Каталог файлов по биологии

Главная » Файлы » Общая биология

7.Органоиды клетки
04.09.2013, 15:20

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.

  

 

Категория: Общая биология | Добавил: silver | Теги: органоиды клетки, аппарат Гольджи, ядрышко, митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, плазматическая мембрана, ядро, хромосомы, клеточный центр
Просмотров: 4140 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]