Сотовый отсек
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( март 2014 г. ) |
Клеточные компартменты в клеточной биологии включают все закрытые части цитозоля эукариотической клетки мембраной , окруженные одинарной или двойной липидной . обычно Эти отсеки часто, но не всегда, определяют как мембраносвязанные органеллы . Формирование клеточных компартментов называется компартментализацией .
Обе органеллы , митохондрии и хлоропласты (в фотосинтезирующих организмах), представляют собой компартменты, которые, как полагают, имеют эндосимбиотическое происхождение. Другие компартменты, такие как пероксисомы , лизосомы , эндоплазматическая сеть , ядро клетки или аппарат Гольджи , не имеют эндосимбиотического происхождения. более мелкие элементы, такие как везикулы , а иногда даже микротрубочки К отсекам также можно отнести .
Считалось, что в прокариотических клетках компартментализация не наблюдается. [1] но открытие карбоксисом и многих других метаболосом показало, что прокариотические клетки способны создавать разделенные структуры, хотя в большинстве случаев они не окружены липидным бислоем, а имеют чисто белковую структуру. [2] [3] [4]
Типы
[ редактировать ]В целом существует 4 основных клеточных отсека:
- Ядерный отсек, включающий ядро
- Межцистернальное пространство, которое включает пространство между мембранами эндоплазматической сети (которое непрерывно с ядерной оболочкой).
- Органеллы (митохондрии у всех эукариот и пластида у фототрофных эукариот)
- Цитозоль
Функция
[ редактировать ]Отсеки выполняют три основные роли. Один из них — установить физические границы биологических процессов, которые позволят клетке осуществлять различную метаболическую деятельность одновременно. Это может включать сохранение определенных биомолекул внутри определенной области или сохранение других молекул снаружи. Внутри мембраносвязанных компартментов разные внутриклеточные pH , разные ферментные системы и другие различия изолированы от других органелл и цитозоля. В митохондриях цитозоль имеет окислительную среду, которая превращает НАДН в НАД+. В этих случаях разделение является физическим.
Другой вариант — создать особую микросреду для пространственного или временного регулирования биологического процесса. Например, дрожжевая вакуоль обычно подкисляется переносчиками протонов на мембране.
Третья роль заключается в определении конкретных мест или сотовых адресов, для которых должны выполняться процессы. Например, фактор транскрипции может быть направлен в ядро , где он может способствовать транскрипции определенных генов . С точки зрения синтеза белка необходимые органеллы расположены относительно близко друг к другу. Ядрышко внутри ядерной оболочки является местом синтеза рибосом. Местом назначения синтезированных рибосом для трансляции белков является шероховатый эндоплазматический ретикулум (шероховатый ЭР), который соединен с ядром и разделяет с ним одну и ту же мембрану. Тело Гольджи также находится рядом с отделением скорой помощи для упаковки и перераспределения. Аналогично, внутриклеточная компартментализация позволяет специфическим участкам родственных функций эукариотических клеток быть изолированными от других процессов и, следовательно, эффективными.
Учреждение
[ редактировать ]Часто клеточные отсеки ограничены мембранной оболочкой. Эти мембраны обеспечивают физические барьеры для биомолекул. Транспорт через эти барьеры часто контролируют, чтобы поддерживать оптимальную концентрацию биомолекул внутри и снаружи отсека.
Возникновение эукариотического ядра
[ редактировать ]возникла Считается, что эукариотическая клетка , когда предковая клетка архей интернализовала аэробную бактерию ( протомитохондрия ). Манс и др. [5] предположил, что эволюционное развитие ядра эукариотической клетки было вызвано этим археобактериальным симбиозом . ( Было высказано предположение, что ядерная оболочка мембрана), определяющая характеристика эукариотической клетки, возникла как адаптация для отделения исходного генома ДНК-хозяина архей от протомитохондрий, основного источника повреждающих активных форм кислорода . [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кэмпбелл, Нил А.; Рис, Джейн Б.; Урри, Лиза А.; Каин, Майкл Л.; Вассерман, Стивен А.; Минорский, Петр Васильевич; Джексон, Роберт Б. (2008). Биология (8-е изд.). п. 559. ИСБН 978-0-8053-6844-4 .
- ^ Грант, ЧР; Ван, Дж; Комейли, А (6 октября 2018 г.). «Формирование органелл у бактерий и архей». Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития . 34 : 217–238. doi : 10.1146/annurev-cellbio-100616-060908 . ПМИД 30113887 .
- ^ Дикманн, Ю; Перейра-Леал, Ж.Б. (15 января 2013 г.). «Эволюция внутриклеточной компартментализации». Биохимический журнал . 449 (2): 319–31. дои : 10.1042/BJ20120957 . ПМИД 23240612 .
- ^ Корнехо, Э; Абреу, Н; Комейли, А (февраль 2014 г.). «Компартментализация и образование органелл у бактерий» . Современное мнение в области клеточной биологии . 26 : 132–8. дои : 10.1016/j.ceb.2013.12.007 . ПМЦ 4318566 . ПМИД 24440431 .
- ^ Манс Б.Дж., Анантараман В., Аравинд Л., Кунин Е.В. Сравнительная геномика, эволюция и происхождение ядерной оболочки и комплекса ядерных пор. Клеточный цикл. 2004 декабрь;3(12):1612-37. дои: 10.4161/cc.3.12.1345. Epub, 2004 г., 20 декабря. PMID 15611647.
- ^ Бернштейн Х., Бернштейн К. Сексуальное общение у архей, предшественник мейоза. стр. 103–117 в журнале «Биокоммуникация архей» (Гюнтер Вицани, ред.), 2017. Springer International Publishing.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с разделением клеток, на Викискладе?
