Ποια οργανίδια δεν υπάρχουν σε ένα φυτικό κύτταρο. Κυτταρικά οργανίδια (οργανίδια)

Ένα οργανίδιο είναι μια μικροσκοπική κυτταρική δομή που εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες στο εσωτερικό. Τα οργανίδια είναι ενσωματωμένα στο κυτταρόπλασμα. Σε πιο πολύπλοκα ευκαρυωτικά κύτταρα, τα οργανίδια συχνά περιβάλλονται από τη δική τους μεμβράνη. Σαν εσωτερικά όργαναΤα σώματα, τα οργανίδια είναι εξειδικευμένα και εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες απαραίτητες για τη φυσιολογική λειτουργία των κυττάρων. Έχουν ένα ευρύ φάσμα αρμοδιοτήτων, από την παραγωγή ενέργειας έως τον έλεγχο της κυτταρικής ανάπτυξης και αναπαραγωγής.

ευκαρυωτικά οργανίδια

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι κύτταρα με πυρήνα. Ο πυρήνας είναι ένα σημαντικό οργανίδιο που περιβάλλεται από μια διπλή μεμβράνη που ονομάζεται πυρηνικό περίβλημα που διαχωρίζει το περιεχόμενο του πυρήνα από το υπόλοιπο κύτταρο. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα περιέχουν επίσης διάφορα κυτταρικά οργανίδια. Παραδείγματα ευκαρυωτικών οργανισμών είναι τα ζώα, τα φυτά και. και περιέχουν πολλά ίδια ή διαφορετικά οργανίδια. Υπάρχουν επίσης ορισμένα οργανίδια που βρίσκονται σε φυτικά κύτταρα που δεν βρίσκονται σε ζωικά κύτταρα και αντίστροφα. Παραδείγματα κύριων οργανιδίων που βρίσκονται σε φυτικά και ζωικά κύτταρα περιλαμβάνουν:

• - μια δομή που σχετίζεται με τη μεμβράνη, η οποία περιέχει κληρονομικές (DNA) πληροφορίες, και επίσης ελέγχει την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή του κυττάρου. Είναι συνήθως το πιο σημαντικό οργανίδιο στο κύτταρο.
• , ως παραγωγοί ενέργειας, μετατρέπουν την ενέργεια σε μορφές που μπορεί να χρησιμοποιήσει το κύτταρο. Εμπλέκονται επίσης σε άλλες διαδικασίες όπως η διαίρεση, η ανάπτυξη και.
• - ένα εκτεταμένο δίκτυο σωληναρίων και θυλάκων που συνθέτει μεμβράνες, εκκριτικές πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια και ορμόνες.
• - μια δομή που είναι υπεύθυνη για την παραγωγή, αποθήκευση και παροχή ορισμένων κυτταρικών ουσιών, ειδικά από το ενδοπλασματικό δίκτυο.
• - οργανίδια που αποτελούνται από RNA και πρωτεΐνες και είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Τα ριβοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα ή συνδέονται με το ενδοπλασματικό δίκτυο.
• - αυτοί οι μεμβρανικοί σάκοι ενζύμων επεξεργάζονται το οργανικό υλικό του κυττάρου χωνεύοντας κυτταρικά μακρομόρια όπως π.χ. νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες, λίπη και πρωτεΐνες.
• , όπως τα λυσοσώματα συνδέονται με μια μεμβράνη και περιέχουν ένζυμα. Βοηθούν στην αποτοξίνωση του αλκοόλ, στο σχηματισμό χολικών οξέων και στη διάσπαση των λιπών.
• είναι γεμάτες με υγρό, κλειστές δομές που βρίσκονται πιο συχνά σε φυτικά κύτταρα και μύκητες. Είναι υπεύθυνοι για ένα ευρύ φάσμα σημαντικές λειτουργίεςσυμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης θρεπτικών ουσιών, της αποτοξίνωσης και της εξάλειψης των αποβλήτων.
• - πλαστίδια που περιέχονται στα φυτικά κύτταρα, αλλά απουσιάζουν στα ζωικά κύτταρα. Οι χλωροπλάστες απορροφούν ενέργεια ηλιακό φωςΓια .
• - ένα άκαμπτο εξωτερικό τοίχωμα που βρίσκεται κοντά στην πλασματική μεμβράνη στα περισσότερα φυτικά κύτταρα, παρέχοντας υποστήριξη και προστασία στο κύτταρο.
• - οι κυλινδρικές δομές βρίσκονται σε ζωικά κύτταρα και βοηθούν στην οργάνωση της συναρμολόγησης των μικροσωληνίσκων κατά τη διάρκεια

Προσθέστε την τιμή σας στη βάση δεδομένων

Σχόλιο

Τα ζωικά και φυτικά κύτταρα, τόσο πολυκύτταρα όσο και μονοκύτταρα, είναι καταρχήν παρόμοια στη δομή. Οι διαφορές στις λεπτομέρειες της δομής των κυττάρων συνδέονται με τη λειτουργική τους εξειδίκευση.

Τα κύρια στοιχεία όλων των κυττάρων είναι ο πυρήνας και το κυτταρόπλασμα. Ο πυρήνας έχει πολύπλοκη δομή, αλλάζοντας σε διαφορετικές φάσειςκυτταρική διαίρεση ή κύκλος. Ο πυρήνας ενός μη διαιρούμενου κυττάρου καταλαμβάνει περίπου το 10-20% του συνολικού όγκου του. Αποτελείται από ένα καρυόπλασμα (νουκλεόπλασμα), έναν ή περισσότερους πυρήνες (πυρήνα) και ένα πυρηνικό περίβλημα. Το καρυόπλασμα είναι ένας πυρηνικός χυμός, ή καρυόλυμφος, στον οποίο υπάρχουν νήματα χρωματίνης που σχηματίζουν χρωμοσώματα.

Οι κύριες ιδιότητες του κυττάρου:

• μεταβολισμός
• ευαισθησία
• ικανότητα αναπαραγωγής

Το κελί ζει μέσα εσωτερικό περιβάλλονσώμα - αίμα, λέμφος και υγρό ιστών. Οι κύριες διεργασίες στο κύτταρο είναι η οξείδωση, η γλυκόλυση - η διάσπαση των υδατανθράκων χωρίς οξυγόνο. Η κυτταρική διαπερατότητα είναι επιλεκτική. Καθορίζεται από την αντίδραση σε υψηλή ή χαμηλή συγκέντρωση άλατος, φαγο- και πινοκύττωση. Έκκριση - ο σχηματισμός και η έκκριση από τα κύτταρα ουσιών που μοιάζουν με βλέννα (βλεννίνη και βλεννοειδή), οι οποίες προστατεύουν από βλάβες και συμμετέχουν στο σχηματισμό μεσοκυττάριας ουσίας.

Τύποι κυτταρικών κινήσεων:

1. αμοιβοειδές (ψεύτικα πόδια) - λευκοκύτταρα και μακροφάγα.
2. συρόμενοι - ινοβλάστες
3. μαστιγωτός τύπος - σπερματοζωάρια (κίλια και μαστίγια)

Κυτταρική διαίρεση:

1. έμμεση (μίτωση, καρυοκίνηση, μείωση)
2. άμεση (αμίτωση)

Κατά τη μίτωση, η πυρηνική ουσία κατανέμεται ομοιόμορφα μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων, επειδή Η χρωματίνη του πυρήνα συγκεντρώνεται σε χρωμοσώματα, τα οποία χωρίζονται σε δύο χρωματίδες, αποκλίνοντας σε θυγατρικά κύτταρα.

Δομές ενός ζωντανού κυττάρου

Χρωμοσώματα

Υποχρεωτικά στοιχεία του πυρήνα είναι τα χρωμοσώματα που έχουν συγκεκριμένη χημική και μορφολογική δομή. Δέχονται Ενεργή συμμετοχήστον μεταβολισμό στο κύτταρο και σχετίζονται άμεσα με την κληρονομική μετάδοση ιδιοτήτων από τη μια γενιά στην άλλη. Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι, αν και η κληρονομικότητα παρέχεται από ολόκληρο το κύτταρο ως ενιαίο σύστημα, οι πυρηνικές δομές, δηλαδή τα χρωμοσώματα, καταλαμβάνουν ξεχωριστή θέση. Τα χρωμοσώματα, σε αντίθεση με τα κυτταρικά οργανίδια, είναι μοναδικές δομές που χαρακτηρίζονται από σταθερή ποιοτική και ποσοτική σύνθεση. Δεν μπορούν να ανταλλάξουν το ένα το άλλο. Μια ανισορροπία στο σύνολο των χρωμοσωμάτων ενός κυττάρου οδηγεί τελικά στο θάνατό του.

Κυτόπλασμα

Το κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου παρουσιάζει μια πολύ περίπλοκη δομή. Εισαγωγή τεχνικής λεπτής τομής και ηλεκτρονική μικροσκοπίακατέστησε δυνατή τη θέαση λεπτή δομήβασικό κυτταρόπλασμα. Διαπιστώνεται ότι το τελευταίο αποτελείται από παράλληλο πολύπλοκες δομές, που έχουν τη μορφή πλακών και σωληναρίων, στην επιφάνεια των οποίων υπάρχουν οι μικρότεροι κόκκοι με διάμετρο 100–120 Å. Αυτοί οι σχηματισμοί ονομάζονται ενδοπλασματικό σύμπλεγμα. Αυτό το σύμπλεγμα περιλαμβάνει διάφορα διαφοροποιημένα οργανίδια: μιτοχόνδρια, ριβοσώματα, τη συσκευή Golgi, στα κύτταρα των κατώτερων ζώων και των φυτών - το κεντρόσωμα, στα ζώα - τα λυσοσώματα, στα φυτά - τα πλαστίδια. Επιπλέον, βρίσκεται το κυτταρόπλασμα ολόκληρη γραμμήεγκλείσματα που εμπλέκονται στον μεταβολισμό των κυττάρων: άμυλο, σταγονίδια λίπους, κρύσταλλοι ουρίας κ.λπ.

Μεμβράνη

Το κύτταρο περιβάλλεται από μια πλασματική μεμβράνη (από το λατινικό "membrane" - δέρμα, φιλμ). Οι λειτουργίες του είναι πολύ διαφορετικές, αλλά η κύρια είναι προστατευτική: προστατεύει το εσωτερικό περιεχόμενο του κυττάρου από τις επιπτώσεις εξωτερικό περιβάλλον. Λόγω των διαφόρων αποφύσεων, πτυχών στην επιφάνεια της μεμβράνης, τα κύτταρα είναι σταθερά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Η μεμβράνη είναι διαποτισμένη με ειδικές πρωτεΐνες μέσω των οποίων μπορούν να κινηθούν ορισμένες ουσίεςαπαιτείται από το κελί ή να αφαιρεθεί από αυτό. Έτσι, η ανταλλαγή ουσιών πραγματοποιείται μέσω της μεμβράνης. Επιπλέον, αυτό που είναι πολύ σημαντικό, οι ουσίες περνούν μέσω της μεμβράνης επιλεκτικά, λόγω των οποίων το απαιτούμενο σύνολο ουσιών διατηρείται στο κύτταρο.

Στα φυτά μεμβράνη πλάσματοςεξωτερικά καλυμμένο με ένα πυκνό κέλυφος που αποτελείται από κυτταρίνη (ίνα). Το κέλυφος εκτελεί προστατευτικές και υποστηρικτικές λειτουργίες. Χρησιμεύει ως το εξωτερικό πλαίσιο του κυττάρου, δίνοντάς του ορισμένη μορφήκαι διαστάσεις, αποτρέποντας το υπερβολικό πρήξιμο.

Πυρήνας

Βρίσκεται στο κέντρο του κυττάρου και χωρίζεται από μια μεμβράνη δύο στρωμάτων. Έχει σχήμα σφαιρικό ή επίμηκες. Το κέλυφος - το καρυόλεμμα - έχει πόρους απαραίτητους για την ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος. Το περιεχόμενο του πυρήνα είναι υγρό - καρυόπλασμα, το οποίο περιέχει πυκνά σώματα - πυρήνες. Είναι κοκκώδη - ριβοσώματα. Ο κύριος όγκος του πυρήνα - πυρηνικές πρωτεΐνες - νουκλεοπρωτεΐνες, στους πυρήνες - ριβονουκλεοπρωτεΐνες, και στο καρυόπλασμα - δεοξυριβονουκλεοπρωτεΐνες. Το κύτταρο καλύπτεται με μια κυτταρική μεμβράνη, η οποία αποτελείται από μόρια πρωτεΐνης και λιπιδίων που έχουν μωσαϊκή δομή. Η μεμβράνη εξασφαλίζει την ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του κυττάρου και του μεσοκυττάριου υγρού.

EPS

Πρόκειται για ένα σύστημα σωληναρίων και κοιλοτήτων, στα τοιχώματα των οποίων υπάρχουν ριβοσώματα που παρέχουν πρωτεϊνοσύνθεση. Τα ριβοσώματα μπορούν επίσης να εντοπίζονται ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα. Υπάρχουν δύο τύποι ER - τραχύ και λείο: στο τραχύ ER (ή κοκκώδες) υπάρχουν πολλά ριβοσώματα που πραγματοποιούν πρωτεϊνική σύνθεση. Τα ριβοσώματα δίνουν στις μεμβράνες μια τραχιά εμφάνιση. Οι λείες μεμβράνες ER δεν μεταφέρουν ριβοσώματα στην επιφάνειά τους· περιέχουν ένζυμα για τη σύνθεση και τη διάσπαση υδατανθράκων και λιπιδίων. Το Smooth EPS μοιάζει με ένα σύστημα λεπτών σωλήνων και δεξαμενών.

Ριβοσώματα

Μικρά σώματα με διάμετρο 15–20 mm. Πραγματοποιήστε τη σύνθεση πρωτεϊνικών μορίων, τη συναρμολόγηση τους από αμινοξέα.

Μιτοχόνδρια

Πρόκειται για οργανίδια δύο μεμβρανών, η εσωτερική μεμβράνη των οποίων έχει αποφύσεις - cristae. Το περιεχόμενο των κοιλοτήτων είναι η μήτρα. Τα μιτοχόνδρια περιέχουν ένας μεγάλος αριθμός απόλιποπρωτεΐνες και ένζυμα. Αυτοί είναι οι ενεργειακοί σταθμοί του κυττάρου.

Πλασίδια (ιδιαίτερα μόνο στα φυτικά κύτταρα!)

Το περιεχόμενό τους στο κελί κύριο χαρακτηριστικό φυτικό οργανισμό. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι πλαστιδίων: οι λευκοπλάστες, οι χρωμοπλάστες και οι χλωροπλάστες. Εχουν διαφορετικά χρώματα. Άχρωμοι λευκοπλάστες βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων των μη χρωματισμένων τμημάτων των φυτών: στελέχη, ρίζες, κόνδυλοι. Για παράδειγμα, υπάρχουν πολλά από αυτά στους κονδύλους πατάτας, στους οποίους συσσωρεύονται κόκκοι αμύλου. Οι χρωμοπλάστες βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα των λουλουδιών, των καρπών, των στελεχών και των φύλλων. Οι χρωμοπλάστες παρέχουν το κίτρινο, κόκκινο, πορτοκαλί χρώμα των φυτών. Οι πράσινοι χλωροπλάστες βρίσκονται στα κύτταρα των φύλλων, των στελεχών και άλλων μερών των φυτών, καθώς και σε μια ποικιλία φυκιών. Οι χλωροπλάστες έχουν μέγεθος 4-6 μm και συχνά έχουν ωοειδές σχήμα. Στα ανώτερα φυτά, ένα κύτταρο περιέχει αρκετές δεκάδες χλωροπλάστες.

Οι πράσινοι χλωροπλάστες μπορούν να μεταμορφωθούν σε χρωμοπλάστες, γι' αυτό τα φύλλα κιτρινίζουν το φθινόπωρο και οι πράσινες ντομάτες γίνονται κόκκινες όταν ωριμάζουν. Οι λευκοπλάστες μπορούν να μετατραπούν σε χλωροπλάστες (πρασίνισμα των κονδύλων της πατάτας στο φως). Έτσι, οι χλωροπλάστες, οι χρωμοπλάστες και οι λευκοπλάστες είναι ικανοί για αμοιβαία μετάβαση.

Η κύρια λειτουργία των χλωροπλαστών είναι η φωτοσύνθεση, δηλ. η σύνθεση πραγματοποιείται στους χλωροπλάστες στο φως οργανική ύληαπό ανόργανο μέσω μετατροπής ηλιακή ενέργειασε ενέργεια Μόρια ATP. Οι χλωροπλάστες των ανώτερων φυτών έχουν μέγεθος 5-10 μικρά και μοιάζουν σε σχήμα αμφίκυρτου φακού. Κάθε χλωροπλάστης περιβάλλεται από διπλή μεμβράνη με επιλεκτική διαπερατότητα. Εξωτερικά, υπάρχει μια λεία μεμβράνη και το εσωτερικό έχει μια διπλωμένη δομή. Η κύρια δομική μονάδα του χλωροπλάστη είναι το θυλακοειδή, ένας επίπεδος σάκος δύο μεμβρανών που παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Η θυλακοειδής μεμβράνη περιέχει πρωτεΐνες παρόμοιες με τις μιτοχονδριακές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Τα θυλακοειδή είναι διατεταγμένα σε στοίβες που μοιάζουν με στοίβες νομισμάτων (από 10 έως 150) και ονομάζονται grana. Η Grana έχει μια πολύπλοκη δομή: στο κέντρο βρίσκεται η χλωροφύλλη, που περιβάλλεται από ένα στρώμα πρωτεΐνης. μετά υπάρχει ένα στρώμα λιπιδίων, πάλι πρωτεΐνη και χλωροφύλλη.

συγκρότημα Golgi

Αυτό είναι ένα σύστημα κοιλοτήτων που οριοθετούνται από το κυτταρόπλασμα από μια μεμβράνη, η οποία μπορεί να έχει διαφορετικό σχήμα. Η συσσώρευση πρωτεϊνών, λιπών και υδατανθράκων σε αυτά. Εφαρμογή της σύνθεσης λιπών και υδατανθράκων στις μεμβράνες. Σχηματίζει λυσοσώματα.

Βασικός δομικό στοιχείοΣυσκευή Golgi - μια μεμβράνη που σχηματίζει συσκευασίες πεπλατυσμένων δεξαμενών, μεγάλων και μικρών κυστιδίων. Οι στέρνες της συσκευής Golgi συνδέονται με τα κανάλια του ενδοπλασματικού δικτύου. Πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες, λίπη που παράγονται στις μεμβράνες του ενδοπλασματικού δικτύου μεταφέρονται στη συσκευή Golgi, συσσωρεύονται μέσα στις δομές της και «συσκευάζονται» με τη μορφή μιας ουσίας έτοιμης είτε για απελευθέρωση είτε για χρήση στο ίδιο το κύτταρο κατά τη διάρκεια της ζωής του. Τα λυσοσώματα σχηματίζονται στη συσκευή Golgi. Επιπλέον, εμπλέκεται στην ανάπτυξη της κυτταροπλασματικής μεμβράνης, για παράδειγμα, κατά τη διαίρεση των κυττάρων.

Λυσοσώματα

Σώματα που διαχωρίζονται από το κυτταρόπλασμα με μία μόνο μεμβράνη. Τα ένζυμα που περιέχονται σε αυτά επιταχύνουν την αντίδραση της διάσπασης πολύπλοκων μορίων σε απλά: πρωτεΐνες σε αμινοξέα, σύνθετους υδατάνθρακες σε απλά, λιπίδια σε γλυκερίνη και λιπαρά οξέα και επίσης καταστρέφουν νεκρά μέρη του κυττάρου, ολόκληρα κύτταρα. Τα λυσοσώματα περιέχουν περισσότερους από 30 τύπους ενζύμων (ουσίες πρωτεϊνικής φύσης που αυξάνουν τον ρυθμό χημική αντίδρασηδεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες φορές), ικανό να διασπάσει πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες, λίπη και άλλες ουσίες. Η διάσπαση των ουσιών με τη βοήθεια ενζύμων ονομάζεται λύση, εξ ου και η ονομασία του οργανοειδούς. Τα λυσοσώματα σχηματίζονται είτε από τις δομές του συμπλέγματος Golgi, είτε από το ενδοπλασματικό δίκτυο. Μία από τις κύριες λειτουργίες των λυσοσωμάτων είναι η συμμετοχή στην ενδοκυτταρική πέψη των θρεπτικών ουσιών. Επιπλέον, τα λυσοσώματα μπορούν να καταστρέψουν τις δομές του ίδιου του κυττάρου όταν πεθάνει, κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και σε μια σειρά από άλλες περιπτώσεις.

κενοτόπια

Είναι κοιλότητες στο κυτταρόπλασμα γεμάτες με κυτταρικό χυμό, τόπος συσσώρευσης αποθεματικών θρεπτικών συστατικών, βλαβερές ουσίες; ρυθμίζουν την περιεκτικότητα σε νερό στο κύτταρο.

Κέντρο κυττάρων

Αποτελείται από δύο μικρά σώματα - κεντρόλια και κεντρόσφαιρα - μια συμπαγή περιοχή του κυτταροπλάσματος. Παίζει σημαντικό ρόλο στην κυτταρική διαίρεση

Οργανίδια της κυτταρικής κίνησης

1. Μαστίγια και βλεφαρίδες, οι οποίες είναι κυτταρικές αποφύσεις και έχουν την ίδια δομή σε ζώα και φυτά
2. Μυοϊνίδια - λεπτές κλωστές μήκους μεγαλύτερου από 1 cm με διάμετρο 1 micron, διατεταγμένες σε δέσμες κατά μήκος της μυϊκής ίνας
3. Ψευδοπόδια (εκτελούν τη λειτουργία της κίνησης, λόγω αυτών, εμφανίζεται μυϊκή σύσπαση)

Ομοιότητες φυτικών και ζωικών κυττάρων

Τα χαρακτηριστικά με τα οποία είναι παρόμοια τα φυτικά και ζωικά κύτταρα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

1. Μια παρόμοια δομή του συστήματος δομής, δηλ. η παρουσία πυρήνα και κυτταροπλάσματος.
2. Η διαδικασία ανταλλαγής ουσιών και ενέργειας είναι παρόμοια στην αρχή εφαρμογής.
3. Και στο ζώο και στο φυτικό κύτταροέχει δομή μεμβράνης.
4. Χημική σύνθεσητα κύτταρα είναι πολύ παρόμοια.
5. Στα φυτικά και ζωικά κύτταρα, υπάρχει μια παρόμοια διαδικασία κυτταρικής διαίρεσης.
6. Το φυτικό κύτταρο και το ζώο έχουν την ίδια αρχή μετάδοσης του κώδικα κληρονομικότητας.

Σημαντικές διαφορές μεταξύ φυτικών και ζωικών κυττάρων

Εκτός από κοινά χαρακτηριστικάδομή και ζωή του φυτού και ζωικό κύτταρο, υπάρχουν ειδικές χαρακτηριστικά γνωρίσματακαθένα από αυτά.

Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι τα φυτικά και ζωικά κύτταρα είναι παρόμοια μεταξύ τους ως προς το περιεχόμενο ορισμένων σημαντικά στοιχείακαι ορισμένες διεργασίες ζωής, και επίσης έχουν σημαντικές διαφορές στη δομή και τις μεταβολικές διεργασίες.

Τα κυτταρικά οργανίδια (οργανίδια) είναι μόνιμα μέρη του κυττάρου που έχουν συγκεκριμένη δομή και εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες.Διακρίνετε τα μεμβρανώδη και τα μη μεμβρανώδη οργανίδια. Προς την μεμβρανικά οργανίδια περιλαμβάνουν το κυτταροπλασματικό δίκτυο (ενδοπλασματικό δίκτυο), το ελασματικό σύμπλεγμα (συσκευή Golgi), τα μιτοχόνδρια, τα λυσοσώματα, τα υπεροξισώματα. Μη μεμβρανικά οργανίδια αντιπροσωπεύονται από ριβοσώματα (πολυριβοσώματα), το κυτταρικό κέντρο και κυτταροσκελετικά στοιχεία: μικροσωληνίσκους και ινιδιακές δομές.

Ρύζι. οκτώ.Σχέδιο της υπερμικροσκοπικής δομής του κυττάρου:

1 - κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο, στις μεμβράνες του οποίου βρίσκονται συνδεδεμένα ριβοσώματα. 2 - κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο. 3 - συγκρότημα Golgi? 4 - μιτοχόνδρια; 5 – αναπτυσσόμενο φαγόσωμα. 6 - πρωτογενές λυσόσωμα (κοκκία συσσώρευσης). 7 - φαγολυσόσωμα; 8 - ενδοκυτταρικά κυστίδια. 9 - δευτερογενές λυσόσωμα. 10 - υπολειπόμενο σώμα. 11 - υπεροξείσωμα; 12 - μικροσωληνίσκοι; 13 - μικρονημάτια. 14 - κεντρόλες; 15 - ελεύθερα ριβοσώματα. 16 - φυσαλίδες μεταφοράς. 17 - εξωκυτταρικό κυστίδιο. 18 - λιπαρά εγκλείσματα (πτώση λιπιδίων). 19 - εγκλείσματα γλυκογόνου. 20 - καρυόλεμμα (πυρηνική μεμβράνη). 21- πυρηνικοί πόροι; 22 - πυρήνας; 23 - ετεροχρωματίνη; 24 - ευχρωματίνη; 25 - βασικό σώμα του βλεφαριδίου. 26 - βλεφαρίδα? 27 - ειδική διακυτταρική επαφή (δεσμόσωμα). 28 - κενό μεσοκυττάρια επαφή

2.5.2.1. Μεμβρανικά οργανίδια (οργανίδια)

Ενδοπλασματικό δίκτυο (ενδοπλασματικό δίκτυο, κυτταροπλασματικό δίκτυο) - ένα σύνολο σωληναρίων, κενοτοπίων και "δεξαμενών" που επικοινωνούν μεταξύ τους, το τοίχωμα των οποίων σχηματίζεται από στοιχειώδεις βιολογικές μεμβράνες.Ανακαλύφθηκε από τον K.R. Porter το 1945. Η ανακάλυψη και περιγραφή του ενδοπλασματικού δικτύου (ER) οφείλεται στην εισαγωγή στην πράξη κυτταρολογικών μελετών του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Οι μεμβράνες που σχηματίζουν EPS διαφέρουν από το κυτταρικό πλάσμα με μικρότερο πάχος (5-7 nm) και υψηλότερη συγκέντρωση πρωτεϊνών, κυρίως με ενζυματική δραστηριότητα. . Υπάρχουν δύο τύποι EPS(Εικ. 8): τραχιά (κοκκώδης) και λεία (κοκκώδης). Τραχύ XPS Αντιπροσωπεύεται από πεπλατυσμένες δεξαμενές, στην επιφάνεια των οποίων βρίσκονται ριβοσώματα και πολυσώματα.Οι μεμβράνες του κοκκώδους ER περιέχουν πρωτεΐνες που προάγουν τη δέσμευση του ριβοσώματος και την επιπέδωση της δεξαμενής. Το Rough ER είναι ιδιαίτερα καλά αναπτυγμένο σε κύτταρα που ειδικεύονται στη σύνθεση πρωτεϊνών. Το Smooth ER σχηματίζεται από τη συνέπλεξη σωληναρίων, σωληναρίων και μικρών φυσαλίδων.Τα κανάλια EPS και οι δεξαμενές αυτών των δύο ποικιλιών δεν διακρίνονται: μεμβράνες ενός τύπου περνούν σε μεμβράνες άλλου τύπου, σχηματίζοντας στην περιοχή μετάβασης το λεγόμενομεταβατικό (παροδικό) EPS.

Κύριοςσυναρτήσεις του κοκκώδους ER είναι:

1) σύνθεση πρωτεϊνών σε συνδεδεμένα ριβοσώματα(εκκρινόμενες πρωτεΐνες, πρωτεΐνες κυτταρικής μεμβράνης και ειδικές πρωτεΐνες του περιεχομένου των μεμβρανικών οργανιδίων). 2) υδροξυλίωση, θείωση, φωσφορυλίωση και γλυκοζυλίωση πρωτεϊνών. 3) μεταφορά ουσιώνμέσα στο κυτταρόπλασμα? 4) συσσώρευση τόσο των συνθετικών όσο και των μεταφερόμενων ουσιών. 5) ρύθμιση βιοχημικών αντιδράσεων,σχετίζεται με την τάξη εντόπισης στις δομές EPS των ουσιών που εισέρχονται σε αντιδράσεις, καθώς και των καταλυτών - ενζύμων τους.

Ομαλό EPS χαρακτηρίζεται από την απουσία στις μεμβράνες πρωτεϊνών (ριβοφορινών) που δεσμεύουν τις υπομονάδες των ριβοσωμάτων.Υποτίθεται ότι το λείο ER σχηματίζεται ως αποτέλεσμα του σχηματισμού αποφύσεων ακατέργαστου ER, η μεμβράνη του οποίου χάνει ριβοσώματα.

Λειτουργίες ομαλού EPS είναι: 1) σύνθεση λιπιδίων,συμπεριλαμβανομένων των λιπιδίων της μεμβράνης. 2) σύνθεση υδατανθράκων(γλυκογόνο κ.λπ.); 3) σύνθεση χοληστερόλης? 4) εξουδετέρωση τοξικών ουσιώνενδογενής και εξωγενής προέλευση. 5) συσσώρευση ιόντων Ca 2+ ; 6) αποκατάσταση του καρυολέμματοςστην τελόφαση της μίτωσης. 7) μεταφορά ουσιών. 8) συσσώρευση ουσιών.

Κατά κανόνα, το λείο ER είναι λιγότερο ανεπτυγμένο στα κύτταρα από το τραχύ ER, ωστόσο, αναπτύσσεται πολύ καλύτερα σε κύτταρα που παράγουν στεροειδή, τριγλυκερίδια και χοληστερόλη, καθώς και σε ηπατικά κύτταρα που αποτοξινώνουν διάφορες ουσίες.

Ρύζι. 9. Σύμπλεγμα Golgi:

1 - μια στοίβα πεπλατυσμένων δεξαμενών. 2 - φυσαλίδες? 3 - εκκριτικά κυστίδια (κενά)

Μεταβατικό (παροδικό) EPS - αυτή είναι η θέση της μετάβασης του κοκκώδους ER στο κοκκώδες ER, το οποίο βρίσκεται στην αναδυόμενη επιφάνεια του συμπλέγματος Golgi. Τα σωληνάρια και τα σωληνάρια του μεταβατικού ER αποσυντίθενται σε θραύσματα, από τα οποία σχηματίζονται κυστίδια, μεταφέροντας υλικό από το ER στο σύμπλεγμα Golgi.

Σύμπλοκο ελασμάτων (σύμπλεγμα Golgi, συσκευή Golgi) - ένα κυτταρικό οργανίδιο που εμπλέκεται στον τελικό σχηματισμό των μεταβολικών του προϊόντων(μυστικά, κολλαγόνο, γλυκογόνο, λιπίδια και άλλα προϊόντα),καθώς και στη σύνθεση γλυκοπρωτεϊνών. Το οργανοειδές πήρε το όνομά του από τον Ιταλό ιστολόγο C. Golgi που το περιέγραψε το 1898. Αποτελείται από τρία συστατικά(Εικ. 9): 1) μια στοίβα από πεπλατυσμένες δεξαμενές (τσάντες). 2) φυσαλίδες? 3) εκκριτικά κυστίδια (κενά).Η ζώνη συσσώρευσης αυτών των στοιχείων ονομάζεται δικτυοσώματα. Μπορεί να υπάρχουν πολλές τέτοιες ζώνες σε ένα κελί (μερικές φορές αρκετές δεκάδες ή και εκατοντάδες). Το σύμπλεγμα Golgi βρίσκεται κοντά στον κυτταρικό πυρήνα, συχνά κοντά στα κεντρόλια, σπάνια διασκορπισμένο σε όλο το κυτταρόπλασμα. Στα εκκριτικά κύτταρα, βρίσκεται στο κορυφαίο τμήμα του κυττάρου, μέσω του οποίου εκκρίνεται η έκκριση με εξωκυττάρωση. Από 3 έως 30 δεξαμενές με τη μορφή καμπυλωτών δίσκων με διάμετρο 0,5-5 μικρά σχηματίζουν μια στοίβα.Οι παρακείμενες δεξαμενές χωρίζονται με χώρους 15-30 nm. Ξεχωριστές ομάδεςοι στέρνες εντός του δικτυοσώματος διακρίνονται από μια ειδική σύνθεση ενζύμων που καθορίζουν τη φύση των βιοχημικών αντιδράσεων, ιδίως την επεξεργασία πρωτεϊνών κ.λπ.

Το δεύτερο συστατικό στοιχείο του δικτυοσώματος είναι τα κυστίδιαείναι σφαιρικοί σχηματισμοί με διάμετρο 40-80 nm, μέτρια πυκνό περιεχόμενο των οποίων περιβάλλονται από μεμβράνη. Οι φυσαλίδες σχηματίζονται από το σχίσιμο από τις στέρνες.

Το τρίτο στοιχείο του δικτυοσώματος είναι τα εκκριτικά κυστίδια (κενά)είναι σχετικά μεγάλοι (0,1-1,0 μικρά) σχηματισμοί σφαιρικής μεμβράνης που περιέχουν ένα μυστικό μέτριας πυκνότητας, που υφίστανται συμπύκνωση και συμπύκνωση (κενά συμπύκνωσης).

Το σύμπλεγμα Golgi είναι σαφώς πολωμένο κατά μήκος της κατακόρυφου. Διακρίνει δύο επιφάνειες (δύο πόλοι):

1) cis-επιφάνεια, ή μια ανώριμη επιφάνεια, η οποία έχει κυρτό σχήμα, βλέπει στο ενδοπλασματικό δίκτυο (πυρήνα) και συνδέεται με μικρά κυστίδια μεταφοράς που χωρίζονται από αυτό.

2) τρανς επιφάνεια, ή μια επιφάνεια που βλέπει σε ένα κοίλο πλασμόλημμα (Εικ. 8), από την πλευρά της οποίας διαχωρίζονται κενοτόπια (εκκριτικοί κόκκοι) από τις δεξαμενές του συμπλέγματος Golgi.

Κύριοςλειτουργίες του συγκροτήματος Golgi είναι: 1) η σύνθεση γλυκοπρωτεϊνών και πολυσακχαριτών. 2) τροποποίηση του πρωτογενούς μυστικού, συμπύκνωση και συσκευασία τουσε κυστίδια μεμβράνης (σχηματισμός εκκριτικών κόκκων). 3) επεξεργασία μορίων(φωσφορυλίωση, σουλφίωση, ακυλίωση κ.λπ.); 4) συσσώρευση ουσιών που εκκρίνονται από το κύτταρο. 5) σχηματισμός λυσοσωμάτων. 6) ταξινόμηση των πρωτεϊνών που συντίθενται από το κύτταροστην υπερεπιφάνεια πριν από την τελική μεταφορά τους (που παράγονται από πρωτεΐνες υποδοχέα που αναγνωρίζουν τις περιοχές σήματος των μακρομορίων και τις κατευθύνουν σε διάφορα κυστίδια). 7) μεταφορά ουσιών:Από τα κυστίδια μεταφοράς, ουσίες διεισδύουν στη στοίβα των δεξαμενών του συμπλέγματος Golgi από την επιφάνεια cis και την αφήνουν με τη μορφή κενοτοπίων από την εγκάρσια επιφάνεια. Ο μηχανισμός μεταφοράς εξηγείται από δύο μοντέλα:α) ένα μοντέλο της κίνησης των φυσαλίδων που εκκολάπτονται από την προηγούμενη δεξαμενή και συγχωνεύονται με την επόμενη δεξαμενή διαδοχικά προς την κατεύθυνση από την επιφάνεια cis προς την εγκάρσια επιφάνεια· β) ένα μοντέλο κίνησης δεξαμενών που βασίζεται στην έννοια του συνεχούς νεοσχηματισμού δεξαμενών λόγω της σύντηξης φυσαλίδων στην επιφάνεια cis και της επακόλουθης αποσύνθεσης σε κενοτόπια δεξαμενών που κινούνται προς την εγκάρσια επιφάνεια.

Οι παραπάνω κύριες λειτουργίες μας επιτρέπουν να δηλώσουμε ότι το φυλλωτό σύμπλεγμα είναι το σημαντικότερο οργανίδιο του ευκαρυωτικού κυττάρου, το οποίο εξασφαλίζει την οργάνωση και την ολοκλήρωση του ενδοκυτταρικού μεταβολισμού. Σε αυτό το οργανοειδές λαμβάνουν χώρα τα τελικά στάδια σχηματισμού, ωρίμανσης, ταξινόμησης και συσκευασίας όλων των προϊόντων που εκκρίνονται από το κύτταρο, των ενζύμων του λυσοσώματος, καθώς και των πρωτεϊνών και των γλυκοπρωτεϊνών της συσκευής της κυτταρικής επιφάνειας και άλλων ουσιών.

Οργανίδια ενδοκυτταρικής πέψης. Τα λυσοσώματα είναι μικρά κυστίδια που οριοθετούνται από μια στοιχειώδη μεμβράνη που περιέχει υδρολυτικά ένζυμα. Η μεμβράνη του λυσοσώματος, πάχους περίπου 6 nm, εκτελεί παθητική διαμερισματοποίηση,ο προσωρινός διαχωρισμός υδρολυτικών ενζύμων (περισσότερες από 30 ποικιλίες) από το υαλόπλασμα. Σε άθικτη κατάσταση, η μεμβράνη είναι ανθεκτική στη δράση των υδρολυτικών ενζύμων και εμποδίζει τη διαρροή τους στο υαλόπλασμα. Σε σταθεροποίηση μεμβράνης σημαντικός ρόλοςανήκει στις κορτικοστεροειδείς ορμόνες. Η βλάβη στις μεμβράνες των λυσοσωμάτων οδηγεί σε αυτοπέψη του κυττάρου από υδρολυτικά ένζυμα.

Η μεμβράνη του λυσοσώματος περιέχει μια αντλία πρωτονίων που εξαρτάται από το ATP,παρέχοντας οξίνιση του περιβάλλοντος μέσα στα λυσοσώματα. Το τελευταίο συμβάλλει στην ενεργοποίηση των ενζύμων του λυσοσώματος - όξινες υδρολάσες. Μαζί με η μεμβράνη των λυσοσωμάτων περιέχει υποδοχείς που προκαλούν τη σύνδεση των λυσοσωμάτων για τη μεταφορά κυστιδίων και φαγοσωμάτων.Η μεμβράνη εξασφαλίζει επίσης τη διάχυση ουσιών από τα λυσοσώματα στο υαλόπλασμα. Η δέσμευση ορισμένων μορίων υδρολάσης στη μεμβράνη του λυσοσώματος οδηγεί στην αδρανοποίησή τους.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι λυσοσωμάτων:πρωτογενή λυσοσώματα (κυστίδια υδρολάσης), δευτερογενή λυσοσώματα (φαγολυσοσώματα ή πεπτικά κενοτόπια), ενδοσώματα, φαγοσώματα, αυτοφαγολυσοσώματα, υπολειμματικά σώματα(Εικ. 8).

Τα ενδοσώματα είναι κυστίδια μεμβράνης που μεταφέρουν μακρομόρια από την επιφάνεια του κυττάρου στα λυσοσώματα μέσω ενδοκυττάρωσης.Κατά τη διαδικασία μεταφοράς, το περιεχόμενο των ενδοσωμάτων μπορεί να μην αλλάξει ή να υποστεί μερική διάσπαση. Στην τελευταία περίπτωση, οι υδρολάσες διεισδύουν στα ενδοσώματα ή τα ενδοσώματα συγχωνεύονται απευθείας με κυστίδια υδρολάσης, με αποτέλεσμα το μέσο να οξινίζεται σταδιακά. Τα ενδοσώματα χωρίζονται σε δύο ομάδες: πρώιμο (περιφερικό)και όψιμα (περιπυρηνικά) ενδοσώματα.

Πρώιμα (περιφερικά) ενδοσώματα σχηματίζονται στα αρχικά στάδια της ενδοκυττάρωσης μετά τον διαχωρισμό κυστιδίων με παγιδευμένο περιεχόμενο από το πλάσμα.Εντοπίζονται στα περιφερειακά στρώματα του κυτταροπλάσματος και χαρακτηρίζεται από ουδέτερο ή ελαφρώς αλκαλικό περιβάλλον. Σε αυτά, συμβαίνει διάσπαση των προσδεμάτων από υποδοχείς, ταξινόμηση των προσδεμάτων και, πιθανώς, επιστροφή υποδοχέων σε ειδικά κυστίδια στην πλασματική μεμβράνη.Μαζί με σε πρώιμα ενδοσώματα, συν-

Ρύζι. 10 (Α). Σχέδιο σχηματισμού λυσοσωμάτων και συμμετοχή τους στην ενδοκυτταρική πέψη.(ΣΙ)Ηλεκτρονική μικρογραφία τμήματος δευτερογενών λυσοσωμάτων (που υποδεικνύεται με βέλη):

1 - σχηματισμός μικρών κυστιδίων με ένζυμα από το κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο. 2 - μεταφορά ενζύμων στη συσκευή Golgi. 3 - σχηματισμός πρωτογενών λυσοσωμάτων. 4 - απομόνωση και χρήση (5) υδρολασών κατά την εξωκυτταρική διάσπαση. 6 - φαγοσώματα. 7 - σύντηξη πρωτογενών λυσοσωμάτων με φαγοσώματα. 8, 9 - σχηματισμός δευτερογενών λυσοσωμάτων (φαγολυσοσώματα). 10 - απέκκριση υπολειμματικών σωμάτων. 11 - σύντηξη πρωτογενών λυσοσωμάτων με καταρρέουσες κυτταρικές δομές. 12 - αυτοφαγολυσόσωμα

σύμπλοκα «υποδοχέας-ορμόνη», «αντιγόνο-αντίσωμα», περιορισμένη διάσπαση αντιγόνων, αδρανοποίηση μεμονωμένων μορίων.Υπό συνθήκες οξίνισης (ρН=6,0) του μέσου στα πρώιμα ενδοσώματα, μπορεί να συμβεί μερική διάσπαση των μακρομορίων. Σταδιακά, προχωρώντας βαθιά στο κυτταρόπλασμα, τα πρώιμα ενδοσώματα μετατρέπονται σε όψιμα (περιπυρηνικά) ενδοσώματα, που βρίσκονται στα βαθιά στρώματα του κυτταροπλάσματος,που περιβάλλει τον πυρήνα. Φτάνουν τα 0,6-0,8 μικρά σε διάμετρο και διαφέρουν από τα πρώιμα ενδοσώματα λόγω περιεκτικότητας σε πιο όξινα (pH=5,5) και υψηλότερο επίπεδο ενζυματικής πέψης των περιεχομένων.

Φαγοσώματα (ετεροφαγοσώματα) - μεμβρανικά κυστίδια που περιέχουν υλικό που συλλαμβάνεται από το κύτταρο από το εξωτερικό, υπόκεινται σε ενδοκυτταρική πέψη.

Πρωτογενή λυσοσώματα (κυστίδια υδρολάσης) - κυστίδια με διάμετρο 0,2-0,5 μικρά που περιέχουν ανενεργά ένζυμα (Εικ. 10). Η κίνησή τους στο κυτταρόπλασμα ελέγχεται από μικροσωληνίσκους. Τα κυστίδια υδρολάσης πραγματοποιούν τη μεταφορά υδρολυτικών ενζύμων από το φυλλωτό σύμπλεγμα στα οργανίδια της ενδοκυτταρικής οδού (φαγοσώματα, ενδοσώματα κ.λπ.).

Δευτερεύοντα λυσοσώματα (φαγολυσοσώματα, πεπτικά κενοτόπια) - κυστίδια στα οποία πραγματοποιείται ενεργά η ενδοκυτταρική πέψημε υδρολάσες σε pH≤5. Η διάμετρός τους φτάνει τα 0,5-2 μικρά. Δευτερεύοντα λυσοσώματα (φαγολυσοσώματα και αυτοφαγολυσοσώματα) που σχηματίζεται από τη σύντηξη ενός φαγοσώματος με ένα ενδοσώμα ή πρωτογενές λυσόσωμα (φαγολυσόσωμα) ή από τη σύντηξη ενός αυτοφαγοσώματος(κυστίδιο μεμβράνης που περιέχει τα συστατικά του ίδιου του κυττάρου) με πρωτογενές λυσόσωμα(Εικ. 10) ή όψιμο ενδόσωμα (αυτοφαγολυσόσωμα). Η αυτοφαγία παρέχει πέψη κυτταροπλασματικών περιοχών, μιτοχονδρίων, ριβοσωμάτων, θραυσμάτων μεμβράνης κ.λπ.Η απώλεια των τελευταίων στο κύτταρο αντισταθμίζεται από το νεόπλασμά τους, το οποίο οδηγεί σε ανανέωση («αναζωογόνηση») των κυτταρικών δομών. Έτσι, στα ανθρώπινα νευρικά κύτταρα που λειτουργούν εδώ και πολλές δεκαετίες, τα περισσότερα οργανίδια ενημερώνονται μέσα σε 1 μήνα.

Μια ποικιλία λυσοσωμάτων που περιέχουν άπεπτες ουσίες (δομές) ονομάζονται υπολειμματικά σώματα. Τα τελευταία μπορούν να παραμείνουν στο κυτταρόπλασμα για μεγάλο χρονικό διάστημα ή να απελευθερώσουν το περιεχόμενό τους με εξωκυττάρωση έξω από το κύτταρο.(Εικ. 10). Ο πιο κοινός τύπος υπολειμματικών σωμάτων στα ζώα είναι κοκκία λιποφουσκίνης, τα οποία είναι μεμβρανώδη κυστίδια (0,3-3 μm) που περιέχουν τη λιποδιαλυτή καφέ χρωστική λιποφουσκίνη.

Τα υπεροξισώματα είναι μεμβρανώδη κυστίδια με διάμετρο έως 1,5 μm, η μήτρα του οποίου περιέχει περίπου 15 ένζυμα(Εικ. 8). Μεταξύ των τελευταίων, το πιο σημαντικό καταλάση,που αντιπροσωπεύει έως και το 40% της συνολικής οργανοειδούς πρωτεΐνης, καθώς και υπεροξειδάση,οξειδάση αμινοξέων κλπ. Στο ενδοπλασματικό δίκτυο σχηματίζονται υπεροξισώματα και ανανεώνονται κάθε 5-6 ημέρες. Μαζί με τα μιτοχόνδρια, Τα υπεροξισώματα είναι ένα σημαντικό κέντρο χρησιμοποίησης οξυγόνου στο κύτταρο.Συγκεκριμένα, υπό την επίδραση της καταλάσης, το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H 2 O 2) αποσυντίθεται, το οποίο σχηματίζεται κατά την οξείδωση αμινοξέων, υδατανθράκων και άλλων κυτταρικών ουσιών. Έτσι, τα υπεροξισώματα προστατεύουν το κύτταρο από την καταστροφική επίδραση του υπεροξειδίου του υδρογόνου.

Οργανίδια του ενεργειακού μεταβολισμού. Μιτοχόνδρια περιγράφεται για πρώτη φορά από τον R. Kelliker το 1850 στους μύες των εντόμων που ονομάζονται sarcos. Αργότερα μελετήθηκαν και περιγράφηκαν από τον R. Altman το 1894 ως «βιοπλάστες», και το 1897 ο K. Benda τους ονόμασε μιτοχόνδρια. Τα μιτοχόνδρια είναι μεμβρανικά οργανίδια που παρέχουν στο κύτταρο (οργανισμό) ενέργεια. Η πηγή ενέργειας που αποθηκεύεται με τη μορφή φωσφορικών δεσμών ATP είναι οι διαδικασίες οξείδωσης. Μαζί με Τα μιτοχόνδρια εμπλέκονται στη βιοσύνθεση στεροειδών και νουκλεϊκών οξέων, καθώς και στην οξείδωση των λιπαρών οξέων.

Μ

Ρύζι. έντεκα. Σχέδιο της δομής των μιτοχονδρίων:

1 - εξωτερική μεμβράνη. 2 - εσωτερική μεμβράνη. 3 - cristae? 4 - μήτρα

Τα ιτοχόνδρια έχουν ελλειπτικά, σφαιρικά, ραβδόμορφα, νηματοειδή και άλλα σχήματα που μπορούν να αλλάξουν με την πάροδο του χρόνου. Οι διαστάσεις τους είναι 0,2-2 μικρά σε πλάτος και 2-10 μικρά σε μήκος. Ο αριθμός των μιτοχονδρίων σε διαφορετικά κύτταρα ποικίλλει ευρέως, φτάνοντας τα 500-1000 στα πιο ενεργά. Στα ηπατικά κύτταρα (ηπατοκύτταρα), ο αριθμός τους είναι περίπου 800 και ο όγκος τους είναι περίπου το 20% του όγκου του κυτταροπλάσματος. Στο κυτταρόπλασμα, τα μιτοχόνδρια μπορούν να εντοπιστούν διάχυτα, αλλά συνήθως συγκεντρώνονται σε περιοχές μέγιστης κατανάλωσης ενέργειας, για παράδειγμα, κοντά σε αντλίες ιόντων, συσταλτικά στοιχεία (μυοϊνίδια), οργανίδια κίνησης (αξόνημα σπέρματος). Τα μιτοχόνδρια αποτελούνται από εξωτερικές και εσωτερικές μεμβράνες χωρίζεται από έναν ενδιάμεσο χώροκαι περιέχουν τη μιτοχονδριακή μήτρα, η οποία βλέπει τις πτυχές της εσωτερικής μεμβράνης - τα cristae (Εικ. 11, 12).

H

Ρύζι. 12. Ηλεκτρονική φωτογραφία μιτοχονδρίων (διατομή)

εξωτερική μεμβράνητα μιτοχόνδρια είναι παρόμοια με το πλάσμα. Αυτή είναι έχει υψηλή διαπερατότηταεξασφαλίζοντας τη διείσδυση μορίων με μάζα μικρότερη από 10 kilodaltons από το κυτταρόπλασμα στον ενδομεμβρανικό χώρο των μιτοχονδρίων. Η εξωτερική μεμβράνη περιέχει πορίνη και άλλες πρωτεΐνες μεταφοράς, καθώς και υποδοχείς που αναγνωρίζουν τις μεταφερόμενες πρωτεΐνες στις ζώνες προσκόλλησης της εξωτερικής και της εσωτερικής μεμβράνης.

Ο διαμεμβρανικός χώρος των μιτοχονδρίων, πλάτους 10–20 nm, περιέχει μια μικρή ποσότητα ενζύμων. Περιορίζεται από το εσωτερικό από την εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων, η οποία περιέχει πρωτεΐνες μεταφοράς, ένζυμα αναπνευστικής αλυσίδας και ηλεκτρική αφυδρογονάση, καθώς και το σύμπλεγμα συνθετάσης ATP. Η εσωτερική μεμβράνη χαρακτηρίζεται από χαμηλή διαπερατότητα σε μικρά ιόντα.Σχηματίζει πτυχές πάχους 20 nm, οι οποίες είναι τις περισσότερες φορές κάθετες στον διαμήκη άξονα των μιτοχονδρίων και σε ορισμένες περιπτώσεις (μυϊκά και άλλα κύτταρα) - κατά μήκος. Με την αύξηση της μιτοχονδριακής δραστηριότητας, ο αριθμός των πτυχών (η συνολική τους επιφάνεια) αυξάνεται. Στο cristae είναιοξισώματα - σχηματισμοί σε σχήμα μανιταριού, αποτελούμενοι από στρογγυλεμένη κεφαλή με διάμετρο 9 nm και πόδια πάχους 3 nm. Η σύνθεση ATP λαμβάνει χώρα στην περιοχή της κεφαλής.Οι διαδικασίες οξείδωσης και σύνθεσης του ATP στα μιτοχόνδρια διαχωρίζονται, γι' αυτό δεν συσσωρεύεται όλη η ενέργεια στο ATP, διαχέοντας εν μέρει με τη μορφή θερμότητας. Αυτή η διάσταση είναι πιο έντονη, για παράδειγμα, στον καφέ λιπώδη ιστό που χρησιμοποιείται για την ανοιξιάτικη «ζέσταμα» των ζώων που βρίσκονταν σε κατάσταση «χειμερινής χειμερίας νάρκη».

Ο εσωτερικός θάλαμος των μιτοχονδρίων (η περιοχή μεταξύ της εσωτερικής μεμβράνης και των κριστών) είναι γεμάτοςμήτρα (Εικ. 11, 12), που περιέχει ένζυμα του κύκλου Krebs, ένζυμα πρωτεϊνικής σύνθεσης, ένζυμα οξείδωσης λιπαρών οξέων, μιτοχονδριακό DNA, ριβοσώματα και μιτοχονδριακά κοκκία.

Το μιτοχονδριακό DNA είναι η γενετική σύνθεση των μιτοχονδρίων. Έχει την εμφάνιση ενός κυκλικού δίκλωνου μορίου, το οποίο περιέχει περίπου 37 γονίδια. Το μιτοχονδριακό DNA διαφέρει από το πυρηνικό DNA λόγω της χαμηλής περιεκτικότητάς του σε μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες και της απουσίας δεσμών ιστόνης. Το μιτοχονδριακό DNA κωδικοποιεί mRNA, tRNA και rRNA, ωστόσο, παρέχει τη σύνθεση μόνο του 5-6% των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών.(ένζυμα του συστήματος μεταφοράς ιόντων και μερικά ένζυμα σύνθεσης ΑΤΡ). Η σύνθεση όλων των άλλων πρωτεϊνών, καθώς και ο διπλασιασμός των μιτοχονδρίων, ελέγχεται από το πυρηνικό DNA. Οι περισσότερες από τις μιτοχονδριακές ριβοσωμικές πρωτεΐνες συντίθενται στο κυτταρόπλασμα και στη συνέχεια μεταφέρονται στα μιτοχόνδρια. Η κληρονομικότητα του μιτοχονδριακού DNA σε πολλά ευκαρυωτικά είδη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, συμβαίνει μόνο μέσω της μητρικής γραμμής: το πατρικό μιτοχονδριακό DNA εξαφανίζεται κατά τη γαμετογένεση και τη γονιμοποίηση.

Τα μιτοχόνδρια έχουν σχετικά σύντομο κύκλο ζωής (περίπου 10 ημέρες). Η καταστροφή τους συμβαίνει με αυτοφαγία και το νεόπλασμα - με σχάση (απολίνωση)προηγούμενα μιτοχόνδρια. Της τελευταίας προηγείται η αντιγραφή του μιτοχονδριακού DNA, η οποία λαμβάνει χώρα ανεξάρτητα από την αντιγραφή του πυρηνικού DNA σε οποιαδήποτε φάση του κυτταρικού κύκλου.

Οι προκαρυώτες δεν έχουν μιτοχόνδρια και η λειτουργία τους εκτελείται από την κυτταρική μεμβράνη. Σύμφωνα με μια υπόθεση, τα μιτοχόνδρια προήλθαν από αερόβια βακτήρια ως αποτέλεσμα της συμβιογένεσης.Υπάρχει μια υπόθεση για τη συμμετοχή των μιτοχονδρίων στη μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, ανάλογα με τον τύπο των κυττάρων που τους αποτελούν, χωρίζονται σε ευκαρυώτες (κύτταρα που έχουν πυρήνα) και προκαρυωτικά (κύτταρα που δεν έχουν σχηματισμένο πυρήνα). Μια μεγάλη ποικιλία οργανισμών αποτελείται από ευκαρυωτικά κύτταρα. ανώτερα φυτά, μύκητες, μονοκύτταρα αμοιβάδα και πολυκύτταρα ζώα. Μεμονωμένα κύτταρα από διαφορετικά μέρηοποιουδήποτε ανώτερου οργανισμού μπορεί να ποικίλλει σημαντικά σε σχήμα, μέγεθος και λειτουργία. Ωστόσο, παρά τις διαφορές, τα κύτταρα τόσο των πολυκύτταρων όσο και των μονοκύτταρων οργανισμών είναι βασικά παρόμοια στη δομή τους και οι διαφορές στις δομικές λεπτομέρειες οφείλονται στη λειτουργική τους εξειδίκευση. Τα κύρια στοιχεία όλων των κυττάρων είναι το κυτταρόπλασμα και ο πυρήνας.

Οποιοδήποτε κελί (Εικ. 1.1) περιέχει ένα σύνολο δομικές μονάδεςμικρότερα που ονομάζονται οργανίδια. Τα οργανίδια εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως η παραγωγή ενέργειας ή η συμμετοχή στη διαίρεση των κυττάρων. Τα οργανίδια περιβάλλονται από όλες τις πλευρές από υγρό κυτταρόπλασμα και το ίδιο το κύτταρο οριοθετείται από το περιβάλλον από μια μεμβράνη λιπιδίου-πρωτεΐνης που ονομάζεται κυτταρική μεμβράνη. Διά μέσου κυτταρική μεμβράνηενεργητική και παθητική μεταφορά διάφορες ουσίεςμέσα και έξω.

Το κυτταρόπλασμα ενός ζωικού κυττάρου είναι ένα πολύπλοκα οργανωμένο σύστημα, το οποίο είναι το μεγαλύτερο μέρος του κυττάρου. Αποτελείται από ένα κολλοειδές διάλυμα πρωτεϊνών και άλλων οργανικών ουσιών: 85% αυτού του διαλύματος είναι νερό, 10% πρωτεΐνες και 5% άλλες ενώσεις. Η δομή του κυτταροπλάσματος είναι ετερογενής. Περιέχει ελασώδεις δομές ή μεμβράνες που σχηματίζονται πολύπλοκο σύστημαδιακλαδισμένα κανάλια. Αυτό είναι το λεγόμενο ενδοπλασματικό δίκτυο, ή δίκτυο. Υπάρχουν το λείο ενδοπλασματικό δίκτυο (SER) και το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο (SER). Το GER είναι ένα σύστημα λείων ενδοκυτταρικών μεμβρανών: αυτό το οργανίδιο περιέχει ένζυμα που εξουδετερώνουν τοξικες ουσιες(ιδιαίτερα οξειδάσες). Η σύνθεση λιπιδίων και η υδρολυτική διάσπαση του γλυκογόνου συμβαίνουν στις μεμβράνες GER. Το SER είναι ένα σύστημα ενδοκυτταρικών μεμβρανών με πολυάριθμα ριβοσώματα συνδεδεμένα σε αυτά, τα οποία δίνουν την όψη τραχύτητας. Μέρος του SER βρίσκεται σε άμεση επαφή με την πυρηνική μεμβράνη. Διάφοροι τύποι πρωτεϊνών συντίθενται σε μεμβράνες SER.

Οι δισκοειδής μεμβράνες και τα πολυάριθμα κυστίδια που συνδέονται με αυτές αντιπροσωπεύουν το λεγόμενο σύμπλεγμα Golgi. Σε αυτό, εμφανίζεται η συγκέντρωση ουσιών, οι οποίες στη συνέχεια είτε χρησιμοποιούνται στο κύτταρο είτε εκκρίνονται στο εξωκυτταρικό περιβάλλον.

Στο ριβόσωμα, που είναι ένα πολύπλοκο οργανίδιο, πραγματοποιείται η πρωτεϊνοσύνθεση. Ριβοσώματα που βρίσκονται στις μεμβράνες του ενδοπλασματικού δικτύου (ER) ή ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα. Περιέχουν πρωτεΐνες και ριβονουκλεϊκά οξέα(RNA) σε περίπου ίσες ποσότητες.

Τα οργανίδια σε σχήμα ράβδου, με διάμετρο περίπου 1 μm και μήκος περίπου 7 μm, που ονομάζονται μιτοχόνδρια, έχουν διπλή μεμβράνη. Ο χώρος που οριοθετείται από την εσωτερική μεμβράνη ονομάζεται μιτοχονδριακή μήτρα. Περιέχει ριβοσώματα και μιτοχονδριακό κυκλικό DNA, ειδικό RNA, άλατα ασβεστίου και μαγνησίου. Στα μιτοχόνδρια, λόγω των διεργασιών οξειδοαναγωγής, παράγεται ενέργεια, η οποία συσσωρεύεται με τη μορφή μορίων τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP). Ο αριθμός των μιτοχονδρίων σε ένα κύτταρο μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιάδες. Τα μιτοχόνδρια είναι ικανά να αυτοαναπαραχθούν.

Τα οργανίδια με τη μορφή κυστιδίων που καλύπτονται με μια μεμβράνη, τα λυσοσώματα, περιέχουν ένζυμα που διασπούν πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες. Τα λυσοσώματα είναι πεπτικό σύστημα» κελιά. Εάν η μεμβράνη καταστραφεί, τα λυσοσώματα μπορούν επίσης να αφομοιώσουν τα περιεχόμενα του κυτταροπλάσματος του κυττάρου, και συμβαίνει αυτόλυση (αυτοπέψη).

Τα ωοειδή σώματα που συνδέονται με τη μεμβράνη, τα υπεροξισώματα, περιέχουν ένζυμα για την οξείδωση αμινοξέων και ένα ένζυμο που ονομάζεται καταλάση που αποικοδομεί το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Κατά τον μεταβολισμό των αμινοξέων, σχηματίζεται H2O2, το οποίο είναι μια εξαιρετικά τοξική ένωση. Η καταλάση εκτελεί έτσι μια προστατευτική λειτουργία.

Στο κέντρο του κυττάρου ή κοντά στον πυρήνα βρίσκεται συνήθως " κέντρο κυττάρων"- κεντρόσωμα. Το κεντρόσωμα αποτελείται από δύο κεντρόλια και μια κεντρόσφαιρα - ένα ειδικά οργανωμένο τμήμα του κυτταροπλάσματος. Το κεντρόσωμα εμπλέκεται στη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης, δημιουργώντας μια άτρακτο διαίρεσης.

Ο κυτταρικός πυρήνας είναι ο φορέας γενετικό υλικόκαι το μέρος όπου αναπαράγεται και λειτουργεί. Έχει μια πολύπλοκη δομή που αλλάζει κατά τη διαίρεση των κυττάρων. Ο πυρήνας αποτελείται από καρυόπλασμα, αρκετούς πυρήνες και το πυρηνικό περίβλημα. Το καρυόπλασμα περιέχει τα απαραίτητα στοιχεία του πυρήνα - χρωμοσώματα. Το χρωμοσωμικό DNA στον πυρήνα συνήθως συμπλέκεται με πρωτεΐνες. Τέτοια σύμπλοκα DNA-πρωτεΐνης ονομάζονται χρωματίνη (από το ελληνικό chromatos - χρώμα, χρώμα) ανάλογα με την ικανότητά τους να βάφονται καλά με βαφές. Στα μεσοφασικά κύτταρα, η χρωματίνη κατανέμεται σε όλο τον πυρήνα ή βρίσκεται με τη μορφή χωριστών συστάδων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, τα χρωμοσώματα αποσυμπυκνώνονται (μη συστραμμένα) και αντιπροσωπεύονται από πολύ μακριά νήματα που χρησιμεύουν ως πρότυπα για την επακόλουθη πρωτεϊνική σύνθεση. Αποτελούν τα νήματα της χρωματίνης, η μέγιστη συμπύκνωση των οποίων συμβαίνει κατά τη μιτωτική κυτταρική διαίρεση με το σχηματισμό χρωμοσωμάτων.

Ο πυρήνας διαχωρίζεται από το κυτταρόπλασμα με την πυρηνική μεμβράνη. Το πυρηνικό περίβλημα αποτελείται από δύο στρώματα που χωρίζονται από τον περιπυρηνικό χώρο. Οι πυρηνικοί πόροι κατανέμονται ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια της πυρηνικής μεμβράνης, μέσω της οποίας μεταφέρονται ουσίες τόσο από τον πυρήνα όσο και προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Ο πυρήνας είναι μια περιοχή μέσα στον πυρήνα που προέρχεται από ορισμένα χρωμοσώματα. Περιέχει γονίδια που κωδικοποιούν μόρια ριβοσωμικού RNA. Η πυκνή κεντρική ζώνη του πυρήνα περιέχει σύμπλοκα DNA-πρωτεΐνης και η μεταγραφή των γονιδίων του ριβοσωμικού RNA λαμβάνει χώρα εδώ. Ο πυρήνας μπορεί να περιέχει από έναν έως πολλούς πυρήνες.

Τα θεωρούμενα οργανίδια είναι απαραίτητα στοιχεία του κυττάρου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ανιχνεύονται διάφορα εγκλείσματα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Δεν αποτελούν υποχρεωτικό συστατικό, αφού αντιπροσωπεύουν διάφορα μεταβολικά προϊόντα (πρωτεΐνες, λίπη, κόκκους χρωστικών, κρύσταλλοι αλάτων ουρικού οξέος κ.λπ.). Εάν είναι απαραίτητο, αυτές οι ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το ίδιο το κύτταρο ή το σώμα ή να αφαιρεθούν από το σώμα.

Περισσότερα για το θέμα ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΖΩΙΚΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ. ΚΥΡΙΑ ΟΡΓΑΝΙΛΙΑ ΚΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥΣ:

1. Χαρακτηριστικά ειδών της δομής και της λειτουργίας του μαστικού αδένα θηλυκών διαφορετικών ζωικών ειδών. sssn Παθήσεις και ανωμαλίες του μαστού

Οργανίδια- μόνιμα, απαραίτητα παρόντα, συστατικά του κυττάρου που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες.

Ενδοπλασματικό δίκτυο

Ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), ή ενδοπλασματικό δίκτυο (EPR), είναι οργανίδιο μονής μεμβράνης. Είναι ένα σύστημα μεμβρανών που σχηματίζουν «δεξαμενές» και κανάλια, συνδέονται μεταξύ τους και περιορίζουν έναν ενιαίο εσωτερικό χώρο - κοιλότητες EPS. Οι μεμβράνες συνδέονται στη μία πλευρά με κυτταροπλασματική μεμβράνη, από την άλλη πλευρά, με την εξωτερική πυρηνική μεμβράνη. Υπάρχουν δύο τύποι EPS: 1) τραχύ (κοκκώδες), που περιέχει ριβοσώματα στην επιφάνειά του και 2) λείες (κοκκώδεις), οι μεμβράνες των οποίων δεν φέρουν ριβοσώματα.

Λειτουργίες: 1) μεταφορά ουσιών από το ένα μέρος του κυττάρου στο άλλο, 2) διαίρεση του κυτταροπλάσματος του κυττάρου σε διαμερίσματα ("διαμερίσματα"), 3) σύνθεση υδατανθράκων και λιπιδίων (ομαλή ER), 4) σύνθεση πρωτεϊνών (ακατέργαστο ER) ), 5) τόπος σχηματισμού της συσκευής Golgi .

Ή σύμπλεγμα golgi, είναι οργανίδιο μονής μεμβράνης. Είναι μια στοίβα από πεπλατυσμένες «δεξαμενές» με διευρυμένες άκρες. Ένα σύστημα μικρών κυστιδίων μιας μεμβράνης (Golgi vesicles) σχετίζεται με αυτά. Κάθε στοίβα αποτελείται συνήθως από 4-6 «δεξαμενές», είναι μια δομική και λειτουργική μονάδα της συσκευής Golgi και ονομάζεται δικτύοσωμα. Ο αριθμός των δικτυοσωμάτων σε ένα κύτταρο κυμαίνεται από ένα έως αρκετές εκατοντάδες. Στα φυτικά κύτταρα, τα δικτυοσώματα απομονώνονται.

Η συσκευή Golgi βρίσκεται συνήθως κοντά πυρήνα του κυττάρου(σε ζωικά κύτταρα συχνά κοντά στο κυτταρικό κέντρο).

Λειτουργίες της συσκευής Golgi: 1) συσσώρευση πρωτεϊνών, λιπιδίων, υδατανθράκων, 2) τροποποίηση εισερχόμενων οργανικών ουσιών, 3) "συσκευασία" πρωτεϊνών, λιπιδίων, υδατανθράκων σε μεμβρανικά κυστίδια, 4) έκκριση πρωτεϊνών, λιπιδίων, υδατανθράκων, 5) σύνθεση υδατανθράκων και λιπιδίων , 6) τόπος σχηματισμού λυσοσωμάτων. Η εκκριτική λειτουργία είναι η πιο σημαντική, επομένως η συσκευή Golgi είναι καλά ανεπτυγμένη στα εκκριτικά κύτταρα.

Λυσοσώματα

Λυσοσώματα- οργανίδια μονής μεμβράνης. Είναι μικρές φυσαλίδες (διάμετρος από 0,2 έως 0,8 μικρά) που περιέχουν ένα σύνολο υδρολυτικών ενζύμων. Τα ένζυμα συντίθενται στο ακατέργαστο ER, μετακινούνται στη συσκευή Golgi, όπου τροποποιούνται και συσκευάζονται σε μεμβρανικά κυστίδια, τα οποία, μετά τον διαχωρισμό από τη συσκευή Golgi, γίνονται κατάλληλα λυσοσώματα. Ένα λυσόσωμα μπορεί να περιέχει από 20 έως 60 διάφορα είδηυδρολυτικά ένζυμα. Η διάσπαση των ουσιών από τα ένζυμα ονομάζεται λύση.

Διάκριση: 1) πρωτογενή λυσοσώματα, 2) δευτερογενή λυσοσώματα. Τα πρωτογενή λυσοσώματα ονομάζονται λυσοσώματα, που αποσπώνται από τη συσκευή Golgi. Τα πρωτογενή λυσοσώματα είναι ένας παράγοντας που εξασφαλίζει την εξωκυττάρωση των ενζύμων από το κύτταρο.

Τα δευτερογενή λυσοσώματα ονομάζονται λυσοσώματα, τα οποία σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της σύντηξης πρωτογενών λυσοσωμάτων με ενδοκυτταρικά κενοτόπια. Σε αυτή την περίπτωση, χωνεύουν ουσίες που έχουν εισέλθει στο κύτταρο με φαγοκυττάρωση ή πινοκύττωση, επομένως μπορούν να ονομαστούν πεπτικά κενοτόπια.

Αυτοφαγία- η διαδικασία καταστροφής δομών που δεν είναι απαραίτητες για το κύτταρο. Πρώτον, η δομή που πρόκειται να καταστραφεί περιβάλλεται από μια ενιαία μεμβράνη, στη συνέχεια η σχηματισμένη μεμβρανική κάψουλα συγχωνεύεται με το πρωτεύον λυσόσωμα, ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται επίσης ένα δευτερεύον λυσόσωμα (αυτοφαγικό κενοτόπιο), στο οποίο αυτή η δομή χωνεύεται. Τα προϊόντα πέψης απορροφώνται από το κυτταρόπλασμα του κυττάρου, αλλά μέρος του υλικού παραμένει άπεπτο. Το δευτερεύον λυσόσωμα που περιέχει αυτό το άπεπτο υλικό ονομάζεται υπολειμματικό σώμα. Με την εξωκυττάρωση, τα άπεπτα σωματίδια απομακρύνονται από το κύτταρο.

Αυτόλυση- αυτοκαταστροφή του κυττάρου, που προκύπτει από την απελευθέρωση του περιεχομένου των λυσοσωμάτων. Φυσιολογικά, η αυτόλυση γίνεται κατά τις μεταμορφώσεις (εξαφάνιση της ουράς του βατράχου γυρίνου), περιέλιξη της μήτρας μετά τον τοκετό, σε εστίες νέκρωσης ιστών.

Λειτουργίες των λυσοσωμάτων: 1) ενδοκυτταρική πέψη οργανικών ουσιών, 2) καταστροφή περιττών κυτταρικών και μη δομών, 3) συμμετοχή στις διαδικασίες αναδιοργάνωσης των κυττάρων.

κενοτόπια

κενοτόπια- τα οργανίδια μονής μεμβράνης, είναι γεμάτες «χωρητικότητες». υδατικά διαλύματαβιολογικά και ανόργανες ουσίες. Το ER και η συσκευή Golgi συμμετέχουν στο σχηματισμό κενοτοπίων. Τα νεαρά φυτικά κύτταρα περιέχουν πολλά μικρά κενοτόπια, τα οποία στη συνέχεια, καθώς τα κύτταρα αναπτύσσονται και διαφοροποιούνται, συγχωνεύονται μεταξύ τους και σχηματίζουν ένα μεγάλο κεντρικό κενό. Το κεντρικό κενοτόπιο μπορεί να καταλάβει έως και το 95% του όγκου ενός ώριμου κυττάρου, ενώ ο πυρήνας και τα οργανίδια ωθούνται πίσω στην κυτταρική μεμβράνη. Η μεμβράνη που περιβάλλει το φυτικό κενοτόπιο ονομάζεται τονοπλαστής. Το υγρό που γεμίζει το κενοτόπιο του φυτού ονομάζεται χυμός κυττάρων. Ο κυτταρικός χυμός περιέχει υδατοδιαλυτά οργανικά και ανόργανα άλατα, μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες, αμινοξέα, τελικά ή τοξικά μεταβολικά προϊόντα (γλυκοσίδες, αλκαλοειδή), ορισμένες χρωστικές (ανθοκυανίνες).

Τα ζωικά κύτταρα περιέχουν μικρά πεπτικά και αυτοφαγικά κενοτόπια που ανήκουν στην ομάδα των δευτερογενών λυσοσωμάτων και περιέχουν υδρολυτικά ένζυμα. Τα μονοκύτταρα ζώα έχουν επίσης συσταλτικά κενοτόπια που εκτελούν τη λειτουργία της ωσμορύθμισης και της απέκκρισης.

Λειτουργίες κενοτοπίων: 1) συσσώρευση και αποθήκευση νερού, 2) ρύθμιση του μεταβολισμού νερού-αλατιού, 3) διατήρηση της πίεσης του στραγγίσματος, 4) συσσώρευση υδατοδιαλυτών μεταβολιτών, αποθεματικών θρεπτικών ουσιών, 5) χρωματισμός λουλουδιών και φρούτων και ως εκ τούτου προσέλκυση επικονιαστών και διασκορπιστών σπόρων , 6) βλ.. λειτουργίες λυσοσώματος.

Σχηματίζονται ενδοπλασματικό δίκτυο, συσκευή Golgi, λυσοσώματα και κενοτόπια ενιαίο κενοτόπιο δίκτυο του κυττάρου, του οποίου τα επιμέρους στοιχεία μπορούν να μεταμορφωθούν το ένα στο άλλο.

Μιτοχόνδρια

1 - εξωτερική μεμβράνη.
2 - εσωτερική μεμβράνη. 3 - μήτρα; 4 - crista; 5 - πολυενζυμικό σύστημα. 6 - κυκλικό DNA.

Το σχήμα, το μέγεθος και ο αριθμός των μιτοχονδρίων είναι εξαιρετικά μεταβλητά. Το σχήμα των μιτοχονδρίων μπορεί να είναι ραβδοειδές, στρογγυλό, σπειροειδές, κυπελλοειδές, διακλαδισμένο. Το μήκος των μιτοχονδρίων κυμαίνεται από 1,5 έως 10 μm, η διάμετρος είναι από 0,25 έως 1,00 μm. Ο αριθμός των μιτοχονδρίων σε ένα κύτταρο μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιάδες και εξαρτάται από τη μεταβολική δραστηριότητα του κυττάρου.

Τα μιτοχόνδρια οριοθετούνται από δύο μεμβράνες. εξωτερική μεμβράνητα μιτοχόνδρια (1) λεία, εσωτερικά (2) σχηματίζουν πολλές πτυχές - cristae(τέσσερα). Τα Cristae αυξάνουν την επιφάνεια της εσωτερικής μεμβράνης, η οποία φιλοξενεί πολυενζυμικά συστήματα (5) που εμπλέκονται στη σύνθεση των μορίων ATP. Ο εσωτερικός χώρος των μιτοχονδρίων είναι γεμάτος με μήτρα (3). Η μήτρα περιέχει κυκλικό DNA (6), ειδικό mRNA, ριβοσώματα προκαρυωτικού τύπου (τύπου 70S), ένζυμα κύκλου Krebs.

Το μιτοχονδριακό DNA δεν σχετίζεται με πρωτεΐνες («γυμνό»), είναι προσκολλημένο στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων και μεταφέρει πληροφορίες για τη δομή περίπου 30 πρωτεϊνών. Απαιτούνται πολλές περισσότερες πρωτεΐνες για την κατασκευή ενός μιτοχονδρίου, επομένως πληροφορίες για τις περισσότερες μιτοχονδριακές πρωτεΐνες περιέχονται στο πυρηνικό DNA και αυτές οι πρωτεΐνες συντίθενται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Τα μιτοχόνδρια είναι σε θέση να αναπαράγονται αυτόνομα με διαίρεση στα δύο. Μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής μεμβράνης βρίσκεται δεξαμενή πρωτονίων, όπου συμβαίνει η συσσώρευση H +.

Μιτοχονδριακές λειτουργίες: 1) Σύνθεση ATP, 2) διάσπαση οργανικών ουσιών με οξυγόνο.

Σύμφωνα με μια από τις υποθέσεις (τη θεωρία της συμβιογένεσης), τα μιτοχόνδρια προήλθαν από αρχαίους ελεύθερους αερόβιους προκαρυωτικούς οργανισμούς, οι οποίοι, έχοντας εισέλθει κατά λάθος στο κύτταρο ξενιστή, σχημάτισαν ένα αμοιβαία επωφελές συμβιωτικό σύμπλεγμα με αυτό. Τα ακόλουθα δεδομένα υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση. Πρώτον, το μιτοχονδριακό DNA έχει τα ίδια δομικά χαρακτηριστικά με το DNA των σύγχρονων βακτηρίων (κλειστό σε δακτύλιο, που δεν σχετίζεται με πρωτεΐνες). Δεύτερον, τα μιτοχονδριακά ριβοσώματα και τα βακτηριακά ριβοσώματα ανήκουν στον ίδιο τύπο, τον τύπο 70S. Τρίτον, ο μηχανισμός της μιτοχονδριακής διαίρεσης είναι παρόμοιος με αυτόν των βακτηρίων. Τέταρτον, η σύνθεση μιτοχονδριακών και βακτηριακών πρωτεϊνών αναστέλλεται από τα ίδια αντιβιοτικά.

πλαστίδια

1 - εξωτερική μεμβράνη. 2 - εσωτερική μεμβράνη. 3 - στρώμα; 4 - θυλακοειδής; 5 - grana; 6 - ελάσματα; 7 - κόκκοι αμύλου. 8 - σταγόνες λιπιδίων.

Τα πλαστίδια βρίσκονται μόνο στα φυτικά κύτταρα. Διακρίνω τρεις κύριοι τύποι πλαστιδίων: λευκοπλάστες - άχρωμα πλαστίδια στα κύτταρα των μη χρωματισμένων τμημάτων των φυτών, χρωμοπλάστες - τα έγχρωμα πλαστίδια είναι συνήθως κίτρινα, κόκκινα και πορτοκαλί λουλούδιαΟι χλωροπλάστες είναι πράσινα πλαστίδια.

Χλωροπλάστες.Στα κύτταρα των ανώτερων φυτών, οι χλωροπλάστες έχουν το σχήμα ενός αμφίκυρτου φακού. Το μήκος των χλωροπλαστών κυμαίνεται από 5 έως 10 μικρά, η διάμετρος είναι από 2 έως 4 μικρά. Οι χλωροπλάστες οριοθετούνται από δύο μεμβράνες. Η εξωτερική μεμβράνη (1) είναι λεία, η εσωτερική (2) έχει μια πολύπλοκη διπλωμένη δομή. Η μικρότερη πτυχή ονομάζεται θυλακοειδής(τέσσερα). Μια ομάδα θυλακοειδών που στοιβάζονται σαν μια στοίβα νομισμάτων ονομάζεται πολύπλευρη(5). Ο χλωροπλάστης περιέχει κατά μέσο όρο 40-60 κόκκους διατεταγμένους σε σχέδιο σκακιέρας. Οι κόκκοι συνδέονται μεταξύ τους με πεπλατυσμένα κανάλια - ελάσματα(6). Οι θυλακοειδείς μεμβράνες περιέχουν φωτοσυνθετικές χρωστικές και ένζυμα που παρέχουν σύνθεση ATP. Η κύρια φωτοσυνθετική χρωστική είναι η χλωροφύλλη, η οποία είναι υπεύθυνη πράσινο χρώμαχλωροπλάστες.

Ο εσωτερικός χώρος των χλωροπλαστών είναι γεμάτος στρώμα(3). Το στρώμα περιέχει κυκλικό γυμνό DNA, ριβοσώματα τύπου 70S, ένζυμα κύκλου Calvin και κόκκους αμύλου (7). Μέσα σε κάθε θυλακοειδή υπάρχει μια δεξαμενή πρωτονίων, το H + συσσωρεύεται. Οι χλωροπλάστες, όπως και τα μιτοχόνδρια, είναι ικανοί να αναπαράγονται αυτόνομα με διαίρεση στα δύο. Βρίσκονται στα κύτταρα των πράσινων μερών των ανώτερων φυτών, ιδιαίτερα σε πολλούς χλωροπλάστες στα φύλλα και στους πράσινους καρπούς. Οι χλωροπλάστες των κατώτερων φυτών ονομάζονται χρωματοφόρα.

Λειτουργία των χλωροπλαστών:φωτοσύνθεση. Πιστεύεται ότι οι χλωροπλάστες προέρχονται από αρχαία ενδοσυμβιωτικά κυανοβακτήρια (θεωρία συμβιογένεσης). Η βάση για αυτήν την υπόθεση είναι η ομοιότητα των χλωροπλαστών και των σύγχρονων βακτηρίων με διάφορους τρόπους (κυκλικό, «γυμνό» DNA, ριβοσώματα τύπου 70S, τρόπος αναπαραγωγής).

Λευκοπλάστες.Το σχήμα ποικίλλει (σφαιρικό, στρογγυλεμένο, κύπελλο κ.λπ.). Οι λευκοπλάστες οριοθετούνται από δύο μεμβράνες. Η εξωτερική μεμβράνη είναι λεία, η εσωτερική σχηματίζει μικρά θυλακοειδή. Το στρώμα περιέχει κυκλικό «γυμνό» DNA, ριβοσώματα τύπου 70S, ένζυμα για τη σύνθεση και την υδρόλυση των εφεδρικών θρεπτικών ουσιών. Δεν υπάρχουν χρωστικές ουσίες. Ειδικά πολλοί λευκοπλάστες έχουν κύτταρα των υπόγειων οργάνων του φυτού (ρίζες, κόνδυλοι, ριζώματα κ.λπ.). Λειτουργία των λευκοπλαστών:σύνθεση, συσσώρευση και αποθήκευση αποθεματικών θρεπτικών ουσιών. Αμυλοπλάστες- λευκοπλάστες που συνθέτουν και συσσωρεύουν άμυλο, ελαιοπλάστες- λάδια, πρωτεϊνοπλάστες- σκίουροι. Διαφορετικές ουσίες μπορούν να συσσωρευτούν στον ίδιο λευκοπλάστες.

Χρωμοπλάστες.Περιορίζεται από δύο μεμβράνες. Η εξωτερική μεμβράνη είναι λεία, η εσωτερική ή επίσης λεία ή σχηματίζει μεμονωμένα θυλακοειδή. Το στρώμα περιέχει κυκλικό DNA και χρωστικές - καροτενοειδή, που δίνουν στους χρωμοπλάστες ένα κίτρινο, κόκκινο ή πορτοκαλί χρώμα. Η μορφή συσσώρευσης χρωστικών είναι διαφορετική: με τη μορφή κρυστάλλων, διαλυμένων σε σταγόνες λιπιδίων (8), κ.λπ. Περιέχονται στα κύτταρα ώριμων καρπών, πετάλων, φθινοπωρινών φύλλων, σπάνια - ριζοκαλλιεργειών. Οι χρωμοπλάστες θεωρούνται το τελικό στάδιο ανάπτυξης πλαστιδίων.

Λειτουργία των χρωμοπλαστών:χρωματισμός λουλουδιών και καρπών και ως εκ τούτου προσέλκυση επικονιαστών και διασκορπιστών σπόρων.

Όλοι οι τύποι πλαστιδίων μπορούν να σχηματιστούν από προπλαστίδια. προπλαστίδια- μικρά οργανίδια που περιέχονται σε μεριστωματικούς ιστούς. Επειδή τα πλαστίδια έχουν κοινής καταγωγής, είναι δυνατές μεταξύ τους αλληλομετατροπές. Οι λευκοπλάστες μπορούν να μετατραπούν σε χλωροπλάστες (πρασίνισμα των κονδύλων της πατάτας στο φως), οι χλωροπλάστες - σε χρωμοπλάστες (κιτρίνισμα των φύλλων και κοκκίνισμα των καρπών). Η μετατροπή των χρωμοπλαστών σε λευκοπλάστες ή χλωροπλάστες θεωρείται αδύνατη.

Ριβοσώματα

1 - μεγάλη υπομονάδα. 2 - μικρή υπομονάδα.

Ριβοσώματα- οργανίδια χωρίς μεμβράνη, διαμέτρου περίπου 20 nm. Τα ριβοσώματα αποτελούνται από δύο υπομονάδες, μεγάλες και μικρές, στις οποίες μπορούν να διαχωριστούν. Η χημική σύνθεση των ριβοσωμάτων είναι πρωτεΐνες και rRNA. Τα μόρια rRNA αποτελούν το 50-63% της μάζας του ριβοσώματος και σχηματίζουν το δομικό του πλαίσιο. Υπάρχουν δύο τύποι ριβοσωμάτων: 1) ευκαρυωτικά (με σταθερές καθίζησης ολόκληρου του ριβοσώματος - 80S, μικρή υπομονάδα - 40S, μεγάλη - 60S) και 2) προκαρυωτικά (αντίστοιχα 70S, 30S, 50S).

Τα ριβοσώματα ευκαρυωτικού τύπου περιέχουν 4 μόρια rRNA και περίπου 100 μόρια πρωτεΐνης, ενώ τα ριβοσώματα προκαρυωτικού τύπου περιέχουν 3 μόρια rRNA και περίπου 55 μόρια πρωτεΐνης. Κατά τη διάρκεια της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών, τα ριβοσώματα μπορούν να «δουλέψουν» μεμονωμένα ή να συνδυαστούν σε σύμπλοκα - πολυριβοσώματα (πολυσώματα). Σε τέτοια σύμπλοκα, συνδέονται μεταξύ τους με ένα μόνο μόριο mRNA. Τα προκαρυωτικά κύτταρα έχουν μόνο ριβοσώματα τύπου 70S. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν τόσο ριβοσώματα τύπου 80S (τραχείς μεμβράνες ER, κυτταρόπλασμα) όσο και ριβοσώματα τύπου 70S (μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες).

Στον πυρήνα σχηματίζονται ευκαρυωτικές υπομονάδες ριβοσώματος. Η σύνδεση των υπομονάδων σε ένα ολόκληρο ριβόσωμα συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα, κατά κανόνα, κατά τη διάρκεια της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών.

Λειτουργία ριβοσώματος:συναρμολόγηση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας (σύνθεση πρωτεϊνών).

κυτταροσκελετός

κυτταροσκελετόςαποτελείται από μικροσωληνίσκους και μικρονημάτια. Οι μικροσωληνίσκοι είναι κυλινδρικές μη διακλαδισμένες δομές. Το μήκος των μικροσωληνίσκων κυμαίνεται από 100 μm έως 1 mm, η διάμετρος είναι περίπου 24 nm και το πάχος του τοιχώματος είναι 5 nm. Το κύριο χημικό συστατικό είναι η πρωτεΐνη τουμπουλίνη. Οι μικροσωληνίσκοι καταστρέφονται από την κολχικίνη. Μικρονήματα - νήματα με διάμετρο 5-7 nm, αποτελούνται από πρωτεΐνη ακτίνης. Οι μικροσωληνίσκοι και τα μικρονημάτια σχηματίζουν πολύπλοκα μπερδέματα στο κυτταρόπλασμα. Λειτουργίες του κυτταροσκελετού: 1) προσδιορισμός του σχήματος του κυττάρου, 2) υποστήριξη για οργανίδια, 3) σχηματισμός ατράκτου διαίρεσης, 4) συμμετοχή στις κινήσεις των κυττάρων, 5) οργάνωση της ροής του κυτταροπλάσματος.

Περιλαμβάνει δύο κεντρόλες και μια κεντρόσφαιρα. Centrioleείναι ένας κύλινδρος, το τοίχωμα του οποίου σχηματίζεται από εννέα ομάδες τριών συντηγμένων μικροσωληνίσκων (9 τριπλέτες), που συνδέονται μεταξύ τους σε ορισμένα διαστήματα με διασταυρώσεις. Τα κεντρόλια είναι ζευγαρωμένα, όπου βρίσκονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους. Πριν από την κυτταρική διαίρεση, τα κεντριόλια αποκλίνουν σε αντίθετους πόλους και μια θυγατρική κεντρόλιο εμφανίζεται κοντά σε καθένα από αυτά. Σχηματίζουν μια άτρακτο διαίρεσης, η οποία συμβάλλει στην ομοιόμορφη κατανομή του γενετικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Στα κύτταρα των ανώτερων φυτών (γυμνόσπερμα, αγγειόσπερμα), το κυτταρικό κέντρο δεν έχει κεντρόλες. Τα κεντριόλια είναι αυτοαναπαραγόμενα οργανίδια του κυτταροπλάσματος, προκύπτουν ως αποτέλεσμα του διπλασιασμού των ήδη υπαρχόντων κεντρολίων. Λειτουργίες: 1) εξασφάλιση της απόκλισης των χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου κατά τη διάρκεια της μίτωσης ή της μείωσης, 2) του κέντρου οργάνωσης του κυτταροσκελετού.

Οργανίδια κίνησης

Δεν υπάρχουν σε όλα τα κύτταρα. Τα οργανίδια της κίνησης περιλαμβάνουν βλεφαρίδες (κιλιακά άλατα, επιθήλιο της αναπνευστικής οδού), μαστίγια (μαστιγώματα, σπερματοζωάρια), ψευδόποδα (ριζώματα, λευκοκύτταρα), μυοϊνίδια (μυϊκά κύτταρα) κ.λπ.

Μαστίγια και βλεφαρίδες- οργανίδια νηματοειδούς μορφής, αντιπροσωπεύουν μια αξόνημα που οριοθετείται από μια μεμβράνη. Axoneme - κυλινδρική δομή. το τοίχωμα του κυλίνδρου σχηματίζεται από εννέα ζεύγη μικροσωληνίσκων, στο κέντρο του υπάρχουν δύο απλοί μικροσωληνίσκοι. Στη βάση της αξονικής υπάρχουν βασικά σώματα που αντιπροσωπεύονται από δύο αμοιβαία κάθετα κεντρόλια (κάθε βασικό σώμα αποτελείται από εννέα τριάδες μικροσωληνίσκων· δεν υπάρχουν μικροσωληνίσκοι στο κέντρο του). Το μήκος του μαστιγίου φτάνει τα 150 μm, οι βλεφαρίδες είναι αρκετές φορές μικρότερες.

μυοϊνίδιααποτελούνται από μυοινίδια ακτίνης και μυοσίνης, τα οποία παρέχουν συστολή των μυϊκών κυττάρων.

Παω σε διαλέξεις αριθμός 6ευκαρυωτικό κύτταρο: κυτταρόπλασμα, κυτταρικό τοίχωμα, δομή και λειτουργίες των κυτταρικών μεμβρανών"