Koje organele nisu prisutne u biljnoj ćeliji. Ćelijske organele (organele)

Organela je sićušna ćelijska struktura koja unutar sebe obavlja specifične funkcije. Organele su ugrađene u citoplazmu. U složenijim eukariotskim stanicama, organele su često okružene vlastitom membranom. Sviđa mi se unutrašnje organe tijela, organele su specijalizirane i obavljaju specifične funkcije neophodne za normalno funkcioniranje stanica. Imaju širok spektar odgovornosti, od stvaranja energije do kontrole rasta i reprodukcije ćelija.

eukariotske organele

Eukariotske ćelije su ćelije sa jezgrom. Jezgra je važna organela okružena dvostrukom membranom koja se zove nuklearna ovojnica koja odvaja sadržaj jezgre od ostatka ćelije. Eukariotske ćelije također sadrže različite ćelijske organele. Primjeri eukariotskih organizama su životinje, biljke i. i sadrže mnogo istih ili različitih organela. Postoje i neke organele koje se nalaze u biljnim ćelijama koje se ne nalaze u životinjskim ćelijama i obrnuto. Primjeri glavnih organela pronađenih u biljnim i životinjskim stanicama uključuju:

• - struktura povezana s membranom, koja sadrži nasljedne (DNK) informacije, a također kontrolira rast i reprodukciju ćelije. Obično je najvažnija organela u ćeliji.
• , kao proizvođači energije, pretvaraju energiju u oblike koje ćelija može koristiti. Oni su također uključeni u druge procese kao što su podjela, rast i.
• - široka mreža tubula i džepova koja sintetizira membrane, sekretorne proteine, ugljikohidrate, lipide i hormone.
• - struktura koja je odgovorna za proizvodnju, skladištenje i isporuku određenih ćelijskih supstanci, posebno iz endoplazmatskog retikuluma.
• - organele koje se sastoje od RNK i proteina i odgovorne su za sintezu proteina. Ribosomi se nalaze u citosolu ili su povezani sa endoplazmatskim retikulumom.
• - ove membranske vrećice enzima prerađuju organski materijal ćelije probavljajući ćelijske makromolekule kao npr. nukleinske kiseline, polisaharidi, masti i proteini.
• , kao i lizozomi povezani su membranom i sadrže enzime. Pomažu u detoksikaciji alkohola, stvaranju žučnih kiselina i razgradnji masti.
• su zatvorene strukture ispunjene tekućinom koje se najčešće nalaze u biljnim stanicama i gljivama. Oni su odgovorni za širok spektar važne funkcije uključujući skladištenje nutrijenata, detoksikaciju i eliminaciju otpada.
• - plastidi sadržani u biljnim stanicama, ali ih nema u životinjskim stanicama. Hloroplasti apsorbuju energiju sunčeva svetlost Za .
• - kruti vanjski zid koji se nalazi u blizini plazma membrane u većini biljnih stanica, pružajući podršku i zaštitu ćeliji.
• - cilindrične strukture nalaze se u životinjskim ćelijama i pomažu u organizaciji sklapanja mikrotubula tokom

Dodajte svoju cijenu u bazu podataka

Komentar

Životinjske i biljne ćelije, i višećelijske i jednoćelijske, u principu su slične strukture. Razlike u detaljima strukture ćelija povezane su sa njihovom funkcionalnom specijalizacijom.

Glavni elementi svih ćelija su jezgro i citoplazma. Jezgro ima složena struktura, mijenjajući u različite fazećelijska dioba ili ciklus. Jezgro ćelije koja se ne dijeli zauzima otprilike 10-20% njenog ukupnog volumena. Sastoji se od karioplazme (nukleoplazme), jedne ili više jezgara (nukleola) i nuklearnog omotača. Karioplazma je nuklearni sok, ili kariolimfa, u kojoj se nalaze kromatinske niti koje formiraju hromozome.

Glavna svojstva ćelije:

• metabolizam
• osjetljivost
• sposobnost reprodukcije

Ćelija živi u njoj unutrašnje okruženje tijelo - krv, limfa i tkivna tečnost. Glavni procesi u ćeliji su oksidacija, glikoliza - razgradnja ugljikohidrata bez kisika. Ćelijska permeabilnost je selektivna. Određuje se reakcijom na visoku ili nisku koncentraciju soli, fago- i pinocitozom. Sekrecija - stvaranje i lučenje stanicama sluzi sličnih supstanci (mucina i mukoida), koje štite od oštećenja i učestvuju u stvaranju međustanične tvari.

Vrste pokreta ćelija:

1. ameboid (lažne noge) - leukociti i makrofagi.
2. klizni - fibroblasti
3. tip flagelata - spermatozoida (cilije i flagele)

ćelijska podjela:

1. indirektni (mitoza, kariokineza, mejoza)
2. direktno (amitoza)

Tokom mitoze, nuklearna supstanca se ravnomerno raspoređuje između ćelija kćeri, jer Kromatin jezgra koncentrisan je u hromozomima, koji se dijele na dvije hromatide, divergirajući u ćelije kćeri.

Strukture žive ćelije

hromozomi

Obavezni elementi jezgra su hromozomi koji imaju specifičnu hemijsku i morfološku strukturu. Oni prihvataju Aktivno učešće u metabolizmu u ćeliji i direktno su povezani sa nasljednim prijenosom svojstava s jedne generacije na drugu. Međutim, treba imati na umu da, iako nasljeđe osigurava cijela ćelija kao unificirani sistem, nuklearne strukture, odnosno hromozomi, zauzimaju posebno mjesto. Kromosomi su, za razliku od ćelijskih organela, jedinstvene strukture koje karakterizira konstantan kvalitativni i kvantitativni sastav. Ne mogu se međusobno mijenjati. Neravnoteža u hromozomskom setu ćelije na kraju dovodi do njene smrti.

Citoplazma

Citoplazma ćelije ima veoma složenu strukturu. Uvođenje tehnike tankog reza i elektronska mikroskopija omogućio da se vidi fine strukture osnovna citoplazma. Utvrđeno je da se potonji sastoji od paralela složene strukture, koji ima oblik ploča i tubula, na čijoj se površini nalaze najmanje granule promjera 100-120 Å. Ove formacije se nazivaju endoplazmatski kompleks. Ovaj kompleks uključuje različite diferencirane organele: mitohondrije, ribosome, Golgijev aparat, u stanicama nižih životinja i biljaka - centrosom, kod životinja - lizozome, u biljkama - plastide. Osim toga, pronađena je i citoplazma cela linija inkluzije uključene u ćelijski metabolizam: škrob, kapljice masti, kristali uree itd.

Membrane

Ćelija je okružena plazma membranom (od latinskog "membrana" - koža, film). Njegove funkcije su vrlo raznolike, ali glavna je zaštitna: štiti unutrašnji sadržaj ćelije od utjecaja spoljašnje okruženje. Zbog raznih izraslina, nabora na površini membrane, stanice su međusobno čvrsto povezane. Membrana je prožeta posebnim proteinima kroz koje se mogu kretati određene supstance zahtijeva ćelija ili da bude uklonjen iz nje. Dakle, razmjena tvari se vrši kroz membranu. Štaviše, što je vrlo važno, supstance se kroz membranu prolaze selektivno, zbog čega se u ćeliji održava potreban skup supstanci.

U biljkama plazma membrana spolja prekriven gustom ljuskom koja se sastoji od celuloze (vlakna). Školjka obavlja zaštitne i potporne funkcije. Služi kao vanjski okvir ćelije, dajući joj određeni oblik i dimenzijama, sprečavajući prekomerno oticanje.

Core

Nalazi se u centru ćelije i odvojen je dvoslojnom membranom. Ima sferni ili izduženi oblik. Ljuska - kariolema - ima pore neophodne za razmjenu tvari između jezgre i citoplazme. Sadržaj jezgra je tečan - karioplazma, koja sadrži gusta tijela - nukleole. Oni su granularni - ribozomi. Najveći dio jezgre - nuklearni proteini - nukleoproteini, u nukleolima - ribonukleoproteini, au karioplazmi - deoksiribonukleoproteini. Ćelija je prekrivena ćelijskom membranom koja se sastoji od molekula proteina i lipida koji imaju mozaičnu strukturu. Membrana osigurava razmjenu tvari između ćelije i međustanične tekućine.

EPS

Ovo je sistem tubula i šupljina, na čijim se zidovima nalaze ribozomi koji obezbeđuju sintezu proteina. Ribosomi se takođe mogu slobodno locirati u citoplazmi. Postoje dvije vrste ER - gruba i glatka: na grubom ER (ili granularnom) postoji mnogo ribozoma koji provode sintezu proteina. Ribosomi daju membranama grub izgled. Glatke ER membrane ne nose ribozome na svojoj površini, one sadrže enzime za sintezu i razgradnju ugljikohidrata i lipida. Glatki EPS izgleda kao sistem tankih cijevi i rezervoara.

Ribosomi

Mala tijela prečnika 15-20 mm. Provodi sintezu proteinskih molekula, njihovo sastavljanje od aminokiselina.

Mitohondrije

To su dvomembranske organele, čija unutrašnja membrana ima izrasline - kriste. Sadržaj šupljina je matriks. Mitohondrije sadrže veliki broj lipoproteina i enzima. To su energetske stanice ćelije.

Plastidi (svojstveni samo biljnim ćelijama!)

Njihov sadržaj u ćeliji glavna karakteristika biljni organizam. Postoje tri glavne vrste plastida: leukoplasti, hromoplasti i hloroplasti. Oni imaju različite boje. Bezbojni leukoplasti nalaze se u citoplazmi ćelija neobojenih dijelova biljaka: stabljike, korijena, gomolja. Na primjer, ima ih mnogo u gomoljima krumpira, u kojima se nakuplja škrobna zrna. Kromoplasti se nalaze u citoplazmi cvijeća, plodova, stabljike i listova. Hromoplasti daju žutu, crvenu, narandžastu boju biljaka. Zeleni hloroplasti se nalaze u ćelijama lišća, stabljike i drugih delova biljaka, kao iu raznim algama. Kloroplasti su veličine 4-6 µm i često imaju ovalni oblik. Kod viših biljaka jedna ćelija sadrži nekoliko desetina hloroplasta.

Zeleni hloroplasti su u stanju da se transformišu u hromoplaste, zbog čega listovi u jesen požute, a zeleni paradajz crveni kada sazre. Leukoplasti se mogu pretvoriti u hloroplaste (pozelenjavanje gomolja krompira na svetlosti). Dakle, hloroplasti, hromoplasti i leukoplasti su sposobni za međusobnu tranziciju.

Glavna funkcija hloroplasta je fotosinteza, tj. sinteza se odvija u hloroplastima na svjetlu organska materija od neorganskog preko konverzije solarna energija u energiju ATP molekuli. Kloroplasti viših biljaka su veličine 5-10 mikrona i po obliku podsjećaju na bikonveksno sočivo. Svaki hloroplast je okružen dvostrukom membranom sa selektivnom propusnošću. Spolja je glatka membrana, a iznutra je savijena struktura. Glavna strukturna jedinica hloroplasta je tilakoid, ravna dvomembranska vreća koja igra vodeću ulogu u procesu fotosinteze. Tilakoidna membrana sadrži proteine ​​slične mitohondrijalnim proteinima koji su uključeni u lanac prijenosa elektrona. Tilakoidi su raspoređeni u hrpe nalik na hrpe novčića (od 10 do 150) i nazivaju se grana. Grana ima složenu strukturu: u centru je hlorofil, okružen slojem proteina; zatim postoji sloj lipoida, opet protein i hlorofil.

Golgijev kompleks

Ovo je sistem šupljina odvojenih od citoplazme membranom, koja može imati različit oblik. Akumulacija proteina, masti i ugljikohidrata u njima. Implementacija sinteze masti i ugljikohidrata na membranama. Formira lizozome.

Basic strukturni element Golgijev aparat - membrana koja formira pakete spljoštenih rezervoara, velikih i malih vezikula. Cisterne Golgijevog aparata su povezane sa kanalima endoplazmatskog retikuluma. Proteini, polisaharidi, masti proizvedeni na membranama endoplazmatskog retikuluma prenose se u Golgijev aparat, akumuliraju se unutar njegovih struktura i “pakuju” u obliku supstance spremne za oslobađanje ili za upotrebu u samoj ćeliji tokom njenog života. Lizozomi se formiraju u Golgijevom aparatu. Osim toga, on je uključen u rast citoplazmatske membrane, na primjer, tokom diobe stanica.

Lizozomi

Tijela odvojena od citoplazme jednom membranom. Enzimi sadržani u njima ubrzavaju reakciju cijepanja složenih molekula na jednostavne: proteina do aminokiselina, složenih ugljikohidrata do jednostavnih, lipida do glicerola i masnih kiselina, a također uništavaju mrtve dijelove stanice, cijele stanice. Lizozomi sadrže više od 30 vrsta enzima (supstanci proteinske prirode koje povećavaju brzinu hemijska reakcija desetine i stotine hiljada puta), sposoban za razgradnju proteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, masti i drugih tvari. Razgradnja tvari uz pomoć enzima naziva se liza, pa otuda i naziv organoida. Lizozomi se formiraju ili iz struktura Golgijevog kompleksa, ili iz endoplazmatskog retikuluma. Jedna od glavnih funkcija lizosoma je učešće u unutarćelijskoj probavi nutrijenata. Osim toga, lizozomi mogu uništiti strukture same ćelije kada ona umre, tokom embrionalnog razvoja i u nizu drugih slučajeva.

Vakuole

To su šupljine u citoplazmi ispunjene ćelijskim sokom, mjesto akumulacije rezervnih hranjivih tvari, štetne materije; regulišu sadržaj vode u ćeliji.

Cell Center

Sastoji se od dva mala tijela - centriola i centrosfere - zbijenog područja ​​citoplazme. Igra važnu ulogu u diobi stanica

Organele kretanja ćelija

1. Flagele i cilije, koji su izrasline ćelije i imaju istu strukturu kod životinja i biljaka
2. Miofibrili - tanke niti dužine više od 1 cm sa prečnikom od 1 mikrona, raspoređene u snopovima duž mišićnog vlakna
3. Pseudopodije (obavljaju funkciju pokreta; zbog njih dolazi do kontrakcije mišića)

Sličnosti između biljnih i životinjskih ćelija

Karakteristike kojima su biljne i životinjske ćelije slične uključuju sljedeće:

1. Slična struktura strukturnog sistema, tj. prisustvo jezgra i citoplazme.
2. Proces razmjene supstanci i energije je sličan u principu implementacije.
3. I u životinji i u biljna ćelija ima membransku strukturu.
4. Hemijski sastavćelije su veoma slične.
5. U biljnim i životinjskim stanicama postoji sličan proces diobe stanica.
6. Biljna ćelija i životinja imaju isti princip prenošenja koda naslijeđa.

Značajne razlike između biljnih i životinjskih ćelija

Osim zajedničke karakteristike građu i život biljke i životinjska ćelija, postoje posebne karakteristične karakteristike svaki od njih.

Dakle, možemo reći da su biljne i životinjske ćelije slične jedna drugoj u sadržaju nekih važnih elemenata i nekih životnih procesa, a imaju i značajne razlike u strukturi i metaboličkim procesima.

Ćelijske organele (organele) su stalni dijelovi ćelije koji imaju specifičnu strukturu i obavljaju određene funkcije. Razlikovati membranske i nemembranske organele. TO membranske organele uključuju citoplazmatski retikulum (endoplazmatski retikulum), lamelarni kompleks (Golgijev aparat), mitohondrije, lizozome, peroksizome. Nemembranske organele predstavljaju ribozomi (poliribozomi), ćelijski centar i elementi citoskeleta: mikrotubule i fibrilarne strukture.

Rice. 8.Šema ultramikroskopske strukture ćelije:

1 - granularni endoplazmatski retikulum, na čijim se membranama nalaze pričvršćeni ribozomi; 2 - agranularni endoplazmatski retikulum; 3 - Golgijev kompleks; 4 - mitohondrije; 5 – razvojni fagozom; 6 - primarni lizozom (akumulacijske granule); 7 - fagolizozom; 8 - endocitne vezikule; 9 - sekundarni lizozom; 10 - zaostalo tijelo; 11 - peroksizom; 12 - mikrotubule; 13 - mikrofilamenti; 14 - centrioli; 15 - slobodni ribozomi; 16 - transportni mehurići; 17 - egzocitozni vezikula; 18 - masne inkluzije (lipidne kapi); 19 - inkluzije glikogena; 20 - kariolema (nuklearna membrana); 21- nuklearne pore; 22 - nukleolus; 23 - heterohromatin; 24 - euhromatin; 25 - bazalno tijelo cilije; 26 - trepavica; 27 - poseban međućelijski kontakt (desmozom); 28 - jaz međućelijski kontakt

2.5.2.1. Membranske organele (organele)

Endoplazmatski retikulum (endoplazmatski retikulum, citoplazmatski retikulum) - skup tubula, vakuola i "cisterni" koji međusobno komuniciraju, čiji zid čine elementarne biološke membrane. Otkrio K.R. Porter 1945. Otkriće i opis endoplazmatskog retikuluma (ER) je rezultat uvođenja u praksu citoloških studija elektronskim mikroskopom. Membrane koje formiraju EPS razlikuju se od ćelijske plazmaleme manjom debljinom (5-7 nm) i većom koncentracijom proteina, prvenstveno enzimskom aktivnošću. . Postoje dvije vrste EPS-a(slika 8): grubo (granularno) i glatko (agranularno). Rough XPS Predstavljen je spljoštenim rezervoarima, na čijoj se površini nalaze ribosomi i polizomi. Membrane granularnog ER sadrže proteine ​​koji potiču vezivanje ribosoma i spljoštavanje cisterne. Grubi ER je posebno dobro razvijen u ćelijama specijalizovanim za sintezu proteina. Glatki ER nastaje preplitanjem tubula, tubula i malih vezikula. EPS kanali i rezervoari ove dvije varijante se ne razlikuju: membrane jednog tipa prelaze u membrane drugog tipa, formirajući u prijelaznom području tzvprelazni (prolazni) EPS.

Mainfunkcije granularnog ER su:

1) sinteza proteina na vezanim ribosomima(lučeni proteini, proteini ćelijske membrane i specifični proteini sadržaja membranskih organela); 2) hidroksilacija, sulfacija, fosforilacija i glikozilacija proteina; 3) transport materija unutar citoplazme; 4) akumulacija sintetizovanih i transportovanih supstanci; 5) regulisanje biohemijskih reakcija, povezana sa urednošću lokalizacije u EPS strukturama supstanci koje ulaze u reakcije, kao i njihovih katalizatora - enzima.

Smooth EPS karakterizira odsustvo na membranama proteina (riboforina) koji vezuju podjedinice ribozoma. Pretpostavlja se da glatki ER nastaje kao rezultat formiranja izraslina grubog ER, čija membrana gubi ribozome.

Funkcije glatkog EPS-a su: 1) sinteza lipida, uključujući membranske lipide; 2) sinteza ugljenih hidrata(glikogen, itd.); 3) sinteza holesterola; 4) neutralizacija toksičnih materija endogeno i egzogeno porijeklo; 5) akumulacija Ca jona 2+ ; 6) restauracija karioleme u telofazi mitoze; 7) transport materija; 8) akumulacija supstanci.

Po pravilu, glatki ER je manje razvijen u ćelijama od grubog ER, međutim, mnogo je bolje razvijen u ćelijama koje proizvode steroide, trigliceride i holesterol, kao i u ćelijama jetre koje detoksikuju različite supstance.

Rice. 9. Golgijev kompleks:

1 - hrpa spljoštenih rezervoara; 2 - mehurići; 3 - sekretorne vezikule (vakuole)

Prelazni (prolazni) EPS - ovo je mjesto prijelaza granularnog ER u agranularni ER, koje se nalazi na površini Golgijevog kompleksa u nastajanju. Tubuli i tubuli prijelaznog ER se raspadaju u fragmente, od kojih se formiraju vezikule, prenoseći materijal od ER do Golgijevog kompleksa.

Lamelarni kompleks (Golgijev kompleks, Golgijev aparat) - organela ćelije koja je uključena u konačno formiranje njenih metaboličkih proizvoda(tajne, kolagen, glikogen, lipidi i drugi proizvodi),kao i u sintezi glikoproteina. Organoid je dobio ime po italijanskom histologu C. Golgiju koji ga je opisao 1898. godine. Formiran od tri komponente(slika 9): 1) gomila spljoštenih rezervoara (vreća); 2) mehurići; 3) sekretorne vezikule (vakuole). Zona akumulacije ovih elemenata naziva se diktiosomi. U ćeliji može biti nekoliko takvih zona (ponekad nekoliko desetina ili čak stotina). Golgijev kompleks se nalazi u blizini ćelijskog jezgra, često u blizini centriola, rijetko rasuti po citoplazmi. U sekretornim ćelijama nalazi se u apikalnom dijelu ćelije, kroz koji se sekret izlučuje egzocitozom. Od 3 do 30 rezervoara u obliku zakrivljenih diskova prečnika 0,5-5 mikrona formiraju snop. Susedni rezervoari su razdvojeni razmacima od 15-30 nm. Odvojene grupe cisterne unutar diktiosoma odlikuju se posebnim sastavom enzima koji određuju prirodu biokemijskih reakcija, posebno obrade proteina itd.

Drugi sastavni element diktiosoma su vezikule su sferne formacije promjera 40-80 nm, čiji je umjereno gust sadržaj okružen membranom. Mjehurići nastaju cijepanjem iz cisterni.

Treći element diktiosoma su sekretorne vezikule (vakuole) su relativno velike (0,1-1,0 mikrona) sferne membranske formacije koje sadrže tajnu umjerene gustine, podvrgnute kondenzaciji i zbijanju (kondenzacijske vakuole).

Golgijev kompleks je jasno polariziran duž vertikale. To razlikuje dvije površine (dva pola):

1) cis-površina, ili nezrela površina, koja ima konveksan oblik, okrenuta je prema endoplazmatskom retikulumu (nukleusu) i povezana je s malim transportnim vezikulama koje se odvajaju od njega;

2) trans površina, ili površina okrenuta ka konkavnoj plazmolemi (slika 8), sa čije strane su vakuole (sekretorne granule) odvojene od rezervoara Golgijevog kompleksa.

Mainfunkcije Golgijevog kompleksa su: 1) sinteza glikoproteina i polisaharida; 2) modifikacija primarne tajne, njeno zgušnjavanje i pakovanje u membranske vezikule (formiranje sekretornih granula); 3) obrada molekula(fosforilacija, sulfacija, acilacija, itd.); 4) nakupljanje supstanci koje luči ćelija; 5) formiranje lizosoma; 6) sortiranje proteina koje sintetiše ćelija na trans-površini prije njihovog konačnog transporta (proizveden od receptorskih proteina koji prepoznaju signalne regije makromolekula i usmjeravaju ih na različite vezikule); 7) transport materija: iz transportnih vezikula, supstance prodiru u snop cisterni Golgijevog kompleksa sa cis-površine, i napuštaju ga u obliku vakuola sa trans-površine. Mehanizam transporta je objašnjen sa dva modela: a) model kretanja mehurića koji pupaju iz prethodne cisterne i stapaju se sa sledećom cisternom uzastopno u pravcu od cis-površine ka trans-površini; b) model kretanja cisterni baziran na konceptu kontinuiranog neoformiranja vodokotlića uslijed fuzije mjehurića na cis-površini i naknadnog raspadanja u vakuole cisterni koje se kreću prema trans-površini.

Navedene glavne funkcije nam omogućavaju da konstatujemo da je lamelarni kompleks najvažnija organela eukariotske ćelije, koja osigurava organizaciju i integraciju unutarćelijskog metabolizma. U ovom organoidu odvijaju se završne faze formiranja, sazrevanja, sortiranja i pakovanja svih produkata koje luče ćelija, enzimi lizosoma, kao i proteini i glikoproteini površinskog aparata ćelije i druge supstance.

Organele intracelularne probave. Lizozomi su male vezikule ograničene elementarnom membranom koje sadrže hidrolitičke enzime. Membrana lizosoma, debljine oko 6 nm, vrši pasivnu kompartmentalizaciju, privremeno odvajanje hidrolitičkih enzima (više od 30 varijanti) iz hijaloplazme. U netaknutom stanju, membrana je otporna na djelovanje hidrolitičkih enzima i sprječava njihovo curenje u hijaloplazmu. U stabilizaciji membrane važnu ulogu pripada kortikosteroidnim hormonima. Oštećenje membrana lizosoma dovodi do samoprobavljanja ćelije hidrolitičkim enzimima.

Membrana lizosoma sadrži ATP zavisnu protonsku pumpu, osigurava zakiseljavanje okoline unutar lizozoma. Potonji doprinosi aktivaciji enzima lizosoma - kiselih hidrolaze. Zajedno sa membrana lizosoma sadrži receptore koji uzrokuju vezivanje lizosoma za transport vezikula i fagozoma. Membrana također osigurava difuziju tvari iz lizosoma u hijaloplazmu. Vezivanje nekih molekula hidrolaze za membranu lizosoma dovodi do njihove inaktivacije.

Postoji nekoliko vrsta lizosoma:primarni lizozomi (hidrolazne vezikule), sekundarni lizozomi (fagolizozomi ili probavne vakuole), endosomi, fagozomi, autofagolizozomi, zaostala tijela(Sl. 8).

Endosomi su membranske vezikule koje endocitozom prenose makromolekule sa površine ćelije do lizozoma. U procesu prijenosa, sadržaj endosoma se možda neće promijeniti ili podvrgnuti djelomičnom cijepanju. U potonjem slučaju, hidrolaze prodiru u endosome ili se endosomi direktno spajaju s hidrolaznim vezikulama, zbog čega se medij postupno zakiseljuje. Endosomi se dijele u dvije grupe: rano (periferno) I kasni (perinuklearni) endosomi.

Rani (periferni) endosomi nastaju u ranim fazama endocitoze nakon odvajanja vezikula sa zarobljenim sadržajem iz plazmaleme. Nalaze se u perifernim slojevima citoplazme i karakterizira neutralna ili blago alkalna sredina. Kod njih dolazi do cijepanja liganada od receptora, sortiranja liganada i, eventualno, povratka receptora u posebnim vezikulama na plazma membranu. Zajedno sa u ranim endosomima, kom-

Rice. 10(A). Shema formiranja lizosoma i njihovo učešće u unutarćelijskoj probavi.(B)Elektronski mikrofotografija dijela sekundarnih lizosoma (označeno strelicama):

1 - formiranje malih vezikula sa enzimima iz granularnog endoplazmatskog retikuluma; 2 - prijenos enzima u Golgijev aparat; 3 - formiranje primarnih lizosoma; 4 - izolacija i upotreba (5) hidrolaza tokom ekstracelularnog cijepanja; 6 - fagozomi; 7 - fuzija primarnih lizosoma sa fagosomima; 8, 9 - formiranje sekundarnih lizosoma (fagolizosoma); 10 - izlučivanje rezidualnih tijela; 11 - fuzija primarnih lizosoma sa kolabirajućim ćelijskim strukturama; 12 - autofagolizozom

kompleksi "receptor-hormon", "antigen-antitijelo", ograničeno cijepanje antigena, inaktivacija pojedinačnih molekula. U uslovima zakiseljavanja (rN=6,0) medijuma u ranim endosomima može doći do djelomičnog cijepanja makromolekula. Postupno, krećući se duboko u citoplazmu, rani endosomi se pretvaraju u kasne (perinuklearne) endosome, smještene u dubokim slojevima citoplazme, okružuju jezgro. Dostižu 0,6-0,8 mikrona u prečniku i razlikuju se od ranih endosoma po kiselijem (pH=5,5) sadržaju i većem nivou enzimske probave sadržaja.

Fagosomi (heterofagosomi) - membranske vezikule koje sadrže materijal koji je ćelija uhvatila izvana, podložan unutarćelijskoj probavi.

Primarni lizozomi (hidrolazne vezikule) - vezikule prečnika 0,2-0,5 mikrona koje sadrže neaktivne enzime (Sl. 10). Njihovo kretanje u citoplazmi kontroliraju mikrotubule. Hidrolazne vezikule vrše transport hidrolitičkih enzima od lamelarnog kompleksa do organela endocitnog puta (fagozoma, endosoma, itd.).

Sekundarni lizozomi (fagolizozomi, digestivne vakuole) - vezikule u kojima se aktivno provodi unutarćelijska probava hidrolazama pri pH≤5. Njihov promjer doseže 0,5-2 mikrona. Sekundarni lizosomi (fagolizosomi i autofagolizosomi) nastaje fuzijom fagosoma s endosomom ili primarnim lizozomom (fagolizosom) ili fuzijom autofagosoma(membranska vezikula koja sadrži komponente ćelije) sa primarnim lizozomom(Sl. 10) ili kasni endosom (autofagolizozom). Autofagija obezbeđuje varenje citoplazmatskih regiona, mitohondrija, ribozoma, fragmenata membrane itd. Gubitak ovih potonjih u ćeliji nadoknađuje se njihovom neoplazmom, što dovodi do obnavljanja („podmlađivanja“) ćelijskih struktura. Dakle, u ljudskim nervnim ćelijama koje funkcionišu već decenijama, većina organela se ažurira u roku od 1 meseca.

Različiti lizozomi koji sadrže nesvarene supstance (strukture) nazivaju se rezidualna tijela. Potonji mogu dugo ostati u citoplazmi ili osloboditi svoj sadržaj egzocitozom izvan ćelije.(Sl. 10). Najčešći tip rezidualnih tijela kod životinja su granule lipofuscina, koje su membranske vezikule (0,3-3 μm) koje sadrže teško rastvorljivi smeđi pigment lipofuscin.

Peroksizomi su membranske vezikule prečnika do 1,5 µm, čiji matriks sadrži oko 15 enzima(Sl. 8). Među ovim poslednjima, najvažniji katalaza, koji čini do 40% ukupnog organoidnog proteina, kao i peroksidaza, aminokiselina oksidaza itd. Peroksizomi se formiraju u endoplazmatskom retikulumu i obnavljaju se svakih 5-6 dana. Zajedno sa mitohondrijama, Peroksizomi su važan centar za iskorištavanje kiseonika u ćeliji. Konkretno, pod utjecajem katalaze se razgrađuje vodikov peroksid (H 2 O 2), koji nastaje prilikom oksidacije aminokiselina, ugljikohidrata i drugih ćelijskih supstanci. Dakle, peroksizomi štite ćeliju od štetnog djelovanja vodikovog peroksida.

Organele energetskog metabolizma. Mitohondrije prvi put opisao R. Kelliker 1850. godine u mišićima insekata zvanim sarkosi. Kasnije ih je proučavao i opisao R. Altman 1894. kao "bioplaste", a 1897. K. Benda ih je nazvao mitohondrijima. Mitohondrije su membranske organele koje opskrbljuju ćeliju (organizam) energijom. Izvor energije pohranjene u obliku ATP fosfatnih veza su oksidacijski procesi. Zajedno sa mitohondrije su uključene u biosintezu steroida i nukleinskih kiselina, kao iu oksidaciju masnih kiselina.

M

Rice. jedanaest. Šema strukture mitohondrija:

1 - vanjska membrana; 2 - unutrašnja membrana; 3 - kriste; 4 - matrica

itohondrije imaju eliptični, sferni, štapićasti, filamentozni i druge oblike koji se mogu mijenjati tokom vremena. Njihove dimenzije su 0,2-2 mikrona u širinu i 2-10 mikrona u dužinu. Broj mitohondrija u različitim stanicama uvelike varira, dostižući 500-1000 u najaktivnijim. U ćelijama jetre (hepatocitima) njihov broj je oko 800, a njihov volumen je približno 20% zapremine citoplazme. U citoplazmi mitohondrije mogu biti locirane difuzno, ali su obično koncentrisane u područjima maksimalne potrošnje energije, na primjer, u blizini ionskih pumpi, kontraktilnih elemenata (miofibrila), organela kretanja (aksonema sperme). Mitohondrije se sastoje od spoljašnje i unutrašnje membrane odvojene intermembranskim prostoromi sadrže mitohondrijski matriks, koji je okrenut prema naborima unutrašnje membrane - kristama (sl. 11, 12).

H

Rice. 12. Elektronska fotografija mitohondrija (presjek)

vanjska membrana mitohondrija je slična plazmalemi. Ona ima visoku propusnost osiguravajući prodor molekula mase manje od 10 kilodaltona iz citosola u intermembranski prostor mitohondrija. Vanjska membrana sadrži porin i druge transportne proteine, kao i receptore koji prepoznaju transportirane proteine ​​u adhezionim zonama vanjske i unutrašnje membrane.

Intermembranski prostor mitohondrija, širok 10-20 nm, sadrži malu količinu enzima. Iznutra je ograničen unutrašnjom membranom mitohondrija, koja sadrži transportne proteine, enzime respiratornog lanca i sukcinat dehidrogenazu, kao i kompleks ATP sintetaze. Unutrašnju membranu karakteriše niska propusnost za male jone. Formira nabore debljine 20 nm, koji su najčešće okomiti na uzdužnu os mitohondrija, au nekim slučajevima (mišićne i druge ćelije) - uzdužno. S povećanjem aktivnosti mitohondrija povećava se broj nabora (njihova ukupna površina). Na kristama suoksizomi - formacije u obliku gljive, koje se sastoje od zaobljene glave prečnika 9 nm i nogu debljine 3 nm. Sinteza ATP-a se dešava u predelu glave. Procesi oksidacije i sinteze ATP-a u mitohondrijima su razdvojeni, zbog čega se sva energija ne akumulira u ATP-u, dijelom se raspršujući u obliku topline. Ova disocijacija je najizraženija, na primjer, kod smeđeg masnog tkiva koje se koristi za proljetno “zagrijavanje” životinja koje su bile u stanju “zimske hibernacije”.

Unutrašnja komora mitohondrija (područje između unutrašnje membrane i krista) je punamatrica (sl. 11, 12), koji sadrži enzime Krebsovog ciklusa, enzime za sintezu proteina, enzime oksidacije masnih kiselina, mitohondrijsku DNK, ribozome i mitohondrijalne granule.

Mitohondrijska DNK je genetski sastav mitohondrija. Ima izgled kružne dvolančane molekule, koja sadrži oko 37 gena. Mitohondrijska DNK se razlikuje od nuklearne DNK po niskom sadržaju nekodirajućih sekvenci i odsustvu histonskih veza. Mitohondrijska DNK kodira mRNA, tRNA i rRNA, međutim, ona osigurava sintezu samo 5-6% mitohondrijalnih proteina.(enzimi jonskog transportnog sistema i neki enzimi sinteze ATP-a). Sintezu svih ostalih proteina, kao i umnožavanje mitohondrija, kontrolira nuklearna DNK. Većina mitohondrijalnih ribosomskih proteina sintetizira se u citoplazmi, a zatim se transportuje u mitohondrije. Nasljeđivanje mitohondrijalne DNK kod mnogih eukariotskih vrsta, uključujući ljude, događa se samo po majčinoj liniji: očinska mitohondrijska DNK nestaje tokom gametogeneze i oplodnje.

Mitohondrije imaju relativno kratak životni ciklus (oko 10 dana). Njihovo uništavanje nastaje autofagijom, a neoplazma - fisijom (ligacijom) prethodne mitohondrije. Potonjem prethodi replikacija mitohondrijalne DNK, koja se događa neovisno o replikaciji nuklearne DNK u bilo kojoj fazi ćelijskog ciklusa.

Prokarioti nemaju mitohondrije, a njihovu funkciju obavlja ćelijska membrana. Prema jednoj hipotezi, mitohondrije su nastale od aerobnih bakterija kao rezultat simbiogeneze. Postoji pretpostavka o učešću mitohondrija u prenošenju nasljednih informacija.

Svi živi organizmi, u zavisnosti od vrste ćelija koje su u njihovom sastavu, dijele se na eukariote (ćelije koje imaju jezgro) i prokariote (ćelije koje nemaju formirano jezgro). Veliki broj organizama se sastoji od eukariotskih ćelija; više biljke, gljive, jednostanične amebe i višećelijske životinje. Pojedinačne ćelije iz različitim dijelovima bilo kojeg višeg organizma može značajno varirati u obliku, veličini i funkciji. Međutim, uprkos razlikama, ćelije i višećelijskih i jednoćelijskih organizama su u osnovi slične po svojoj strukturi, a razlike u strukturnim detaljima su posledica njihove funkcionalne specijalizacije. Glavni elementi svih ćelija su citoplazma i jezgro.

Svaka ćelija (slika 1.1) sadrži skup strukturne jedinice manje zvane organele. Organele obavljaju specifične funkcije, kao što je stvaranje energije ili sudjelovanje u diobi stanica. Organele su sa svih strana okružene tekućom citoplazmom, a sama ćelija je ograničena od okoline lipidno-proteinskom membranom koja se naziva ćelijska membrana. Kroz stanične membrane aktivni i pasivni transfer razne supstance iznutra i spolja.

Citoplazma životinjske ćelije je složeno organizovan sistem, koji čini najveći deo ćelije. Sastoji se od koloidnog rastvora proteina i drugih organskih supstanci: 85% ovog rastvora je voda, 10% proteina i 5% drugih jedinjenja. Struktura citoplazme je heterogena. Sadrži lamelarne strukture ili membrane koje se formiraju složen sistem razgranati kanali. Ovo je takozvani endoplazmatski retikulum ili retikulum. Postoje glatki endoplazmatski retikulum (SER) i grubi endoplazmatski retikulum (SER). GER je sistem glatkih intracelularnih membrana: ova organela sadrži enzime koji neutrališu toksične supstance(posebno oksidaze). Na GER membranama dolazi do sinteze lipida i hidrolitičke razgradnje glikogena. SER je sistem intracelularnih membrana na kojima su vezani brojni ribozomi koji daju izgled hrapavosti. Dio SER je u direktnom kontaktu sa nuklearnom membranom. Na SER membranama se sintetiziraju različite vrste proteina.

Diskoidne membrane i brojne vezikule povezane s njima predstavljaju takozvani Golgijev kompleks. U njemu dolazi do koncentracije supstanci koje se zatim ili koriste u ćeliji ili izlučuju u vanćelijsku sredinu.

U ribosomu, koji je složena organela, vrši se sinteza proteina. Ribosomi se nalaze na membranama endoplazmatskog retikuluma (ER) ili slobodno u citoplazmi. Sadrže proteine ​​i ribonukleinske kiseline(RNA) u približno jednakim količinama.

Organele u obliku štapa, prečnika oko 1 µm i dužine oko 7 µm, nazvane mitohondrije, imaju dvostruku membranu. Prostor omeđen unutrašnjom membranom naziva se mitohondrijski matriks. Sadrži ribozome i mitohondrijsku kružnu DNK, specifičnu RNK, soli kalcija i magnezija. U mitohondrijima se zbog redoks procesa stvara energija koja se akumulira u obliku molekula adenozin trifosfata (ATP). Broj mitohondrija u jednoj ćeliji može doseći nekoliko hiljada. Mitohondrije su sposobne za samoreplikaciju.

Organele u obliku vezikula prekrivenih membranom, lizozomi, sadrže enzime koji razgrađuju proteine, nukleinske kiseline, polisaharide. Lizozomi su probavni sustav» ćelije. Ako je membrana uništena, lizosomi mogu probaviti i sadržaj citoplazme ćelije i dolazi do autolize (samoprobavljanja).

Ovalna tijela ograničena membranom, peroksizomi, sadrže enzime za oksidaciju aminokiselina i enzim koji se zove katalaza koji razgrađuje vodikov peroksid (H2O2). Tokom metabolizma aminokiselina nastaje H2O2, koji je vrlo toksično jedinjenje. Katalaza tako obavlja zaštitnu funkciju.

U centru ćelije ili blizu jezgra obično se nalazi" ćelijski centar"- centrosom. Centrosom se sastoji od dvije centriole i centrosfere - posebno organiziranog dijela citoplazme. Centrosom je uključen u proces diobe stanica, stvarajući diobeno vreteno.

Ćelijsko jezgro je nosilac genetski materijal i mjesto gdje se reprodukuje i radi. Ima složenu strukturu koja se menja tokom deobe ćelije. Jezgro se sastoji od karioplazme, nekoliko nukleola i nuklearnog omotača. Karioplazma sadrži bitne elemente jezgra - hromozome. Kromosomska DNK u jezgru je obično složena s proteinima. Takvi DNK-proteinski kompleksi nazivaju se hromatin (od grčkog chromatos - boja, boja) prema njihovoj sposobnosti da se dobro boje bojama. U interfaznim stanicama, kromatin je raspoređen po cijelom jezgru ili se nalazi u obliku zasebnih nakupina. To je zbog činjenice da se tokom interfaze hromozomi dekondenziraju (odvrću) i predstavljaju veoma dugačke filamente koji služe kao šabloni za kasniju sintezu proteina. Oni čine kromatinske niti, čija se maksimalna kondenzacija događa tijekom mitotičke diobe ćelije s formiranjem hromozoma.

Nukleus je odvojen od citoplazme nuklearnom membranom. Nuklearni omotač se sastoji od dva sloja odvojena perinuklearnim prostorom. Nuklearne pore su ravnomjerno raspoređene po cijeloj površini nuklearne membrane, kroz koje se tvari prenose i iz jezgre i u suprotnom smjeru.

Nukleolus je regija unutar jezgra koja potiče od nekih hromozoma. Sadrži gene koji kodiraju ribosomalne RNA molekule. Gusta centralna zona nukleola sadrži DNK-protein komplekse i tu se odvija transkripcija gena ribosomske RNK. Jezgro može sadržavati od jedne do nekoliko nukleola.

Razmatrane organele su bitni elementi ćelije. U nekim slučajevima se u citoplazmi ćelije otkrivaju različite inkluzije. Nisu obavezna komponenta, jer predstavljaju različite metaboličke produkte (proteini, masti, pigmentna zrna, kristali soli mokraćne kiseline, itd.). Ako je potrebno, ove tvari može koristiti sama ćelija ili tijelo, ili ih može ukloniti iz tijela.

Više na temu STRUKTURA ŽIVOTINSKE ĆELIJE. GLAVNI ORGANELI I NJIHOVE FUNKCIJE:

1. Vrste karakteristike strukture i funkcije mliječne žlijezde ženki različitih životinjskih vrsta. sssn Bolesti i anomalije dojke

Organelles- trajne, nužno prisutne, komponente ćelije koje obavljaju određene funkcije.

Endoplazmatski retikulum

Endoplazmatski retikulum (ER), ili endoplazmatski retikulum (EPR), je jednomembranska organela. Reč je o sistemu membrana koje formiraju "rezervoare" i kanale, međusobno povezane i ograničavajući jedan unutrašnji prostor - EPS šupljine. Membrane su povezane s jedne strane sa citoplazmatska membrana, s druge strane, sa vanjskom nuklearnom membranom. Postoje dva tipa EPS-a: 1) hrapavi (granularni), koji na svojoj površini sadrži ribozome, i 2) glatki (agranularni), čije membrane ne nose ribozome.

Funkcije: 1) transport supstanci iz jednog dela ćelije u drugi, 2) podela citoplazme ćelije na kompartmente („kompartmente“), 3) sinteza ugljenih hidrata i lipida (glatka ER), 4) sinteza proteina (gruba ER ), 5) mjesto nastanka Golgijevog aparata.

Or golgi kompleks, je jednomembranska organela. To je hrpa spljoštenih "rezervoara" sa proširenim ivicama. S njima je povezan sistem malih jednomembranskih vezikula (Golgi vezikule). Svaki snop obično se sastoji od 4-6 "tankova", strukturna je i funkcionalna jedinica Golgijevog aparata i naziva se diktiosom. Broj diktiosoma u ćeliji kreće se od jedne do nekoliko stotina. U biljnim ćelijama izolovani su diktiosomi.

Golgijev aparat se obično nalazi u blizini ćelijsko jezgro(u životinjskim ćelijama često u blizini ćelijskog centra).

Funkcije Golgijevog aparata: 1) akumulacija proteina, lipida, ugljenih hidrata, 2) modifikacija ulaznih organskih supstanci, 3) "pakovanje" proteina, lipida, ugljenih hidrata u membranske vezikule, 4) lučenje proteina, lipida, ugljenih hidrata, 5) sinteza ugljenih hidrata i lipida , 6) mjesto formiranja lizozoma. Sekretorna funkcija je najvažnija, stoga je Golgijev aparat dobro razvijen u sekretornim stanicama.

Lizozomi

Lizozomi- jednomembranske organele. To su mali mjehurići (prečnika od 0,2 do 0,8 mikrona) koji sadrže skup hidrolitičkih enzima. Enzimi se sintetiziraju na grubom ER, prelaze u Golgijev aparat, gdje se modificiraju i pakuju u membranske vezikule, koje nakon odvajanja od Golgijevog aparata postaju pravi lizozomi. Lizozom može sadržavati od 20 do 60 razne vrste hidrolitičkih enzima. Razlaganje supstanci enzimima naziva se liza.

Razlikovati: 1) primarnih lizozoma, 2) sekundarni lizozomi. Primarni lizozomi se nazivaju lizosomi, odvojeni od Golgijevog aparata. Primarni lizozomi su faktor koji osigurava egzocitozu enzima iz stanice.

Sekundarni lizozomi se nazivaju lizosomi, nastali kao rezultat fuzije primarnih lizosoma s endocitnim vakuolama. U tom slučaju probavljaju tvari koje su fagocitozom ili pinocitozom ušle u ćeliju, pa se mogu nazvati digestivnim vakuolama.

Autofagija- proces uništavanja ćelija nepotrebnih struktura. Prvo, struktura koju treba uništiti je okružena jednom membranom, zatim se formirana membranska kapsula spaja s primarnim lizozomom, kao rezultat toga nastaje i sekundarni lizosom (autofagna vakuola) u kojem se ova struktura probavlja. Produkte probave apsorbira citoplazma ćelije, ali dio materijala ostaje nesvaren. Sekundarni lizozom koji sadrži ovaj nesvareni materijal naziva se rezidualno tijelo. Egzocitozom se nesvarene čestice uklanjaju iz ćelije.

Autoliza- samouništenje ćelije, koje nastaje kao rezultat oslobađanja sadržaja lizosoma. Normalno, autoliza se odvija tokom metamorfoza (nestanak repa punoglavca žabe), involucije materice nakon porođaja, u žarištima nekroze tkiva.

Funkcije lizosoma: 1) unutarćelijska probava organskih materija, 2) uništavanje nepotrebnih ćelijskih i nećelijskih struktura, 3) učešće u procesima reorganizacije ćelije.

Vakuole

Vakuole- jednomembranske organele, su "kapaciteti" ispunjeni vodeni rastvori organski i neorganske supstance. ER i Golgijev aparat učestvuju u formiranju vakuola. Mlade biljne ćelije sadrže mnogo malih vakuola, koje se zatim, kako ćelije rastu i diferenciraju, stapaju jedna s drugom i formiraju jednu veliku centralna vakuola. Centralna vakuola može zauzeti do 95% zapremine zrele ćelije, dok su jezgro i organele potisnute nazad na ćelijsku membranu. Membrana koja okružuje biljnu vakuolu naziva se tonoplast. Tečnost koja ispunjava biljnu vakuolu naziva se ćelijski sok. Ćelijski sok sadrži organski rastvorljiv u vodi i neorganske soli, monosaharidi, disaharidi, aminokiseline, krajnji ili toksični produkti metabolizma (glikozidi, alkaloidi), neki pigmenti (antocijani).

Životinjske stanice sadrže male probavne i autofagne vakuole koje pripadaju skupini sekundarnih lizosoma i sadrže hidrolitičke enzime. Jednoćelijske životinje također imaju kontraktilne vakuole koje obavljaju funkciju osmoregulacije i izlučivanja.

Vakuolne funkcije: 1) akumulacija i skladištenje vode, 2) regulisanje metabolizma vode i soli, 3) održavanje turgorskog pritiska, 4) akumulacija u vodi rastvorljivih metabolita, rezervnih hranljivih materija, 5) bojenje cvetova i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača semena , 6) vidi funkcije lizosoma.

Nastaju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizozomi i vakuole jedna vakuolna mreža ćelije, čiji se pojedinačni elementi mogu transformisati jedan u drugi.

Mitohondrije

1 - vanjska membrana;
2 - unutrašnja membrana; 3 - matrica; 4 - crista; 5 - multienzimski sistem; 6 - kružna DNK.

Oblik, veličina i broj mitohondrija su izuzetno varijabilni. Oblik mitohondrija može biti štapićasti, okrugli, spiralni, čašasti, razgranati. Dužina mitohondrija kreće se od 1,5 do 10 µm, prečnik od 0,25 do 1,00 µm. Broj mitohondrija u ćeliji može dostići nekoliko hiljada i zavisi od metaboličke aktivnosti ćelije.

Mitohondrije su ograničene sa dvije membrane. vanjska membrana mitohondrije (1) glatke, unutrašnje (2) formiraju brojne nabore - cristae(4). Kriste povećavaju površinu unutrašnje membrane, u kojoj se nalaze multienzimski sistemi (5) uključeni u sintezu ATP molekula. Unutrašnji prostor mitohondrija ispunjen je matriksom (3). Matrica sadrži kružnu DNK (6), specifičnu mRNA, ribozome prokariotskog tipa (tip 70S), enzime Krebsovog ciklusa.

Mitohondrijska DNK nije povezana sa proteinima („gola“), vezana je za unutrašnju membranu mitohondrija i nosi informacije o strukturi oko 30 proteina. Za izgradnju mitohondrija potrebno je mnogo više proteina, tako da su informacije o većini mitohondrijalnih proteina sadržane u nuklearnoj DNK, a ti proteini se sintetiziraju u citoplazmi stanice. Mitohondrije se mogu samostalno razmnožavati dijeljenjem na dva dijela. Između vanjske i unutrašnje membrane je protonski rezervoar, gdje dolazi do akumulacije H +.

Mitohondrijalne funkcije: 1) sinteza ATP-a, 2) razgradnja organskih materija kiseonikom.

Prema jednoj od hipoteza (teorija simbiogeneze), mitohondrije potječu od drevnih slobodnoživućih aerobnih prokariotskih organizama, koji su, slučajno ušli u ćeliju domaćina, s njom formirali obostrano koristan simbiotski kompleks. Sljedeći podaci podržavaju ovu hipotezu. Prvo, mitohondrijska DNK ima iste strukturne karakteristike kao i DNK modernih bakterija (zatvorena u prsten, nije povezana sa proteinima). Drugo, mitohondrijski ribozomi i bakterijski ribozomi pripadaju istom tipu, tipu 70S. Treće, mehanizam podjele mitohondrija sličan je onom kod bakterija. Četvrto, sinteza mitohondrijalnih i bakterijskih proteina je inhibirana istim antibioticima.

plastidi

1 - vanjska membrana; 2 - unutrašnja membrana; 3 - stroma; 4 - tilakoid; 5 - grana; 6 - lamele; 7 - zrna škroba; 8 - lipidne kapi.

Plastidi se nalaze samo u biljnim ćelijama. Razlikovati tri glavne vrste plastida: leukoplasti - bezbojni plastidi u ćelijama neobojenih delova biljaka, hromoplasti - obojeni plastidi su obično žute, crvene i narandže cvijeće Hloroplasti su zeleni plastidi.

Hloroplasti. U ćelijama viših biljaka hloroplasti imaju oblik bikonveksnog sočiva. Dužina hloroplasta kreće se od 5 do 10 mikrona, prečnik je od 2 do 4 mikrona. Hloroplasti su ograničeni sa dvije membrane. Vanjska membrana (1) je glatka, unutrašnja (2) ima složenu naboranu strukturu. Najmanji preklop se zove tilakoid(4). Zove se grupa tilakoida naslaganih poput hrpe novčića faceted(5). Hloroplast sadrži u prosjeku 40-60 zrna raspoređenih u šahovnici. Granule su međusobno povezane spljoštenim kanalima - lamele(6). Tilakoidne membrane sadrže fotosintetske pigmente i enzime koji osiguravaju sintezu ATP-a. Glavni fotosintetski pigment je hlorofil, za koji je odgovoran zelene boje hloroplasti.

Unutrašnji prostor hloroplasta je ispunjen stroma(3). Stroma sadrži kružnu golu DNK, ribozome tipa 70S, enzime Calvinovog ciklusa i zrna škroba (7). Unutar svakog tilakoida nalazi se rezervoar protona, akumulira se H +. Kloroplasti, poput mitohondrija, sposobni su za autonomnu reprodukciju dijeljenjem na dva dijela. Nalaze se u ćelijama zelenih delova viših biljaka, posebno u mnogim hloroplastima u listovima i zelenim plodovima. Hloroplasti nižih biljaka nazivaju se hromatofori.

Funkcija hloroplasta: fotosinteza. Vjeruje se da hloroplasti potječu od drevnih endosimbiotskih cijanobakterija (teorija simbiogeneze). Osnova za ovu pretpostavku je sličnost hloroplasta i modernih bakterija na više načina (kružna, „gola“ DNK, ribozomi tipa 70S, način reprodukcije).

Leukoplasti. Oblik varira (kuglasti, zaobljeni, čašasti, itd.). Leukoplasti su ograničeni sa dvije membrane. Vanjska membrana je glatka, unutrašnja formira male tilakoide. Stroma sadrži kružnu "golu" DNK, ribozome tipa 70S, enzime za sintezu i hidrolizu rezervnih nutrijenata. Nema pigmenata. Posebno mnogi leukoplasti imaju ćelije podzemnih organa biljke (korijenje, gomolji, rizomi itd.). Funkcija leukoplasta: sinteza, akumulacija i skladištenje rezervnih nutrijenata. Amiloplasti- leukoplasti koji sintetišu i akumuliraju skrob, elaioplasti- ulja, proteinoplasti- vjeverice. U istom leukoplastu mogu se akumulirati različite tvari.

Hromoplasti. Ograničen sa dvije membrane. Vanjska membrana je glatka, unutrašnja ili također glatka, ili formira pojedinačne tilakoide. Stroma sadrži kružnu DNK i pigmente - karotenoide, koji hromoplastima daju žutu, crvenu ili narandžastu boju. Oblik akumulacije pigmenata je različit: u obliku kristala, rastvorenih u lipidnim kapima (8) itd. Sadrže se u ćelijama zrelih plodova, latica, jesenjeg lišća, ređe - korenskih useva. Hromoplasti se smatraju završnom fazom razvoja plastida.

Funkcija hromoplasta: bojenje cvijeća i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača sjemena.

Od proplastida se mogu formirati sve vrste plastida. proplastidi- male organele sadržane u meristematskim tkivima. Zato što plastidi imaju zajedničkog porekla, moguće su međusobne konverzije između njih. Leukoplasti se mogu pretvoriti u hloroplaste (pozelenjavanje gomolja krompira na svjetlu), hloroplasti - u hromoplaste (žutanje listova i crvenilo plodova). Transformacija hromoplasta u leukoplaste ili hloroplaste smatra se nemogućom.

Ribosomi

1 - velika podjedinica; 2 - mala podjedinica.

Ribosomi- nemembranske organele, prečnika oko 20 nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice, velike i male, u koje se mogu razdvojiti. Hemijski sastav ribozoma je protein i rRNA. rRNA molekule čine 50-63% mase ribozoma i čine njegov strukturni okvir. Postoje dvije vrste ribozoma: 1) eukariotski (sa konstantama sedimentacije cijelog ribozoma - 80S, male podjedinice - 40S, velike - 60S) i 2) prokariotske (odnosno 70S, 30S, 50S).

Ribozomi eukariotskog tipa sadrže 4 rRNA molekula i oko 100 proteinskih molekula, dok ribozomi prokariotskog tipa sadrže 3 rRNA molekula i oko 55 proteinskih molekula. Tokom biosinteze proteina, ribozomi mogu "raditi" pojedinačno ili se kombinovati u komplekse - poliribozomi (polisomi). U takvim kompleksima, oni su međusobno povezani jednim molekulom mRNA. Prokariotske ćelije imaju samo ribozome tipa 70S. Eukariotske ćelije imaju ribozome tipa 80S (grube ER membrane, citoplazma) i ribozome tipa 70S (mitohondrije, hloroplasti).

Eukariotske podjedinice ribosoma formiraju se u nukleolu. Udruživanje podjedinica u cijeli ribosom događa se u citoplazmi, po pravilu, tokom biosinteze proteina.

Funkcija ribosoma: sklapanje polipeptidnog lanca (sinteza proteina).

citoskelet

citoskelet sastoje se od mikrotubula i mikrofilamenata. Mikrotubule su cilindrične nerazgranate strukture. Dužina mikrotubula se kreće od 100 µm do 1 mm, prečnik je približno 24 nm, a debljina stijenke je 5 nm. Glavna hemijska komponenta je protein tubulin. Mikrotubule se uništavaju kolhicinom. Mikrofilamenti - niti prečnika 5-7 nm, sastoje se od proteina aktina. Mikrotubule i mikrofilamenti formiraju složene spletove u citoplazmi. Funkcije citoskeleta: 1) određivanje oblika ćelije, 2) podrška za organele, 3) formiranje vretena deobe, 4) učešće u kretanju ćelije, 5) organizacija toka citoplazme.

Uključuje dva centriola i centrosferu. Centriole je cilindar, čiju stijenku čini devet grupa po tri spojene mikrotubule (9 tripleta), međusobno povezanih u određenim intervalima poprečnim vezama. Centriole su uparene, pri čemu se nalaze pod pravim uglom jedna prema drugoj. Prije diobe stanice, centriole se razilaze na suprotne polove, a u blizini svakog od njih se pojavljuje ćerka centriol. Oni čine vreteno diobe, što doprinosi ravnomjernoj raspodjeli genetskog materijala između stanica kćeri. U ćelijama viših biljaka (golosjemenjača, kritosjemenjača) ćelijski centar nema centriole. Centriole su samoreproducirajuće organele citoplazme, nastaju kao rezultat umnožavanja već postojećih centriola. Funkcije: 1) obezbeđivanje divergencije hromozoma do polova ćelije tokom mitoze ili mejoze, 2) centar organizacije citoskeleta.

Organele kretanja

Nisu prisutni u svim ćelijama. Organele kretanja uključuju trepetljike (cilijati, epitel respiratornog trakta), flagele (bičaci, spermatozoidi), pseudopode (rizomi, leukociti), miofibrile (mišićne ćelije) itd.

Flagele i cilije- organele filamentoznog oblika, predstavljaju aksonemu omeđenu membranom. Aksonema - cilindrična struktura; zid cilindra je formiran od devet pari mikrotubula, u njegovom središtu se nalaze dvije pojedinačne mikrotubule. U bazi aksonema nalaze se bazalna tijela predstavljena sa dvije međusobno okomite centriole (svako bazalno tijelo se sastoji od devet trojki mikrotubula; u njegovom središtu nema mikrotubula). Dužina flageluma doseže 150 µm, cilije su nekoliko puta kraće.

miofibrili sastoje se od miofilamenta aktina i miozina, koji obezbeđuju kontrakciju mišićnih ćelija.

Idi predavanja broj 6 eukariotska ćelija: citoplazma, ćelijski zid, struktura i funkcije ćelijskih membrana"