Органоиды

План

Цитоплазма.

Органоиды.

Клетка – самая маленькая живая система. Однако она имеет очень сложное строение. Размеры клеток микроскопические. Форма и размер клеток даже в пределах одного организма очень разнообразны, что зависит от специализации клетки и выполняемой ею функции. Они могут быть в виде многогранников, а также иметь дисковидную, шаровидную, кубическую форму. Например, клетки покровных тканей плоские и плотно прилегают друг к другу, нервные клетки вытянуты в длинные нити.

Средние размеры клеток – несколько десятков микрометров, хотя бывают клетки меньших и больших размеров. Так у человека имеются небольшие сферической формы лимфоидные клетки диаметром около 10 мкм и нервные клетки, тончайшие отростки которых достигают более 1 м.

Разнообразие клеток огромно, однако все они имеют общие черты строения. Обязательные составные части клеток: плазматическая мембрана и цитоплазма

1. Цитоплазма. Цитоплазма – обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром. Цитоплазма – внутреннее содержимое клетки, состоит из основного вещества (гиалоплазмы), органелл и включений.

Гиалоплазма - основная плазма, матрикс цитоплазмы, или цитозоль.Она содержит около 90% воды и различные белки, аминокислоты, нуклеотиды, жирные кислоты, ионы неорганических соединений, другие вещества. Крупные молекулы белка образуют коллоидный раствор, который может переходить из золя (невязкого состояния) в гель (вязкий). Цитоплазма включает различные органоиды. Пространство между ними заполнено цитозолем – вязким водным раствором различных солей и органических веществ, пронизанным системой белковых нитей – цитоскелетов. В состав цитоплазмы входят следующие органоиды: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, лизосомы, органоиды движения и др. Большинство химических и физических процессов клетки проходит в цитоплазме. Вновь синтезированные вещества перемещаются внутри клетки или выводятся из нее.

Свойства цитоплазмы:

1) Вязкость

2) Эластичность

3) Сократимость

4) Внутреннее движение.

Функции цитоплазмы:

Является внутренней средой клетки, местом осуществления внутриклеточного обмена (синтез аминокислот, жирных кислот – гликолиз, окисление органических веществ).

Органоиды

Органоиды – это постоянные структурные компоненты цитоплазмы, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции.

Классификация органоидов

Общего значения Специального значения

(во всех клетках) (только в животных клетках)

I. Одномембранные I. Органоиды движения:

II. Двумембранные ложноножки (амеба);

III. Немебранные реснички (инфузории, эпителии);

жгутики (эвглена зеленая).

II.Микроворсинки (микроворсинки тонкого кишечника всасывают питательные вещества).

Одномембранные органоиды. К ним относят органоиды вакуолярной системы: эндоплазматическаясеть (ретикулум), комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы и другие вакуоли.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) или эндоплазматический ретикулум (ЭР) – это разветвленная система, соединенных между собой полостей, трубочек и каналов. Она отделена от цитоплазмы мембраной и связана с наружной мембраной ядра клетки. Существует два типа эндоплазматической сети: шероховатая и гладкая. Поверхность шероховатой ЭПС снаружи покрыта рибосомами. На рибосомах синтезируются белки, которые через мембрану поступают в каналы ЭПС и транспортируются по ним в аппарат Гольджи. Многие из этих белков – ферменты. Мембраны гладкой ЭПС не имеют рибосом, здесь синтезируются различные липиды и полисахариды. Т.о. в ЭПС происходит синтез белка и других веществ и их транспорт в аппарат Гольджи.

Аппарат Гольджи. ЭПС тесно связана с комплексом (или аппаратом) Гольджи. Органоид назван по имени открывшего его итальянского ученого Камилло Гольджи (1898). Он состоит из системы плоских, образованных мембранами полостей (мешков) и мелких пузырьков. В полости аппарата Гольджи из каналов ЭПС поступают разнообразные белки, липиды и полисахариды, которые подвергаются здесь различным преобразованиям. Готовые продукты упаковываются в пузырьки, окруженные мембраной, и выводятся наружу (секретируются клеткой). Т.о., главная функция аппарата Гольджи – секреторная. Химическая модификация веществ, предназначенных для выделения из клеток. Принимает участие в образовании борозды деления при делении клеток. Аппарат Гольджи участвует также в образовании лизосом.

Лизосомы (греч. lysis - распад, разложение и soma – тело) – это окруженные мембранной пузырьки, содержащие разнообразные ферменты (более 40), с помощью которых осуществляется расщепление молекул различных органических веществ. Основная функция лизосом – переваривание веществ в клетке. Мембрана, окружающая лизосому, устойчива к воздействию ферментов и защищает клетки от самопереваривания. Лизосомы расщепляют макромолекулы: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, поступившие в клетку в результате эндоцитоза. Лизосомы разрушают микроорганизмы, временные органы: эмбрионы, личинки.

Типичные органоиды клеток растений – вакуоли. Они встречаются также в клетках грибов и простейших (сократительные и пищеварительные вакуоли). Вакуоли животных клеток небольшие. Вакуоли растительных клеток растут, достигая крупных размеров, заполняя всю цитоплазму, отсекают ядро к краю. В клетках растений вакуоль представляет собой полость, окруженную мембраной, занимающую до 90% всего объема. Ее содержимое - клеточный сок. Это водный раствор неорганических и низкомолекулярных органических веществ (сахаров, аминокислот, кислот). В вакуолях могут запасаться питательные вещества, откладываться вредные продукты обмена. Вакуоль придает клеткам растений необходимую упругость.

Двумембранные органеллы. Они представлены митохондриями и пластидами.

Митохондрии – энергетические органоиды клетки. Обычно они имеют форму палочек или нитей, со средним диаметром 1мкм и длиной 7 мкм. Число их зависит от функциональной активности клетки и может достигать от 50 до 5000. Митохондрии снаружи ограничены внешней мембраной, которая в основном имеет то же строение, что и плазматическая мембрана. Под наружной мембраной располагается внутренняя мембрана, образующая многочисленные складки – кристы. Их внутреннее содержимое – бесцветное студенистое вещество – матрикс, в нем имеются кольцевая молекула ДНК, РНК и рибосомы, отличающие от цитоплазматических. В ее мембраны встроены специфические ферменты, которые обеспечивают превращение энергии, полученной в результате биологического окисления. В энергию макроэргических связей в молекул АТФ.

Пластиды встречаются только в клетках растений. Существует три вида пластид, имеющих сходное строение: хлоропласты, лейкопласты и хромопласты.

Хлоропласты(греч. chloros – зеленый, plastos – вылепленный) сосредоточены в клетках зеленых частей растений, в основном в листьях. Содержимое хлоропласта – бесцветное студенистое вещество – строма. Внутренняя их мембрана образует выросты – тилакоиды. В мембранах тилакоидов содержится пигмент – хлорофилл. Благодаря этому в хлоропластах протекает процесс фотосинтеза, в световой фазе которого энергия солнечного света преобразуется в химическую энергию макроэргических связей АТФ. (Функция – фотосинтез, синтез органических веществ из неорганических).

Лейкопласты – (греч. leukos- белый) бесцветны, не содержат пигментов. В них откладывается в запас крахмал, поэтому их много в клетках запасающих тканей корневищ, клубней, луковиц и в некоторых семенах.

Хромопласты (греч. chroma – цвет) содержат пигменты оранжевого, желтого и красного цвета. Они придают окраску лепесткам цветков, плодам, осенним листьям, некоторым корнеплодам.

Немембранные органоиды клетки, состоящие из рибосомальной РНК (р РНК) и белков, называют рибосомами. Функция рибосом – сборка белков из аминокислот. Каждая рибосома представлена двумя субъединицами – большой и малой. Которые образуются в ядрышке клетки. Различают два типа рибосом, отличающихся размерами. Более крупные рибосомы характерны для клеток эукариот.

Клеточный центр называют центром организации микротрубочек. Микротрубочки представляют собой нитевидные структуры, образованные белками. Микротрубочки поддерживают форму клетки – создают цитоскелет. Они связаны с цитоплазматической и ядерной мембранами, обеспечивают движение внутренних структур. Они также обеспечивают движение хромосом в ходе деления клетки. Кроме того, микротрубочки входят в состав органоидов движения – ресничек и жгутиков, характерных для некоторых клеток.