Transport látok cez bunkové membrány. Membránový transport Aktívny a pasívny transport látok cez membrány

Existuje niekoľko spôsobov prenosu látok cez membránu:

Jednoduchá difúzia je prenos malých neutrálnych molekúl pozdĺž koncentračného gradientu bez vynaloženia energie a nosičov. Malé nepolárne molekuly, ako je O2, steroidy a hormóny štítnej žľazy, prechádzajú najľahšie jednoduchou difúziou cez lipidovú membránu. Dostatočnou rýchlosťou difundujú aj malé polárne nenabité molekuly - CO 2, NH 3, H 2 O, etanol a močovina. Difúzia glycerolu je oveľa pomalšia a glukóza prakticky nemôže sama prejsť cez membránu. Lipidová membrána je nepriepustná pre všetky nabité molekuly bez ohľadu na veľkosť.

Uľahčená difúzia– prenos látky po koncentračnom gradiente bez výdaja energie, ale s nosičom. Charakteristické pre látky rozpustné vo vode. Uľahčená difúzia sa líši od jednoduchej difúzie väčšou prenosovou rýchlosťou a schopnosťou saturovať. Existujú dva typy uľahčenej difúzie:

a) transport cez špeciálne kanály vytvorené v transmembránových proteínoch (napríklad katiónovo selektívne kanály);

b) pomocou translokázových proteínov, ktoré interagujú so špecifickým ligandom, zabezpečujú jeho difúziu pozdĺž koncentračného gradientu (ping-pong) (prenos glukózy do erytrocytov pomocou transportného proteínu GLUT-1).

Kineticky sa prenos látok uľahčenou difúziou podobá enzymatickej reakcii. Pre translokázy existuje saturačná koncentrácia ligandu, pri ktorej sú obsadené všetky väzbové miesta proteín-ligand a proteíny fungujú maximálnou rýchlosťou. Preto rýchlosť transportu látok uľahčenou difúziou závisí nielen od koncentračného gradientu transportovanej látky, ale aj od počtu nosných nosičov v membráne.

Jednoduchá a uľahčená difúzia sa týka pasívneho transportu, keďže prebieha bez spotreby energie.

Aktívna doprava– transport látky proti koncentračnému gradientu (nenabité častice) alebo elektrochemickému gradientu (pre nabité častice), vyžadujúci energiu, najčastejšie ATP. Existujú dva typy: primárny aktívny transport využíva energiu ATP alebo redox potenciálu a uskutočňuje sa pomocou transportných ATPáz. Najbežnejšie v plazmatickej membráne ľudských buniek sú Na +, K + - ATPáza, Ca 2+ -ATPáza, H + -ATPáza.

Sekundárny aktívny transport využíva iónový gradient vytvorený na membráne v dôsledku činnosti primárneho aktívneho transportného systému (absorpcia glukózy bunkami čreva a reabsorpcia glukózy a aminokyselín z primárneho moču bunkami obličiek, uskutočňovaná pohybom Na + ióny pozdĺž koncentračného gradientu).

Transport makromolekúl cez membránu. Transportné proteíny transportujú malé polárne molekuly cez bunkovú membránu, ale nedokážu transportovať makromolekuly, ako sú proteíny, nukleové kyseliny, polysacharidy alebo jednotlivé častice. Mechanizmy, ktorými bunky môžu prijímať takéto látky alebo ich z bunky odstraňovať, sa líšia od mechanizmov, ktorými sa transportujú ióny a polárne zlúčeniny.

A) Prenos látky z prostredia do bunky spolu s časťou plazmatickej membrány sa nazýva endocytóza. Prostredníctvom endocytózy (fagocytózy) môžu bunky pohltiť veľké častice, ako sú vírusy, baktérie alebo bunkové fragmenty. Absorpcia kvapaliny a látok v nej rozpustených pomocou malých bubliniek sa nazýva pinocytóza.

B) Exocytóza. Makromolekuly, ako sú proteíny krvnej plazmy, peptidové hormóny a tráviace enzýmy, sa syntetizujú v bunkách a potom sa vylučujú do medzibunkového priestoru alebo krvi. Membrána však nie je priepustná pre takéto makromolekuly alebo komplexy, k ich sekrécii dochádza exocytózou. Telo má regulované aj neregulované dráhy exocytózy. Neregulovaná sekrécia je charakterizovaná kontinuálnou syntézou secernovaných proteínov. Príkladom je syntéza a sekrécia kolagénu fibroblastmi za vzniku medzibunkovej matrice.

Regulovaná sekrécia je charakterizovaná ukladaním molekúl pripravených na export v transportných vezikulách. Pomocou regulovanej sekrécie sa uvoľňujú tráviace enzýmy, ako aj sekrécia hormónov a neurotransmiterov.

Koncentračný gradient(od lat. grady, gradu, gradus- pokrok, pohyb, plynutie, priblíženie; kon- s, spolu, spoločne + centrum- stred) alebo koncentračný gradient je vektor fyzikálne množstvo, charakterizujúce veľkosť a smer najväčšej zmeny koncentrácie akejkoľvek látky v životnom prostredí. Napríklad, ak uvažujeme dve oblasti s rôznymi koncentráciami látky, oddelené polopriepustnou membránou, potom koncentračný gradient bude smerovať z oblasti nižšej koncentrácie látky do oblasti s vyššou koncentráciou.

Aktívna doprava- prenos hmoty cez bunkový alebo intracelulárne membrána(transmembránová A.t.) alebo cez vrstvu buniek (transcelulárna A.t.), prúdiacich proti koncentračný gradient z oblasti nízkej koncentrácie do oblasti vysokej, t.j. s výdajom voľnej energie tela. Vo väčšine prípadov, ale nie vždy, je zdrojom energie energia vysokoenergetických väzieb ATP.

Rôzne transportné ATPázy, lokalizované v bunkových membránach a podieľajúce sa na mechanizmoch prenosu látok, sú hlavným prvkom molekulárnych zariadení - púmp, ktoré zabezpečujú selektívnu absorpciu a odčerpávanie určitých látok (napríklad elektrolytov) bunkou. Aktívny špecifický transport neelektrolytov (molekulový transport) sa realizuje pomocou niekoľkých typov molekulárnych strojov – čerpadiel a nosičov. Transport neelektrolytov (monosacharidov, aminokyselín a iných monomérov) môže byť spojený s zjednodušiť- transport inej látky, ktorej pohyb proti koncentračnému spádu je zdrojom energie pre prvý proces. Symport môžu poskytovať iónové gradienty (napríklad sodík) bez priamej účasti ATP.

Pasívna doprava- transport látok cez koncentračný gradient z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nízkou, bez výdaja energie (napr. difúzia, osmóza). Difúzia je pasívny pohyb látky z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou. Osmóza je pasívny pohyb určitých látok cez polopriepustnú membránu (spravidla prechádzajú malé molekuly, veľké molekuly neprechádzajú).

Existujú tri typy prieniku látok do buniek cez membrány: jednoduchá difúzia, uľahčená difúzia, aktívny transport.

Jednoduchá difúzia

Pri jednoduchej difúzii sa častice látky pohybujú cez lipidovú dvojvrstvu. Smer jednoduchej difúzie je určený iba rozdielom koncentrácií látky na oboch stranách membrány. Jednoduchou difúziou prenikajú do bunky hydrofóbne látky (O2, N2, benzén) a polárne malé molekuly (CO 2, H 2 O, močovina). Polárne relatívne veľké molekuly (aminokyseliny, monosacharidy), nabité častice (ióny) a makromolekuly (DNA, proteíny) neprenikajú.

Uľahčená difúzia

Väčšina látok sa transportuje cez membránu pomocou transportných proteínov (nosičových proteínov), ktoré sú v nej ponorené. Všetky transportné proteíny tvoria kontinuálny proteínový prechod cez membránu. Pomocou nosných proteínov sa uskutočňuje pasívny aj aktívny transport látok. Polárne látky (aminokyseliny, monosacharidy), nabité častice (ióny) prechádzajú cez membrány pomocou uľahčenej difúzie, za účasti kanálových proteínov alebo proteínov nosičov. Účasť nosných proteínov poskytuje vyššiu rýchlosť uľahčenej difúzie v porovnaní s jednoduchou pasívnou difúziou. Rýchlosť facilitovanej difúzie závisí od viacerých dôvodov: od transmembránového koncentračného gradientu transportovanej látky, od množstva transportéra, ktorý sa viaže na transportovanú látku, od rýchlosti viazania látky transportérom na jeden povrch membrány (napríklad na vonkajšom povrchu), na rýchlosti konformačných zmien v molekule transportéra, v dôsledku ktorých sa látka prenesie cez membránu a uvoľní sa na druhej strane membrány. Uľahčená difúzia nevyžaduje špeciálne náklady na energiu v dôsledku hydrolýzy ATP. Táto vlastnosť odlišuje uľahčenú difúziu od aktívneho transmembránového transportu.

Aktívny transport látok prebieha proti celkovému (generalizovanému) gradientu. To znamená, že k prenosu látky dochádza z miest s nižšou hodnotou elektrochemického potenciálu do miest s vyššou hodnotou.

Aktívny transport nemôže prebiehať spontánne, ale iba v spojení s procesom hydrolýzy kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP), teda v dôsledku výdaja energie uloženej vo vysokoenergetických väzbách molekuly ATP.

Veľký význam má aktívny transport látok cez biologické membrány. Vplyvom aktívneho transportu vznikajú v tele koncentračné gradienty, gradienty elektrického potenciálu, tlakové gradienty a pod., ktoré podporujú životné procesy, to znamená, že z hľadiska termodynamiky aktívny transport udržuje telo v nerovnovážnom stave. zabezpečenie normálneho priebehu životných procesov.

Na uskutočnenie aktívneho prenosu je okrem zdroja energie nevyhnutná existencia určitých štruktúr. Podľa moderných koncepcií biologické membrány obsahujú iónové pumpy, ktoré fungujú pomocou energie hydrolýzy ATP alebo takzvaných transportných ATPáz, reprezentovaných proteínovými komplexmi.

V súčasnosti sú známe tri typy elektrogénnych iónových púmp, ktoré aktívne transportujú ióny cez membránu. Ide o K + -Na + -ATPázu v cytoplazmatických membránach (K + -Na + -pumpa), Ca 2+ - ATPázu (Ca 2+ -pumpa) a H + - ATPázu v energetických väzbových membránach mitochondrií (H + - pumpa alebo protónová pumpa).

K prenosu iónov transportnými ATPázami dochádza v dôsledku spojenia prenosových procesov s chemickými reakciami v dôsledku energie bunkového metabolizmu.

Keď K + -Na + -ATPáza funguje, v dôsledku energie uvoľnenej počas hydrolýzy každej molekuly ATP sa do bunky prenesú dva draselné ióny a súčasne sa z bunky odčerpajú tri ióny sodíka. Tým vzniká v bunke zvýšená koncentrácia draselných iónov v porovnaní s medzibunkovým prostredím a znížená koncentrácia sodíka, ktorý má veľký fyziologický význam.

V dôsledku energie hydrolýzy ATP sa dva ióny vápnika prenesú do Ca2+ -ATPázy a dva protóny sa prenesú do pumpy H+.

Molekulárny mechanizmus fungovania iónových ATPáz nie je úplne objasnený. Hlavné fázy tohto zložitého enzymatického procesu však možno vysledovať. V prípade K + -Na + -ATPázy (pre stručnosť ju označme E) existuje sedem stupňov prenosu iónov spojených s hydrolýzou ATP. Označenia E 1 a E 2 zodpovedajú umiestneniu aktívneho centra enzýmu na vnútornom a vonkajšom povrchu membrány (ADP-adenozíndifosfát, P - anorganický fosfát, hviezdička označuje aktivovaný komplex):

1) E + ATP à E*ATP,

2) E*ATP + 3Naŕ [E*ATP]*Na3,

3) [E*ATP]*Na 3 à *Na 3 + ADP,

4) *Na3 až *Na3,

5) *Na3 + 2K à *K2 + 3Na,

6) *K 2 až *K 2,

7) *K2 až E + P + 2K.

Diagram ukazuje, že kľúčové štádiá enzýmu sú: 1) tvorba komplexu enzýmu s ATP na vnútornom povrchu membrány (táto reakcia je aktivovaná iónmi horčíka); 2) väzba troch sodných iónov komplexom; 3) fosforylácia enzýmu s tvorbou adenozíndifosfátu; 4) zmena konformácie enzýmu vo vnútri membrány; 5) reakcia iónovej výmeny sodíka na draslík, ktorá prebieha na vonkajšom povrchu membrány; 6) spätná zmena konformácie enzýmového komplexu s prechodom draselných iónov do bunky a 7) návrat enzýmu do pôvodného stavu s uvoľnením draselných iónov a anorganického fosfátu. Počas úplného cyklu sa teda z bunky uvoľnia tri ióny sodíka, cytoplazma sa obohatí o dva ióny draslíka a dôjde k hydrolýze jednej molekuly ATP.

Okrem vyššie diskutovaných iónových púmp sú známe podobné systémy, v ktorých akumulácia látok nie je spojená s hydrolýzou ATP, ale s prácou redoxných enzýmov alebo fotosyntézou. Transport látok je v tomto prípade sekundárny, sprostredkovaný membránovým potenciálom a (alebo) gradientom koncentrácie iónov v prítomnosti špecifických nosičov v membráne. Tento transportný mechanizmus sa nazýva sekundárny aktívny transport. V plazme a subcelulárnych membránach živých buniek je možné súčasné fungovanie primárneho a sekundárneho aktívneho transportu. Tento prenosový mechanizmus je dôležitý najmä pre tie metabolity, pre ktoré neexistujú pumpy (cukry, aminokyseliny).

Spoločný jednosmerný transport iónov za účasti dvojmiestneho transportéra sa nazýva symport. Predpokladá sa, že membrána môže obsahovať nosič v komplexe s katiónom a aniónom a prázdny nosič. Keďže membránový potenciál sa v takejto schéme prenosu nemení, prenos môže byť spôsobený rozdielom v koncentráciách jedného z iónov. Predpokladá sa, že symportová schéma sa používa na akumuláciu aminokyselín v bunkách.

Závery a závery.

Počas života hranice buniek prekračuje množstvo rôznych látok, ktorých toky sú účinne regulované. Túto úlohu plní bunková membrána so zabudovanými transportnými systémami, vrátane iónových púmp, systému nosných molekúl a vysoko selektívnych iónových kanálov.

Na prvý pohľad sa takáto hojnosť prenosových systémov zdá zbytočná, pretože prevádzka iba iónových púmp umožňuje poskytnúť charakteristické vlastnosti biologického transportu: vysokú selektivitu, prenos látok proti silám difúzie a elektrickému poľu. Paradoxom však je, že počet regulovaných prietokov je nekonečne veľký, pričom čerpadlá sú len tri. V tomto prípade nadobúdajú osobitný význam mechanizmy iónovej konjugácie, nazývané sekundárny aktívny transport, v ktorom zohrávajú dôležitú úlohu difúzne procesy. Kombinácia aktívneho transportu látok s fenoménom difúzneho prenosu v bunkovej membráne je teda základom, ktorý zabezpečuje vitálnu aktivitu bunky.

Vypracovala vedúca katedry biologickej a lekárskej fyziky, kandidátka fyzikálnych a matematických vied, docentka Novikova N.G.

Pasívna doprava zahŕňa jednoduchú a uľahčenú difúziu - procesy, ktoré nevyžadujú energiu. Difúzia– transport molekúl a iónov cez membránu z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nízkou koncentráciou, tie. látky prúdia pozdĺž koncentračného gradientu. Difúzia vody cez polopriepustné membrány je tzv osmózou. Voda je schopná prechádzať aj cez membránové póry tvorené bielkovinami a transportovať molekuly a ióny látok v nej rozpustených. Mechanizmus jednoduchej difúzie uskutočňuje prenos malých molekúl (napríklad O2, H2O, CO2); tento proces je nízko špecifický a prebieha rýchlosťou úmernou koncentračnému gradientu transportovaných molekúl na oboch stranách membrány.

Uľahčená difúzia uskutočňované cez kanály a (alebo) nosné proteíny, ktoré majú špecifickosť pre transportované molekuly. Transmembránové proteíny pôsobia ako iónové kanály, ktoré tvoria malé vodné póry, cez ktoré sú malé vo vode rozpustné molekuly a ióny transportované pozdĺž elektrochemického gradientu. Transportné proteíny sú tiež transmembránové proteíny, ktoré podliehajú reverzibilným konformačným zmenám, ktoré umožňujú transport špecifických molekúl cez plazmalemu. Fungujú v mechanizmoch pasívneho aj aktívneho transportu.

Aktívna doprava je energeticky náročný proces, prostredníctvom ktorého sa transport molekúl uskutočňuje pomocou nosných proteínov proti elektrochemickému gradientu. Príkladom mechanizmu, ktorý zabezpečuje opačne smerovaný aktívny transport iónov je sodno-draselná pumpa (reprezentovaná nosným proteínom Na + -K + -ATPázou), vďaka ktorej sú z cytoplazmy odstránené ióny Na + a ióny K + sú do nej súčasne prenesené. Koncentrácia K+ vo vnútri bunky je 10-20 krát vyššia ako vonku a koncentrácia Na je opačná. Tento rozdiel v koncentráciách iónov je zabezpečený prácou (Na*-K*> pumpy. Na udržanie tejto koncentrácie sa z bunky prenesú tri ióny Na na každé dva ióny K* do bunky. Proteín v membráne odoberá súčasťou tohto procesu, pričom vykonáva funkciu enzýmu, ktorý rozkladá ATP, čím sa uvoľňuje energia potrebná na prevádzku pumpy.
Účasť špecifických membránových proteínov na pasívnom a aktívnom transporte naznačuje vysokú špecifickosť tohto procesu. Tento mechanizmus zabezpečuje udržanie konštantného objemu bunky (reguláciou osmotického tlaku), ako aj membránového potenciálu. Aktívny transport glukózy do bunky sa uskutočňuje pomocou nosného proteínu a je kombinovaný s jednosmerným prenosom iónu Na+.

Ľahká preprava tok iónov je sprostredkovaný špeciálnymi transmembránovými proteínmi - iónovými kanálmi, ktoré zabezpečujú selektívny transport určitých iónov. Tieto kanály pozostávajú zo samotného transportného systému a hradlového mechanizmu, ktorý kanál na určitý čas otvorí v reakcii na zmenu membránového potenciálu, (b) mechanický vplyv (napríklad vo vláskových bunkách vnútorného ucha) alebo väzbu ligand (signálna molekula alebo ión).

Membránový transport látok sa tiež líši podľa smeru ich pohybu a množstva látok nesených týmto nosičom:

• Uniport - transport jednej látky jedným smerom v závislosti od gradientu
• Symport je transport dvoch látok jedným smerom cez jeden transportér.
• Antiport je pohyb dvoch látok v rôznych smeroch cez jeden transportér.

Uniport vykonáva napríklad napäťovo závislý sodíkový kanál, cez ktorý sa sodíkové ióny presúvajú do bunky počas vytvárania akčného potenciálu.

Simport vykonáva transportér glukózy umiestnený na vonkajšej strane (smerom k lúmenu čreva) črevných epiteliálnych buniek. Tento proteín súčasne zachytáva molekulu glukózy a sodíkový ión a zmenou konformácie prenáša obe látky do bunky. Toto využíva energiu elektrochemického gradientu, ktorý sa zase vytvára v dôsledku hydrolýzy ATP sodno-draselnou ATPázou.

Antiport uskutočnené napríklad sodno-draselnou ATPázou (alebo sodíkovo závislou ATPázou). Transportuje ióny draslíka do bunky. a z bunky - ióny sodíka. Spočiatku tento transportér pripojí tri ióny na vnútornú stranu membrány Na+ . Tieto ióny menia konformáciu aktívneho miesta ATPázy. Po takejto aktivácii je ATPáza schopná hydrolyzovať jednu molekulu ATP a fosfátový ión je fixovaný na povrchu transportéra na vnútornej strane membrány.

Uvoľnená energia sa vynakladá na zmenu konformácie ATPázy, po ktorej sa tri ióny Na+ a ión (fosfát) skončia na vonkajšej strane membrány. Tu sú ióny Na+ sú odštiepené a nahradené dvoma iónmi K+ . Potom sa nosná konformácia zmení na pôvodnú a ióny K+ sa objaví na vnútornej strane membrány. Tu sú ióny K+ sa oddelia a vektor je opäť pripravený pracovať

Poznámky z prednášky č.3.

Predmet. Subcelulárne a bunkové úrovne organizácie života.

Štruktúra biologických membrán.

Základom biologickej membrány všetkých živých organizmov je dvojitá fosfolipidová štruktúra. Fosfolipidy bunkových membrán sú triglyceridy, v ktorých je jedna z mastných kyselín nahradená kyselinou fosforečnou. Hydrofilné „hlavy“ a hydrofóbne „chvosty“ molekúl fosfolipidov sú orientované tak, že sa objavujú dva rady molekúl, ktorých hlavy zakrývajú „chvosty“ z vody.

Do tejto fosfolipidovej štruktúry sú integrované proteíny rôznych veľkostí a tvarov.

Jednotlivé vlastnosti a charakteristiky membrány určujú najmä bielkoviny. Odlišné zloženie bielkovín určuje rozdiel v štruktúre a funkciách organel akéhokoľvek živočíšneho druhu. Vplyv zloženia membránových lipidov na ich vlastnosti je oveľa nižší.

Transport látok cez biologické membrány.

Transport látok cez membránu sa delí na pasívny (bez výdaja energie pozdĺž koncentračného gradientu) a aktívny (s výdajom energie).

Pasívny transport: difúzia, uľahčená difúzia, osmóza.

Difúzia je pohyb častíc rozpustených v médiu zo zóny vysokej koncentrácie do zóny nízkej koncentrácie (rozpustenie cukru vo vode).

Uľahčená difúzia je difúzia pomocou kanálového proteínu (vstup glukózy do červených krviniek).

Osmóza je pohyb častíc rozpúšťadla z oblasti s nižšou koncentráciou rozpustenej látky do oblasti s vysokou koncentráciou (červená krvinka napučí a praskne v destilovanej vode).

Aktívny transport sa delí na transport spojený so zmenami tvaru membrány a transport proteínmi enzým-pumpa.

Transport spojený so zmenami tvaru membrány je zase rozdelený do troch typov.

Fagocytóza je zachytenie hustého substrátu (leukocyt-makrofág zachytáva baktériu).

Pinocytóza je zachytávanie tekutín (výživa embryonálnych buniek v prvých štádiách vnútromaternicového vývoja).

Transport proteínmi enzýmovej pumpy je pohyb látky cez membránu pomocou nosných proteínov integrovaných do membrány (transport sodíkových a draselných iónov „z“ a „do“ bunky).

Podľa smeru sa doprava delí na exocytóza(z klietky) a endocytóza(v klietke).

Klasifikácia komponentov buniek vykonávané podľa rôznych kritérií.

Na základe prítomnosti biologických membrán sa organely delia na dvojmembránové, jednomembránové a nemembránové.

Na základe ich funkcií možno organely rozdeliť na nešpecifické (univerzálne) a špecifické (špecializované).

V prípade poškodenia sa delia na životne dôležité a obnoviteľné.

Podľa príslušnosti k rôznym skupinám živých bytostí: rastliny a zvieratá.

Membránové (jedno- a dvojmembránové) organely majú z chemického hľadiska podobnú štruktúru.

Dvojmembránové organely.

Jadro. Ak majú bunky organizmu jadro, potom sa nazývajú eukaryoty. Jadrový obal má dve tesne umiestnené membrány. Medzi nimi je perinukleárny priestor. V jadrovej membráne sú otvory - póry. Jadierka sú časti jadra zodpovedné za syntézu RNA. V jadrách niektorých buniek žien sa normálne vylučuje 1 Barrovo teliesko - neaktívny X chromozóm. Keď sa jadro rozdelí, všetky chromozómy sa stanú viditeľnými. Mimo delenia nie sú chromozómy zvyčajne viditeľné. Jadrová šťava je karyoplazma. Jadro zabezpečuje ukladanie a fungovanie genetickej informácie.

Mitochondrie. Vnútorná membrána má cristae, ktoré zväčšujú vnútorný povrch pre aeróbne oxidačné enzýmy. Mitochondrie majú svoju vlastnú DNA, RNA a ribozómy. Hlavnou funkciou je dokončenie oxidácie a fosforylácie ADP

ADP+P=ATP.

Plastidy (chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty). Plastidy majú svoje vlastné nukleové kyseliny a ribozómy. Stroma chloroplastov obsahuje membrány v tvare disku, zhromaždené v stohoch, kde sa nachádza chlorofyl zodpovedný za fotosyntézu.

Chromoplasty majú pigmenty, ktoré určujú žltú, červenú, oranžovú farbu listov, kvetov a plodov.

Leukoplasty uchovávajú živiny.

Jednomembránové organely.

Vonkajšia cytoplazmatická membrána oddeľuje bunku od vonkajšieho prostredia. Membrána obsahuje proteíny, ktoré vykonávajú rôzne funkcie. Existujú receptorové proteíny, enzýmové proteíny, pumpové proteíny a kanálové proteíny. Vonkajšia membrána má selektívnu priepustnosť, ktorá umožňuje transport látok cez membránu.

Niektoré membrány obsahujú prvky nadmembránového komplexu – bunkovú stenu v rastlinách, glykokalyx a mikroklky črevných epiteliálnych buniek u ľudí.

Existuje aparát na kontakt so susednými bunkami (napríklad desmozómy) a submembránový komplex (fibrilárne štruktúry), ktorý zabezpečuje stabilitu a tvar membrány.

Endoplazmatické retikulum (ER) je systém membrán, ktoré tvoria cisterny a kanály pre interakcie v bunke.

Existujú zrnité (hrubé) a hladké EPS.

Granulovaný ER obsahuje ribozómy, kde prebieha biosyntéza proteínov.

Na hladkom ER sa syntetizujú lipidy a sacharidy, oxiduje sa glukóza (bezkyslíkové štádium), neutralizujú sa endogénne a exogénne (cudzie xenobiotiká vrátane liečivých) látky. Na neutralizáciu hladký EPS obsahuje enzýmové proteíny, ktoré katalyzujú 4 hlavné typy chemických reakcií: oxidácia, redukcia, hydrolýza, syntéza (metylácia, acetylácia, sulfatácia, glukuronidácia). V spolupráci s Golgiho aparátom sa ER podieľa na tvorbe lyzozómov, vakuol a iných jednomembránových organel.

Golgiho aparát (lamelárny komplex) je kompaktný systém plochých membránových cisterien, diskov a vezikúl, ktorý je úzko spojený s ER. Lamelárny komplex sa podieľa na tvorbe membrán (napríklad pre lyzozómy a sekrečné granuly), ktoré oddeľujú hydrolytické enzýmy a iné látky z bunkového obsahu.

Lyzozómy sú vezikuly s hydrolytickými enzýmami. Lyzozómy sa aktívne podieľajú na intracelulárnom trávení a fagocytóze. Trávia objekty zachytené bunkou a spájajú sa s pinocytickými a fagocytovými vezikulami. Dokážu stráviť svoje vlastné opotrebované organely. Fágové lyzozómy poskytujú imunitnú ochranu. Lyzozómy sú nebezpečné, pretože pri zničení ich obalu môže dôjsť k autolýze (samotráveniu) bunky.

Peroxizómy sú malé, jednomembránové organely obsahujúce enzým katalázu, ktorý neutralizuje peroxid vodíka. Peroxizómy sú organely, ktoré chránia membrány pred peroxidáciou voľných radikálov.

Vakuoly sú jednomembránové organely charakteristické pre rastlinné bunky. Ich funkcie súvisia s udržiavaním turgoru a (alebo) skladovaním látok.

Nemembránové organely.

Ribozómy sú ribonukleoproteíny pozostávajúce z veľkých a malých podjednotiek rRNA. Ribozómy sú miestom zostavovania proteínov.

Fibrilárne (vláknité) štruktúry sú mikrotubuly, intermediárne filamenty a mikrofilamenty.

Mikrotubuly. Štruktúrou pripomína korálky, ktorých niť je stočená do hustej pružinovej špirály. Každá "gulička" predstavuje tubulínový proteín. Priemer trubice je 24 nm. Mikrotubuly sú súčasťou systému kanálov, ktoré zabezpečujú vnútrobunkový transport látok. Posilňujú cytoskelet, podieľajú sa na tvorbe vretienka, centrioly bunkového centra, bazálnych teliesok, mihalníc a bičíkov.

Bunkové centrum je úsek cytoplazmy s dvoma centriolami vytvorenými z 9 tripletov (každý 3 mikrotubuly). Každý centriol teda pozostáva z 27 mikrotubulov. Predpokladá sa, že bunkové centrum je základom pre tvorbu vlákien vretena delenia buniek.

Bazálne telá sú základmi riasiniek a bičíkov. V priečnom reze majú mihalnice a bičíky deväť párov mikrotubulov po obvode a jeden pár v strede, spolu 18 + 2 = 20 mikrotubulov. Cilia a bičíky zabezpečujú pohyb mikroorganizmov a buniek (spermií) vo svojom prostredí.

Stredné vlákna majú priemer 8-10 nm. Zabezpečujú funkcie cytoskeletu.

Mikrofilamenty s priemerom 5-7 nm sú zložené prevažne z proteínu aktínu. V interakcii s myozínom sú zodpovedné nielen za svalové kontrakcie, ale aj za kontraktilnú aktivitu nesvalových buniek. Zmeny tvaru membrány počas fagocytózy a aktivity mikroklkov sa teda vysvetľujú prácou mikrofilamentov.