Лекарственные растения и травы

Меню сайта

3. Структура и функции основных органоидов растительной клетки. Органоиды растения клетки


3. Структура и функции основных органоидов растительной клетки

Структурные элементы клетки можно разделить на три большие функциональные группы:

1) органеллы, которые катализируют превращение энергии, – митсхондрии и хлоропласта;2) органеллы, которые катализируют репликацию белков, – рибосомы, полирибосомы;3) клеточные гранулы и другие образования, которые принимают участие в синтетических реакциях, обмене веществ (сферосомы, цитосомы, элайопласты, транслосомы, осмиофильные гранулы, аппарат Гольджи и т.д.). Ядро – главный управляющий органоид клетки. Оно покрыто тонкой двухслойной мембраной с порами для соединения ядра с цитоплазмой. В ядре хорошо видна еще меньшая по размеру структура – ядрышко, в котором накапливается и, по-видимому, синтезируется РНК, которая затем переносится в цитоплазму, где она становится основной структурной единицей рибосом. Химическими компонентами ядра являются в основном белки и нуклеиновые кислоты.

Ядрышко состоит из больших гранул, которые по размеру близки к рибосомам (диаметр 15 нм) и содержат большое количество РНК. Основное вещество ядра называется нуклеоплазмой. Ядро содержит хромосомы, которые являются носителями наследственности. Хромосомы имеют хроматиновые структуры, основным компонентом которых является ДНК, а также РНК.

Цитоплазма – пронизана системой мембран, которые отходят от ядерной оболочки и соединяются с внешней мембраной клетки. Мембраны эндоплазматической сети пронизывают и объединяют в единое целое клетку, а также служат своеобразными путями перемещения ассимиляторов и передачи раздражения от клетки к клетке, которая осуществляется последовательной перезарядкой поверхности мембран..

Митохондрии (от греч. митос – нить, хондрион – гранулы) – органеллы шарообразной формы, диаметром 0,5 мкм и длиной 2 мкм. Это нестойкие структуры, в липофильных жидкостях они разрушаются, а в воде набухают; имеют двойную оболочку, состоящую из внутренней и внешней мембран. Между мембранами есть просвет (10 нм), заполненный сывороткой. Внутренняя мембрана митохондрий образует кристы, или трубочки. Митохондрии состоят из белка и липидов, среди которых половина приходится на фосфолипиды.. Митохондрии, дыхательные центры клетки обладают следующими функциями:

1) осуществляют окислительные реакции, являющиеся источником электронов;

2) переносят электроны по цепи компонентов, синтезирующих АТФ;

3) катализируют синтетические реакции, идущие с использованием энергии АТФ;

4) регулируют биохимические процессы в цитоплазме.

Пластиды – имеют двойную мембранную оболочку, внутри которой находится гранулярное вещество, называемое стромой. Рибосомы – это рибонуклеопротеидные частицы сферической формы, диаметром 15–35 мм. Они состоят приблизительно из одинакового количества структурного белка и высокополимерной РНК. Комплексы из пяти и более рибосом называются полирибосомами или полисомами. Каждая рибосома состоит из двух субъединиц с различными коэффициентами седиментации, которые агрегируют в рибосому с помощью ионов магния. Слипаясь по две, они образуют димеры.

Рибосомы очень пористые и отличаются высокой степенью гидратации, выполняя чрезвычайно важные функции в обмене веществ – это центры биосинтеза белка в клетке. Функции рибосом в белковом синтезе заключаются в том, что они осуществляют процесс, в котором активированные аминокислоты конденсируются, образуя полипептидную цепь.

Лизосомы по структуре и химическому составу близки к сферосомам, но богаче ферментами – в них найдены ферменты нуклеазы, фосфатазы, протеазы и т.д. Вполне вероятно, что лизосомы переваривают макромолекулярные продукты, поглощенные путем пиноцитоза. Они принимают участие и в автолизе клетки.

Цитосомы – мелкие гранулы, которые находятся в тесном контакте с мембранами эндоплазматической сети, чем и отличаются от свободнолежащих сферосом и лизосом.тельца Гольджи, могут состоять из отдельных пластинок, палочек и чешуек, разбросанных по всей цитоплазме клетки. Возможно, что аппарат Гольджи принимает участие в управлении общим ходом физиологических процессов, в образовании вакуолей и клеточных оболочек.

Клеточная оболочка состоит из клетчатки, или целлюлозы (С6Н10О6)n, – полисахарида, который гидролизуется до глюкозы; клетчатка является главным веществом хлорофиллоносных растений и по абсолютному количеству занимает первое место среди всех органических веществ на земной поверхности.

Микрофибриллы – эластичный строительный элемент клеточной оболочки (стенки). Диаметр микрофибриллы составляет 10–30 нм, длина несколько микрометров.

Основная функция вакуоли – поддержание гомеостаза клетки. В клеточном соке вакуоли в растворенном состоянии содержатся соли, сахаристые вещества, белки, аминокислоты, органические кислоты, липоиды, а также пигменты, которые относятся главным образом к группе флавоноидов. Так, пигменты антоцианы придают лепесткам цветков и другим частям растения красную, фиолетовую, синюю окраску. В корнях столовой свеклы красный цвет обусловливается присутствием в клеточном соке бетанина – гликозида β-цианина (азотсодержащего аналога антоцианина).

studfiles.net

Какие функции выполняют клеточные органоиды? Таблица, строение

Органоиды клетки — стойкие клеточные органы, структуры, которые обеспечивают осуществление ряда функций в процессе жизнедеятельности клетки: сохранение и передачу генетической информации, движение, деление, перенос веществ, синтез и другие.

К органеллам клеток эукариот входят:

  • хромосомы;
  • рибосомы;
  • митохондрии;
  • клеточная мембрана;
  • микрофиламенты;
  • микротрубочки;
  • комплекс Гольджи;
  • эндоплазматическая сеть;
  • лизосомы.

Также обычно ядро относят к органоидам клеток эукариот. Основная особенность растительной клетки — это наличие пластид.

Строение растительной клетки:

Как правило, растительная клетка включает:

  • мембрана;
  • цитоплазма с органоидами;
  • целлюлозная оболочка;
  • вакуоли с клеточным соком;
  • ядро.
Строение животной клетки:

Строение животной клетки состоит из:

  • цитоплазма с органоидами;
  • ядро с хромосомами;
  • наличие наружной мембраны.

Это интересно — Какую функцию выполняет клеточная мембрана — её свойства и функции.

Какую функцию выполняют клеточные органоиды — таблица
Название органоида Строение органоида Функции органоида
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) Система плоские слоев, которая создает полости и каналы. Существует два типа: гладкая и гранулированная (есть рибосомы).

 

1. Разделяет цитоплазму клетки на изолированные пространства, с целью отсоединить большинство параллельно идущих реакций.

2. На гладкой ЭПС синтезируются углеводы и жиры, а на гранулированной — белки.

3. Нужна для доставки и циркуляции питательных веществ внутри клетки.

Митохондрии

Размеры составляют от 1 до 7 мкм. Число митохондрий может равняться до десятков тысяч в клетке. Внешняя оболочка митохондрий наделена двухмембранной структурой. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя состоит из выростов крестообразной формы с дыхательными ферментами.

1. Обеспечивают синтез АТФ.

2. Энергетическая функция.

Клеточная мембрана Имеет трехслойную структуру. Содержит липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды, холестерол.

1. Поддержание структуры мембран.

2. Перемещение различных молекул.

3. Выборочная проницаемость.

4. Получение и изменение сигналов из окружающей среды.

Ядро Самая большая органелла, которая помещена в оболочку из двух мембран. Имеет хроматин, а также содержит структуру «ядрышко».

1. Хранение генетической информации, а также передача её дочерним клеткам в процессе деления.

2. Хромосомы содержат ДНК.

3. В ядрышке формируются рибосомы.

4. Контроль жизнедеятельности клетки.

Рибосомы  Мелкие органоиды, которые имеют сферическую или эллипсоидную форму. Диаметр обычно составляет 15-30 нанометров. 1. Обеспечивают синтез белка.
Цитоплазма

Внутренняя среда клетки, которая содержит ядро и прочие органоиды. Структура — мелкозернистая, полужидкая.

 

1. Транспортная функция.

2. Нужна для взаимодействия органоидов.

2. Регулирует скорость протекания обменных биохимических процессов.

Лизосомы Обычный сферический мембранный мешочек, который заполненный пищеварительными ферментами.

1. Различные функции, которые связаны с распадом молекул или структур.

 

Клеточные органеллы — видео

pristor.ru

Органоиды клетки и их строение и функции

Органеллы, или, как ещё их называют, ограноиды — постоянные внутриклеточные структуры с определенным строением, выполняющие свои определённые функции.

Органеллы бывают двух типов: мембранные и немембранные. К мембранным органеллам относят: двумембранные и одномембранные. Двумембранные компоненты — это пластиды, клеточное ядро и митохондрии. К одномембранным относят органеллы вакуолярной системы — это эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, вакуоли грибных и растительных клеток, пульсирующие вакуоли и другое. К немембранным органеллам относят клеточный центр и рибосомы, постоянно находящиеся в клетке.

Общее свойство мембранных органелл — все они построены из биологических мембран (липопротеидных пленок), замыкающихся на себя сами так, что создают замкнутые полости, или, другими словами, отсеки. Внутреннее содержимое таких отсеков отлично от гиалоплазмы.

У растительной клетки имеет свои особенности строения, отличия от животной. Это происходит из-за процессов фотосинтеза. Потому главные органеллы клетки – связаны, прежде всего, с особенностями обмена растения.

Клеточная стенка. Это матрикс (то есть срединная пектиновая пластинка) и элементы арматуры (или микротрубочки). По химическому составу – она сделана из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектинов. Функции стенки —  конечно же, защитная, опорная, транспортная и буферная (в отношении к воде).

Ядро. Представляет собой двойную мембрану с порами, нуклеоплазму, содержащую хроматин, ядрышки – для хранения и передачи наследственной информации, регуляции жизнедеятельности клетки.

Вакуоль — это слияние расширенных участков ЭПС, окруженной тонопластом, специфической мембраной, которая регулирует выделение и поступление веществ осмотическая, экскрективная (копит продукты обмена веществ, гликозиды, алкалоиды, пигменты, которые придают окраску клетке), запасающая (резервы веществ, для питания в виде олигосахаров и моносахаров)

ЭПР или ЭПС (ретикулюм) каналы, защищённые мембранами, есть как гладкие участки, так и шероховатые, если на них есть скопления рибосом. Функции – синтезирующая и транспортная.

Рибосомы – без мембранной оболочки, две субъединицы, у которых — разная скорость осаждения (седиментации), их объединение в рибосому возможно только с присутствием ионов магния. Нужна клетке для  синтезирования (трансляции белка — завершающего этапа биосинтеза белка)

К основным системам кроме этого относят митохондрии, пластиды, сферосомы, цитосомы, лизосомы, пероксисомы, аппарат Гольджи и транслосомы.

← Играть на игровых автоматах можно и бесплатно Вирусы и их природа →

biologylife.ru

Функции органоидов

Подобно тому, как организм животного или растения состоит из отдельных органов и их систем, клетка состоит из органоидов. Рассматривая органоиды клетки и их функции, важно отметить внешнее строение клетки. Снаружи «единица жизни» покрыта мембраной, которая служит разграничительным барьером, отделяя внешнюю среду от внутреннего содержимого клетки. При этом мембрана выполняет защитную и разграничительную функции, а также принимает раздражители внешней среды (рецепторная функция) и осуществляет транспорт веществ.

Органоиды клетки - постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки - хранение и передачу генетической информации, перенос веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др.

К органоидам клеток эукариот относятся: • хромосомы, • клеточная мембрана, • митохондрии, • комплекс Гольджи, • эндоплазматическая сеть, • рибосомы, • микротрубочки, • микрофиламенты, • лизосомы;

В животных клетках присутствуют также центриоли, микрофибриллы, а в растительных - свойственные только им пластиды. Иногда к органоидам клеток эукариот относят и ядро в целом. Прокариоты лишены большинства органоидов, у них имеются лишь клеточная мембрана и рибосомы, отличающиеся от цитоплазматических рибосом клеток эукариот. В специализированных эукариотных клетках могут быть сложные структуры, в основе которых находятся универсальные органоиды, например микротрубочки и центриоли - главные компоненты жгутиков и ресничек. Микрофибриллы лежат в основе тоно- и нейрофибрилл. Специальные структуры одноклеточных, например жгутики и реснички (построены так же, как у клеток многоклеточных), выполняют функцию органов движения. Чаще в современной литературе термины «органоиды» и «органеллы» употребляют как синонимы.

Существование клетки и ее компонентов было бы невозможным, если бы внутри она не была заполнена специальной жидкостью – цитоплазмой. Именно цитоплазма производит транспорт веществ внутри клетки подобно крови и лимфе в нашем организме. При этом цитоплазма создает эффект межклеточного взаимодействия за счет различного рода отростков, ресничек, ворсинок. Часть подобных отростков (например, жгутики или реснички) могут выполнять двигательную функцию, иные выросты клетки к движению не способны.

Митохондрия – один из важнейших органоидов клетки, участвующий в процессах дыхания «единицы жизни» и преобразующий различные формы энергии в тот вид, который доступен для клетки. По сути, митохондрии – это энергетическая база клетки, а потому количество данных органоидов зависит от тех функций, которые выполняет клетка, и, соответственно, от ее потребностей в энергетических ресурсах. Примечательно, что митохондрии содержат собственную цепочку ДНК, в которой сосредоточено до 2% ДНК самой клетки.

Иной органоид, участвующий в процессе метаболизма, - рибосома. Именно данный элемент клетки производит синтез белка. Важно отметить, что белки присутствуют во всех клетках человеческого организма, за исключением эритроцитов. Рибосомы свободно располагаются в цитоплазме, а сам процесс синтеза белка связан с явлением транскрипции – копированием той информации, которая записана в ДНК.

Органоиды клетки и их функции не имели бы никакого смысла в природе, если бы в клетке отсутствовало ядро. Этот органоид примечателен тем, что в нем содержится очень важное вещество – хроматин, которое является основой для формирования хромосом. Именно хромосомы передают наследственную информацию о клетке при размножении. Поэтому хроматин образован ДНК и небольшим количеством РНК. Кроме этого, в состав ядра входит ядрышко – тело, в котором происходит синтез новых рибосом. Размеры ядрышка варьируются в зависимости от того, насколько интенсивно проходит синтез белка в клетке. В заключение отметим, что, рассматривая органоиды клетки и их функции, очень сложно выявить какой-то один «орган единицы жизни», который можно было бы назначить главным. Условно таким органоидом выбирают ядро, как у человека главным органом считают сердце. В реальности все органоиды поддерживают множество химических, физических и биологических процессов, благодаря чему и происходит выполнение клеткой комплекса различных функций, которые объединяют под общим понятием жизни.

Строение и функции клеточных органоидов

Клеточные органоиды Строение Функции
I. Мембранные органоиды
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или ретикулум. Сложная система каналов и полостей различной формы (трубочки, цистерны), пронизывающая всю цитоплазму и контактирующая с наружной клеточной мембраной, ядерной мембраной и другими мембранными структурами клетки. Имеет одномембранное строение. Соединяет все клеточные мембранные структуры в единую систему. Является поверхностью, на которой происходят все внутриклеточные процессы. Пространственно разделяет клетку. По системе каналов осуществляется транспорт веществ.
а) Шероховатая или гранулярная эндоплазматическая сеть. Мембраны покрыты мелкими гранулами – рибосомами. Синтез полипептидов, их частичная модификация и транспорт.
б) Гладкая, или агранулярная, эндоплазматическая сеть. Мембраны лишены рибосом, но здесь скапливаются ферменты липидного, углеводного обмена. Синтез липидов, стероидов, углеводов, их транспорт.
Комплекс Гольджи (или пластинчатый комплекс, или аппарат Гольджи). Есть почти во всех клетках (исключение – эритроциты, сперматозоиды). Располагается обычно около ядра; клетка может иметь один или несколько комплексов Гольджи. Система уложенных в стопку уплощенных мембранных мешочков – цистерн, трубочек и связанных с ними пузырьков. Транспорт веществ, главным образом белков и липидов, поступающих из эндоплазматической сети, предварительная их химическая перестройка, накопление, упаковка в пузырьки, формирование лизосом.
Лизосомы. Встречаются во всех клетках, рассеяны по цитоплазме. Одномембранные пузырьки разнообразной формы и размеров; содержат различные протеолитические ферменты (около 40). Участвуют во внутриклеточном пищеварении, т.е. расщеплении крупных молекул. Могут разрушать и структуры самой клетки, вызывая ее гибель – аутолиз.
Митохондрии. Встречаются почти во всех клетках (кроме зрелых эритроцитов млекопитающих). В разных типах клеток может быть от 50 до 500 митохондрий. Двумембранные органеллы различной формы (овальные, палочковидные). Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует многочисленные складки – кристы. На кристах находятся ферменты, участвующие в синтезе АТФ. Внутреннее содержание митохондрий – матрикс – содержит одну кольцевую молекулу ДНК, РНК, рибосомы, белки, фосфолипиды. Синтез молекул АТФ – универсального источника энергии для всех биохимических процессов клетки. Синтез стероидных гормонов.
Пластиды – органеллы, характерные только для растительных клеток и встречающиеся во всех живых клетках зеленых растений. Все типы пластид образуются из своих предшественников – пропластид. Отсутствуют только у спермиев некоторых высших растений (например, кукуруза). Двумембранные органеллы, обычно овальной формы, в которых помимо фотосинтеза протекают многие промежуточные стадии обмена веществ (синтез пуринов и пиримидов, большинства аминокислот, всех жирных кислот и т.д.) Различают три вида пластид (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты), для каждого из которых характерна своя функция.
Хлоропласты. Наружная мембрана – гладкая, внутренняя образует впячивания или мешочки – тиллакоиды. Тиллакоиды собраны в стопки (напоминают стопки монет) – по 50 штук. Такие стопки называются граны. В мембранах тиллакоидов находится хлорофилл. Внутреннее содержимое – строма – содержит 1 кольцевую молекулу ДНК, РНК, белки. В хлоропластах осуществляется фотосинтез. Кроме того, пигмент хлорофилл окрашивает листья, молодые стебли, незрелые плоды в зеленый цвет.
Хромопласты – нефотосинтезирующие пластиды, встречаются в цитоплазме клеток цветков, стеблей, плодов, листьев, придавая им соответствующую окраску. Хромопласты имеют более простое строение (почти отсутствуют тиллакоиды). Содержат разные пигменты – каротиноиды – красные, желтые, оранжевые, коричневые. Запас питательных веществ.
Лейкопласты – бесцветные пластиды, располагаются в неокрашенных частях растений (корни, клубни, корневища и т.д.). Лейкопласты также более просто организованы, лишены пигментов, либо пигменты в них находятся в неактивной форме. В лейкопластах одних клеток запасаются зерна крахмала – это аминопласты (клубни картофеля). В лейкопластах других – жиры – липидопласты (орехи, подсолнечник), или белки – протеинопласты (в некоторых семенах).
II. Органоиды, не имеющие мембранного строения
Рибосомы встречаются во всех типах клеток (включая и прокариотические). Могут свободно лежать в цитоплазме или соединяться с мембранами ЭПС. Есть в митохондриях, пластидах. Небольшие сферические тельца, образованные двумя неравными субъединицами – большой и малой, которые состоят из 3-4 молекул рибосомальной РНК и более 50 молекул белков. В рибосомах всегда есть и ионы магния, поддерживающие их структуру. Синтез полипептидных цепочек (второй этап синтеза белка – трансляция).
Клеточный центр, или центросома. Встречается почти во всех клетках животных (кроме некоторых видов простейших) и некоторых растений. Отсутствует у цветковых и низших грибов. Состоит из двух центриолей, расположенных перпендикулярно друг другу. Центриоль – небольшая цилиндрическая органелла, стенку которой образует 9 групп (триплетов) из трех слившихся микротрубочек. Содержат моль ДНК, способны к самоудвоению. Клеточный центр принимает участие в образовании веретена деления (ахроматинового веретена). Центриоли образуют базальные тельца ресничек, жгутиков.
Микротрубочки и микрофиламенты. Сложная система нитей, пронизывающая всю цитоплазму. Нити формируются из молекул различных сократительных белков (миозин, тубулин и др.). Вместе с некоторыми другими элементами формируют цитоскелет клетки. Обеспечивают внутриклеточное движение органелл, а также движение клеток, сокращение мышечных волокон, формируют нити митотического веретена.

Помимо органелл общего назначения некоторые эукариотические клетки содержат еще специализированные органеллы, характерные только для определенных типов клеток. К таким органоидам специального назначения относятся реснички и жгутики, выполняющие функцию движения (например, у простейших – инфузорий, эвглены или у мужских половых клеток), а также микроворсинки, сократительные вакуоли и некоторые другие органоиды.

Рецепторы или фоторецепторы и прочие мелкие, молекулярного уровня, структуры, органоидами не называют. Граница между молекулами и органоидами очень нечеткая. Так, рибосомы, которые обычно однозначно относят к органоидам, можно считать и сложным молекулярным комплексом. Все чаще к органоидам причисляют и другие подобные комплексы сравнимых размеров и уровня сложности — протеасомы, сплайсосомы и др. В то же время сравнимые по размерам элементы цитоскелета (микротрубочки, толстые филаменты поперечнополосатых мышц и т. п.) обычно к органоидам не относят. Степень постоянства клеточной структуры — тоже ненадежный критерий ее отнесения к органоидам. Так, веретено деления, которое хотя и не постоянно, но закономерно присутствует во всех эукариотических клетках, обычно к органоидам не относят, а везикулы, которые постоянно появляются и исчезают в процессе обмена веществ — относят. Во многом набор органоидов, перечисляемый в учебных руководствах, определяется традицией.



biofile.ru

Органоиды клетки | Биология

Каждый органоид (органелла) клетки несет определенные функции. Кроме них в цитоплазме присутствуют включения: пигменты, белковые гранулы, жир, гликоген.

Методы исследования клетки

  • Прижизненная окраска
  • Микрохирургия
  • Культивирование клеток и тканей
  • Исследование биоэлектрических явлений
  • Исследование физико-химических свойств (вязкость, удельный вес клетки, pH).
  • Центрифугирование – метод получения изолированных клеточных структур.
  • Микрохимическое и ультрамикрохимическое изучение клетки (химические свойства).
  • Метод рентгеноструктурного анализа (рентгеновские лучи).

Методы исследования фиксированием окраски:

  • Окрашивание
  • Цитохимические методы (например, выявить все неорганические компоненты клетки).
  • Метод меченных атомов (радиоактивность).

Органоиды

Мембраны клеток

Есть у всех клеток, ограничивают содержимое цитоплазмы от внешней среды.

Мембрана имеет трехслойную структуру и толщину 7.5нм. Наружный и внутренний слой – белок, средний – липиды.

Наружная клеточная мембрана подвижная, имеет выросты и впячивания. Поверхность по строению и функциям неоднородна.

Прочная, легко восстанавливается после мелких повреждений.

В мембране много пор, через которые проходят крупные ионы и молекулы. Мелкие ионы могут проходить непосредственно через мембрану.

Поступление веществ в клетку идет с затратой энергии и носит избирательный характер (полупроницаемость). Существует два способа поглощения – пиноцитоз и фагоцитоз, - механизмы проникновения в клетку высокомолекулярных соединений.

Мембрана обеспечивает связь между клетками в тканях (складки, выросты, межклеточное пространство). Через нее клетки получают информацию об окружающем пространстве. Если его мало, то рост прекращается — контактное торможение. Опухолевые клетки эту способность теряют.

Межклеточные контакты могут быть:

  • простые (эпителий)
  • замок
  • десмосомы (слиты пучками поперечных волокон)
  • синапсы (нервные клетки)

В зависимости от наличия мембраны остальные органеллы делятся на мембранные и немембранные. К мембранным относятся ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды. К немембранным — рибосомы, клеточный центр.

ЭПС

Пронизывает всю цитоплазму.

Представляет разветвленную цепь каналов и полостей, образованную мембраной.

Особенно развита в клетках с интенсивным обменом веществ.

Занимает 30-50% объема клетки.

На мембране ЭПС находятся ферменты.

Виды ЭПС:

  • Гладкая ЭПС. Содержит ферменты углеводного и жирового обменов. Особенно развита в печени. В мышцах накапливает ион Ca2+ (отвечает за сокращение).
  • Шероховатая ЭПС. Осуществляет синтез белка на прикрепленных к ней рибосомах. Особенно развита в нервных и железистых клетках.

По каналам ЭПС перемещаются вещества как внутри клетки, так и за ее пределами.

ЭПС есть у всех организмов, кроме цианобактерий.

Аппарат Гольджи

Был открыт в 1898 г. Гольджи.

Состоит из гладкой мембраны, образующей системы крупных полостей и мелких пузырьков.

Особенно развит в нейронах и секреторных клетках.

Обычно соединен с ЭПС, из которой синтезируемые там вещества транспортируются в аппарат Гольджи, где упаковываются. В цистернах накапливаются продукты синтеза и распада.

В растительной клетке аппарат Гольджи кроме того участвует в построении стенки.

Лизосомы

Открыл в 1955 г. Де-Дюф.

Представляют собой небольшие округлые частицы в цитоплазме (d ~ 1мкм).

Каждая лизосома ограничена плотной мембраной.

Внутри заключены ферменты, имеющие наибольшую активность в кислой среде. Ферменты лизосом способны расщеплять белки, НК, полисахариды. Эти вещества поступают в клетку в качестве пищи путем фагоцитоза и пиноцитоза.

Осуществляют защитную функцию.

За счет ферментов лизосом могут перевариваться при отмирании отдельные структуры клетки, а также целые клетки. (В условиях голода у некоторых лягушек происходит автолиз (саморастворение) хвоста.)

Образуются лизосомы в аппарате Гольджи.

Митохондрии

Различны по форме. Меняются в зависимости от pH среды, осмотического давления, температуры и др.

Стенки двухслойные: внешняя мембрана гладкая, внутренняя - образует выросты — кристы.

Заполнена полужидким матриксом, в котором находятся ферменты, рибосомы, РНК и ДНК.

Универсальная органелла — является энергетическим и дыхательным центром. В ней происходит окисление органических веществ, полученная энергия идет на синтез АТФ.

Могут передвигаться по клетке.

Митохондрии - "энергетические станции" клетки. Содержат ферменты, окисляющие углеводы, аминокислоты, жирные кислоты. Энергия этих реакций накапливается в АТФ, которые синтезируются в митохондриях.

Пластиды

Пластиды делятся и распределяются между дочерними клетками поровну.

Лейкопласты

Бесцветные, локализованы в неокрашенных частях растений.

Внутренняя мембрана образует несколько выростов.

Характерны для растительных клеток. В лейкопластах откладывается запас питательных веществ (крахмальные зерна).

Хлоропласты

По 40-60 в клетке.

У низших растений имеют простое строение — хроматоформ.

Двумембранные зеленые органеллы линзообразной формы. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин: теллокоидов стромы и теллокоидов граны. В гранах сосредоточены пигменты хлорофилл и каротиноиды.

В хлоропластах есть собственные рибосомы, ДНК и РНК.

Находятся только в растительных клетках.

В них происходит фотосинтез, синтезируются собственные белки.

Могут образовываться из пропластид и лейкопластов. Осенью переходят в хромопласты.

Основное вещество хлоропласт — хлорофилл — имеет примерно 10 видов.

Хромопласты

Двумембранные обычно шаровидные органеллы, желто-красные.

Входят в состав только растительных клеток.

В основном это погибшие пластиды.

Желтые — содержат каротин, оранжевые — ксантофилл, красные — лейкопин.

Пироксисомы

Открыты в 1983 г.

0.3-0.5мкм.

Содержат 40 ферментов для разложения токсичного для клетки h3O2.

Существует множество генетических заболеваний, обусловленных их слабой работой.

Рибосомы

Ультрамикроскопические сферические структуры.

Самые мелкие, но сложно устроенные органеллы. В их структуре ни одна молекула не повторяется дважды. Состоит из двух субъединиц. Крупная субъединица имеет уплощенную поверхность с той стороны, где соединяется с меньшей по размеру субъединицей. Последняя в месте контакта несколько вогнута. При соединении образуется узкая щель.

Образуются в ядрышке и состоят из белка и РНК.

Располагаются на мембранах ЭПС, в свободном веществе цитоплазмы, в клеточном ядре, митохондриях и пластидах.

На рибосомах идет синтез белка.

Клеточный центр

Есть во всех клетках многоклеточных животных, простейших и некоторых растений.

Состоит из двух центриолей, которые расположены в цитоплазме или лежат в центре сферического слоя цитоплазмы.

Принимает участие в делении клетки. К ним в профазе крепятся нити веретена деления. В анофазе эти нити притягивают хроматиды к полюсам клетки.

После окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках и удваиваются.

Выступает как структурных организатор цитоплазмы, связывая различные органеллы клетки.

Клеточных центр принимает участие в разнообразных видах движения клетки.

Органоиды движения

  1. Реснички и жгутики — это цитоплазматические выросты на поверхности мембраны. Функции — удаление частичек пыли, передвижение (простейшие, турбеллярий).
  2. Псевдоподии — это амебовидные выросты цитоплазмы. Служат для захвата пищи и передвижения (простейшие, лейкоциты, крупные клетки внутренних органов позвоночных).
  3. Миофибриллы — тонкие нити длиной до 1см. Служат для сокращения мышечных волокон, вдоль которых они расположены.
  4. Цитоплазма. Круговые движения служат для перемещения органелл клетки к источнику света, тепла и т.д.

Ядро

Открыл в 1831 г. Браун.

Клетки бывают одноядерные, многоядерные и безъядерные (эритроциты, ситовидные трубки).

Ядро — это важнейшая составная часть клетки. Содержит молекулы ДНК, т.е. гены.

Функции:

  1. Хранение и воспроизводство генетической информации.
  2. Регуляция обмена веществ клетки.

Иногда клетки содержат более 2-х ядер (клетки печени, некоторые простейшие).

Форма ядра зависит от формы клетки (асимметричные, сферические).

С помощью впячиваний и выростов оболочки достигается увеличение поверхности ядра.

Оболочка состоит из двух мембран. Наружная покрыта рибосомами, внутренняя гладкая.

С оболочкой ядра соединена ЭПС.

Обмен с цитоплазмой протекает через поры оболочки, а мелкие молекулы диффундируют непосредственно через мембрану.

Ядерная среда отличается от цитоплазмы. В ядре содержится ядерный сок — кариоплазма, хроматин и ядрышко.

Ядерный сок — кислый коллоидный раствор белков, НК, углеводов, минеральных солей и продуктов обмена ядра. Во время деления смешивается с цитоплазмой.

Функции кариоплазмы:

  • Транспорт веществ и структурная
  • Заполнение пространства между структурами

Хроматин представляет собой нитевидные структуры, состоящие из молекул ДНК и белковой обкладки (ДПН — дизоксинуклеопротеин).

В делящейся клетке хромосомы состоят из двух хроматид.

Хромосомы обычно имеют первичную перетяжку — центромеру. Ядрышковые хромосомы также имеют вторичную перетяжку.

Функции хромосом:

  1. Носители ДНК, т.е. всей наследственной информации организма.
  2. На хромосомах синтезируются ДНК и РНК.

Хромосомы видны в оптический микроскоп на стадии метафазы митоза.

Закономерности:

  1. Во всех соматических клетках любого организма содержится одинаковое количество хромосом.
  2. В половых клетках хромосом в 2 раза меньше.
  3. В пределах одного вида число хромосом одинаково у всех особей.
  4. Число хромосом не указывает на высоту организации организмов и их родство (аскарида — 2, дрозофила — 8, муха -12, человек и ясень — 46, папоротники — до 1500).
  5. Число хромосом всегда четное.
Кариотип — это совокупность количественных (число, размеры) и качественных признаков хромосомного набора соматической клетки. Гомологичные хромосомы — это пара хромосом, одинаковых по форме, размерам и несущие одинаковые гены.

В зависимости от положения центромеры, к которой крепятся нити веретена деления, выделяют хромосомы равноплечие (метацентриотические), неравноплечие, палочковидные (акроцентриотические).

После деления хромосомы деспирализуются.

В состав хромосом преимущественно входят кислые и основные белки, которые блокируют неиспользуемую часть информации.

Клетки высокоспециализированных тканей не делятся (нейроны и эритроциты).

Ядрышко

Достаточно плотное округлое тельце, расположенное в ядерном соке.

Число ядрышек от 1 до 10 (с среднем 5-7).

Видны только в интерфазе. Во время митоза исчезают.

Ядрышки — это безмембранные органеллы, которые образуются вокруг вторичной перетяжки хромосом или ядрышкового организатора.

Функция — синтез р-РНК и формирование субъединиц рибосом, которые при выходе в цитоплазму объединяются в рибосомы.

blgy.ru

7.Органоиды клетки - Общая биология - Каталог файлов по биологии

Эндоплазматическая  сеть  (эндоплазматический  ретикулум)  — это сложная система мембран,  пронизывающих цитоплазму.  Мембраны,  образующие  стенки  эндоплазматической  сети,  по  структуре сходны с  наружной клеточной  мембраной.  Существуют два типа эндоплазматической  сети  —  гладкая  (агранулярная)  и  шероховатая  (гранулярная).  На мембранах  первого типа находятся  ферменты  жирового  и  углеводного обмена,  т.е.  на  них  происходит синтез липидов  и  углеводов.  На  мембранах  второго  типа  располагаются мельчайшие  зернышки  —  гранулы,  называемые  рибосомами,  которые  покрывают  поверхность  уплощенных  мембранных  мешочков  (цистерн)  эндоплазматической  сети,  придающих  мембранам шероховатый вид, за что эта сеть и получила свое название.  В рибосомах  синтезируются  белки,  которые  накапливаются  в  каналах  и полостях  эндоплазматической  сети  и  затем  по  ним транспортируются к различным органоидам клетки.  Внутренняя полость канальцев  заполнена  матриксом  — бесструктурной жидкостью, содержащей продукты жизнедеятельности клетки.  Синтезируемые на мемранах  эндоплазматической  сети  белки,  липиды  и  углеводы  используются  в  обмене  веществ,  либо  накапливаются  в  цитоплазме в качестве  включений,  либо  выводятся  наружу.

Рибосомы  представляют собой  округлые тельца, лишенные  мембранной  структуры  и  состоящие  из  рибонуклеиновой  кислоты РНК  и  белков  почти  в равном  соотношении.  Каждая рибосома состоит  из  двух  субъединиц  различной  величины,  соединенных между собой.  Субъединицы формируются в ядре в зоне ядрышка и затем  поступают  в  цитоплазму,  где  осуществляется  сборка  рибосом.  В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или быть прикрепленными к поверхности мембран эндоплазматической сети, на  мембране  они  могут  располагаться  поодиночке  или  объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы). Основная фунция  рибосом  —  синтез белков.

Комплекс  (аппарат)  Гольджи состоит из диктиосом,  представляющих собой  стопки  из 5 —20 параллельных плоских мешочков — цистерн, ограниченных мембраной. Синтезированные на мембраах  эндоплазматической  сети  белки,  полисахариды,  жиры  транспортируются  к  комплексу  Гольджи,  где  они  химически  перерабаываются,  уплотняются,  а  затем  переходят  в  цитоплазму  и  либо используются самой клеткой, либо выводятся  из нее.  В растительых клетках комплекс  Гольджи является  центром  синтеза,  накопления  и  секреции  полисахаридов  клеточной  стенки.

Митохондрии  —   микроскопические  структуры   разнообразной формы:  от  сферических  глыбок  (зернышек)  до  цилиндрических телец;  могут иметь нитевидную форму.  Митохондрии  имеют двухмембранное строение.  Между наружной и внутренней мембранами находится  бесструктурная  жидкость —  матрикс.  В  матриксе  митохондрий  содержатся  молекулы  ДНК,  специфические  РНК  и  рибосомы,  более  мелкие,  чем  в  цитоплазме.  Здесь  происходит автономный  синтез белков,  входящих  во  внутреннюю  мембрану митохондрий,  а также  окисление  и  синтез жирных кислот.

Наружная  мембрана  гладкая,  а  внутренняя  образует  складки (кристы). На мембранах крист располагаются многочисленные окислительные  ферменты,  с  помощью  которых  осуществляется  синтез высокоэнергетического вещества — АТФ. Следовательно, митохондрии  можно  назвать  энергетическими  центрами  клетки.

Лизосомы  —  небольшие  овальные  тельца.  Они  окружены  мембраной и заполнены густозернистым матриксом. Одна из особенностей  функции  лизосом  —  участие  во  внутриклеточном  переваривании пищевых веществ. Лизосомы содержат пищеварительные (гидролитические)  ферменты,  которые  могут  расщеплять  белки,  нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды и другие вещества.  Расщепление  веществ  с  помощью  ферментов  называют  лизисом,  откуда  и  происходит  название  органоида  (от  греч.  лизис  —  разложение, распад, растворение).  Кроме того, лизосомы могут переваривать части самой  клетки  (автолиз) при их старении,  в ходе эмбрионального  развития,  когда  происходит  замена  зародышевых  тканей  на постоянные,  в случае отмирания содержимого живой  клетки,  например,  при  формировании  сосудов  и  трахеид  у  растений.

Лизосомы  могут участвовать в удалении целых клеток  и  межклеточного  вещества:  рассасывании  хвоста  у  головастиков,  образовании кости на месте хряща.  Продукты лизиса выводятся через мембрану лизосомы  в цитоплазму,  где они  включаются в состав новых молекул. При разрыве лисозомной мембраны ферменты поступают и переваривают ее  содержимое,  вызывая  гибель клетки. Лизосомы  образуются  из  эндоплазматической  сети  или  из  комплекса  Гольджи.

Клеточный центр состоит из двух маленьких телец — центриолей. Это органоиды  цилиндрической формы, расположенные под прямым  углом  друг  к  другу.  Стенка  центриоли  построена  из  девяти триплетов  микротрубочек.  Центриоли  относятся  к  самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы. Клеточный центр играет важную  роль  в  клеточном  делении:  предполагается,  что  от  центриолей  начинается  рост  веретена деления.

Ядро  —  важнейшая  составная  часть  клетки.  Это  органоид,  где хранится и воспроизводится наследственная информация. Кроме  того,  ядро  является  центром  управления  обменом  веществ клетки, контролирующим деятельность всех других органоидов. Поэтому с удалением  ядра клетка  прекращает свои  функции  и  гибнет.

Ядро  окружено  оболочкой,  которая  состоит  из  двух  мембран, разделенных  бесструктурным  содержимым  (матриксом),  сходным с  матриксом  каналов  эндоплазматической  сети.  Поверхность  наружной  мембраны  оболочки  ядра  покрыта  рибосомами. Ядерная оболочка пронизана порами,  на краях которых наружная  мембрана  переходит  во  внутреннюю.  Через  поры  происходит  активный обмен молекулами между ядром и цитоплазмой, но при этом ядерная  оболочка  отграничивает  ядерное  содержимое  от  цитоплазмы.

Это  обеспечивает  различия  в  химическом  составе  ядерного  сока

(кариоплазмы) и цитоплазмы.

Хроматин ядра  представляет собой  глыбки,  гранулы и  сеть тонких длинных нитей.  Основными структурными компонентами хроматина являются ДНК (30 — 45 %) и специальные белки, некоторые  из  которых  (гистоны)  образуют  комплекс  с  ДНК  и  играют важную роль в ее упаковке. Хроматин представляет собой спирализованные  (плотноупакованные)  хромосомы  (нити  ДНК)  —  органоиды  клеточного  ядра,  которые  являются  носителями  генов  и определяют наследственные свойства клеток и организмов.  Хромосомы  имеют  форму  палочек,  нитей,  петель.  Каждая  хромосома состоит из двух продольных копий — хроматид,  скрепленных центромерой, — перетяжкой,  к которой во время деления клетки (митоза)  прикрепляются  нити  веретена  деления.  Центромера  делит хромосому  на  два  плеча.  Число  хромосом  не  является видоспецифическим признаком, однако характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична. Совокупность количественных  (число  и  размеры)  и  качественных  (форма)  признаков  хромосомного  набора  соматической  клетки  называют  кариотипом. Число хромосом  в кариотипе  большинства видов живых  организмов четное.  Передача генетической информации хромосомами осуществляется  только  в деспирализованном  (раскрученном)  состоянии.  В  этом  «разрыхленном»  состоянии они  обычно  не  видимы  в световой  микроскоп.  В делящихся  клетках  все  хромосомы  сильно спирализуются,  приобретают компактные  размеры  и форму и становятся  заметными  в  световой  микроскоп.  После  завершения  деления клетки хромосомы деспирализуются и в образовавшихся ядрах снова  становятся  видимыми  только  тонкая  сеть и  мелкие  гранулы хроматина.

Ядрышко  —  плотное  округлое  тельце  внутри  ядра.  Ядрышко  не окружено  мембраной.  В  состав ядрышка  входят сложные  белки  — рибонуклеопротеиды. Формируется ядрышко на определенных участках хромосом  (ядрышковых организаторах),  где  находятся  гены, кодирующие рибосомную РНК.  Кроме накопления рРНК в ядрышке  происходит  формирование  прерибосомных  гранул  —  предшественников субъединиц рибосом, которые затем через поры в ядерной оболочке перемещаются  в цитоплазму, где и заканчивается  их объединение в рибосомы. Таким образом, ядрышки играют важнейшую роль в процессах,  предшествующих биосинтезу белков  клетки.

Ядерный  сок  (кариоплазма,  кариолимфа)  представляет  собой бесструктурную массу,  заполняющую  промежутки  между структурами ядра.  В  состав ядерного сока входят различные  белки,  в том числе  большинство  ферментов ядра.  Основная  функция  ядерного сока  —  осуществление  взаимосвязи  ядерных  структур  (хроматина

и ядрышка).

Кроме органоидов,  свойственных всем клеткам,  есть специальные  структуры  органеллы,  выполняющие  функцию  движения.  К ним  относятся  реснички  и  жгутики,  представляющие  собой  миниатюрные  выросты  клеток  в  виде  волосков,  выполняющие  функцию движения.  Они  широко  распространены  как у одноклеточных,  так  и  у  многоклеточных  организмов.  Среди  простейших  с помощью  жгутиков  перемещаются  жгутиконосцы,  а  с  помощью ресничек — инфузории. У многоклеточных животных и растений с помощью  жгутиков  передвигаются  сперматозоиды  и  зооспоры.

Целый  ряд  одноклеточных  организмов  (корненожек,  слизевиков),  а  также  некоторые  клетки  многоклеточных  животных  (лейкоцитов)  движутся  с  помощью  псевдоподий  (ложноножек)  — временных  цитоплазматических выростов.  Такой  способ  передвижения  называется амебоидным. Псевдоподии  возникают и  втягиваются  в различных  местах клетки,  поэтому ее форма  при  амебоидном движении  постоянно  меняется.

Особенности строения растительной клетки

Наряду с  общими  чертами  строения  растительных  и  животных клеток  выделяют  особенности,  характерные  исключительно  для клеток  растительных  организмов.  Растительная  клетка,  как  и  животная, окружена цитоплазматической  мембраной,  но у большинства растительных клеток имеется еще и  прочная  клеточная стенка значительной  толщины.

В  растительной  клетке  помимо органоидов,  встречающихся и  в животных  клетках,  есть  органоиды,  характерные  исключительно для  растительных  клеток.  Это  особые  органоиды  —  пластиды,  в которых  происходит  первичный  синтез  органических  веществ  из минеральных.  Каждая  пластида  ограничена двумя  элементарными мембранами.  Для  многих характерна  сложная  система  внутренних мембран, погруженных в матрикс.  Пластиды разнообразны по форме,  размерам,  строению,  функции.  Различают  три  вида  пластид: лейкопласты  —  бесцветные  пластиды,  в  которых  происходит  синтез и накопление запасных продуктов питания — в первую очередь крахмала,  реже  белков  и  жиров;  хлоропласты  —  зеленые  пластиды,  содержащие  зеленый  пигмент хлорофилл  и  являющиеся  органоидами  фотосинтеза;  хромопласты,  содержащие  различные  пигменты  группы  каротиноидов,  придающие лепесткам  и  плодам  яркую оранжевую и  красную окраску.  Все три  группы  пластид связаны  общим  происхождением  от пропластид в клетках образовательных тканей.  Возможны  взаимные  превращения  пластид друг в друга.  Пример  превращения  хлоропластов  в хромопласты:  при  старении листьев и стеблей, созревании  плодов хлоропласты  вследствие разрушения  хлорофилла  утрачивают зеленую  окраску  и  превращаются  в  хромопласты.  Лейкопласты  могут  превращаться  в  хлоропласты,  реже  в  хромопласты.  Обычно  в  клетке  встречается  только один из указанных трех пластидов. Совокупность всех пластид клетки называется  пластидомой.

Помимо  наличия  клеточной  стенки  и  пластид структура растительной  клетки  отличается  особой  системой  вакуолей.  Вакуоли  — это полости  в цитоплазме,  ограниченные  мембраной  и  заполненные жидкостью.  Они  встречаются  не  только  в  растительных  клетках:  в  цитоплазме  простейших  находятся  пищеварительные  и  сократительные  вакуоли,  в  клетках  многоклеточных  животных  имеются  пищеварительные  и  аутофагирующие  (участвующие  в  переваривании  частей  самой  клетки)  вакуоли.  У растений  вакуоли  являются  производными  эндоплазматической  сети,  окружены  полупроницаемой  мембраной  — тонопластом  и образуют развитую систему,  называемую  вакуумом.  В  молодой  клетке эта система представлена  канальцами  и  пузырьками,  которые  по  мере  роста  клетки увеличиваются  и  сливаются  в одну большую вакуоль,  занимающую  70 —95 %  объема  зрелой  клетки.  Вакуоли  растительной  клетки заполнены  клеточным  соком  —  водянистой  жидкостью,  содержащей  в растворенном  виде белки, углеводы, различные соли.  Осмотическое  давление,  создаваемое  веществами,  растворенными  в клеточном  соке  вакуолей,  приводит  к  тому,  что  в  клетку  поступает  вода,  которая  обусловливает  тургор  —  напряженное  состояния клеточной  оболочки.  Благодаря  тургору  ткани  обладают  упругостью,  сохраняется  вертикальное  положение  стеблей,  обеспечивается  прочность  растений  к различным  нагрузкам.

  

 

www.xn--90aeobaarlnb3f3fe.xn--p1ai