Koje organele nisu prisutne u biljnoj stanici? Stanični organeli (organele)

Organela je sićušna stanična struktura koja unutar sebe obavlja određene funkcije. Organele su ugrađene u citoplazmu. U složenijim eukariotskim stanicama organele su često okružene vlastitom membranom. Kao unutarnji organi tijela, organele su specijalizirane i obavljaju specifične funkcije potrebne za normalno funkcioniranje stanica. Imaju širok raspon odgovornosti, od stvaranja energije do kontrole rasta i reprodukcije stanica.

Eukariotske organele

Eukariotske stanice su stanice s jezgrom. Jezgra je važna organela okružena dvostrukom membranom koja se naziva nuklearna ovojnica, koja odvaja sadržaj jezgre od ostatka stanice. Eukariotske stanice također sadrže različite stanične organele. Primjeri eukariotskih organizama su životinje, biljke i. i sadrže mnogo identičnih ili različitih organela. U biljnim stanicama postoje i neki organeli koji se ne nalaze u životinjskim stanicama i obrnuto. Primjeri glavnih organela pronađenih u biljnim i životinjskim stanicama uključuju:

• - struktura povezana s membranom koja sadrži nasljedne (DNK) informacije i također kontrolira rast i reprodukciju stanice. Obično je najvažnija organela u stanici.
• , kao proizvođači energije, pretvaraju energiju u oblike koje stanica može koristiti. Oni su također uključeni u druge procese kao što su dioba, rast itd.
• - široka mreža cijevi i džepova koji sintetiziraju membrane, sekretorne proteine, ugljikohidrate, lipide i hormone.
• - struktura koja je odgovorna za proizvodnju, skladištenje i isporuku određenih staničnih tvari, posebice iz endoplazmatskog retikuluma.
• - organele koje se sastoje od RNA i proteina i odgovorne su za biosintezu proteina. Ribosomi su smješteni u citosolu ili povezani s endoplazmatskim retikulumom.
• - ove membranske vrećice enzima obrađuju organski materijal stanice probavljanjem staničnih makromolekula kao što su nukleinske kiseline, polisaharide, masti i proteine.
• , poput lizosoma, vezani su za membranu i sadrže enzime. Pomažu u detoksikaciji alkohola, stvaraju žučnu kiselinu i razgrađuju masti.
• - zatvorene strukture ispunjene tekućinom, najčešće se nalaze u biljnim stanicama i gljivama. Oni su odgovorni za širok raspon važne funkcije, uključujući skladištenje hranjivih tvari, detoksikaciju i uklanjanje otpada.
• - plastide sadržane u biljnim stanicama, ali ih nema u životinjskim stanicama. Kloroplasti apsorbiraju energiju sunčeva svjetlost za .
• - kruta vanjska stijenka smještena uz plazma membranu u većini biljnih stanica koja pruža potporu i zaštitu stanici.
• - cilindrične strukture nalaze se u životinjskim stanicama i pomažu u organizaciji sastavljanja mikrotubula tijekom

Dodajte svoju cijenu u bazu podataka

Komentar

Stanice životinja i biljaka, višestanične i jednostanične, u načelu su slične građe. Razlike u pojedinostima strukture stanica povezane su s njihovom funkcionalnom specijalizacijom.

Glavni elementi svih stanica su jezgra i citoplazma. Jezgra ima složena struktura, mijenja se u različite faze stanična dioba ili ciklus. Jezgra stanice koja se ne dijeli zauzima otprilike 10-20% njezinog ukupnog volumena. Sastoji se od karioplazme (nukleoplazme), jedne ili više jezgrica (nukleola) i jezgrene membrane. Karioplazma je nuklearni sok ili kariolimfa u kojoj se nalaze niti kromatina koji tvore kromosome.

Osnovna svojstva ćelije:

• metabolizam
• osjetljivost
• reproduktivna sposobnost

Stanica živi u unutarnje okruženje tijelo - krv, limfa i tkivna tekućina. Glavni procesi u stanici su oksidacija i glikoliza – razgradnja ugljikohidrata bez kisika. Propusnost stanica je selektivna. Određuje se reakcijom na visoke ili niske koncentracije soli, fago- i pinocitozom. Izlučivanje je stvaranje i otpuštanje tvari sličnih sluzi (mucina i mukoida) od strane stanica koje štite od oštećenja i sudjeluju u stvaranju međustanične tvari.

Vrste kretanja stanica:

1. ameboidni (pseudopodiji) – leukociti i makrofagi.
2. klizanje – fibroblasti
3. flagelarni tip – spermatozoidi (cilije i bičevi)

Dijeljenje stanica:

1. neizravno (mitoza, kariokineza, mejoza)
2. izravna (amitoza)

Tijekom mitoze, nuklearna tvar se ravnomjerno raspoređuje između stanica kćeri, jer Nuklearni kromatin koncentriran je u kromosomima, koji se dijele na dvije kromatide koje se odvajaju u stanice kćeri.

Strukture žive stanice

Kromosomi

Obavezni elementi jezgre su kromosomi koji imaju specifičnu kemijsku i morfološku strukturu. Oni prihvaćaju Aktivno sudjelovanje u metabolizmu u stanici i izravno su povezani s nasljednim prijenosom svojstava s jedne generacije na drugu. Treba ipak imati na umu da iako nasljednost osigurava cijela stanica kao jedinstveni sustav, nuklearne strukture, naime kromosomi, zauzimaju posebno mjesto. Kromosomi su, za razliku od staničnih organela, jedinstvene strukture koje karakterizira stalni kvalitativni i kvantitativni sastav. One ne mogu zamijeniti jedna drugu. Neravnoteža u kromosomskom komplementu stanice u konačnici dovodi do njezine smrti.

Citoplazma

Citoplazma stanice ima vrlo složenu strukturu. Uvođenje tehnike tankog presjeka i elektronska mikroskopija dopustio da vidim fine strukture glavna citoplazma. Utvrđeno je da se potonji sastoji od paralelno smještenih složene strukture, u obliku ploča i tubula, na čijoj se površini nalaze sitne granule promjera 100–120 Å. Te se tvorbe nazivaju endoplazmatski kompleks. Ovaj kompleks uključuje različite diferencirane organele: mitohondrije, ribosome, Golgijev aparat, u stanicama nižih životinja i biljaka - centrosome, u životinja - lizosome, u biljkama - plastide. Osim toga, citoplazma sadrži cijela linija inkluzije koje sudjeluju u staničnom metabolizmu: škrob, masne kapljice, kristali uree itd.

Membrana

Stanica je okružena plazma membranom (od latinskog "membrana" - koža, film). Njegove su funkcije vrlo raznolike, ali glavna je zaštitna: štiti unutarnji sadržaj stanice od utjecaja vanjsko okruženje. Zahvaljujući raznim izraštajima i naborima na površini membrane, stanice su međusobno čvrsto povezane. Membrana je prožeta posebnim proteinima kroz koje se mogu kretati određene tvari, nužne za stanicu ili koje treba ukloniti iz nje. Dakle, metabolizam se odvija kroz membranu. Štoviše, što je vrlo važno, tvari prolaze kroz membranu selektivno, zbog čega se potreban skup tvari održava u stanici.

U biljkama plazma membrana izvana je prekrivena gustom ljuskom koja se sastoji od celuloze (vlakna). Školjka obavlja zaštitne i potporne funkcije. Služi kao vanjski okvir stanice, dajući joj određeni oblik i veličini, sprječavajući prekomjerno oticanje.

Jezgra

Smješten u središtu stanice i odvojen dvoslojnom membranom. Ima sferni ili izduženi oblik. Ljuska - karyolemma - ima pore potrebne za izmjenu tvari između jezgre i citoplazme. Sadržaj jezgre je tekući – karioplazma, koja sadrži gusta tjelešca – jezgrice. Izlučuju granule – ribosome. Glavninu jezgre čine nuklearni proteini - nukleoproteini, u jezgrici - ribonukleoproteini, au karioplazmi - deoksiribonukleoproteini. Stanica je prekrivena staničnom membranom koja se sastoji od proteinskih i lipidnih molekula koje imaju mozaičnu strukturu. Membrana osigurava izmjenu tvari između stanice i međustanične tekućine.

EPS

Ovo je sustav tubula i šupljina, na čijim se zidovima nalaze ribosomi koji osiguravaju sintezu proteina. Ribosomi se mogu slobodno nalaziti u citoplazmi. Postoje dvije vrste EPS-a - hrapavi i glatki: na hrapavom EPS-u (ili granularnom) nalaze se mnogi ribosomi koji provode sintezu proteina. Ribosomi daju membranama grub izgled. Glatke ER membrane ne nose ribosome na svojoj površini; sadrže enzime za sintezu i razgradnju ugljikohidrata i lipida. Glatki EPS izgleda kao sustav tankih cijevi i spremnika.

Ribosomi

Mala tijela promjera 15-20 mm. Oni sintetiziraju proteinske molekule i sastavljaju ih od aminokiselina.

Mitohondriji

To su organele s dvostrukom membranom, čija unutarnja membrana ima izbočine - kriste. Sadržaj šupljina je matrica. Mitohondriji sadrže veliki broj lipoproteina i enzima. To su energetske stanice stanice.

Plastidi (svojstveni samo biljnim stanicama!)

Njihov sadržaj u ćeliji je glavna značajka biljni organizam. Postoje tri glavne vrste plastida: leukoplasti, kromoplasti i kloroplasti. Oni imaju različite boje. Bezbojni leukoplasti nalaze se u citoplazmi stanica neobojenih dijelova biljaka: stabljika, korijena, gomolja. Na primjer, ima ih mnogo u gomoljima krumpira, u kojima se nakupljaju zrnca škroba. Kromoplasti se nalaze u citoplazmi cvjetova, plodova, stabljika i lišća. Kromoplasti daju žutu, crvenu i narančastu boju biljkama. Zeleni kloroplasti nalaze se u stanicama lišća, stabljike i drugih dijelova biljke, kao iu raznim algama. Kloroplasti su veličine 4-6 mikrona i često imaju ovalni oblik. Kod viših biljaka jedna stanica sadrži nekoliko desetaka kloroplasta.

Zeleni kloroplasti mogu se transformirati u kromoplaste - zato lišće u jesen postaje žuto, a zelene rajčice crvene kad sazriju. Leukoplasti se mogu transformirati u kloroplaste (zelenje gomolja krumpira na svjetlu). Dakle, kloroplasti, kromoplasti i leukoplasti sposobni su za međusobni prijelaz.

Glavna funkcija kloroplasta je fotosinteza, tj. sinteza se odvija u kloroplastima na svjetlu organska tvar iz anorganskog zbog transformacije solarna energija u energiju ATP molekule. Kloroplasti viših biljaka veliki su 5-10 mikrona i oblikom nalikuju bikonveksnoj leći. Svaki kloroplast je okružen dvostrukom membranom koja je selektivno propusna. Izvana je glatka membrana, a iznutra ima presavijenu strukturu. Glavna strukturna jedinica kloroplasta je tilakoid, ravna dvomembranska vrećica koja ima vodeću ulogu u procesu fotosinteze. Tilakoidna membrana sadrži proteine ​​slične proteinima mitohondrija koji sudjeluju u lancu prijenosa elektrona. Tilakoidi su raspoređeni u hrpe koje nalikuju hrpama novčića (10 do 150) koje se nazivaju grana. Grana ima složenu strukturu: klorofil se nalazi u središtu, okružen slojem proteina; zatim je sloj lipoida, opet protein i klorofil.

Golgijev kompleks

Ovo je sustav šupljina odvojen od citoplazme membranom i može imati različite oblike. Akumulacija proteina, masti i ugljikohidrata u njima. Izvođenje sinteze masti i ugljikohidrata na membranama. Tvori lizosome.

Osnovni, temeljni strukturni element Golgijev aparat - membrana koja tvori pakete spljoštenih cisterni, velikih i malih vezikula. Cisterne Golgijevog aparata povezane su s kanalima endoplazmatskog retikuluma. Proteini, polisaharidi i masti proizvedeni na membranama endoplazmatskog retikuluma prenose se u Golgijev aparat, akumuliraju unutar njegovih struktura i "pakiraju" se u obliku tvari, spremne ili za oslobađanje ili za upotrebu u samoj stanici tijekom život. Lizosomi nastaju u Golgijevom aparatu. Osim toga, uključen je u rast citoplazmatske membrane, primjerice tijekom diobe stanica.

Lizosomi

Tijela koja su od citoplazme odvojena jednom membranom. Enzimi koje sadrže ubrzavaju razgradnju složenih molekula na jednostavne: proteina na aminokiseline, složenih ugljikohidrata na jednostavne, lipida na glicerol i masne kiseline, a također uništavaju mrtve dijelove stanice i cijele stanice. Lizosomi sadrže više od 30 vrsta enzima (proteinske tvari koje povećavaju brzinu kemijska reakcija desetke i stotine tisuća puta), sposobni razgraditi proteine, nukleinske kiseline, polisaharide, masti i druge tvari. Razgradnja tvari uz pomoć enzima naziva se liza, pa otuda i naziv organele. Lizosomi nastaju ili iz struktura Golgijevog kompleksa ili iz endoplazmatskog retikuluma. Jedna od glavnih funkcija lizosoma je sudjelovanje u unutarstaničnoj probavi hranjivih tvari. Osim toga, lizosomi mogu uništiti strukturu same stanice kada ona umre, tijekom embrionalnog razvoja iu nizu drugih slučajeva.

Vakuole

To su šupljine u citoplazmi ispunjene staničnim sokom, mjesto nakupljanja rezervnih hranjivih tvari, štetne tvari; reguliraju sadržaj vode u stanici.

Stanično središte

Sastoji se od dva mala tijela - centriola i centrosfere - zbijenog dijela citoplazme. Ima važnu ulogu u diobi stanica

Organele za kretanje stanica

1. Bičevi i trepetljike, koji su izdanci stanica i imaju istu strukturu kod životinja i biljaka
2. Miofibrile su tanke niti duže od 1 cm promjera 1 mikrona, smještene u snopovima duž mišićnog vlakna.
3. Pseudopodije (obavljaju funkciju pokreta; zahvaljujući njima dolazi do kontrakcije mišića)

Sličnosti između biljnih i životinjskih stanica

Slične karakteristike biljnih i životinjskih stanica uključuju sljedeće:

1. Slična struktura sustava strukture, t.j. prisutnost jezgre i citoplazme.
2. Metabolički proces tvari i energije načelno je sličan.
3. I kod životinja i kod biljna stanica ima strukturu membrane.
4. Kemijski sastav stanice su vrlo slične.
5. Biljne i životinjske stanice prolaze kroz sličan proces stanične diobe.
6. Biljne stanice i životinje imaju jedinstveni princip prijenosa koda nasljeđa.

Bitne razlike između biljnih i životinjskih stanica

osim zajedničke značajke strukturu i životnu aktivnost biljke i životinjska stanica, postoje i posebne razlikovna obilježja svaki od njih.

Dakle, možemo reći da su biljne i životinjske stanice slične jedna drugoj po sadržaju nekih važni elementi i neke vitalne procese, a također imaju značajne razlike u strukturi i metaboličkim procesima.

Organele (organele) stanice su stalni dijelovi stanice koji imaju specifičnu građu i obavljaju određene funkcije. Postoje membranske i nemembranske organele. DO membranske organele uključuju citoplazmatski retikulum (endoplazmatski retikulum), lamelarni kompleks (Golgijev aparat), mitohondrije, lizosome, peroksisome. Nemembranske organele koju predstavljaju ribosomi (poliribosomi), stanično središte i citoskeletni elementi: mikrotubule i fibrilarne strukture.

Riža. 8.Dijagram ultramikroskopske strukture stanice:

1 – granularni endoplazmatski retikulum, na čijim se membranama nalaze pričvršćeni ribosomi; 2 – agranularni endoplazmatski retikulum; 3 – Golgijev kompleks; 4 – mitohondriji; 5 – fagosom u razvoju; 6 – primarni lizosom (skladišna granula); 7 – fagolizosom; 8 – endocitni mjehurići; 9 – sekundarni lizosom; 10 – zaostalo tijelo; 11 – peroksisom; 12 – mikrotubule; 13 - mikrofilamenti; 14 – centriole; 15 – slobodni ribosomi; 16 – transportni mjehurići; 17 – egzocitozni mjehurić; 18 – masne inkluzije (pad lipida); 19 - inkluzije glikogena; 20 – kariolema (jezgrina membrana); 21 – nuklearne pore; 22 – jezgrica; 23 – heterokromatin; 24 – eukromatin; 25 – bazalno tijelo cilije; 26 - trepavica; 27 – poseban međustanični kontakt (desmosom); 28 – jaz međustanični kontakt

2.5.2.1. Membranske organele (organele)

Endoplazmatski retikulum (endoplazmatski retikulum, citoplazmatski retikulum) je skup međusobno povezanih tubula, vakuola i "cisterni", čiju stijenku tvore elementarne biološke membrane. Otvorio K.R. Porter 1945. godine. Otkriće i opis endoplazmatskog retikuluma (ER) posljedica je uvođenja elektronskog mikroskopa u praksu citoloških istraživanja. Membrane koje tvore EPS razlikuju se od plazmaleme stanice manjom debljinom (5-7 nm) i većom koncentracijom proteina, prvenstveno onih s enzimskom aktivnošću. . Postoje dvije vrste EPS-a(Sl. 8): hrapavi (granularni) i glatki (agranularni). Grubi XPS Predstavljena je spljoštenim cisternama, na čijoj se površini nalaze ribosomi i polisomi. Membrane zrnatog ER sadrže proteine ​​koji potiču vezanje ribosoma i izravnavanje cisterni. Grubi ER je posebno dobro razvijen u stanicama specijaliziranim za sintezu proteina. Glatki ER nastaje ispreplitanjem tubula, cjevčica i malih vezikula. Kanali i spremnici EPS-a ove dvije vrste se ne razlikuju: membrane jedne vrste prelaze u membrane druge vrste tvoreći tzvprijelazni (prijelazni) EPS.

Glavnifunkcije granuliranog EPS-a su:

1) sinteza proteina na pričvršćenim ribosomima(izlučeni proteini, proteini staničnih membrana i specifični proteini sadržaja membranskih organela); 2) hidroksilacija, sulfatacija, fosforilacija i glikozilacija proteina; 3) transport tvari unutar citoplazme; 4) nakupljanje i sintetiziranih i transportiranih tvari; 5) regulacija biokemijskih reakcija, povezan s urednom lokalizacijom u strukturama EPS tvari koje stupaju u reakcije, kao i njihovih katalizatora - enzima.

Glatki XPS Odlikuje se odsutnošću proteina (riboforina) na membranama koje vežu podjedinice ribosoma. Pretpostavlja se da glatki ER nastaje kao rezultat stvaranja izraslina grubog ER, čija membrana gubi ribosome.

Funkcije glatkog EPS-a su: 1) sinteza lipida, uključujući membranske lipide; 2) sinteza ugljikohidrata(glikogen, itd.); 3) sinteza kolesterola; 4) neutralizacija otrovnih tvari endogenog i egzogenog porijekla; 5) nakupljanje iona Ca 2+ ; 6) obnova karioleme u telofazi mitoze; 7) prijevoz tvari; 8) nakupljanje tvari.

Glatki ER je u pravilu slabije razvijen u stanicama nego grubi ER, ali je puno bolje razvijen u stanicama koje proizvode steroide, trigliceride i kolesterol, kao i u stanicama jetre koje detoksificiraju razne tvari.

Riža. 9. Golgijev kompleks:

1 – hrpa spljoštenih spremnika; 2 – mjehurići; 3 – sekretorne vezikule (vakuole)

Prijelazni (prijelazni) EPS - ovo je mjesto prijelaza granularnog ER u agranularni ER, koji se nalazi na površini formiranja Golgijevog kompleksa. Cjevčice i tubuli prijelaznog ER-a raspadaju se na fragmente, iz kojih nastaju vezikule koje prenose materijal iz ER-a u Golgijev kompleks.

Lamelarni kompleks (Golgijev kompleks, Golgijev aparat) stanična je organela uključena u konačno stvaranje njezinih metaboličkih produkata.(sekreti, kolagen, glikogen, lipidi i drugi proizvodi),kao i u sintezi glikoproteina. Organoid je dobio ime po talijanskom histologu C. Golgiju koji ga je opisao 1898. godine. Sastavljen od tri komponente(Sl. 9): 1) hrpa spljoštenih spremnika (vreća); 2) mjehurići; 3) sekretorne vezikule (vakuole). Zona nakupljanja ovih elemenata naziva se diktiosomi. U ćeliji može biti nekoliko takvih zona (ponekad nekoliko desetaka ili čak stotina). Golgijev kompleks nalazi se u blizini stanične jezgre, često u blizini centriola, a rjeđe raspršen po citoplazmi. U sekretornim stanicama nalazi se u vršnom dijelu stanice kroz koji se egzocitozom oslobađa sekret. Od 3 do 30 cisterni u obliku zakrivljenih diskova promjera 0,5-5 mikrona čine hrpu. Susjedni spremnici su odvojeni razmacima od 15-30 nm. Pojedinačne grupe Cisterne unutar diktiosoma odlikuju se posebnim sastavom enzima koji određuju prirodu biokemijskih reakcija, posebno preradu proteina itd.

Drugi sastavni element diktiosoma su vezikule To su kuglaste tvorevine promjera 40-80 nm, čiji je sadržaj srednje gustoće obavijen membranom. Mjehurići nastaju odvajanjem od spremnika.

Treći element diktiosoma su sekretorne vezikule (vakuole) To su relativno velike (0,1-1,0 μm) kuglaste membranske tvorevine koje sadrže sekret umjerene gustoće koji je podvrgnut kondenzaciji i zbijanju (kondenzacijske vakuole).

Golgijev kompleks jasno je vertikalno polariziran. Sadrži 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) poprečna površina, ili površina okrenuta prema konkavnoj plazmolemi (slika 8), na čijoj se strani odvajaju vakuole (sekretorne granule) od cisterni Golgijevog kompleksa.

Glavnifunkcije Golgijevog kompleksa su: 1) sinteza glikoproteina i polisaharida; 2) modifikacija primarnog sekreta, njegova kondenzacija i pakiranje u membranske vezikule (stvaranje sekretornih granula); 3) molekularna obrada(fosforilacija, sulfatizacija, acilacija itd.); 4) nakupljanje tvari koje izlučuje stanica; 5) stvaranje lizosoma; 6) razvrstavanje proteina koje sintetizira stanica na trans-površini prije njihovog konačnog transporta (proizvode se putem receptorskih proteina koji prepoznaju signalne regije makromolekula i usmjeravaju ih na različite vezikule); 7) prijevoz tvari: Iz transportnih vezikula tvari prodiru u hrpu cisterni Golgijevog kompleksa s cis površine, a izlaze iz nje u obliku vakuola s trans površine. Mehanizam transporta objašnjavaju dva modela: a) model za kretanje vezikula koje pupaju iz prethodne cisterne i stapaju se s sljedećom cisternom sekvencijalno u smjeru od cis površine prema trans površini; b) model kretanja cisterni, koji se temelji na ideji kontinuiranog novog stvaranja cisterni zbog spajanja vezikula na cis površini i naknadnog raspadanja u vakuole cisterni koje se kreću prema trans površini.

Gore navedene glavne funkcije omogućuju nam da tvrdimo da je lamelarni kompleks najvažniji organel eukariotske stanice, osiguravajući organizaciju i integraciju unutarstaničnog metabolizma. U ovoj organeli odvijaju se završne faze formiranja, sazrijevanja, sortiranja i pakiranja svih produkata koje stanica izlučuje, enzima lizosoma, kao i proteina i glikoproteina površinskog aparata stanice i drugih tvari.

Organele unutarstanične probave. Lizosomi su male vezikule omeđene elementarnom membranom koja sadrži hidrolitičke enzime. Membrana lizosoma, debljine oko 6 nm, obavlja pasivnu kompartmentalizaciju, privremeno odvajanje hidrolitičkih enzima (više od 30 vrsta) iz hijaloplazme. U intaktnom stanju membrana je otporna na djelovanje hidrolitičkih enzima i sprječava njihovo istjecanje u hijaloplazmu. U stabilizaciji membrane važna uloga spada u kortikosteroidne hormone. Oštećenje membrana lizosoma dovodi do samoprobave stanice hidrolitičkim enzimima.

Membrana lizosoma sadrži ATP-ovisnu protonsku pumpu, osiguravajući zakiseljavanje okoliša unutar lizosoma. Potonji potiče aktivaciju lizosomskih enzima - kiselih hidrolaza. Zajedno sa membrana lizosoma sadrži receptore koji određuju vezanje lizosoma za transportne vezikule i fagosome. Membrana također osigurava difuziju tvari iz lizosoma u hijaloplazmu. Vezanje nekih molekula hidrolaze na membranu lizosoma dovodi do njihove inaktivacije.

Postoji nekoliko vrsta lizosoma:primarni lizosomi (hidrolazni mjehurići), sekundarni lizosomi (fagolizosomi ili probavne vakuole), endosomi, fagosomi, autofagolizosomi, rezidualna tijela(slika 8).

Endosomi su membranski mjehurići koji endocitozom prenose makromolekule s površine stanice na lizosome. Tijekom procesa prijenosa, sadržaj endosoma se možda neće promijeniti ili biti podvrgnut djelomičnom cijepanju. U potonjem slučaju, hidrolaze prodiru u endosome ili se endosomi izravno spajaju s hidrolaznim vezikulama, zbog čega se medij postupno zakiseljuje. Endosomi se dijele u dvije skupine: rani (periferni) I kasni (perinuklearni) endosomi.

Rani (periferni) endosomi nastaju u ranim fazama endocitoze nakon odvajanja vezikula sa zarobljenim sadržajem od plazmaleme. Nalaze se u perifernim slojevima citoplazme i karakterizira neutralna ili blago alkalna sredina. U njima se ligandi odvajaju od receptora, ligandi se razvrstavaju i, eventualno, receptori vraćaju u posebnim vezikulama u plazmalemu. Zajedno sa u ranim endosomima, cijepanje kom-

Riža. 10 (A). Shema stvaranja lizosoma i njihovo sudjelovanje u unutarstaničnoj probavi.(B)Elektronska mikrografija dijela sekundarnih lizosoma (označenih strelicama):

1 – stvaranje malih vezikula s enzimima iz granularnog endoplazmatskog retikuluma; 2 – prijenos enzima u Golgijev aparat; 3 – stvaranje primarnih lizosoma; 4 – izolacija i upotreba (5) hidrolaza tijekom izvanstaničnog cijepanja; 6 - fagosomi; 7 – spajanje primarnih lizosoma s fagosomima; 8, 9 – stvaranje sekundarnih lizosoma (fagolizosoma); 10 – izlučivanje zaostalih tijela; 11 – spajanje primarnih lizosoma s kolapsirajućim staničnim strukturama; 12 – autofagolizosom

kompleksi “receptor-hormon”, “antigen-antitijelo”, ograničeno cijepanje antigena, inaktivacija pojedinih molekula. U kiselim uvjetima (pH=6,0) okoliš u ranim endosomima može doći do djelomičnog raspada makromolekula. Postupno, krećući se dublje u citoplazmu, rani endosomi se pretvaraju u kasne (perinuklearne) endosome smještene u dubokim slojevima citoplazme, okružujući jezgru. Dostižu 0,6-0,8 mikrona u promjeru i razlikuju se od ranih endosoma po kiselijem (pH = 5,5) sadržaju i višoj razini enzimske probave sadržaja.

Fagosomi (heterofagosomi) su membranski mjehurići koji sadrže materijal koji je stanica uhvatila izvana, podložni unutarstaničnoj probavi.

Primarni lizosomi (vezikule hidrolaze) - vezikule promjera 0,2-0,5 mikrona koje sadrže neaktivne enzime (slika 10). Njihovo kretanje u citoplazmi kontroliraju mikrotubule. Vezikule hidrolaze transportiraju hidrolitičke enzime iz lamelarnog kompleksa u organele endocitnog puta (fagosomi, endosomi itd.).

Sekundarni lizosomi (fagolizosomi, probavne vakuole) su mjehurići u kojima se aktivno odvija unutarstanična probava preko hidrolaza pri pH≤5. Njihov promjer doseže 0,5-2 mikrona. Sekundarni lizosomi (fagolizosomi i autofagolizosomi) nastaje fuzijom fagosoma s endosomom ili primarnim lizosomom (fagolizosom) ili fuzijom autofagosoma(membranski mjehurić koji sadrži vlastite komponente stanice) s primarnim lizosomom(Sl. 10) ili kasni endosom (autofagolizosom). Autofagija osigurava probavu područja citoplazme, mitohondrija, ribosoma, fragmenata membrane itd. Gubitak potonjih u stanici nadoknađuje se njihovim novim stvaranjem, što dovodi do obnove ("pomlađivanja") staničnih struktura. Stoga se u ljudskim živčanim stanicama, koje funkcioniraju desetljećima, većina organela obnavlja unutar 1 mjeseca.

Tip lizosoma koji sadrži neprobavljene tvari (strukture) naziva se rezidualnim tjelešcima. Potonji mogu dugo ostati u citoplazmi ili otpustiti svoj sadržaj kroz egzocitozu izvan stanice.(slika 10). Česta vrsta zaostalih tijela u tijelu životinja su granule lipofuscina, koje su membranske vezikule (0,3-3 µm) koje sadrže teško topljivi smeđi pigment lipofuscin.

Peroksisomi su membranske vezikule promjera do 1,5 µm, čiji matriks sadrži oko 15 enzima(slika 8). Među ovim posljednjima, najvažniji katalaza, koji čini do 40% ukupnih proteina organela, kao i peroksidaza, oksidaza aminokiselina itd. Peroksisomi nastaju u endoplazmatskom retikulumu i obnavljaju se svakih 5-6 dana. Uz mitohondrije, peroksisomi su važno središte za iskorištavanje kisika u stanici. Posebno se pod utjecajem katalaze razgrađuje vodikov peroksid (H 2 O 2), nastao tijekom oksidacije aminokiselina, ugljikohidrata i drugih staničnih tvari. Dakle, peroksisomi štite stanicu od štetnog djelovanja vodikovog peroksida.

Organele energetskog metabolizma. Mitohondriji prvi opisao R. Kölliker 1850. u mišićima insekata zvanim sarkosomi. Kasnije ih je proučavao i opisao R. Altman 1894. kao "bioplaste", a 1897. K. Benda nazvao ih je mitohondrijima. Mitohondriji su membranski vezane organele koje opskrbljuju stanicu (organizam) energijom. Izvor energije pohranjene u obliku fosfatnih veza ATP-a su procesi oksidacije. Zajedno sa Mitohondriji sudjeluju u biosintezi steroida i nukleinskih kiselina, kao iu oksidaciji masnih kiselina.

M

Riža. jedanaest. Dijagram strukture mitohondrija:

1 – vanjska membrana; 2 – unutarnja membrana; 3 – kriste; 4 – matrica

Itohondriji imaju eliptične, sferne, štapićaste, končaste i druge oblike koji se mogu mijenjati tijekom određenog vremena. Njihove dimenzije su 0,2-2 mikrona u širinu i 2-10 mikrona u dužinu. Broj mitohondrija u različitim stanicama jako varira, dosežući 500-1000 u najaktivnijim. U jetrenim stanicama (hepatocitima) njihov broj je oko 800, a volumen koji zauzimaju približno 20% volumena citoplazme. U citoplazmi se mitohondriji mogu nalaziti difuzno, ali obično su koncentrirani u područjima najveće potrošnje energije, na primjer, u blizini ionskih pumpi, kontraktilnih elemenata (miofibrila) i organela kretanja (aksonem spermija). Mitohondriji se sastoje od vanjske i unutarnje membrane, odvojeni međumembranskim prostorom,a sadrže mitohondrijski matriks u koji su okrenuti nabori unutarnje membrane – kriste (Sl. 11, 12).

N

Riža. 12. Elektronska fotografija mitohondrija (presjek)

vanjska membrana mitohondrija je sličan plazmalemi. Ona ima visoku propusnost, osiguravajući prodiranje molekula mase manje od 10 kilodaltona iz citosola u međumembranski prostor mitohondrija. Vanjska membrana sadrži porin i druge transportne proteine, kao i receptore koji prepoznaju transportirane proteine ​​u područjima gdje vanjska i unutarnja membrana prianjaju.

Međumembranski prostor mitohondrija, širok 10-20 nm, sadrži malu količinu enzima. Iznutra je ograničen unutarnjom mitohondrijskom membranom koja sadrži transportne proteine, enzime respiratornog lanca i sukcinat dehidrogenazu, kao i kompleks ATP sintetaze. Unutarnju membranu karakterizira niska propusnost za male ione. Formira nabore debljine 20 nm, koji se najčešće nalaze okomito na uzdužnu os mitohondrija, au nekim slučajevima (mišićne i druge stanice) - uzdužno. Povećanjem aktivnosti mitohondrija povećava se broj nabora (njihova ukupna površina). Na kristama suoksizomi - tvorevine u obliku gljive koje se sastoje od zaobljene glavice promjera 9 nm i peteljke debljine 3 nm. Sinteza ATP-a događa se u području glave. Procesi oksidacije i sinteze ATP-a u mitohondrijima su razdvojeni, zbog čega se sva energija ne akumulira u ATP-u, već se djelomično rasipa u obliku topline. To odvajanje je najizraženije, primjerice, u smeđem masnom tkivu koje služi za proljetno “zagrijavanje” životinja koje su bile u stanju “hibernacije”.

Unutarnja komora mitohondrija (područje između unutarnje membrane i krista) je ispunjenamatrica (Sl. 11, 12), koji sadrži enzime Krebsovog ciklusa, enzime za sintezu proteina, enzime za oksidaciju masnih kiselina, mitohondrijsku DNA, ribosome i mitohondrijske granule.

Mitohondrijska DNA predstavlja vlastiti genetski aparat mitohondrija. Ima izgled kružne dvolančane molekule koja sadrži oko 37 gena. Mitohondrijska DNA razlikuje se od nuklearne DNA po niskom sadržaju nekodirajućih sekvenci i odsutnosti veza s histonima. Mitohondrijska DNA kodira mRNA, tRNA i rRNA, ali osigurava sintezu samo 5-6% mitohondrijskih proteina(enzimi ionskog transportnog sustava i neki enzimi sinteze ATP-a). Sintezu svih ostalih proteina, kao i dupliciranje mitohondrija, kontrolira jezgri DNA. Većina ribosomskih proteina mitohondrija sintetizira se u citoplazmi i zatim transportira u mitohondrije. Nasljeđivanje mitohondrijske DNA kod mnogih vrsta eukariota, uključujući ljude, događa se samo po majčinoj liniji: očinska mitohondrijska DNA nestaje tijekom gametogeneze i oplodnje.

Mitohondriji imaju relativno kratak životni ciklus (oko 10 dana). Njihovo uništenje događa se autofagijom, a novo nastajanje diobom (ligacijom) prethodni mitohondrije. Potonjem prethodi replikacija mitohondrijske DNA, koja se događa neovisno o replikaciji nuklearne DNA u bilo kojoj fazi staničnog ciklusa.

Prokarioti nemaju mitohondrije, a njihove funkcije obavlja stanična membrana. Prema jednoj hipotezi, mitohondriji su nastali od aerobnih bakterija kao rezultat simbiogeneze. Postoji pretpostavka o sudjelovanju mitohondrija u prijenosu nasljednih informacija.

Svi živi organizmi, ovisno o vrsti stanica koje ih grade, dijele se na eukariote (stanice koje imaju jezgru) i prokariote (stanice koje nemaju formiranu jezgru). Veliki broj organizama sastoji se od eukariotskih stanica; više biljke, gljive, jednostanične amebe i višestanične životinje. Pojedine stanice iz različite dijelove bilo kojeg višeg organizma može značajno varirati u obliku, veličini i funkciji. Međutim, unatoč razlikama, stanice i višestaničnih i jednostaničnih organizama temeljno su slične po strukturi, a razlike u strukturnim detaljima posljedica su njihove funkcionalne specijalizacije. Glavni elementi svih stanica su citoplazma i jezgra.

Svaka ćelija (slika 1.1) sadrži skup strukturne jedinice manje koje se nazivaju organele. Organele obavljaju specifične funkcije, poput proizvodnje energije ili sudjelovanja u diobi stanica. Organele su sa svih strana okružene tekućom citoplazmom, a sama stanica je od okoline omeđena lipidno-proteinskom membranom koja se naziva stanična membrana. Kroz stanična membrana provodi se aktivni i pasivni prijenos razne tvari unutra i van.

Citoplazma životinjske stanice je složeno organiziran sustav koji predstavlja glavninu stanice. Sastoji se od koloidne otopine proteina i drugih organskih tvari: 85% ove otopine je voda, 10% su proteini i 5% su ostali spojevi. Struktura citoplazme je heterogena. Sadrži lamelarne strukture ili membrane koje oblikuju složen sustav razgranati kanali. To je takozvani endoplazmatski retikulum ili retikulum. Razlikuju se glatki endoplazmatski retikulum (SER) i hrapavi endoplazmatski retikulum (RER). GER je sustav glatkih unutarstaničnih membrana: ova organela sadrži enzime koji neutraliziraju otrovne tvari(osobito oksidaze). Sinteza lipida i hidrolitička razgradnja glikogena odvijaju se na membranama GER-a. RER je sustav unutarstaničnih membrana na koje su pričvršćeni brojni ribosomi koji daju dojam hrapavosti. Dio RER-a je u izravnom kontaktu s nuklearnom membranom. Na membranama RER-a sintetiziraju se različite vrste proteina.

Membrane u obliku diska i brojne vezikule povezane s njima čine takozvani Golgijev kompleks. Sadrži koncentraciju tvari koje se zatim koriste u stanici ili se izlučuju u izvanstanični okoliš.

Ribosom, koji je složena organela, vrši sintezu proteina. Ribosomi smješteni na membranama endoplazmatskog retikuluma (ER) ili slobodno u citoplazmi. Sadrže proteine ​​i ribonukleinske kiseline(RNA) u približno jednakim količinama.

Štapićaste organele promjera oko 1 mikrona i duljine oko 7 mikrona, koje se nazivaju mitohondriji, imaju dvostruku membranu. Prostor omeđen unutarnjom membranom naziva se mitohondrijski matriks. Sadrži ribosome i mitohondrijsku kružnu DNA, specifičnu RNA, soli kalcija i magnezija. U mitohondrijima se zbog redoks procesa proizvodi energija koja se akumulira u obliku molekula adenozin trifosfata (ATP). Broj mitohondrija u jednoj stanici može doseći nekoliko tisuća. Mitohondriji su sposobni za samoreprodukciju.

Organele u obliku vezikula, prekrivenih membranom, lizosoma, sadrže enzime koji razgrađuju proteine, nukleinske kiseline i polisaharide. Lizosomi su " probavni sustav" Stanice. Ako je membrana uništena, lizosomi također mogu probaviti sadržaj stanične citoplazme, dolazi do autolize (samoprobave).

Ovalna tjelešca omeđena membranom, peroksisomi, sadrže enzime za oksidaciju aminokiselina i enzim katalazu koji razara vodikov peroksid (H2O2). Metabolizam aminokiselina proizvodi H2O2, koji je vrlo toksičan spoj. Katalaza tako obavlja zaštitnu funkciju.

U središtu stanice ili u blizini jezgre obično se nalazi " stanično središte" - centrosom. Centrosom se sastoji od dva centriola i centrosfere - posebno organiziranog dijela citoplazme. Centrosom je uključen u proces stanične diobe, stvarajući vreteno.

Stanična jezgra je nosač genetski materijal te mjesto gdje se odvija njegovo razmnožavanje i djelovanje. Ima složenu strukturu koja se mijenja tijekom diobe stanica. Jezgra se sastoji od karioplazme, nekoliko jezgrica i jezgrene membrane. Karioplazma sadrži bitne elemente jezgre - kromosome. DNA kromosoma u jezgri obično se nalazi u kompleksu s proteinima. Takvi DNA-proteinski kompleksi nazivaju se kromatin (od grčkog chromatos - boja, boja) zbog svoje sposobnosti da se lako boje bojama. U interfaznim stanicama kromatin je raspoređen po jezgri ili se nalazi u obliku zasebnih nakupina. To je zbog činjenice da su tijekom interfaze kromosomi dekondenzirani (odmotani) i predstavljeni su vrlo dugim nitima, koje služe kao predlošci za kasniju sintezu proteina. Oni čine kromatinske niti, čija se maksimalna kondenzacija događa tijekom mitotske stanične diobe s stvaranjem kromosoma.

Jezgra je od citoplazme odvojena jezgrinim omotačem. Jezgrina ovojnica se sastoji od dva sloja odvojena perinuklearnim prostorom. Jezgrene pore ravnomjerno su raspoređene po cijeloj površini jezgrine ovojnice, kroz koju se tvari prenose kako iz jezgre tako iu suprotnom smjeru.

Nukleolus je područje unutar jezgre koje potječe od određenih kromosoma. Sadrži gene koji kodiraju ribosomske RNA molekule. Gusta središnja zona nukleolusa sadrži DNA-proteinske komplekse, a ovdje se događa transkripcija gena ribosomske RNA. Jezgra može sadržavati od jedne do nekoliko jezgrica.

Organele koje se razmatraju bitni su elementi stanice. U nekim slučajevima u citoplazmi stanice otkrivaju se različite inkluzije. Nisu obvezna komponenta, jer predstavljaju različite produkte metabolizma (bjelančevine, masti, zrnca pigmenta, kristali soli mokraćne kiseline i dr.). Ako je potrebno, te tvari mogu same stanice ili tijelo iskoristiti ili ukloniti iz tijela.

Više o temi GRAĐA ŽIVOTINJSKE STANICE. GLAVNI ORGANI I NJIHOVE FUNKCIJE:

1. Posebnosti građe i funkcije mliječne žlijezde ženki različitih životinjskih vrsta. sssn Bolesti i abnormalnosti dojke

Organoidi- stalne, nužno prisutne komponente stanice koje obavljaju specifične funkcije.

Endoplazmatski retikulum

Endoplazmatski retikulum (ER), ili endoplazmatski retikulum (ER), jednomembranski je organel. To je sustav membrana koje tvore "cisterne" i kanale, međusobno povezane i omeđuju jedan unutarnji prostor - EPS šupljine. Membrane su spojene s jedne strane na citoplazmatska membrana, s druge strane, s vanjskom nuklearnom membranom. Postoje dvije vrste EPS-a: 1) hrapavi (granularni), koji sadrži ribosome na svojoj površini, i 2) glatki (agranularni), čije membrane ne nose ribosome.

Funkcije: 1) prijenos tvari iz jednog dijela stanice u drugi, 2) podjela stanične citoplazme na odjeljke (“kompartmente”), 3) sinteza ugljikohidrata i lipida (glatki ER), 4) sinteza proteina (grubi ER), 5) mjesto nastanka Golgijevog aparata .

Ili Golgijev kompleks, jednomembranski je organel. Sastoji se od naslaga spljoštenih "cisterni" s proširenim rubovima. S njima je povezan sustav malih jednomembranskih vezikula (Golgijevih vezikula). Svaki se hrp obično sastoji od 4-6 "cisterni", strukturna je i funkcionalna jedinica Golgijevog aparata i naziva se diktiosom. Broj diktiosoma u stanici kreće se od jednog do nekoliko stotina. U biljnim stanicama diktiosomi su izolirani.

Golgijev aparat se obično nalazi u blizini stanična jezgra(u životinjskim stanicama često blizu središta stanice).

Funkcije Golgijevog aparata: 1) nakupljanje proteina, lipida, ugljikohidrata, 2) modifikacija ulaznih organskih tvari, 3) "pakiranje" proteina, lipida, ugljikohidrata u membranske vezikule, 4) izlučivanje proteina, lipida, ugljikohidrata, 5) sinteza ugljikohidrata i lipida , 6) mjesto nastanka lizosoma Sekretorna funkcija je najvažnija, stoga je Golgijev aparat dobro razvijen u sekretornim stanicama.

Lizosomi

Lizosomi- jednomembranske organele. Oni su mali mjehurići (promjera od 0,2 do 0,8 mikrona) koji sadrže skup hidrolitičkih enzima. Enzimi se sintetiziraju na grubom ER-u i prelaze u Golgijev aparat, gdje se modificiraju i pakiraju u membranske vezikule, koje nakon odvajanja od Golgijevog aparata same postaju lizosomi. Lizosom može sadržavati od 20 do 60 različite vrste hidrolitički enzimi. Razgradnja tvari pomoću enzima naziva se liza.

Postoje: 1) primarni lizosomi, 2) sekundarni lizosomi. Primarni se nazivaju lizosomi koji su odvojeni od Golgijevog aparata. Primarni lizosomi su čimbenik koji osigurava egzocitozu enzima iz stanice.

Sekundarni se nazivaju lizosomi nastali kao rezultat spajanja primarnih lizosoma s endocitnim vakuolama. U tom slučaju one probavljaju tvari koje fagocitozom ili pinocitozom ulaze u stanicu pa se mogu nazvati probavnim vakuolama.

Autofagija- proces uništavanja struktura nepotrebnih stanici. Najprije je struktura koju treba uništiti okružena jednom membranom, zatim se nastala membranska kapsula spaja s primarnim lizosomom, što rezultira stvaranjem sekundarnog lizosoma (autofagna vakuola), u kojem se ta struktura probavlja. Produkte probave apsorbira stanična citoplazma, ali dio materijala ostaje neprobavljen. Sekundarni lizosom koji sadrži taj neprobavljeni materijal naziva se rezidualno tijelo. Egzocitozom se neprobavljene čestice uklanjaju iz stanice.

Autoliza- samouništenje stanica, koje se događa zbog oslobađanja sadržaja lizosoma. Normalno, autoliza se događa tijekom metamorfoze (nestanak repa u punoglavcu žabe), involucije maternice nakon poroda i u područjima nekroze tkiva.

Funkcije lizosoma: 1) unutarstanična probava organskih tvari, 2) uništavanje nepotrebnih staničnih i nestaničnih struktura, 3) sudjelovanje u procesima reorganizacije stanica.

Vakuole

Vakuole- jednomembranske organele, ispunjene su "spremnicima". vodene otopine organski i anorganske tvari. U stvaranju vakuola sudjeluju ER i Golgijev aparat. Mlade biljne stanice sadrže mnogo malih vakuola, koje se zatim, kako stanice rastu i diferenciraju, spajaju jedna s drugom i tvore jednu veliku središnja vakuola. Središnja vakuola može zauzeti do 95% volumena zrele stanice; jezgra i organele su potisnute prema staničnoj membrani. Membrana koja omeđuje vakuolu biljke naziva se tonoplast. Tekućina koja ispunjava vakuolu biljke naziva se stanični sok. Stanični sok sadrži u vodi topive organske i anorganske soli, monosaharidi, disaharidi, aminokiseline, konačni ili toksični produkti metabolizma (glikozidi, alkaloidi), neki pigmenti (antocijani).

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

Funkcije vakuole: 1) nakupljanje i skladištenje vode, 2) regulacija metabolizma vode i soli, 3) održavanje turgorskog tlaka, 4) nakupljanje metabolita topivih u vodi, rezervnih hranjivih tvari, 5) bojanje cvjetova i plodova i time privlačenje oprašivača i raspršivača sjemena , 6) vidi funkcije lizosoma.

Formiraju se endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosomi i vakuole. jedna vakuolarna mreža stanice, čiji se pojedinačni elementi mogu transformirati jedan u drugi.

Mitohondriji

1 - vanjska membrana;
2 - unutarnja membrana; 3 - matrica; 4 - krista; 5 - multienzimski sustav; 6 - kružna DNA.

Oblik, veličina i broj mitohondrija jako varira. Mitohondriji mogu biti štapićastog, okruglog, spiralnog, šaličastog ili razgranatog oblika. Duljina mitohondrija kreće se od 1,5 do 10 µm, promjer - od 0,25 do 1,00 µm. Broj mitohondrija u stanici može doseći nekoliko tisuća i ovisi o metaboličkoj aktivnosti stanice.

Mitohondrij je omeđen dvjema membranama. Vanjska membrana mitohondriji (1) glatki, unutarnji (2) čine brojne nabore - cristas(4). Cristae povećavaju površinu unutarnje membrane na kojoj se nalaze multienzimski sustavi (5) uključeni u sintezu molekula ATP-a. Unutarnji prostor mitohondrija ispunjen je matriksom (3). Matrica sadrži kružnu DNA (6), specifičnu mRNA, ribosome prokariotske vrste (tip 70S) i enzime Krebsovog ciklusa.

Mitohondrijska DNA nije povezana s proteinima ("gola"), pričvršćena je na unutarnju membranu mitohondrija i nosi podatke o strukturi oko 30 proteina. Za izgradnju mitohondrija potrebno je mnogo više proteina, tako da je informacija o većini mitohondrijskih proteina sadržana u jezgri DNA, a ti se proteini sintetiziraju u citoplazmi stanice. Mitohondriji su sposobni za autonomnu reprodukciju fisijom na dva dijela. Između vanjske i unutarnje membrane nalazi se protonski rezervoar, gdje dolazi do nakupljanja H +.

Funkcije mitohondrija: 1) sinteza ATP-a, 2) razgradnja kisika organskih tvari.

Prema jednoj hipotezi (teorija simbiogeneze), mitohondriji potječu od drevnih slobodnoživućih aerobnih prokariotskih organizama, koji su, slučajno prodrli u stanicu domaćina, zatim s njom formirali obostrano koristan simbiotski kompleks. Sljedeći podaci podupiru ovu hipotezu. Prvo, mitohondrijska DNA ima iste strukturne značajke kao DNA modernih bakterija (zatvorena u prsten, nije povezana s proteinima). Drugo, mitohondrijski ribosomi i bakterijski ribosomi pripadaju istom tipu - tipu 70S. Treće, mehanizam mitohondrijske fisije sličan je onom kod bakterija. Četvrto, sinteza mitohondrijskih i bakterijskih proteina je potisnuta istim antibioticima.

Plastidi

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

Plastidi su karakteristični samo za biljne stanice. razlikovati tri glavne vrste plastida: leukoplasti - bezbojni plastidi u stanicama neobojenih dijelova biljaka, kromoplasti - obojeni plastidi obično žute, crvene i narančasti cvjetovi kloroplasti su zeleni plastidi.

Kloroplasti. U stanicama viših biljaka kloroplasti imaju oblik bikonveksne leće. Duljina kloroplasta kreće se od 5 do 10 µm, promjer - od 2 do 4 µm. Kloroplasti su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana (1) je glatka, unutarnja (2) ima složenu naboranu strukturu. Najmanji preklop naziva se tilakoid(4). Skupina tilakoida raspoređenih poput hrpe novčića naziva se aspekt(5). Kloroplast sadrži prosječno 40-60 zrnaca, poredanih u šahovnici. Grane su međusobno povezane spljoštenim kanalima - lamele(6). Tilakoidne membrane sadrže fotosintetske pigmente i enzime koji osiguravaju sintezu ATP-a. Glavni fotosintetski pigment je klorofil, koji određuje zelene boje kloroplasti.

Unutrašnji prostor kloroplasta je ispunjen stroma(3). Stroma sadrži kružnu “golu” DNA, ribosome tipa 70S, enzime Calvinovog ciklusa i zrnca škroba (7). Unutar svakog tilakoida nalazi se rezervoar protona, a H + se nakuplja. Kloroplasti, poput mitohondrija, sposobni su za autonomnu reprodukciju dijeljenjem na dva dijela. Ima ih u stanicama zelenih dijelova viših biljaka, osobito mnogo kloroplasta u lišću i zelenim plodovima. Kloroplasti nižih biljaka nazivaju se kromatofori.

Funkcija kloroplasta: fotosinteza. Vjeruje se da su kloroplasti nastali od drevnih endosimbiotskih cijanobakterija (teorija simbiogeneze). Osnova za ovu pretpostavku je sličnost kloroplasta i modernih bakterija u nizu karakteristika (kružna, "gola" DNA, ribosomi tipa 70S, način razmnožavanja).

Leukoplasti. Oblik je različit (sferni, okrugli, kupasti, itd.). Leukoplasti su omeđeni dvjema membranama. Vanjska membrana je glatka, unutarnja tvori nekoliko tilakoida. Stroma sadrži cirkularnu “golu” DNA, ribosome tipa 70S, enzime za sintezu i hidrolizu rezervnih hranjivih tvari. Nema pigmenata. Posebno mnogo leukoplasta imaju stanice podzemnih organa biljke (korijena, gomolja, rizoma i dr.). Funkcija leukoplasta: sinteza, akumulacija i skladištenje rezervnih hranjivih tvari. Amiloplasti- leukoplasti koji sintetiziraju i akumuliraju škrob, elaioplasti- ulja, proteinoplasti- bjelančevine. U istom leukoplastu mogu se nakupljati različite tvari.

Kromoplasti. Omeđen dvjema membranama. Vanjska membrana je glatka, unutarnja membrana je ili glatka ili tvori pojedinačne tilakoide. Stroma sadrži kružnu DNA i pigmente – karotenoide, koji kromoplastima daju žutu, crvenu ili narančastu boju. Oblik akumulacije pigmenata je različit: u obliku kristala, otopljenih u kapljicama lipida (8) itd. Sadržano u stanicama zrelog voća, latica, jesenskog lišća i rijetko - korijenskog povrća. Kromoplasti se smatraju završnom fazom razvoja plastida.

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

Iz proplastida mogu nastati sve vrste plastida. Proplastidi- male organele sadržane u meristemskim tkivima. Budući da plastidi imaju zajedničko podrijetlo, među njima su moguće međusobne transformacije. Leukoplasti se mogu pretvoriti u kloroplaste (zelenje gomolja krumpira na svjetlu), kloroplasti - u kromoplaste (žućenje lišća i crvenilo plodova). Transformacija kromoplasta u leukoplaste ili kloroplaste smatra se nemogućom.

Ribosomi

1 - velika podjedinica; 2 - mala podjedinica.

Ribosomi- nemembranske organele, promjera približno 20 nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice - velike i male, u koje se mogu rastaviti. Kemijski sastav ribosoma čine proteini i rRNA. Molekule rRNA čine 50-63% mase ribosoma i čine njegov strukturni okvir. Postoje dvije vrste ribosoma: 1) eukariotski (s konstantama sedimentacije za cijeli ribosom - 80S, mala podjedinica - 40S, velika - 60S) i 2) prokariotski (70S, 30S, 50S, redom).

Ribosomi eukariotske vrste sadrže 4 molekule rRNA i oko 100 molekula proteina, dok ribosomi prokariotske vrste sadrže 3 molekule rRNA i oko 55 molekula proteina. Tijekom biosinteze proteina, ribosomi mogu "raditi" pojedinačno ili se kombinirati u komplekse - poliribosomi (polisomi). U takvim kompleksima oni su međusobno povezani jednom molekulom mRNA. Prokariotske stanice imaju samo ribosome tipa 70S. Eukariotske stanice imaju ribosome tipa 80S (hrapave EPS membrane, citoplazma) i tipa 70S (mitohondriji, kloroplasti).

Eukariotske ribosomske podjedinice nastaju u jezgrici. Kombinacija podjedinica u cijeli ribosom događa se u citoplazmi, obično tijekom biosinteze proteina.

Funkcija ribosoma: sklapanje polipeptidnog lanca (sinteza proteina).

Citoskelet

Citoskelet formirana od mikrotubula i mikrofilamenata. Mikrotubule su cilindrične, nerazgranate strukture. Duljina mikrotubula je od 100 µm do 1 mm, promjer je približno 24 nm, a debljina stijenke 5 nm. Glavna kemijska komponenta je protein tubulin. Mikrotubule uništava kolhicin. Mikrofilamenti su filamenti promjera 5-7 nm i sastoje se od proteina aktina. Mikrotubule i mikrofilamenti tvore složena tkanja u citoplazmi. Funkcije citoskeleta: 1) određivanje oblika stanice, 2) podrška organelama, 3) formiranje vretena, 4) sudjelovanje u kretanju stanice, 5) organizacija citoplazmatskog protoka.

Uključuje dva centriola i centrosferu. Centriola je cilindar, čiju stijenku čini devet skupina od tri spojena mikrotubula (9 tripleta), međusobno povezanih u određenim razmacima poprečnim vezama. Centriole su ujedinjene u parove gdje se nalaze pod pravim kutom jedna prema drugoj. Prije stanične diobe centrioli se razilaze na suprotne polove, a u blizini svakog od njih pojavljuje se kći centriol. Oni tvore diobeno vreteno, što doprinosi ravnomjernoj raspodjeli genetskog materijala između stanica kćeri. U stanicama viših biljaka (gimnosperme, angiosperme) stanično središte nema centriole. Centriole su samoumnožavajuće organele citoplazme; nastaju kao rezultat duplikacije postojećih centriola. Funkcije: 1) osiguranje divergencije kromosoma na stanične polove tijekom mitoze ili mejoze, 2) središte organizacije citoskeleta.

Organoidi kretanja

Nije prisutan u svim stanicama. Organele kretanja su trepetljike (trepetljikaši, epitel respiratornog trakta), bičevi (bičevi, spermiji), pseudopodiji (rizopodi, leukociti), miofibrile (mišićne stanice) itd.

Flagele i cilije- organele u obliku niti, koje predstavljaju aksonem omeđen membranom. Aksonem je cilindrične strukture; stijenku cilindra čini devet pari mikrotubula; u središtu se nalaze dvije pojedinačne mikrotubule. Na dnu aksonema nalaze se bazalna tjelešca, predstavljena s dva međusobno okomita centriola (svako bazalno tjelešce sastoji se od devet trojki mikrotubula; u središtu nema mikrotubula). Duljina flageluma doseže 150 mikrona, cilije su nekoliko puta kraće.

Miofibrile sastoje se od aktinskih i miozinskih miofilamenata koji osiguravaju kontrakciju mišićnih stanica.

Ići predavanja br.6"Eukariotska stanica: citoplazma, stanična membrana, struktura i funkcije staničnih membrana"