مواضيع المحاضرة: Structure of the cell
background image

First stage 

Biology 

Lec-5

 

14/12/2015

 

  انعام

 

                                      

Structure of the cell 

 

    A cell is the basic unit of structure and function in a living thing. When 
cells  divide,  the  hereditary  information  they  contain,  as  DNA,  is  passed 
from cell to cell.  

   The  term  protoplasm  includes  the"  living  part"  of  the  cell.  It  can  be 
differentiated into cytoplasm and the nucleus.  

 

 

Structure of typical animal cell

 

The cytoplasm 

   Cytoplasm  is  homogenous,  clear  jelly-like  materials  that  fill  the  cells. 
The  cytoplasm  consists  of  cytosol  and  the  cellular  organelles  except  the 
nucleus.  The  cytoplasm  plays  a  mechanical  role  ,i.e.  to  maintain  the 
shape,  the  consistency  of  the  cell  and  to  provide  suspension  to  the 
organelles.  In  other  words  cytoplasm  is  the  home  of  the  cytoskeleton,  a 
network  of  cytoplasmic  filaments that  are  responsible  for  the movement 
of the cell and give the cell its shape. 

(1) 


background image

Cellular Organelles

 

 

Endoplasmic reticulum

 

      The  endoplasmic  reticulum  (ER)  is  a  network  of  disk-like  tubules, 
sacks  and  vesicles  found  in  eukaryotic  cells.  Its  main  function  is  to 
operate as a transport system. It consists of lipid bi-layers which contain  
embedded  proteins.  This  system  of  membrane  is  continuous  with  the 
double  membrane  that  surrounds  the  cells'  nucleus  .  The  ER  is  often 
makes  up  more  than  10%  of  cells'  total  volume.  The  ER  is  generally 
divided  into  two  major  sections:  the  rough  endoplasmic  reticulum 
(RER)
 and smooth endoplasmic reticulum (SER). The amount of SER 
and RER varies greatly among different cell types. 
 

Rough Endoplasmic Reticulum(RER)

 

  The term rough endoplasmic reticulum is based on the morphologic 

appearance  of  attached  ribosomes,  which  are  absent  in  smooth 
endoplasmic  reticulum.  Another  morphologic  distinction  is  the 
organization  of  the  rough  endoplasmic  reticulum  is  interconnected 
flattened  sacs  (  called  cisternae),  whereas  the  smooth  endoplasmic 
reticulum  forms  a  tubular  network.  Rough  endoplasmic  reticulum 
branches out and expands as protein synthesis increases, providing more 
surface area for ribosome to spread out and create more proteins. 

    ER  works  in  conjunction  with  the  Golgi  apparatus,  to  target  the 

newly  synthesized  proteins  to  their  proper  locations.  Most  proteins 
produced by ribosomes of the rough endoplasmic reticulum are destined 
for secretion out of the cell. Once a protein is synthesized on a ribosome. 
It is enclosed within a vesicle, a small, membrane-bound "bubble". The 
vesicles travels to Golgi body. Within the Golgi body, the proteins within 
the  vesicle  are  further  modified  before  they  are  exported  from  the  cell. 
Cells that specialized in protein secretion contain large amounts of RER. 
For  instance,  cells  of  pancreas  that  produce  the  protein  insulin  have 
abundant rough endoplasmic reticulum.  

 
 
 

(2) 


background image

 

Rough and smooth endoplasmic reticulum 

  Smooth endoplasmic reticulum  

 

    Smooth endoplasmic reticulum has a few different functions in the 

cell.  And  its  functions  can  vary  with  cell  type.  SER  does  not  have 
ribosomes  and  is  the  site  of  lipid  metabolism.  They  provide  surface 
area for the action of enzymes and storage space. These enzymes are 
used in the synthesis of carbohydrates and lipids. 

     In  liver  cells  the  smooth  ER  produces  enzymes  that  help  to 
detoxify certain compounds. For, instance, liver cells remove alcohol 
and drugs from the blood stream. In muscles the smooth ER assists in 
the  contraction  of  muscle  cells.  Similarly  ,  cells  of  the  ovaries  and 
testes,  which  produce  the  lipid-containing  hormones  estrogen  and 
testosterone, contain large amounts of SER. 
   Another  function  of  SER  is  the  control  the  movement  of  newly 
synthesized  proteins  to  their  proper  location  in  the  cell  or  to  the 
membrane to be sent outside the cell. This is done by a process called 
budding,  where  small  vesicles  of  SER  are  pinched  off  to  carry  the 
proteins  to  their  new  location,  various  functions  of  endoplasmic 
reticulum makes it an important organelle for maintaining normal cell. 

 

Golgi apparatus

 

   The  Golgi  apparatus  found  universally  in  both  plant  and  animal 
cells, it is typically composed of a series of five  to eight cup-shaped, 
membrane-covered  sacs  called  cisternae  that  look  something  like  a 
stack of deflated balloons. 

(3) 


background image

   The 

apparatus

    has  three  primary  structures,  a  Golgi  cicternae, 

Golgi vesicles and Golgi vacuoles. All the three structures are bound 
by  a  single  unit  membrane.  It  is  cis  face  is  the  side  facing  the  ER, 
while the trans face is directed towards the plasma membrane. The cis 
and trans faces have different membranous compositions.

 

 

 

      Function: 

1.   Golgi  apparatus  is  responsible  for  handing  the  macromolecules 

that  are  required  for  proper  cell  functioning.  It  processes  and 
packages  these  macromolecules  for  use  within  the  cell  or  for 
secretion. 

2.   Golgi apparatus modifies proteins that it receives from the RER. 
 
3.  Transport lipids to vital parts of the cell and creates lysosomes. 
 
4.   Some of modifications made inside the Golgi complex include;  

attaching  polysaccharides  to  proteins  to  form  gluco-proteins, 
cutting  proteins  into  smaller  active  fragments,  incorporating 
phosphates on to protein molecules and addition of a sulfate group 
to molecules. 
 

5.  Other  function  of  Golgi  apparatus  include  the  production  of 

glucosaminoglycans  which  go  on  to  form  parts  of  connective 
tissues. 

     

 

(4) 


background image

Mitochondria 

     

 

The  mitochondria  are  filamentous  or  granular  cytoplasmic 

organelles  found  in  all  eukaryotic  cells,  there    distribution  in  cell 
varies.  They  tend  to  accumulate  in  parts  of  cytoplasm    where 
metabolic activity is more intense, such as the apical ends of  ciliated 
cells,  around  the  base  of  the  flagellum  or  flagella  ,  or  at  the  base  of 
ion-transferring cells.  The cardiac muscle, mitochondria surround the 
contractile elements. 
    The mitochondria have lipoprotein framework which contains many    
enzymes and co-enzymes required for energy metabolism and called 
power house of the cell. 
    The  mitochondria  are  bound  by  double  unit  membrane.  The  two 
membrane  are  separated  by  wide  perimitochondrial  space  or  outer 
chamber . The outer membrane is smooth, relatively simple phospho- 
lipid  bilayer,  containing  protein  structure  called  porins  which  allows 
the  passage  of  molecules  up  to  10  kilo-Daltons,  nutrient  molecules, 
ATP,ADP and ect., can pass through the outer membrane. The matrix 
contains  the  enzymes  that  are  responsible  for  the  citric  acid  cycle 
reaction.  
    Mitochondria  contain  the  biochemical  machinery  involved  in 
cellular respiration which take energy from breakdown of glucose and  
energy-rich ATP molecule which used a source of energy in metabolic  
reaction  in  the  rest  cell.  Hence  ,  mitochondria  contain  the  enzymes 
required  for  the citric  acid cycle, ATP synthesis  and the  oxidation  of 
fatty acids. 
   

 

Mitochondria possess genetic material and ribosomes. Mitochondria  

DNA  is  circular  and  employs  characteristic  variants  of  the  strand 
eukaryotic genetic code. 

 
 
 
 
 

 

 

(5) 


background image

 

 

Mitochondria 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)

 




رفعت المحاضرة من قبل: Hasan Abdulmawjoud
المشاهدات: لقد قام 40 عضواً و 190 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل