Błony biologiczne, cytoplazma, jądro komórkowe mitochondrium i inne, Poradniki, Projekty, Badania z Fizyka

Pobierz Błony biologiczne, cytoplazma, jądro komórkowe mitochondrium i inne i więcej Poradniki, Projekty, Badania w PDF z Fizyka tylko na Docsity!

Spis treści

1 Błony Biologiczne 1.1 Struktura i skład chemiczny 1.1.1 Szczegółowa budowa błony biologicznej 1.2 Właściwości i pełnione funkcje 1.2.1 Właściwości błon biologicznych 1.2.2 Funkcje błon biologicznych 1.3 Typy transportu przez błonę komórkową 1.3.1 Transport małych cząstek 1.3.2 Transport większych cząstek 2 Cytoplazma 2.1 Rola 2.2 Skład i właściwości 2.3 Ruchy cytoplazmy 3 Jądro komórkowe 3.1 Funkcje 3.2 Budowa 3.2.1 Otoczka i pory jądrowe 3.2.2 Blaszka jądrowa 3.2.3 Chromosomy 3.2.4 Jąderko 3.2.5 Macierz jądrowa 3.3 Stany jądra komórkowego 4 Mitochondrium 4.1 Budowa 4.2 Funkcje 5 Organelle otoczone pojedynczą błoną komórkową 5.1 Reticulum endoplazmatyczne 5.1.1 Typy 5.2 Rybosomy 5.2.1 Typy 5.3 Funkcje 5.4 Aparat Golgiego 5.5 Budowa 5.6 Funkcje 5.7 Lizosomy 5.7.1 Rodzaje lizosomów 6 Wakuole 6.1 Funkcje 6.2 Wakuolę wypełniają 6.3 Plazmoliza 6.4 Deplazmoliza 7 Ściana komórkowa 7.1 Funkcje

7.2 Budowa 7.3 Formowanie się ściany komórkowej

Błony Biologiczne

Błona biologiczna jest to otoczka rozdzielająca odrębne przedziały w komórkach — jest ona podstawową strukturą budującą komórki wszystkich organizmów. Są to zarówno błony komórkowe jak i błony organelli wewnętrznych, których ogólna budowa we wszystkich organizmach jest taka sama. U eukariontów posiadających ścianę komórkową zawsze występuje po stronie wewnętrznej tej ściany.

Struktura i skład chemiczny

Przekrój przez błony eukariontów

Błony biologiczne składają się zawsze z dwóch komponentów: fosfolipidów (do których należą fosfolipidy, glikolipidy i steroidy; tworzących zrąb lipidowy) oraz białek.

Na przestrzeni lat powstało kilka teorii budowy błony komórkowej. Należą do nich:

1. Model lipidowy (1895, Overton) — opierając się na fakcie, iż cząsteczki polarne znacznie wolniej przenikają do wnętrza komórki niż cząsteczki niepolarne uznano, że błona komórkowa zbudowana jest z lipidów.
2. Model dwuwarstwy lipidowej (1925, Gortel i Grendel) — podsumowując wyniki badań dotyczących zawartości lipidów w erytrocytach sformułowano hipotezę, że błona komórkowa składa się z dwóch warstw lipidowych, a polarne główki cząsteczek lipidów muszą być skierowane na zewnątrz, a niepolarne łańcuchy węglowodorowe do wnętrza podwójnej warstwy lipidowej.
3. Model trójwarstwowej błony (1935, Dowson i Danielli) — błony komórkowe zbudowane są

polipeptydowym przynajmniej jedną sekwencję składającą się z co najmniej 22 aminokwasów hydrofobowych, które pozwalają na zakotwiczenie się w błonie; do ekstrahowania używa się detergentów — solubilizacja detergentem — przeprowadzenie do roztworu wodnego kompleksów detergentu i składników błony). Wyróżnia się: białka transbłonowe — przebijają całą grubość dwuwarstwy, białka nie przebijające błony. Białka powierzchniowe (peryferyjne) — leżą na powierzchni błony; są luźno związane z powierzchniami błony; nie perforują one żadnej z monowarstw błony, a z błoną związane są za pomocą słabych oddziaływań molekularnych, głównie wiązań jonowych, wodorowych i Van der Waalsa; dają się łatwo usunąć z błony wodą lub roztworami soli.

Schemat organizacji białek błonowych. 1. Białko transmembranowe 2. Białko monowarstwy zewnętrznej 3. Białko monowarstwy wewnętrznej 4. Białko wewnętrzne błony Niebieskie — białka peryferyjne

W błonie komórkowej obserwuje się asymetrię dwuwarstwy. Wyróżnia się dwie warstwy:

1. lipidową zewnętrzną E (ang. exoplasmic) od strony środowiska,
2. lipidową cytoplazmatyczną P (ang. protoplasmic) od strony protoplazmy.

Na taką asymetrię wskazują:

różnice w budowie obu powierzchni błony, skierowanych na zewnątrz i ku wnętrzu komórki lub organelli, różnice w szybkości ruchów międzybłonowych pomiędzy poszczególnymi błonami, różny skład fosfolipidów (w błonie erytrocytu człowieka warstwa E zbudowana jest głównie z fosfolipidów cholinowych (fosfatydylocholin = lecytyn i sfingomielin), natomiast warstwa P zbudowana jest z fosfolipidów aminowych tzw. kefalin: fosfatydyloseryny i fosfatydyloetanoloaminy), asymetryczne rozmieszczenie cholesterolu. Jest charakterystyczny dla zewnętrznej części błony komórkowej (ta monowarstwa jest znacznie sztywniejsza), duża ilość ujemnej fosfatydyloseryny w warstwie cytozolowej, wpływająca na ładunek ujemny wewnątrz komórki.

Właściwości i pełnione funkcje

Właściwości błon biologicznych

Schematyczna kinematyka błony lecytynowej

Dynamiczność — ruchy białek i lipidów (powodują m. in. zamykanie wszelkich wyrw i ubytków): fosfolipidy — okolice polarne mniej ruchliwe; końce łańcuchów węglowodorowych wykonują szybkie ruchy, białka — przemieszczane dyfuzyjnie w płaszczyźnie; wykonują ruchy obrotowe w osi prostopadłej do powierzchni błony; także wynurzają się i zanurzają w dwuwarstwie lipidowej. Półprzepuszczalność — błony są w stanie przepuszczać niektóre rodzaje cząsteczek a zatrzymywać inne; w szczególności woda przechodzi przez błonę swobodnie, a wybiórczo substancje w niej zawarte. Przepuszczalność błony dla danej substancji zależy od rozmiaru i ładunku jej cząsteczki. Cząsteczki większe takie jak na przykład glukoza i jony różnej wielkości nie przedostają się z powodu zbyt dużych rozmiarów lub na skutek odpychania przez ujemnie naładowaną powierzchnię błony. Polarność — ładunki dodatnie na zewnątrz, ładunki ujemne od wewnątrz (istotne znaczenie przy odbieraniu i przewodzeniu bodźców).

Funkcje błon biologicznych

Stanowią granicę pomiędzy światem zewnętrznym a światem wewnętrznym komórki lub organellum — co jest podstawą do zachowania jego odrębności i integralności: pozwalają na utrzymanie homeostazy komórki oraz utrzymanie odpowiedniego środowiska wewnętrznego, organizują komórkę i jej wnętrze (m. in. budują organella komórkowe); budują struktury błoniaste: endoplazmatyczne retikulum, aparat Golgiego, pojedyncza błona otacza wakuolę, lizosomy, peroksysomy a podwójna jądro komórkowe, mitochondria i plastydy. Umożliwiają odbieranie i przewodzenie bodźców, pobieranie i wydalanie substancji i cząstek. Umożliwiają oddziaływanie między komórką i podłożem oraz między komórkami. Umożliwiają transport (na drodze dyfuzji, dyfuzji ułatwionej, transportu aktywnego oraz endocytoz — pobieraniu makrocząsteczek do komórki i egzocytoz — wydzielaniu produktów komórki do środowiska). W błonach odbywają się niektóre procesy biochemiczne jak: fosforylacja w fotosyntezie, łańcuch oddechowy w oddychaniu tlenowym. Wytwarzają potencjał elektrochemiczny — różna koncentracja jonów. U części protistów jak i niektórych komórek zwierzęcych (np. amebocyty gąbek) przelewanie

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc' what(): std::bad_alloc

Emergency save activated! Emergency save completed. Inkscape will close now. If you can reproduce this crash, please file a bug at www.inkscape.org with a detailed description of the steps leading to the crash, so we can fix it. GLib: Cannot convert message: Could not open converter from 'UTF-8' to 'ANSI_X3.4-1968' ** Message: Error: Inkscape encountered an internal error and will close now.

/var/www/html/edu/includes/limit.sh: line 101: 14370 Aborted /usr/bin/timeout $MW_WALL_CLOCK_LIMIT /bin/bash -c "$1" 3>&- Schemat dyfuzji ułatwionej

Sposób transportu cząstki z i do komórki lub organellum zależy od jej rozmiaru i właściwości.

Transport małych cząstek

Dyfuzja — swobodne przenikanie cząsteczek przez podwójną warstwę lipidową z obszaru o stężeniu wyższym do obszaru o stężeniu niższym (zgodnie z gradientem stężeń): osmoza — transport wody lub innego rozpuszczalnika przez błonę; spontanicznie zachodzi od roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym, czyli prowadzi do wyrównania stężeń obu roztworów; roztwór z którego ubywa rozpuszczalnika nazywa się hipotonicznym, tego w którym przybywa nazywa się hipertonicznym (gdy roztwory pozostają w równowadze osmotycznej, mówi się że są wzajemnie izotoniczne względem siebie), dializa — transport substancji rozpuszczonych przez błonę. Dyfuzja ułatwiona — niektóre cząsteczki, np. glukoza, potrzebują nośników białkowych (wiążących czasowo transportowaną cząstkę), co zwiększa tempo ich przedostawania się przez błony; ruch cząsteczek odbywa się tylko w kierunku zgodnym ze spadkiem gradientu stężenia; białko przenośnikowe po odłączeniu jednej cząsteczki może natychmiast wiązać się z drugą (nie ulega przemianie). Transport nośnikowy może być związany z ruchem kompleksów cząsteczka-nośnik w poprzek błony. Możliwa jest także sytuacja, w której nośnik wiąże substancję transportowaną po jednej stronie błony, zmienia konformację i następnie uwalnia przeniesione cząsteczki po drugiej stronie błony.

JShwXBWGMyY&feature=related

Transport aktywny — do zachowa¬nia wewnątrzkomórkowego składu jonowego komórek i do wprowadza¬nia cząsteczek, których stężenie na zewnątrz jest mniejsze niż w komórce, niezbędny jest aktywny transport cząsteczek i jonów wbrew ich gradiento¬wi

elektrochemicznemu; transportowanie cząsteczek wbrew gradientowi stężeń z udziałem nośników białkowych i nakładzie energii (często z ATP), np. transport jonów Na+ i K+ za pomocą mechanizmu pompy jonowej: sodowo — potasowej (zlokalizowana w błonach plazmatycznych grupa specyficznych białek; transportuje ona jony sodu z wnętrza komórki na zewnątrz, jednocześnie przenosząc jony potasu w kierunku odwrotnym. Na jedną rozłożoną przez tę pompę cząsteczkę ATP przypada transport trzech jonów sodu i dwóch jonów potasu). W tym wypadku wytwarzany gradient stężenia dotyczy cząstek obdarzonych ładunkiem, zatem w poprzek błony tworzy się nie tylko gradient stężenia, lecz i także gradient potencjału elektrycznego. Schemat działania pompy sodowo — potasowej znajdziesz tutaj.Wyróżnia się: translokację grupową — energia do transportu danej cząsteczki równa jest energii potrzebnej do wytworzenia nowych wiązań kowalencyjnych w transportowanej cząsteczce, transport aktywny pierwotny — energia do transportu danej cząsteczki równa jest energii potrzebnej do wytworzenia nowych wiązań kowalencyjnych w nośniku (źródło: hydroliza cząsteczki ATP), transport aktywny wtórny — aktywnie transportowana pierwsza substancja tworzy gradient potencjału elektrochemicznego, który warunkuje transport innej substancji.

Transport większych cząstek

Schemat endocytozy z podziałem na jej rodzaje

Endocytoza — pobranie do wnętrza komórki cząstek poprzez wytworzenie z błony komórkowej wodniczki, która oderwawszy się od plazmallemy przeniesie pobraną cząstkę do cytoplazmy. Przebieg endocytozy: wpuklenie błony → zamknięcie pęcherzyka (wodniczki) → transport pęcherzyka w głąb cytoplazmy. Wyróżniamy: fagocytozę — transport bez ubytków błony; polega na otoczeniu pochłanianych cząsteczek przez mikrofałdy błony komórkowej i utworzeniu wokół nich wakuoli; cząstka pokarmu zostaje strawiona i wchłonięta do cytoplazmy, a niestrawione resztki są wyrzucane na zewnątrz, gdy wodniczka z powrotem łączy się z błoną komórkową; na drodze fagocytozy komórka pochłania duże cząstki pokarmowe np. bakteri, pinocytozę — transport z ubytkami błony biologicznej; małe drobinki płynu zostają uwięzione w mikrofałdach błony komórkowej, z której odrywają się po stronie cytoplazmy drobne pęcherzyki; płynna zawartość pęcherzyków przenika powoli do cytoplazmy, zaś pęcherzyki powoli zmniejszają się, aż w końcu zanikają (pęcherzyki

fosfor, tlen, chlor, siarka, węgiel, azot czy bor, wodę (faza rozpraszająca) oraz organelle — „twory” wyspecjalizowane do pełnienia określonej funkcji (mitochondria, plastydy, lizosomy, peroksysomy, wakuole, cytoszkielet, retikulum endoplazmatyczne, Aparat Golgiego), które omówione zostaną w dalszej części skryptu.

Zasadniczym elementem strukturalnym cytoplazmy podstawowej są białka mające postać globularną lub fibrylarną:

Model filamentu aktynowego

Struktura mikrotubuli

Model filamentów pośrednich

Mikrofilamenty — średnica 5-9 nm; cienkie włókna białkowe zbudowane z białka aktyny znajdujące się w cytoplazmie; odpowiedzialne za ruch cytoplazmy, zmianę kształtu komórki i

jej ruch pełzakowaty dzięki pseudopodiom oraz endocytozę; stanowią mechaniczną podporę dla komórki i różnych elementów komórkowych; zlokalizowane są tuż pod błoną komórkową. Mikrotubule — średnica 20-27 nm; utworzone są ze spiralnie zwiniętych łańcuchów cząsteczek białka; ełnią funkcję cytoszkieletu nadając komórce kształt a nawet przyczyniając się do jego zmiany; mogą również tworzyć stałe struktury takie jak: rzęski lub wici, umożliwiające ruch komórki; biorą udział w podziałach komórkowych. Filamenty pośrednie — średnica 10 nm; zbudowane są z wielu skręconych razem białek włóknistych; bardzo wytrzymałe, przez co chronią komórkę przed mechanicznymi uszkodzeniami na skutek rozciągania; pomagają utrzymać określony kształt komórki; pary filamentów tworzą tzw. dimery → dimery tworzą tetrametr, który poprzez wiązanie kowalencyjne łączy się z drugim tetrametrem, tworząc ostatecznie filament pośredni.

Ruchy cytoplazmy

Ruchy cytoplazmy są najlepiej widoczne w komórkach roślinnych. Ich przejawem jest przemieszczanie się zawieszonych w cytoplazmie chloroplastów (patrz film). Ruchy cytoplazmy spowodowane są skurczami włókienek kurczliwych.

Rodzaje ruchów:

1. Cyrkulacyjny — ruch cytoplazmy po mostkach cytoplazmatycznych → ruch fontannowy — szczególna odmiana ruchu cyrkulacyjnego, w którym cytoplazma płynie wokół dwóch wakuoli w przeciwnych kierunkach.
2. Rotacyjny — ruch cytoplazmy wokół centralnie ułożonej wakuoli.
3. Pulsacyjny — cytoplazma płynie raz w jednym, raz w drugim kierunku (wokół wakuoli).

Ruch rotacyjny cytozolu wokół wakuoli

Synteza DNA (replikacja informacji genetycznej przed podziałem jądra, samopowielanie). Synteza RNA (transkrypcja). Synteza białek (rybosomy powstające w jąderku).

Budowa

Schemat budowy jądra komórkowego u człowieka.

Jądro komórkowe jest to najbardziej widoczna organellą w komórce. Zwykle jest kuliste lub owalne, o wielkości około 5-10 μm (ssaków średni rozmiar jądra wynosi około 6 μm i stanowi około 10% objętości ich komórki). Jądra barwią się barwnikami zasadowymi (takimi jak hematoksylina), a więc są zasadochłonne.

Otoczka i pory jądrowe

Otoczka (błona) jądrowa, jest to podwójna błona białkowo-lipidowa, która odgranicza wnętrze jądra komórkowego od cytoplazmy. Pełni ona rolę bariery, chroniącej wnętrze jądra.

Występuje tu:

Błona zewnętrzna (pokryta rybosomami) i wewnętrzna — oddzielone są od siebie o 20-40 nm (mogą też się stykać). Przestrzeń okołojądrowa — wystepuje pomiędzy błonami. Pory jądrowe (zbudowane z wielu białek) — miejsca, w których błony otoczki jądrowej łączą się ze sobą, tworząc kanały; umożliwiają bierną i czynną wymianę makromolekuł z cytoplazmą (do jądra wnikają np. białka, zaś do cytoplazmy przenikają kompleksy rybonukleoproteinowe mRNA oraz dojrzałe rybosomy); przeciętnie w komórkach eukariotycznych jest 10- porów/mm²; swobodna dyfuzja cząsteczek wynosi jedynie 9 nm, zaś duże cząstki muszą być aktywnie transportowane między jądrem a cytoplazmą.

Blaszka jądrowa

Jest to cienka warstwa filamentów pośrednich typu V (grubość 10-100 nm). Zbudowane są one z białka (laminy i białek globularnych) przylegającego do wewnętrznej błony otoczki. Pojedynczy

monomer lamin zawiera helikalną domenę, dzięki której dwie cząsteczki białka mogą owinąć się wokół siebie, tworząc dimer. Z kolei dwa dimery łączą się tworząc tetramer (protofilament). Osiem protofilamentów łączy się bokami i zwija, tworząc filament, podobny w swej strukturze do liny. Blaszka nadaje odpowiedni kształt jądru komórkowemu, zapewniaj jądru wytrzymałość mechaniczną oraz uczestniczy w organizacji strukturalnej chromatyny.

Chromosomy

Chromosom submetacentryczny: 1 — chromatyda 2 — centromer — miejsce złączenia dwóch chromatyd 3 — ramię krótkie 4 — ramię długie

To forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki, w postaci wielu liniowych cząsteczek DNA zorganizowanych w struktury. Przyjmują postać chromatyny — kompleksu DNA oraz białek. Są zbudowane z dwóch chromatyd siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie centromerem. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę. Struktura chromosomu nie jest niezmienna, podlega on bowiem zmianom zwanym mutacjami. Mutacje dotyczące bezpośrednio chromosomów to aberracje chromosomowe lub mutacje genomowe.

Dwie postaci chromatyny:

euchromatyna — zawiera geny, które są częściej transkrybowane przez komórkę; jest mniej skondensowana; dostrzegalna jako jasnobarwliwe obszary, heterochromatyna — zawiera geny transkrybowane rzadziej; bardziej skondensowana (nić DNA jest szczególnie mocno upakowana); są to ciemno barwiące się obszary, często przylegające do błony jądrowej: fakultatywna — zawiera geny zorganizowane w postaci heterochromatyny jedynie w pewnych typach komórek, konstruktywna — tworzy elementy strukturalne chromosomu, jak centromery lub telomery.

Komórki HeLa z dobrze widocznymi jądrami, wybarwionymi za pomocą barwnika Hoechst. Komórki w środku i z prawej znajdują się w interfazie. Komórka z lewej przechodzi proces mitozy, stąd jej DNA jest skupione i gotowe do podziału.

Macierz jądrowa

Sieć włókien białkowych tworzących wewnętrzny szkielet jądra komórkowego. Zbudowana z filamentów (o średnicy 3-5 nm) i ziarenek (o średnicy 15-30 nm) zanurzonych w kariolimfie. W jej skład wchodzi co najmniej 13 rodzajów białek (w tym białak funkcjonalne i strukturalne). Około 98% macierzy jądrowej stanowią białka, reszta to kwasy nukleinowe oraz fosfolipidy. Odpowiada za utrzymanie struktury przestrzennej chromatyny. Odgrywa rolę w regulacji syntezy i transkrypcji DNA.

Stany jądra komórkowego

Jądro komórkowe może znajdować się w trzech różnych stanach:

Jądro interfazowe — między dwoma następującymi po sobie podziałami. Jądro mitotyczne — w czasie podziału komórki — występuje w komórkach dzielących się. Jądro metaboliczne — występuje w komórkach wyrośniętych, kieruje procesami przemiany materii.

Mitochondrium

To cylindryczne organelle otoczone błoną; wydłużone struktury cytoplazmatyczne przybierające kształt nitek lub lasek. Występują w komórkach eukariotycznych. Są odpowiedzialne za proces oddychania tlenowego, czyli proces przekształcania energii chemicznej związków organicznych w energię wiązań ATP. W warunkach typowych mają długość od 0,5 do 2 mikrometrów. Każde mitochondriom ma własny DNA oraz system syntezy białek niezależny od jądra komórkowego (dlatego uważa się, że mitochondria rozwinęły się w komórkach ludzkich jako symbiotyczne organizmy protokariotyczne, podobne do bakterii). Liczba mitochondriów w komórce zależy od zapotrzebowania komórki na energię (najliczniej występują np. w komórkach mięśni poprzecznie prążkowanych). Mogą zmieniać swój kształt i rozmiary. Powstają przez wzrost i podział już istniejących mitochondriów. Całkowita objętość jednej komórki wynosi około 20% jej objętości całkowitej. Pojedyncza komórka zawiera od kilku sztuk do kilku tysięcy mitochondriów (zwykle kilkaset). W wyniku ruchów cytoplazmy lub dzięki związaniu się z elementami cytoszkieletu, mitochondria mają zdolność do przemieszczania się w kierunku miejsca o zwiększonym zapotrzebowaniu na energię.

Mikrofotografia elektronowa dwóch mitochondriów pochodzących z płuca ssaka, pokazująca ich matriks oraz błony.

Budowa

Błąd przy generowaniu miniatury (process:14399): Gtk-WARNING **: Locale not supported by C library. Using the fallback 'C' locale. Background RRGGBBAA: ffffff Area 0:0:561.577:358.559 exported to 400 x 255 pixels (64.1052 dpi) Bitmap saved as: /var/www/html/edu/images/tmp/transform_d466ff25415b-1. png terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc' what(): std::bad_alloc

Emergency save activated! Emergency save completed. Inkscape will close now. If you can reproduce this crash, please file a bug at www.inkscape.org with a detailed description of the steps leading to the crash, so we can fix it. GLib: Cannot convert message: Could not open converter from 'UTF-8' to 'ANSI_X3.4-1968' ** Message: Error: Inkscape encountered an internal error and will close now.

/var/www/html/edu/includes/limit.sh: line 101: 14398 Aborted /usr/bin/timeout $MW_WALL_CLOCK_LIMIT /bin/bash -c "$1" 3>&- Schemat mitochondrium zwierzęcego.

zwrócić uwagę na fakt, iż energia w komórce nie może istnieć w stanie wolnym, gdyż ulegałaby rozproszeniu. Z tego względu musi zostać zmagazynowana w wiązaniach chemicznych. Okazuje się, że najlepsze do tego jest adenozynotrifosforan (ATP) — w jego budowie występują dwa wysokoenergetyczne wiązania. ATP wytwarzane jest z ADP i Pi (reszty ortofosforanowej) w wyniku działania syntazy ATP. Rotacja jej odpowiedniego segmentu umożliwia syntezę ATP. Energia niezbędna do syntezy dostarczana jest przez gradient elektrochemiczny. Gdy stężenie protonów w przestrzeni międzybłonowej wzrasta, po przeciwnych stronach błony wewnętrznej wytwarza się silny gradient elektrochemiczny (jest on powodowany parciem protonów do powrotu do macierzy mitochondrialnej). Jedyną mozlwością powrotu jest kompleks białkowy syntazy ATP — energia przechodzących przez niego protonów używana jest do syntezy ATP z ADP oraz anionu fosforanowego (Pi). Każda Komórki produkują ATP tylko na własne potrzeby, ponieważ ATP jest związkiem nietrwałym (nie może być transportowane z komórki do komórki) → ADP + Pi + energia → ATP. UWAGA : Produkcja ciepła — wyciekanie protonów; w pewnych warunkach protony mogą przedostawać się do macierzy mitochondrialnej nie wytwarzając ATP, co powoduje rozproszenie energii potencjalnej gradientu elektrochemicznego protonów w postaci ciepła.

2. Magazynowanie jonów wapnia — mitochondria mogą przejściowo magazynować wapń; wapń może regulować szereg reakcji i jest istotne dla przewodnictwa sygnałów w komórce.
3. Regulowanie potencjału błonowego.
4. Regulacja stanu redoks komórki (potencjał redoks jest w pewnym sensie miarą koncentracji elektronów, które zdolne są do przechodzenia na inne substancje i utleniania ich).
5. Synteza hemu (niebiałkowa część wielu enzymów).
6. Synteza sterydów.

Organelle otoczone pojedynczą błoną komórkową

Reticulum endoplazmatyczne

Elektronowy obraz tkanki płuca. Widoczne retikulum endoplazmatyczne i mitochondria

Retikulim endoplazmatyczne (siateczka śródplazmatyczna) i aparat Golgiego (patrz dalej) stanowią dwa odrębne obszary wzajemnie połączonego przedziału błoniastego uczestnicząc w biosyntezie białek i lipidów.

Typy

Schemat: Obraz jądra komórkowego, siateczki śródplazmatycznej i aparatu Golgiego. 1. Jądro komórkowe 2. Por jądrowy 3. Szorstka siateczka śródplazmatyczna (Rough endoplasmic reticulum — rER) 4. Gładka siateczka śródplazmatyczna(sER) 5. Rybosom na rER

6. Białka, które są transportowane 7. Pęcherzyk transportowy 8. Aparat Golgiego
7. Biegun cis aparatu Golgiego 10. Biegun trans aparat Golgiego 11. Cysterna aparatu Golgiego

Szorstkie (granularne, ER-g) — rozbudowywane w komórkach szybko rosnących oraz w komórkach w których zachodzi biosynteza białek; charakteryzujące się obecnością licznych rybosomów, osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni (rybosomy produkujące peptydy z sekwencja sygnałowa dla białek błonowych lub wydzielniczych zostają przyczepione do powierzchni siateczki śródplazmatycznej, na której dalsza część peptydu podlega translacji); synteza białek przez ER-g prowadzi bądź do włączenia białek do błony siateczki bądź do zatrzymania w świetle siateczki białek przeznaczonych do wydzielenia → nowo wytworzone białka docieraja do retikulum endoplazmatycznego gładkiego a następnie do aparatu Golgiego. Gładkie (agranularne, ER-a) — rozwinięte w komórkach syntezujących niebiałkowe produkty organiczne niezwiązane z rybosomami; to miejsce syntezy lipidów błonowych, przetwarzania białek, oraz detoksykacji czyli usunięcia z organizmu trujących substancji; od błon siateczki śródplazmatycznej gładkiej mogą oddzielać się pęcherzyki, które przekształcają się w wakuole.