Органоиды, или органеллы — постоянные структуры эукариотических клеток.

К органоидам относят клеточный центр, рибосомы, митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, эндоплазматическую сеть, лизосомы, вакуоли и цитоплазматические микротрубочки. Каждый органоид осуществляет определенные функции, жизненно необходимые для клетки.

Органоиды разделяют на:

  • немембранные (не имеющие мембран),
  • одномембранные (окруженные одной мембраной)
  • двухмембранные (окруженные двумя мембранами).

Немембранные органоиды — это органоиды, не имеющие собственной замкнутой мембраны, а именно: рибосомы и органоиды, построенные на основе микротрубочек — клеточный центр и органоиды движения (жгутики и реснички).

Рибосома — мельчайший органоид сферической или слегка овальной формы, диаметром 8 — 23 нм. Можно сказать, что рибосомы представляют собой гигантские объединения молекул — нуклеопротеиды, состоящие из молекул рРНК, связанных с белками. 

Синтез белка в клетке

В составе рибосомы различают большую и малую субъединицы, которые синтезируются в ядрышке из рибосомальных белков и рРНК и поступают в цитоплазму, где и формируют рибосому.

Рибосомы могут располагаться в цитоплазме свободно или быть связанными с мембранами эндоплазматической сети. Свободные рибосомы могут быть единичными, но нередко с одной молекулой иРНК может быть ассоциировано несколько рибосом, такая структура называется полирибосомой, или полисомой.

Полирибосомы, или полисомы, — находящиеся в живых клетках и синтезирующие белок комплексы, каждый из которых состоит из молекулы иРНК и нескольких связанных с ней рибосом.

Полисомы образуются при последовательном присоединении рибосом к иРНК. Двигаясь по иРНК, рибосомы «считывают» информацию, заложенную в одной и той же молекуле иРНК.

Основная функция рибосом — синтез белка.

Рибосомы эукариотических клеток крупнее, чем рибосомы прокариот.

Синтез рРНК и рибосомных белков у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке. Сборка субъединиц в единую рибосому осуществляется в цитоплазме.

Микротрубочки — полые цилиндрические структуры клеток эукариотических организмов, основной компонент которых — белок тубулин. Длина микротрубочек варьирует, диаметр сечения около 25 нм.

Микротрубочки образуют внутренний каркас клетки (цитоскелет), участвуют в поддержании формы клетки и расположения органоидов в цитоплазме, входят в состав ресничек и жгутиков, используются в качестве «рельсов» для транспортировки частиц и т. д. Из микротрубочек состоят также центриоли и веретено деления, микротрубочки участвуют в митотическом и мейотическом расхождении хромосом.

Микротрубочки полярны: на одном конце может происходить самосборка микротрубочки, на другом — разборка. Сборка и разборка микротрубочек связана с затратами энергии.

Клеточный центр — немембранный органоид, постоянная структура животных клеток. Отсутствует в клетках растений.

Клеточный центр состоит из двух центриолей. Центриоль — небольшой немембранный органоид (диаметр 0,2 мкм, длина 0,3 — 0,5 мкм), представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью триплетами микротрубочек, состоящих из молекул белка тубулина.

В животных клетках две центриоли образуют клеточный центр.Эти структуры, расположенные под прямым углом друг к другу, обычно находятся вблизи ядра. В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя веретено деления. После деления каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, которая удваивается к следующему делению. Удвоение центриолей происходит не делением, а путем синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей.

В клетках растений центриолей нет, и митотическое веретено образуется там при их отсутствии.

Органоиды движения — реснички и жгутики. Это выросты мембраны диаметром около 0,25 мкм, содержащие внутри микротрубочки. Такие органоиды имеются у многих клеток: у простейших, одноклеточных водорослей, зооспор, сперматозоидов, в клетках тканей многоклеточных животных.

Реснички — многочисленные цитоплазмические выросты на поверхности мембраны. Жгутики — единичные цитоплазматические выросты на поверхности клетки.

Одним из самых важных открытий, сделанных с помощью электронного микроскопа, было обнаружение сложной системы мембран, пронизывающей цитоплазму всех эукариотических клеток (эндоплазматическая сеть ЭПС). ЭПС представляет систему трубочек и полостей, пронизывающей цитоплазму клетки.

Мембраны ЭПС имеют такое же строение, как и клеточная или плазматическая мембрана (плазмалемма). ЭПС занимает до 50% объема клетки. Она нигде не обрывается и не открывается в цитоплазму.

Различают гладкую ЭПС и шероховатую, или гранулярную ЭПС. На внутренних мембранах шероховатой ЭПС располагаются рибосомы – здесь идет синтез белков.

Гладкая ЭПС не содержит рибосом и отвечает за синтез углеводов и липидов.

В гладкой ЭПС накапливаются ионы кальция (важные для регуляции всей функций клеток и целого организма).

Структуру, известную сегодня как комплекс или аппарат Гольджи впервые обнаружил в 1898 году итальянский ученый Камилло Гольджи.

Структура содержится практически во всех эукариотических клетках, и представляет собой стопку уплощенных мембранных мешочков, т. н. цистерн, и связанную с ними систему пузырьков, называемых пузырьками Гольджи.

Во внутриклеточных цистернах накапливаются вещества, синтезированные клеткой, т. е. белки, углеводы, липиды.

В этих же цистернах вещества, поступившие из ЭПС, претерпевают дальнейшие биохимические превращения, упаковываются в мембранные пузырьки и доставляются к тем местам клетки, где они необходимы. Они участвуют в достройке клеточной мембраны или выделяются наружу (секретируются) из клетки.

Комплекс Гольджи построен из мембран и расположен рядом с ЭПС, но не сообщается с её каналами.

Одна из функций комплекса Гольджи – сборка мембран. Вещества, из которых состоят мембраны – белки и липиды – поступают в комплекс Гольджи из ЭПС.

В полостях комплекса собираются участки мембран, из которых образуются особые мембранные пузырьки, они передвигаются по цитоплазме в те места, где необходима достройка мембраны.

основные функция комплекса (аппарата) Гольджи – химическое превращение синтезированных в ЭПС веществ, синтез полисахаридов, упаковка и транспорт органических веществ в клетке, формирование лизосомы.

Лизосомы обнаружены у большинства эукариотических организмов, но особенно много их в клетках, которые способны к фагоцитозу. Они представляют собой одномембранные мешочки, наполненные гидролитическими или пищеварительными ферментами, такими как липазы, протеазы и нуклеазы, т. е. ферменты, которые расщепляют жиры, белки и нуклеиновые кислоты.

Содержимое лизосом имеет кислую реакцию – для их ферментов характерен низкий оптимум pH. Мембраны лизосомы изолируют гидролитические ферменты, не давая им разрушать другие компоненты клетки. В клетках животных лизосомы имеют округлую форму, их диаметр – от 0,2 до 0,4 микрон.

В растительных клетках функцию лизосом выполняют крупные вакуоли. В некоторых растительных клетках, особенно погибающих, можно заметить небольшие тельца, напоминающие лизосомы.

Скопление веществ, которые клетка депонирует, использует для своих нужд, или хранит для выделения вовне, называют клеточными включениями.

Среди них зерна крахмала (запасной углевод растительного происхождения) или гликогена (запасной углевод животного происхождения), капли жира, а также гранулы белков.

Эти запасные питательные вещества располагаются в цитоплазме свободно и не отделены от неё мембраной.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх