Органоиды | Строение | Функции |
Одномембоанные органоиды |
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР)
Различают два вида ЭПС: 1) шероховатая (гранулярная), содержащая на своей поверхности рибосомы, и
![http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=482029057-41-72&n=21](https://lh6.googleusercontent.com/aO-K1uNbi1X-lqB01LEUSqxL_zVEARsj0E26bpUuaBoc9gwnFBvRBG0rF2fmVFZRQGjS8ODukTgiOs1OBWY3dxVy1mkPjgAN6yHfwW0NFmivXceaSJPZpQ9aRHgJK-Oft9f68nK7lEWHxQvo)
2) гладкая (агранулярная), мембраны которой рибосом не несут. | Одномембранный органоид. Представляет собой систему мембран, формирующих «цистерны» и каналы, соединенных друг с другом и ограничивающих единое внутреннее пространство — полости ЭПС. Мембраны с одной стороны связаны с цитоплазматической мембраной, с другой — с наружной ядерной мембраной. Различают два вида ЭПС: 1) шероховатая (гранулярная), содержащая на своей поверхности рибосомы, и 2) гладкая (агранулярная), мембраны которой рибосом не несут. | 1) транспорт веществ из одной части клетки в другую; 2) разделение цитоплазмы клетки на «отсеки»; 3) синтез углеводов и липидов (гладкая ЭПС); 4) синтез белка (шероховатая ЭПС); 5) место образования аппарата Гольджи. |
Аппарат Гольджи, или комплекс Гольджи. Аппарат Гольджи обычно расположен около клеточного ядра (в животных клетках часто вблизи клеточного центра). ![http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=159942498-39-72&n=21](https://lh4.googleusercontent.com/v1kQRME_bkHMB-2W6CncuUHG6vk2o4pqIga_aKg2v2dqppM2mBYPLEyfrD0dmfxlVeRmw_FrA2t6mIW8Z2Tkj_mj_ZFSJ5BHVRBmnh3ENDhOhOcOHrs6fmdfJ2CGl68DvymbXGeZsGadZaOz)
| Одномембранный органоид. Представляет собой стопки уплощенных «цистерн» с расширенными краями. С ними связана система мелких одномембранных пузырьков (пузырьки Гольджи). Каждая стопка обычно состоит из 4-х–6-ти «цистерн», является структурно-функциональной единицей аппарата Гольджи и называется диктиосомой. Число диктиосом в клетке колеблется от одной до нескольких сотен. В растительных клетках диктиосомы обособлены. | 1) накопление белков, липидов, углеводов; 2) модификация поступивших органических веществ; 3) «упаковка» в мембранные пузырьки белков, липидов, углеводов; 4) секреция белков, липидов, углеводов; 5) синтез углеводов и липидов; 6) место образования лизосом. Секреторная функция является важнейшей, поэтому аппарат Гольджи хорошо развит в секреторных клетках. |
Лизосомы ![http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=70038915-19-72&n=21](https://lh3.googleusercontent.com/7dygVdEhpKJAmyf60Dvc0eLDi20sa34KOIJQp6hE_2TVLj6ScjwnS100lIcDbRWQgeKDCompdycLXazGaKLZ_rMmiphDr4fjQnhfbjvq-FzoKjoJUwPyZDzHxLFB_WZz18CSw-VjgAHmvEak)
![](https://lh5.googleusercontent.com/w_n2yvm3Rf0VLtForBeyLO8KZcD8CXbiNmbfEguCV_mNQPc4vmczDogvSu_y5jriuths2t7LHmchlSEFrij02tHuISkDBdsmTbZ-484lSu1eIBnE5yGxHXk6j8huthJO_RWP_jkdF8qAoqBD)
| одномембранные органоиды. Представляют собой мелкие пузырьки (диаметр от 0,2 до 0,8 мкм), содержащие набор гидролитических ферментов. Ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС, перемещаются в аппарат Гольджи, где происходит их модификация и упаковка в мембранные пузырьки, которые после отделения от аппарата Гольджи становятся собственно лизосомами. Лизосома может содержать от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов. Расщепление веществ с помощью ферментов называют лизисом. Различают: 1) первичные лизосомы, 2) вторичные лизосомы. Первичными называются лизосомы, отшнуровавшиеся от аппарата Гольджи. Первичные лизосомы являются фактором, обеспечивающим экзоцитоз ферментов из клетки.
Вторичными называются лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В этом случае в них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями.
Автофагия — процесс уничтожения ненужных клетке структур. Сначала подлежащая уничтожению структура окружается одинарной мембраной, затем образовавшаяся мембранная капсула сливается с первичной лизосомой, в результате также образуется вторичная лизосома (автофагическая вакуоль), в которой эта структура переваривается. Продукты переваривания усваиваются цитоплазмой клетки, но часть материала так и остается непереваренной. Вторичная лизосома, содержащая этот непереваренный материал, называется остаточным тельцем. Путем экзоцитоза непереваренные частицы удаляются из клетки.
Автолиз — саморазрушение клетки, наступающее вследствие высвобождения содержимого лизосом. В норме автолиз имеет место при метаморфозах (исчезновение хвоста у головастика лягушек), инволюции матки после родов, в очагах омертвления тканей. | 1) внутриклеточное переваривание органических веществ (лизис); 2) уничтожение ненужных клеточных и неклеточных структур; 3) участие в процессах реорганизации клеток. |
Вакуоли ![http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=276869998-20-72&n=21](https://lh6.googleusercontent.com/0n9iMXs60MP4EtTyYb-JrZgPLXD2JTk5UewKkgcVjHfkUTXGIttlYnFOF0nZ-qol731XLdndGV6kwyEakjC1pw9208U9c8wdtWJglT0dl8HdP75L-JeBR3tu5tgV7isfJSSBnUCZYPfZZyH1)
![http://player.myshared.ru/878698/data/images/img26.jpg](https://lh5.googleusercontent.com/EyMIJLDiAudKCOL0gydVFEiD9usFOQrkH6n0PyTYf1BXV_kBzF0iFP0EF9fGnbSa8tHLFpcpYRTGPYYxA4J3C0wPM6wEfjv7jpAqFKgO6gZ3Oo1CnJl3jwIOqGZfFBOAI2ZpW8bmlgRsewVx)
| Одномембранные органоиды, представляют собой «емкости», заполненные водными растворами органических и неорганических веществ. В образовании вакуолей принимают участие ЭПС и аппарат Гольджи. Молодые растительные клетки содержат много мелких вакуолей, которые затем по мере роста и дифференцировки клетки сливаются друг с другом и образуют одну большую центральную вакуоль. Центральная вакуоль может занимать до 95% объема зрелой клетки, ядро и органоиды оттесняются при этом к клеточной оболочке. Мембрана, ограничивающая растительную вакуоль, называется тонопластом. Жидкость, заполняющая растительную вакуоль, называется клеточным соком. В состав клеточного сока входят водорастворимые органические и неорганические соли, моносахариды, дисахариды, аминокислоты, конечные или токсические продукты обмена веществ (гликозиды, алкалоиды), некоторые пигменты (антоцианы). В животных клетках имеются мелкие пищеварительные и автофагические вакуоли, относящиеся к группе вторичных лизосом и содержащие гидролитические ферменты. У одноклеточных животных есть еще сократительные вакуоли, выполняющие функцию осморегуляции и выделения. | 1) накопление и хранение воды; 2) регуляция водно-солевого обмена; 3) поддержание тургорного давления; 4) накопление водорастворимых метаболитов, запасных питательных веществ; 5) окрашивание цветов и плодов и привлечение тем самым опылителей и распространителей семян. Эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы и вакуоли образуют единую вакуолярную сеть клетки, отдельные элементы которой могут переходить друг в друга. |
Двумембранные органоиды |
Митохондрии ![http://www.cellbiol.ru/files/editor4/mitochondria.gif](https://lh3.googleusercontent.com/zuqHJvWjMKDhnwtNUzk0GkMhmGne_rwWBZIJMyJW7FpAKVa7YBP15Op2abkN4bHl41OIB8XZOkabWsi6YTi-FPr2oI1CFYXLBTWzM8V7MUcqGh9odFfmNN_AphGEj_op2wptCGzQcFJg8-iK)
| 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — матрикс; 4 — криста; 5 — мультиферментная система; 6 — кольцевая ДНК.
![http://dnkworld.ru/wp-content/uploads/2012/07/3d.png](https://lh3.googleusercontent.com/i8DhKjRsLCWfp34bRceGBNkFYQBzikDOgYJOMdDN_gpedpAKEh32zcloGx1Z288JWtD5BoAoiPp1kBCFRt6LdWwUjjsy3ndsczPc1b92RLGZ21EppknrWql7zEXRR4AI8aig3WStBlLf8wW1)
Митохондрия ограничена двумя мембранами. Наружная мембрана митохондрий (1) гладкая, внутренняя (2) образует многочисленные складки — кристы (4). Кристы увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы (5), участвующие в процессах синтеза молекул АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено матриксом (3). В матриксе содержатся кольцевая ДНК (6), специфические иРНК, рибосомы прокариотического типа (70S-типа), ферменты цикла Кребса.
Митохондриальная ДНК не связана с белками («голая»), прикреплена к внутренней мембране митохондрии и несет информацию о строении примерно 30 белков. Для построения митохондрии требуется гораздо больше белков, поэтому информация о большинстве митохондриальных белков содержится в ядерной ДНК, и эти белки синтезируются в цитоплазме клетки. Митохондрии способны автономно размножаться путем деления надвое. Между наружной и внутренней мембранами находится протонный резервуар, где происходит накопление Н+. | 1) синтез АТФ; 2) кислородное расщепление органических веществ.
Согласно одной из гипотез (теория симбиогенеза) митохондрии произошли от древних свободноживущих аэробных прокариотических организмов, которые, случайно проникнув в клетку-хозяина, затем образовали с ней взаимовыгодный симбиотический комплекс. В пользу этой гипотезы свидетельствуют следующие данные. Во-первых, митохондриальная ДНК имеет такие же особенности строения как и ДНК современных бактерий (замкнута в кольцо, не связана с белками). Во-вторых, митохондриальные рибосомы и рибосомы бактерий относятся к одному типу — 70S-типу. В-третьих, механизм деления митохондрий сходен с таковым бактерий. В-четвертых, синтез митохондриальных и бактериальных белков подавляется одинаковыми антибиотиками.
|
Пластиды. Пластиды характерны только для растительных клеток. Различают три основных типа пластид: лейкопласты — бесцветные пластиды в клетках неокрашенных частей растений, хлоропласты — зеленые пластиды, хромопласты — окрашенные пластиды обычно желтого, красного и оранжевого цветов,
Лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), хлоропласты — в хромопласты (пожелтение листьев и покраснение плодов). Превращение хромопластов в лейкопласты или хлоропласты считается невозможным. | В клетках высших растений хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы. Длина хлоропластов колеблется в пределах от 5 до 10 мкм, диаметр — от 2 до 4 мкм. Хлоропласты ограничены двумя мембранами. Наружная мембрана (1) гладкая, внутренняя (2) имеет сложную складчатую структуру. Наименьшая складка называется тилакоидом (6). Группа тилакоидов, уложенных наподобие стопки монет, называется граной (5). В хлоропласте содержится в среднем 40–60 гран, расположенных в шахматном порядке. Граны связываются друг с другом уплощенными каналами — ламеллами . В мембраны тилакоидов встроены фотосинтетические пигменты и ферменты, обеспечивающие синтез АТФ. Главным фотосинтетическим пигментом является хлорофилл, который и обусловливает зеленый цвет хлоропластов.
Внутреннее пространство хлоропластов заполнено стромой (7). В строме имеются кольцевая «голая» ДНК(4), рибосомы 70S-типа, ферменты цикла Кальвина, зерна крахмала (3). Внутри каждого тилакоида находится протонный резервуар, происходит накопление Н+. Хлоропласты, также как митохондрии, способны к автономному размножению путем деления надвое. Они содержатся в клетках зеленых частей высших растений, особенно много хлоропластов в листьях и зеленых плодах. Хлоропласты низших растений называют хроматофорами.
![http://dic.academic.ru/pictures/dic_biology/khloroplasty1.gif](https://lh5.googleusercontent.com/8Zj1fkGFE1aBE8DPX57h5syrPx92XmhPUmUXJiGhPUsP4c-sxtiiC_ARw0ZxugJyUiEutC8Ans4Xybi4uoXnF5mcAJZyuDjAE30xFddbylpHA8c39XfKTutQQHNblXLS3lI-u_BKMSCyTG_k)
| 1) фотосинтез. Полагают, что хлоропласты произошли от древних эндосимбиотических цианобактерий (теория симбиогенеза). Основанием для такого предположения является сходство хлоропластов и современных бактерий по ряду признаков (кольцевая, «голая» ДНК, рибосомы 70S-типа, способ размножения). |
Ядро | Как правило, эукариотическая клетка имеет одно ядро, но встречаются двуядерные (инфузории) и многоядерные клетки (опалина). Некоторые высокоспециализированные клетки вторично утрачивают ядро (эритроциты млекопитающих, ситовидные трубки покрытосеменных). Форма ядра — сферическая, эллипсовидная, реже лопастная, бобовидная и др. Диаметр ядра — обычно от 3 до 10 мкм. ![http://bio.59209s006.edusite.ru/images/clip_image001.gif](https://lh3.googleusercontent.com/jgOZSPxvhSMLx20ZKt-Ok00_hcgLj21-hCMmf9xOYm3Mpx53UR2VTX0ZjC15oJquK8ggY5QqlKSj5usHI8R9T5w_8J_BBN15KwYpvBV5QZSrWY6cRPrjxPq3Dcsx0mehR5kbUZ0va-okd59_)
Строение ядра: 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — поры; 4 — ядрышко; 5 — гетерохроматин; 6 — эухроматин. Ядро отграничено от цитоплазмы двумя мембранами (каждая из них имеет типичное строение). Между мембранами — узкая щель, заполненная полужидким веществом. В некоторых местах мембраны сливаются друг с другом, образуя поры (3), через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Наружная ядерная (1) мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, придающими ей шероховатость, внутренняя (2) мембрана гладкая. Ядерные мембраны являются частью мембранной системы клетки: выросты наружной ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов.
Кариоплазма (ядерный сок, нуклеоплазма) — внутреннее содержимое ядра, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. В состав ядерного сока входят различные белки (в том числе ферменты ядра), свободные нуклеотиды.
Ядрышко (4) представляет собой округлое плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Количество ядрышек зависит от функционального состояния ядра и варьирует от 1 до 7 и более. Ядрышки обнаруживаются только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают. Ядрышко образуется на определенных участках хромосом, несущих информацию о структуре рРНК. Такие участки называются ядрышковым организатором и содержат многочисленные копии генов, кодирующих рРНК. Из рРНК и белков, поступающих из цитоплазмы, формируются субъединицы рибосом. Таким образом, ядрышко представляет собой скопление рРНК и рибосомальных субъединиц на разных этапах их формирования.
Хроматин — внутренние нуклеопротеидные структуры ядра, окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин имеет вид глыбок, гранул и нитей. Химический состав хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3) негистоновые белки (4–33%), следовательно, хроматин является дезоксирибонуклеопротеидным комплексом (ДНП). В зависимости от функционального состояния хроматина различают: гетерохроматин (5) и эухроматин (6). Эухроматин — генетически активные, гетерохроматин — генетически неактивные участки хроматина. Эухроматин при световой микроскопии не различим, слабо окрашивается и представляет собой деконденсированные (деспирализованные, раскрученные) участки хроматина. Гетерохроматин под световым микроскопом имеет вид глыбок или гранул, интенсивно окрашивается и представляет собой конденсированные (спирализованные, уплотненные) участки хроматина. Хроматин — форма существования генетического материала в интерфазных клетках. Во время деления клетки (митоз, мейоз) хроматин преобразуется в хромосомы. | 1) хранение наследственной информации и передача ее дочерним клеткам в процессе деления; 2) регуляция жизнедеятельности клетки путем регуляции синтеза различных белков; 3) место образования субъединиц рибосом. |
Немембранные органоиды. |
Рибосомы. | ![http://bio.59209s006.edusite.ru/images/clip_image004.gif](https://lh3.googleusercontent.com/apYWJkutlOiv5DblTiAbnYtWPv5NcrIY9LM8ypagHEOdHYaoSL6MGBISK6lsapBgK8uWvwYBC_4mX61EHCzScmWL4MySe6lvuHTYJrrcFv82ytc3iVT1Tp1JLd3xmTFXzVOQZcp6er-YsFNQ)
1 — большая субъединица; 2 — малая субъединица. немембранные органоиды, диаметр примерно 20 нм. Рибосомы состоят из двух субъединиц — большой и малой, на которые могут диссоциировать. Химический состав рибосом — белки и рРНК. Молекулы рРНК составляют 50–63% массы рибосомы и образуют ее структурный каркас. Различают два типа рибосом: 1) эукариотические (с константами седиментации целой рибосомы — 80S, малой субъединицы — 40S, большой — 60S) и 2) прокариотические (соответственно 70S, 30S, 50S).
В составе рибосом эукариотического типа 4 молекулы рРНК и около 100 молекул белка, прокариотического типа — 3 молекулы рРНК и около 55 молекул белка. Во время биосинтеза белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы). В таких комплексах они связаны друг с другом одной молекулой иРНК. Прокариотические клетки имеют рибосомы только 70S-типа. Эукариотические клетки имеют рибосомы как 80S-типа (шероховатые мембраны ЭПС, цитоплазма), так и 70S-типа (митохондрии, хлоропласты).
Субъединицы рибосомы эукариот образуются в ядрышке. Объединение субъединиц в целую рибосому происходит в цитоплазме, как правило, во время биосинтеза белка. | Сборка полипептидной цепочки (синтез белка). |
Цитоскелет | Образован микротрубочками и микрофиламентами. Микротрубочки — цилиндрические неразветвленные структуры. Длина микротрубочек колеблется от 100 мкм до 1 мм, диаметр составляет примерно 24 нм, толщина стенки — 5 нм. Основной химический компонент — белок тубулин. Микротрубочки разрушаются под воздействием колхицина. Микрофиламенты — нити диаметром 5–7 нм, состоят из белка актина. Микротрубочки и микрофиламенты образуют в цитоплазме сложные переплетения. ![http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5bc7baa2-0ff5-7ba3-5838-35fb7120ea4e/74536.jpg](https://lh4.googleusercontent.com/516kii8cAMcCT_L3P7YaiF2ItxXW1t5cOkQe5UnPb91Sl2PZM7wvJgkehqDxJle1rGBshXSaD2Ne1nUITuXKrt9Xo6Db-NcBXPFMBhA1MkWmx3WGHP4B2g4SS2MguYQYcIxYsdn3pVFS7JAM)
| 1) определение формы клетки; 2) опора для органоидов; 3) образование веретена деления; 4) участие в движениях клетки; 5) организация тока цитоплазмы. |
Клеточный центр ![http://900igr.net/datai/biologija/Stroenie-kletki-i-ejo-funktsii/0025-027-Kletochnyj-tsentr.png](https://lh3.googleusercontent.com/cXVUwKZ9-2_ji6OOQPojBPu0XK7s12Dk4eu6UvTR4LR8tpUKoV7_Ij4I04CzVFx7-ZztzbG69GlfeWr2WU_ruG3u2Qq2Ih13A8uZxr8GZkhgAqCnEKPyMP4QFTg2Fcr2TdBgrbheHUQxBgvz)
| Включает в себя две центриоли и центросферу. Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных между собой через определенные интервалы поперечными сшивками. Центриоли объединены в пары, где они расположены под прямым углом друг к другу. Перед делением клетки центриоли расходятся к противоположным полюсам, и возле каждой из них возникает дочерняя центриоль. Они формируют веретено деления, способствующее равномерному распределению генетического материала между дочерними клетками. В клетках высших растений (голосеменные, покрытосеменные) клеточный центр центриолей не имеет. Центриоли относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы, они возникают в результате дупликации уже имеющихся центриолей. | 1) обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза, 2) центр организации цитоскелета. |
Органоиды движения |
Жгутики и реснички
Миофибриллы
| Органоиды нитевидной формы, представляют собой аксонему, ограниченную мембраной. Аксонема — цилиндрическая структура; стенка цилиндра образована девятью парами микротрубочек, в его центре находятся две одиночные микротрубочки. В основании аксонемы находятся базальные тельца, представленные двумя взаимно перпендикулярными центриолями (каждое базальное тельце состоит из девяти триплетов микротрубочек, в его центре микротрубочек нет). Длина жгутика достигает 150 мкм, реснички в несколько раз короче. Состоят из актиновых и миозиновых миофиламентов, обеспечивающих сокращение мышечных клеток.
|
|