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. Структуры, общие для животных и растительных клеток Схематическое изображение Структура Функции Плазматическая мембрана (плазмалемма, клеточная мембрана) Два слоя липида (бислой) между двумя слоями белка Избирательно проницаемый барьер, регулирующий обмен между клеткой и средой Ядро Самая крупная органелла, заключенная в оболочку из двух мембран, пронизаннуюядерными порами. Содержит хроматин в такой форме раскрученные хромосомы находятся в интерфазе. Содержит также структуру, называемую ядрышком Хромосомы содержат ДНК - вещество наследственности. ДНК состоит из генов, регулирующих все виды клеточной активности. Деление ядра лежит в основе размножения клеток, а следовательно, и процесса воспроизведения. В ядрышке образуются рибосомы Эндоплазматический ретикулум (ЭР) Система уплощенных мембранных мешочков цистерн - в виде трубочек и пластинок. Образует единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки Если поверхность ЭР покрыта рибосомами, то он называетсяшероховатым. По цистернам такого ЭР транспортируется белок, синтезированный на рибосомах. Гладкий ЭР (без рибосом) служит местом синтеза липидов и стероидов Рибосомы Очень мелкие органеллы, состоящие из двух субчастиц большой и малой. Содержат белок и РНК приблизительно в равных долях. Рибосомы, обнаруживаемые в митохондриях (а также в хлоропластах - у растений), еще мельче Место синтеза белка, где удерживаются в правильном положении различные взаимодействующие молекулы. Рибосомы связаны с ЭР или свободно лежат в цитоплазме. Много рибосом могут образовать полисому(полирибосому), в которой они нанизаны на единую нить матричной РНК Митохондрии Митохондрия окружена оболочкой из двух мембран, внутренняя мембрана образует складки (кристы). Содержит матрикс, в котором находятся небольшое количество рибосом, одна кольцевая молекула ДНК и фосфатные гранулы При аэробном дыхании в кристах происходит окислительное фосфорилирование и перенос электронов, а в матриксе работают ферменты, участвующие в цикле Кребса и в окислении жирных кислот Аппарат Гольджи Стопка уплощенных Многие клеточные материалы, например мембранных мешочков цистерн. На одном конце стопки мешочка непрерывно образуются, а с другого отшнуровываются в виде пузырьков. Стопки могут существовать в виде дискретных диктиосом, как в растительных клетках, или образовывать пространственную сеть, как во многих животных клетках ферменты из ЭР, претерпевают модификацию в цистернах и транспортируются в пузырьках. Аппарат Гольджи участвует в процессе секреции, и в нем образуются лизосомы Лизосомы Простой сферический мембранный мешочек (мембрана одинарная), заполненный пищеварительными (гидролитическими) ферментами. Содержимое кажется гомогенным Выполняют много функций, всегда связанных с распадом каких-либо структур или молекул Микротельца Органелла не совсем правильной сферической формы, окруженная одинарной мембраной. Содержимое имеет зернистую структуру, но иногда в нем попадается кристаллоид, или скопление нитей Все микротельца содержат каталазу фермент, катализирующий расщепление пероксида водорода. Все они связаны с окислительными реакциями Клеточная стенка, срединная пластинка, плазмодесмы клеточная стенка Жесткая клеточная стенка, окружающая клетку, состоит из целлюлозных микрофибрилл, погруженных в матрикс, в состав которого входят другие сложные полисахариды, а именно гемицеллюлозы и пектиновые вещества. У некоторых клеток клеточные стенки претерпевают вторичное утолщение Обеспечивает механическую опору и защиту. Благодаря ей возникает тургорное давление, способствующее усилению опорной функции. Предотвращает осмотический разрыв клетки. По клеточной стенке происходит передвижение воды и минеральных солей. Различные модификации, например пропитывание лигнином, обеспечивают выполнение специализированных функций средняя пластинка Тонкий слой пектиновых веществ (пектатов кальция и магния) Скрепляет друг с другом соединение клетки плазмодесма Тонкая цитоплазматическая нить, связывающая цитоплазму двух соседних клеток через тонкую пору в клеточной стенке. Пора выстлана плазматической мембраной Сквозь пору проходит десмотубула, часто соединенная на обоих концах с ЭР Объединяют протопласты соседних клеток в единую непрерывную систему симпласт, по которой происходит транспортировка веществ между этими клетками Хлоропласт Крупная, содержащая хлорофилл пластида, в которой протекает фотосинтез. Хлоропласт окружен оболочкой из двойной мембраны и заполнен студенистой стромой. В строме находится система мембран, собранных в стопки, или граны. В ней же может отлагаться крахмал. Кроме того, строма содержит рибосомы, кольцевую молекулу ДНК и капельки масла В этой органелле происходит фотосинтез, то есть синтез сахаров и других веществ из СО2 и воды за счет световой энергии, улавливаемой хлорофиллом. Световая энергия превращается в химическую Крупная центральная вакуоль Мешок, образованный одинарной мембраной, которая называется тонопластом. В вакуоли содержится клеточный сок - концентрированный раствор различных веществ, таких, как минеральные соли, сахара, пигменты, органические Здесь хранятся различные вещества, в том числе и конечные продукты обмена. От содержимого вакуоли в сильной степени зависят осмотические свойства клетки. Иногда вакуоль выполняет функции лизосом кислоты и ферменты. В зрелых клетках вакуоли обычно бывают большими СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ И ФУНКЦИИ ЕЕ ОРГАНОВ. Главные органоиды Строение 1. Цитоплазма Внутренняя полужидкая среда мелкозернистой структуры. Содержит ядро и органоиды. 2. ЭПС 3. Рибосомы 4. Митохондрии 5. Хлоропласты 6. Комплекс Гольджи 7. Лизосомы 8. Клеточный центр 9. Органоиды движения клеток Система мембран в цитоплазме, образующая каналы и более крупные полости. Мельчайшие клеточные органоиды. 2. Выполняет транспортную функцию. 1. Осуществляет реакции, связанные с синтезом белков, углеводов, жиров. 2. Способствует переносу и циркуляции питательных веществ в клетке. Осуществляет синтез белковых молекул, их сбору из аминокислот. 1. Обеспечивает клетку энергией. Энергия освобождается при распадении АТФ. Имеют сферическую, нитевидную, овальную и др. формы. Внутри митохондрии находятся складки (дл. от 0,8 2. Синтез АТФ осуществляется ферментами до 7 мк). на мембранах митохондрии. Используют световую энергию солнца и Имеет форму дисков, отграниченных от создают органические вещества из цитоплазмы двойной мембраной. неорганических. Состоит из крупных полостей и системы, Принимает продукты синтетической отходящих от них трубочек, образующих деятельности клетки и веществ, поступивших сеть, от которой постоянно отделяются в клетку из внешней среды (белки, жиры, крупные и мелкие пузырьки. полисахариты). Небольшие округлые тельца (диам. 1 мк) Выполняют пищеварительную функцию. 1. Играет важную роль при делении клеток. Состоит из двух маленьких телец – центриолей и центросферы – уплотненного участка цитоплазмы. 2. Участвует в образовании веретена деления. 1. Реснички, жгутики имеют одинаковое 1. Выполняют функцию движения. ультратонкое строение. 2. Миофибриллы состоят из чередующихся темных и светлых участков. 3. Псевдоподии. ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАСТИД РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ Лейкопласты Хлоропласты Бесцветные пластиды (содержатся в корнях, клубнях, луковицах). Функции 1. Обеспечивает взаимодействие ядра и органоидов. Зеленые благодаря ряду пигментов, прежде всего хлорофилла, развиваются на свету, в них происходит синтез углеводов (содержатся в листьях и др. зеленых частях растений). 2. За счет их происходит сокращение мышц. 3. Передвижение за счет сокращения особого сократительного белка. Хромопласты Желтые, оранжевые, красные и бурые, образуются в результате накопления каротиноидов или представляют конечную стадию развития хлоропластов (содержатся в цветках, плодах, овощах). Органоиды (от орган и др.-греч. εἶδος — вид), или органеллы — в цитологии постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов. Каждый органоид осуществляет определённые функции, жизненно необходимые для клетки. Термин «Органоиды» объясняется сопоставлением этих компонентов клетки с органами многоклеточного организма. Органоиды противопоставляют временным включениям клетки, которые появляются и исчезают в процессе обмена веществ. Иногда органоидами считают только постоянные структуры клетки, расположенные в её цитоплазме. Часто ядро и внутриядерные структуры (например, ядрышко) не называют органоидами. Клеточную мембрану, ресничкии жгутики тоже обычно не причисляют к органоидам. Рецепторы и прочие мелкие, молекулярного уровня, структуры, органоидами не называют. Граница между молекулами и органоидами не очень четкая. 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 ненадёжный критерий её 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. Органелла Основная функция Органоиды эукариот Структура Хлоропласт(Пластиды) фотосинтез двумембранная Эндоплазматический ретикулум трансляция и свёртывание новых белков (гранулярный эндоплазматический ретикулум), синтез липидов (агранулярный эндоплазматический ретикулум) одномембранная Аппарат Гольджи сортировка и преобразование белков одномембранная Митохондрия энергетическая двумембранная запас, поддержание гомеостаза, в клетках растений — поддержание формы клетки (тургор) Ядро Хранение ДНК, транскрипция РНК синтез белка на основе Рибосомы матричных РНК при помощи транспортных РНК запасают или транспортируют Везикулы питательные вещества мелкие лабильные образования, содержащие ферменты, в частностигидролазы, принимающие Лизосомы участие в процессах перевариванияфагоцитированной пищи и автолиза (саморастворение органелл) Центр организации цитоскелета. Центриоли (клеточный Необходим для процесса клеточного центр) деления (равномерно распределяет хромосомы) Вакуоль Организмы Заметки имеют собственную ДНК; предполагают что хлоропласты растения,Протисты возникли изцианобактерий в результате симбиогенеза на поверхности гранулярного эндоплазматического ретикулума находится большое количество все эукариоты рибосом, свёрнут как мешок; агранулярный эндоплазматический ретикулум свёрнут в трубочки асимметричен — цистерны, располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-Гольджи) содержат наименее зрелые белки, а все эукариоты от транс-Гольджи отпочковываются пузырьки, содержащие полностью зрелые белки имеют свою собственную митохондриальную большинство эукариот ДНК; предполагают, что митохондрии возникли в результате симбиогенеза одномембранная эукариоты, более выражена урастений двумембранная все эукариоты РНК/белок эукариоты,прокариоты одномембранная все эукариоты одномембранная большинство эукариот немембранная эукариоты содержит основную часть генома Органелла Меланосома Миофибриллы Основная функция хранение пигмента сокращение мышечных волокон Органоиды эукариот Структура одномембранная Организмы животные сложно организованный животные пучок белковых нитей Заметки