycuronic acid, and in other ways. Specific Functions of the Golgi Apparatus Synthetic Functions of the Golgi Apparatus. Although the major function of the Golgi apparatus is to provide additional processing of substances already formed in the endoplasmic reticulum, it also has the capability of synthesizing certain carbohydrates that cannot be formed in the endoplasmic reticulum. This is especially true for the formation of large saccharide polymers bound with small amounts of protein; important examples include hyaluronic acid and chondroitin sulfate. A few of the many functions of hyaluronic acid and chondroitin sulfate in the body are as follows: (1) they are the major components of proteoglycans secreted in mucus and other glandular secretions; (2) they are the major components of the ground substance, or nonfibrous components of the extracellular matrix, outside the cells in the interstitial spaces, acting as fillers between collagen fibers and cells; (3) they are principal components of the organic matrix in both cartilage and bone; and (4) they are important in many cell activities, including migration and proliferation.Processing of Endoplasmic Secretions by the Golgi Apparatus—Formation of Vesicles. Figure 2-14 summarizes the major functions of the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus. As substances are formed in the endoplasmic reticulum, especially the proteins, they are transported through the tubules toward portions of the smooth endoplasmic reticulum that lie nearest the Golgi apparatus. At this point, small transport vesicles composed of small envelopes of smooth endoplasmic reticulum continually break away and diffuse to the deepest layer of the Golgi apparatus. Inside these vesicles are the synthesized proteins and other products from the endoplasmic reticulum. The transport vesicles instantly fuse with the Golgi apparatus and empty their contained substances into the vesicular spaces of the Golgi apparatus. Here, additional carbohydrate moieties are added to the secretions. Also, an important function of the Golgi apparatus is to compact the endoplasmic reticular secretions into highly concentrated packets. As the secretions pass toward the outermost layers of the Golgi apparatus, the compaction and processing proceed. Finally, both small and large vesicles continually break away from the Golgi apparatus, carrying with them the compacted secretory substances, and in turn, the vesicles diffuse throughout the cell. The following example provides an idea of the timing of these processes: When a glandular cell is bathed in radioactive amino acids, newly formed radioactive protein molecules can be detected in the granular endoplasmic reticulum within 3 to 5 minutes. Within 20 minutes, newly formed proteins are already present in the Golgi apparatus, and within 1 to 2 hours, the proteins are secreted from the surface of the cell.Types of Vesicles Formed by the Golgi Apparatus— Secretory Vesicles and Lysosomes. In a highly secretory cell, the vesicles formed by the Golgi apparatus are mainly secretory vesicles containing protein substances that are to be secreted through the surface of the cell membrane. These secretory vesicles first diffuse to the cell membrane, then fuse with it and empty their substances to the exterior by the mechanism called exocytosis. Exocytosis, in most cases, is stimulated by the entry of calcium ions into the cell; calcium ions interact with the vesicular membrane in some way that is not understood and cause its fusion with the cell membrane, followed by exocytosis—that is, opening of the membrane’s outer surface and extrusion of its contents outside the cell. Some vesicles, however, are destined for intra cellular use.Use of Intracellular Vesicles to Replenish Cellular Membranes. Some of the intracellular vesicles formed by the Golgi apparatus fuse with the cell membrane or with the membranes of intracellular structures such as the mitochondria and even the endoplasmic reticulum. This fusion increases the expanse of these membranes and thereby replenishes the membranes as they are used up. For instance, the cell membrane loses much of its substance every time it forms a phagocytic or pinocytotic vesicle, and the vesicular membranes of the Golgi apparatus continually replenish the cell membrane. In summary, the membranous system of the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus represents a highly metabolic organ capable of forming new intracellular structures, as well as secretory substances to be extruded from the cell.

Kết quả (Việt) 2:

TỔNG HỢP CƠ CẤU CELLULAR BY endoplasmic reticulum VÀ BỘ MÁY Golgi Chức năng cụ thể của nội chất lưới The extensiveness của lưới nội chất và bộ máy Golgi trong các tế bào tiết đã được nhấn mạnh. Những cấu trúc này được hình thành chủ yếu của màng lipid kép tương tự như màng tế bào, và các bức tường của họ được nạp với các enzyme protein xúc tác sự tổng hợp của nhiều chất theo yêu cầu của các tế bào.
Hầu hết các tổng hợp bắt đầu ở lưới nội chất. Các sản phẩm được hình thành có được sau đó chuyển cho bộ máy Golgi, nơi họ đang tiếp tục xử lý trước khi được phát hành vào tế bào chất. Đầu tiên, tuy nhiên, chúng ta hãy lưu ý các sản phẩm cụ thể được tổng hợp trong các phần cụ thể của mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi.
Protein được hình thành bởi các hạt nhỏ endoplasmic reticulum. Các phần hạt của mạng lưới nội chất được đặc trưng bởi số lượng lớn của các ribosome gắn vào bề mặt ngoài của màng lưới nội chất. Như đã thảo luận ở chương 3, các phân tử protein được tổng hợp trong các cấu trúc của ribosome. Ribosome extrude một số các phân tử protein được tổng hợp trực tiếp vào bào tương, nhưng họ cũng extrude nhiều hơn thông qua các bức tường của lưới nội chất vào bên trong các túi vận chuyển nội chất và ống, vào ma trận nội chất.
Tổng hợp các Lipid bởi Smooth endoplasmic reticulum . Lưới nội chất cũng tổng hợp chất béo, đặc biệt là phospholipid và cholesterol. Những chất béo được nhanh chóng đưa vào lớp kép lipid của lưới nội chất riêng của mình, do đó gây ra các mạng lưới nội chất để phát triển rộng rãi hơn. Quá trình này xảy ra chủ yếu ở phần mịn màng của lưới nội chất. Để giữ cho mạng lưới nội chất từ phát triển vượt quá nhu cầu của các tế bào, các túi nhỏ gọi là túi ER hoặc các túi vận chuyển liên tục phá vỡ đi từ lưới mịn; hầu hết các mụn nước sau đó di chuyển nhanh chóng để bộ máy Golgi. Các chức năng khác của nội chất lưới. Chức năng quan trọng khác của mạng lưới nội chất, đặc biệt là lưới mịn, bao gồm những điều sau đây: 1. Nó cung cấp các enzyme kiểm soát sự cố glycogen khi glycogen được sử dụng cho năng lượng. 2. Nó cung cấp một số lượng lớn các enzyme có khả năng giải độc chất, chẳng hạn như các loại thuốc, mà có thể gây hại cho các tế bào. Nó đạt được giải độc bằng đông máu, oxy hóa, thủy phân, liên hợp với acid glycuronic, và theo những cách khác. Chức năng cụ thể của bộ máy Golgi Chức năng tổng hợp của bộ máy Golgi. Mặc dù chức năng chính của bộ máy Golgi là cung cấp xử lý bổ sung các chất đã được hình thành ở lưới nội chất, nó cũng có khả năng tổng hợp các carbohydrate nào đó mà không thể được hình thành trong lưới nội chất. Điều này đặc biệt đúng đối với sự hình thành của các polyme saccharide lớn bị ràng buộc với một lượng nhỏ protein; ví dụ quan trọng bao gồm hyaluronic acid và chondroitin sulfate. Một vài trong số rất nhiều các chức năng của acid hyaluronic và chondroitin sulfate trong cơ thể như sau: (1) chúng là thành phần chính của proteoglycan tiết ra chất nhầy và các chất tiết trong các tuyến nội tiết khác; (2) họ là những thành phần chính của chất đất, hoặc các thành phần không xơ của ma trận ngoại bào, bên ngoài các tế bào trong không gian kẽ, làm chất độn giữa các sợi collagen và các tế bào; (3) họ là thành phần chủ yếu của ma trận hữu cơ trong cả sụn và xương; và (4) họ là quan trọng trong nhiều hoạt động tế bào, bao gồm cả di cư và sự phát triển.
Chế biến nội chất bài tiết của Golgi Apparatus-Sự hình thành các mụn nước. Hình 2-14 tóm tắt các chức năng chính của lưới nội chất và bộ máy Golgi. Khi chất này được hình thành trong lưới nội chất, đặc biệt là protein, chúng được vận chuyển thông qua các ống về phía phần của mạng lưới nội chất trơn nằm gần bộ máy Golgi. Tại thời điểm này, các túi vận chuyển nhỏ gồm phong bì nhỏ của mạng lưới nội chất trơn liên tục phá vỡ đi và khuếch tán vào lớp sâu nhất của bộ máy Golgi. Bên trong các túi là những protein được tổng hợp và các sản phẩm khác từ lưới nội chất. Các túi vận chuyển ngay lập tức kết hợp được với các bộ máy Golgi và đổ chất chứa của họ vào không gian mụn nước của bộ máy Golgi. Ở đây, các gốc carbohydrate bổ sung được thêm vào các chất tiết. Ngoài ra, một chức năng quan trọng của bộ máy Golgi là compact tiết lưới nội chất thành các gói tập trung cao độ. Khi tiết qua về phía lớp ngoài cùng của bộ máy Golgi, đầm chặt và xử lý tiến hành. Cuối cùng, các túi nhỏ và lớn liên tục phá vỡ ra khỏi bộ máy Golgi, mang theo với họ những chất bài tiết đầm, và đến lượt mình, các mụn nước lan tỏa khắp các tế bào. Các ví dụ sau đây cung cấp một ý tưởng về thời gian của các quá trình này: Khi một tế bào tuyến được tắm trong axit amin phóng xạ, mới hình thành các phân tử protein phóng xạ có thể được phát hiện trong lưới nội chất hạt trong vòng 3-5 phút. Trong vòng 20 phút, protein mới được thành lập đã được hiện diện trong bộ máy Golgi, và trong vòng 1-2 giờ, các protein được tiết ra từ bề mặt của tế bào.
Các loại túi hình thành bởi sự Golgi Apparatus- tiết các mụn nước và Lysosome. Trong một tế bào rất thích bài tiết, các mụn nước hình thành bởi các bộ máy Golgi chủ yếu là các túi tiết có chứa các chất protein mà là để được bài tiết qua bề mặt của màng tế bào. Những mụn nước tiết đầu tiên khuếch tán vào màng tế bào, sau đó cầu chì với nó và làm sạch chất của họ với bên ngoài bởi cơ chế gọi là exocytosis. Exocytosis, trong hầu hết các trường hợp, được kích thích bởi sự xâm nhập của các ion canxi vào các tế bào; ion canxi tương tác với màng mụn nước ở một số cách mà không được hiểu và gây ra phản ứng tổng hợp của nó với màng tế bào, tiếp theo exocytosis-đó là, mở các bề mặt bên ngoài của màng và phun ra nội dung của nó bên ngoài tế bào. Một số mụn nước, tuy nhiên, được mệnh cho nội sử dụng di động.
Sử dụng các túi nội bào để thêm sức Màng Cellular. Một số túi nhỏ bên trong tế bào được hình thành bởi các cầu chì bộ máy Golgi với màng tế bào hoặc với màng của cấu trúc nội bào như ty thể và thậm chí mạng lưới nội chất. Phản ứng tổng hợp này làm tăng sự mở rộng của các màng và qua đó bổ sung dưỡng chất màng khi chúng được sử dụng hết. Ví dụ, các màng tế bào bị mất nhiều chất của nó mỗi khi nó tạo thành một thực bào hoặc túi pinocytotic, và màng mụn nước của bộ máy Golgi liên tục bổ sung các màng tế bào. Tóm lại, hệ thống màng của lưới nội chất và bộ máy Golgi đại diện cho một cơ quan cao trao đổi chất có khả năng hình thành các cấu trúc tế bào mới, cũng như các chất bài tiết được đẩy lên từ tế bào.