Што такое арганоідаў? Будова і функцыі арганоідаў. Арганоіды расліннай клеткі. Арганоіды жывёльнай клеткі

Клетка - гэта ўзровень арганізацыі жывой матэрыі, самастойная биосистема, якая валодае асноўнымі ўласцівасцямі ўсяго жывога. Так, яна можа развівацца, размнажацца, рухацца, адаптавацца і змяняцца. Акрамя гэтага, любым клеткам ўласцівы абмен рэчываў, спецыфічнае будынак, ўпарадкаванасць структур і функцый.

Навука, якая займаецца вывучэннем клетак, - гэта цыталогія. Яе прадметам з'яўляюцца структурныя адзінкі мнагаклетачных жывёл і раслін, аднаклетачныя арганізмы - бактэрыі, найпростыя і багавінне, якія складаюцца ўсяго з адной клеткі.

Калі казаць пра агульную арганізацыю структурных адзінак жывых арганізмаў, то яны складаюцца з абалонкі і ядра з ядзерка. Таксама ў іх склад уваходзяць арганоіды клеткі, цытаплазма. На сённяшні дзень высокаразвітых разнастайныя метады даследавання, але вядучае месца займае мікраскапія, якая дазваляе вывучаць будову клетак і даследаваць яе асноўныя структурныя элементы.

Што такое арганоідаў?

Арганоіды (іх яшчэ называюць арганэл) - сталыя складнікі элементы любой клеткі, якія робяць яе цэласнай і выконваюць пэўныя функцыі. Гэта структуры, якія з'яўляюцца жыццёва неабходнымі для падтрымання яе дзейнасці.

Да арганоідаў ставяцца ядро, лізасомы, Эндаплазматычная сетку і комплекс Гольджы, вакуолі і везікулы, мітахондрыі, Рыбасомы, а таксама клеткавы цэнтр (центросома). Сюды таксама адносяць структуры, якія ўтвараюць Цыташкілет клеткі (мік- ратрубачкі і Мікрафіламенты), меланосомы. Асобна варта вылучыць арганоіды руху. Гэта вейчыкі, жгутики, миофибриллы і псевдоножки.

Усе гэтыя структуры ўзаемазвязаны і забяспечваюць скаардынаваную дзейнасць клетак. Менавіта таму на пытанне: "Што такое арганоідаў?» - можна адказаць, што гэта кампанент, які можна прыраўнаваць да органу шматклеткавага арганізма.

класіфікацыя арганоідаў

Клеткі адрозніваюцца памерамі і формай, а таксама сваімі функцыямі, але пры гэтым яны маюць падобнае хімічную будову і адзіны прынцып арганізацыі. Пры гэтым пытанне пра тое, што такое арганоідаў і якія гэта структуры, досыць дыскусійны. Так, напрыклад, лізасомы або вакуолі часам не адносяць да клеткавым арганэл.

Калі казаць аб класіфікацыі дадзеных кампанентаў клетак, то вылучаюць немембранные і мембранныя арганоіды. Немембранные - гэта клеткавы цэнтр і Рыбасомы. Арганоіды руху (мік- ратрубачкі і Мікрафіламенты) таксама пазбаўленыя мембран.

У аснове будовы мембранных арганэл ляжыць наяўнасць біялагічнай мембраны. Одномебранные і двумембранные арганоіды маюць абалонку з адзінай структурай, якая складаецца з падвойнага пласта фасфаліпідаў і бялковых малекул. Яна аддзяляе цытаплазму ад навакольнага асяроддзя, дапамагае клетцы захоўваць форму. Варта ўзгадаць, што ў клетках раслін акрамя мембраны яшчэ ёсць і знешняя цэлюлозная абалонка, якую называюць клеткавай сценкай. Яна выконвае апорную функцыю.

Да мембранных арганэл ставіцца ЭПС, лізасомы і мітахондрыі, а таксама лізасомы і пластыды. Іх мембраны могуць адрознівацца толькі па наборы пратэінаў.

Калі казаць пра функцыянальную здольнасці арганэл, то некаторыя з іх здольныя сінтэзаваць пэўныя рэчывы. Так, важныя арганоіды сінтэзу - мітахондрыі, у якіх утворыцца АТФ. Рыбасомы, пластыды (хларапласты) і шурпатая Эндаплазматычная сетка адказваюць за сінтэз бялкоў, гладкая ЭПС - за сінтэз ліпідаў і вугляводаў.

Разгледзім будова і функцыі арганоідаў больш падрабязна.

ядро

Дадзеная арганэл надзвычай важная, паколькі пры яе выдаленні клеткі перастаюць функцыянаваць і гінуць.

Ядро мае двайную мембрану, у якой ёсць мноства часу. Пры дапамозе іх яно цесна звязваецца з Эндаплазматычная сеткай і цытаплазмай. Дадзены арганоідаў ўтрымлівае храмаціне - храмасомы, якія з'яўляюцца комплексам пратэінаў і ДНК. Улічваючы гэта, можна сказаць, што менавіта ядро з'яўляецца арганэл, якая адказвае за захаванне асноўнай колькасці геному.

Вадкая частка ядра называецца кариоплазмой. У ёй утрымліваюцца прадукты жыццядзейнасці структур ядра. Найбольш шчыльная зона - ядзерка, у якім размяшчаюцца Рыбасомы, складаныя вавёркі і РНК, а таксама фасфаты калія, магнію, цынку, жалеза і кальцыя. Ядзерка знікае перад дзяленнем клетак і фармуецца зноў на апошніх этапах дадзенага працэсу.

Эндаплазматычная сетка (ретикулум)

ЭПС - одномембранный арганоідаў. Ён займае палову аб'ёму клеткі і складаецца з канальчыкаў і цыстэрнаў, якія звязаныя паміж сабой, а таксама з цытаплазматычнай мембранай і знешняй абалонкай ядра. Мембрана дадзенага арганоідаў мае такую ж структуру, што і плазмалема. Дадзеная структура цэласная і не адчыняецца ў цытаплазму.

Эндаплазматычная ретикулум бывае гладкім і гранулярным (шурпатым). На ўнутранай абалонцы гранулярной ЭПС размяшчаюцца Рыбасомы, у якіх праходзіць сінтэз пратэінаў. На паверхні гладкай Эндаплазматычная сеткі Рыбасомы адсутнічаюць, але тут праходзіць сінтэз вугляводаў і тлушчаў.

Усе рэчывы, якія ўтвараюцца ў Эндаплазматычная сеткі, пераносяцца па сістэме канальчыкаў і трубачак да месцаў прызначэння, дзе назапашваюцца і пасля выкарыстоўваюцца ў розных біяхімічных працэсах.

Улічваючы сінтэзуе здольнасць ЭПС, шурпаты ретикулум размяшчаецца ў клетках, асноўная функцыя якіх - адукацыя пратэінаў, а гладкі - у клетках, сінтэзуюцца вугляводы і тлушчы. Акрамя гэтага, ў гладкім ретикулуме назапашваюцца іёны кальцыя, якія патрэбныя для нармальнага функцыянавання клетак або арганізма ў цэлым.

Трэба таксама адзначыць, што ЭПС з'яўляецца месцам адукацыі апарата Гольджы.

Лізасомы, іх функцыі

Лізасомы - гэта клеткавыя арганоіды, якія прадстаўлены одномембранными мяшэчкамі круглявай формы з гідралітычнай і стрававальнымі ферментамі (протеазы, ліпазы і нуклеазы). Для змесціва лизосом характэрная кіслае асяроддзе. Мембраны дадзеных утварэнняў ізалююць іх ад цытаплазмы, папярэджваючы разбурэнне іншых структурных кампанентаў клетак. Пры вызваленні ферментаў лізасомы ў цытаплазму адбываецца самаразбурэнне клеткі - аўтоліз.

Варта адзначыць, што ферменты першасна сінтэзуюцца на шурпатай Эндаплазматычная сетцы, пасля чаго перамяшчаюцца ў апарат Гольджы. Тут яны праходзяць мадыфікацыю, пакуюцца ў мембранныя бурбалкі і пачынаюць аддзяляцца, становячыся самастойнымі кампанентамі клеткі - Лізасомы, якія бываюць першаснымі і другаснымі.

Першасныя лізасомы - структуры, якія адлучаюцца ад апарата Гольджы, а другасныя (стрававальныя вакуолі) - гэта тыя, якія ўтвараюцца з прычыны зліцця першасных лизосом і эндоцитозных вакуоляў.

Улічваючы такую структуру і арганізацыю, можна вылучыць асноўныя функцыі лизосом:

• пераварванне розных рэчываў ўнутры клеткі;
• знішчэнне клеткавых структур, якія не патрэбныя;
• ўдзел у працэсах рэарганізацыі клетак.

вакуолі

Вакуолі - гэта одномембранные арганэл сферычнай формы, якія з'яўляюцца рэзервуарамі вады і раствораных у ёй арганічных і неарганічных злучэнняў. У адукацыі дадзеных структур ўдзельнічае апарат Гольджы і ЭПС.

У жывёльнай клетцы вакуоляў няшмат. Яны дробныя і займаюць не больш за 5% аб'ёму. Іх асноўная роля - забеспячэнне транспарту рэчываў па ўсёй клетцы.

Вакуолі расліннай клеткі вялікія і займаюць да 90% аб'ёму. У сталай клетцы ёсць толькі адна вакуоля, якая займае цэнтральнае становішча. Яе мембрану называюць тонопластом, а змесціва - клеткавым сокам. Асноўныя функцыі раслінных вакуоляў - забеспячэнне напружання клеткавай абалонкі, назапашванне розных злучэнняў і адходаў жыццядзейнасці клеткі. Акрамя таго, гэтыя арганоіды расліннай клеткі пастаўляюць ваду, неабходную для працэсу фотасінтэзу.

Калі казаць пра склад клеткавага соку, то ў яго ўваходзяць наступныя рэчывы:

• запасныя - арганічныя кіслоты, вугляводы і пратэіны, асобныя амінакіслоты;
• злучэння, якія ўтвараюцца ў працэсе жыццядзейнасці клетак і назапашваюцца ў іх (алкалоіды, дубільныя рэчывы і фенолы);
• фітонціды і фітогормоны;
• пігменты, за кошт якіх плён, карняплоды і пялёсткі кветак афарбоўваюцца ў адпаведны колер.

комплекс Гольджы

Будова арганоідаў пад назвай «апарат Гольджы» даволі простае. У клетках раслін яны выглядаюць як асобныя цяля з мембранай, у клетках жывёл яны прадстаўлены цыстэрнамі, канальчыкаў і бурбалкамі. Структурная адзінка комплексу Гольджы - гэта диктиосома, якая прадстаўлена чаркай з 4-6 «цыстэрнаў» і дробных бурбалак, што адлучаюцца ад іх і з'яўляюцца унутрыклеткавай транспартнай сістэмай, а таксама могуць служыць крыніцай лизосом. Лік диктиосом можа вагацца ад адной да некалькіх соцень.

Комплекс Гольджы, як правіла, размяшчаецца каля ядра. У жывёл клетках - каля клеткавага цэнтра. Асноўнымі функцыямі гэтых арганэл з'яўляецца наступнае:

• сэкрэцыя і назапашванне пратэінаў, ліпідаў і сахаридов;
• мадыфікацыя арганічных злучэнняў, якія паступаюць у комплекс Гольджы;
• дадзены арганоідаў з'яўляецца месцам адукацыі лизосом.

Варта адзначыць, што ЭПС, лізасомы, вакуолі, а таксама апарат Гольджы разам утвараюць канальцевого-вакуолярную сістэму, якая падзяляе клетку на асобныя ўчасткі з адпаведнымі функцыямі. Акрамя таго, дадзеная сістэма забяспечвае пастаяннае абнаўленне мембран.

Мітахондрыі - энергетычныя станцыі клеткі

Мітахондрыі - двумембранные арганоіды палачкападобныя, шаровідной або ніткападобнай формы, якія сінтэзуюць АТФ. Яны маюць знешнюю гладкую паверхню і ўнутраную мембрану са шматлікімі складкамі, якія называюцца Крысці. Варта адзначыць, што колькасць Крысці ў мітахондрыях можа мяняцца ў залежнасці ад патрэбы клеткі ў энергіі. Менавіта на ўнутранай мембране сканцэнтраваны шматлікія ферментныя комплексы, якія сінтэзуюць аденозинтрифосфат. Тут энергія хімічных сувязяў ператвараецца ў макроэргические сувязі АТФ. Акрамя таго, у мітахондрыях праходзіць расшчапленне тоўстых кіслот і вугляводаў з вызваленнем энергіі, якая назапашваецца і выкарыстоўваецца на працэсы росту і сінтэзу.

Ўнутранае асяроддзе дадзеных арганэл называецца матрікса. Яна ўтрымлівае колцавыя ДНК і РНК, дробныя Рыбасомы. Цікава, што мітахондрыі - полуавтономные арганоіды, паколькі залежаць ад функцыянавання клеткі, але ў той жа час могуць захоўваць пэўную самастойнасць. Так, яны здольныя сінтэзаваць ўласныя вавёркі і ферменты, а таксама размножвацца самастойна.

Лічыцца, што мітахондрыі ўзніклі пры трапленні ў клетку-гаспадара аэробных будовы пракарыятычнай арганізмаў, што прывяло да стварэння спецыфічнага Сымбалічнай комплексу. Так, мітахандрыяльная ДНК мае такое ж будынак, як і ДНК сучасных бактэрый, а сінтэз бялкоў і ў мітахондрыях, і ў бактэрыях інгібіруецца аднолькавымі антыбіётыкамі.

Пластыды - арганоіды расліннай клеткі

Пластыды з'яўляюцца досыць буйнымі арганэл. Яны прысутнічаюць толькі ў клетках раслін і ўтвараюцца з папярэднікаў - пропластид, ўтрымліваюць ДНК. Гэтыя арганоіды гуляюць важную ролю ў метабалізме і аддзеленыя ад цытаплазмы двайны мембранай. Акрамя гэтага, у іх можа ўтварацца спарадкаваная сістэма ўнутраных мембран.

Пластыды бываюць трох тыпаў:

1. Хларапласты - найбольш шматлікія пластыды, якія адказваюць за фотасінтэз, пры якім утвараюцца арганічныя злучэнні і свабодны кісларод. Дадзеныя структуры маюць складаную будову і здольныя перамяшчацца ў цытаплазме ў бок крыніцы святла. Асноўнае рэчыва, якое змяшчаецца ў хларапластах, - хларафіл, пры дапамозе якога расліны могуць выкарыстоўваць энергію сонца. Варта адзначыць, што хларапласты падобна мітахондрыях з'яўляюцца полуавтономными структурамі, бо здольныя да самастойнага дзяленню і сінтэзу ўласных бялкоў.
2. Лейкапласты - бясколерныя пластыды, якія пад дзеяннем святла ператвараюцца ў хларапласты. Дадзеныя клеткавыя кампаненты ўтрымліваюць ферменты. Пры дапамозе іх глюкоза ператвараецца і назапашваецца ў форме крухмальных зерняў. У некаторых раслін гэтыя пластыды здольныя назапашваць ліпіды ці пратэіны ў выглядзе крышталяў і аморфных цельцаў. Найбольшая колькасць Лейкапласты засяроджана ў клетках падземных органаў раслін.
3. Хромапласты - вытворныя іншых двух відаў пластыд. У іх утвараюцца кароціноіды (пры разбурэнні хларафіла), якія маюць чырвоны, жоўты або аранжавы колер. Хромапласты - канчатковая стадыя ператварэння пластыд. Больш за ўсё іх у плёне, пялёстках і восеньскіх лісці.

Рыбасомы

Што такое арганоідаў пад назвай рыбасома? Рыбасомы называюць немембранные арганэл, якія складаюцца з двух фрагментаў (малой і вялікі субадзінак). Іх дыяметр складае каля 20 нм. Яны сустракаюцца ў клетках ўсіх тыпаў. Гэта арганоіды жывёл і раслінных клетак, бактэрый. Утвараюцца гэтыя структуры ў ядры, пасля чаго пераходзяць у цытаплазму, дзе размяшчаюцца свабодна або прымацоўваюцца да ЭПС. У залежнасці ад сінтэзуюцца уласцівасцяў Рыбасомы функцыянуюць у адзіночку ці аб'ядноўваюцца ў комплексы, утвараючы полирибосомы. У дадзеным выпадку гэтыя немембранные арганэл звязваюцца малекулай інфармацыйнай РНК.

Рыбасома змяшчае 4 малекулы р-РНК, якія складаюць яе каркас, а таксама розныя бялкі. Асноўная задача дадзенага арганоідаў - збор полипептидной ланцуга, што з'яўляецца першай стадыяй сінтэзу пратэінаў. Тыя вавёркі, якія ўтвараюцца Рыбасомы Эндаплазматычная ретикулума, могуць выкарыстоўвацца ўсім арганізмам. Пратэіны для патрэбаў асобнай клеткі сінтэзуюцца Рыбасомы, якія размяшчаюцца ў цытаплазме. Варта адзначыць, што Рыбасомы таксама сустракаюцца ў мітахондрыях і Пластыды.

Цыташкілет клеткі

Клеткавы Цыташкілет утворыцца мік- ратрубачкі і Мікрафіламенты. Мік- ратрубачкі ўяўляюць сабой цыліндрычныя адукацыі дыяметрам 24 нм. Іх даўжыня складае 100 мкм-1 мм. Асноўны кампанент - бялок пад назвай тубулин. Ён няздольны да скарачэння і можа разбурацца пад дзеяннем колхицина. Мік- ратрубачкі размяшчаюцца ў гиалоплазме і выконваюць наступныя функцыі:

• ствараюць эластычны, але ў той жа час трывалы каркас клеткі, які дазваляе ёй захоўваць форму;
• прымаюць удзел у працэсе размеркавання храмасом клеткі;
• забяспечваюць перамяшчэнне арганэл;
• ўтрымліваюцца ў клеткавым цэнтры, а таксама ў жгутиках і вейчыкі.

Мікрафіламенты - ніткі, якія размяшчаюцца пад плазматычнай мембранай і складаюцца з бялку актыній або міязіну. Яны могуць скарачацца, у выніку чаго ідзе перасоўванне цытаплазмы або выпінанне клеткавай мембраны. Акрамя таго, дадзеныя кампаненты прымаюць удзел у адукацыі перацяжкі пры дзяленні клеткі.

Клеткавы цэнтр (центросома)

Дадзеная арганэл складаецца з 2 цэнтрыолей і центросферы. Цэнтрыолей цыліндрычнай формы. Яе сценкі утвараюцца трыма мік- ратрубачкі, якія зліваюцца паміж сабой з дапамогай папярочных сшивок. Цэнтрыолей размяшчаюцца парамі пад прамым вуглом адзін да аднаго. Варта адзначыць, што клеткі вышэйшых раслін пазбаўленыя дадзеных арганоідаў.

Асноўная роля клеткавага цэнтра - забеспячэнне раўнамернага размеркавання храмасом падчас клеткавага дзялення. Таксама ён з'яўляецца цэнтрам арганізацыі Цыташкілет.

арганэл руху

Да арганоідаў руху адносяць вейчыкі, а таксама жгутики. Гэта мініяцюрныя вырасты ў выглядзе валасінак. Жгутик змяшчае 20 микротрубочек. Яго аснова размяшчаецца ў цытаплазме і называецца базальным цельцам. Даўжыня жгутика складае 100 мкм або больш. Жгутики, якія маюць усяго 10-20 мкм, называюцца вейчыкамі. Пры слізгаценні микротрубочек вейчыкі і жгутики здольныя вагацца, выклікаючы рух самой клеткі. У цытаплазме могуць утрымлівацца скарачальнай фібрылы, якія называюцца миофибриллами - гэта арганоіды жывёльнай клеткі. Миофибриллы, як правіла, размяшчаюцца ў миоцитах - клетках мышачнай тканіны, а таксама ў клетках сэрца. Яны складаюцца з больш дробных валокнаў (протофибрилл).

Варта адзначыць, што пучкі миофибрилл складаюцца з цёмных валокнаў - гэта анізатропных дыскі, а таксама светлых участкаў - гэта ізатропнай дыскі. Структурная адзінка миофибриллы - саркомера. Гэта ўчастак паміж анізатропных і ізатропным дыскам, які мае актиновые і миозиновые ніткі. Пры іх слізгаценні адбываецца скарачэнне саркомера, што прыводзіць да руху за ўсё цягліцавага валакна. Пры гэтым выкарыстоўваецца энергія АТФ і іёны кальцыя.

Пры дапамозе жгутиков рухаюцца найпростыя і народкі жывёл. Вейчыкі з'яўляюцца органам руху інфузорыі-туфліка. У жывёл і чалавека яны пакрываюць воздухоносные дыхальныя шляхі і дапамагаюць пазбаўляцца ад дробных цвёрдых часціц, напрыклад, ад пылу. Акрамя гэтага, існуюць яшчэ псевдоножки, якія забяспечваюць амебоидное рух і з'яўляюцца элементамі многіх аднаклетачных і клетак жывёл (да прыкладу, лейкацытаў).

Большасць раслін не могуць перамяшчацца ў прасторы. Іх руху заключаюцца ў росце, перасоўваннях лісця і зменах патоку цытаплазмы клетак.

заключэнне

Нягледзячы на ўсе разнастайнасць клетак, усе яны маюць падобную структуру і арганізацыю. Будова і функцыі арганоідаў характарызуюцца ідэнтычнымі ўласцівасцямі, забяспечваючы нармальнае функцыянаванне як асобнай клеткі, так і ўсяго арганізма.

Гэтую заканамернасць можна выказаць наступным чынам.

Табліца «арганоідаў клеткі эукарыёт.Асноўныя»

арганоідаў	раслінная клетка	жывёльная клетка	асноўныя функцыі
ядро	ёсць	ёсць	захоўванне ДНК, транскрыпцыя РНК і сінтэз пратэінаў
Эндаплазматычная сетка	ёсць	ёсць	сінтэз пратэінаў, ліпідаў і вугляводаў, назапашванне іёнаў кальцыя, адукацыя комплексу Гольджы
мітахондрыі	ёсць	ёсць	сінтэз АТФ, уласных ферментаў і бялкоў
пластыды	ёсць	няма	ўдзел у фотасінтэзе, назапашванне крухмалу, ліпідаў, пратэінаў, кароціноіды
Рыбасомы	ёсць	ёсць	збор полипептидной ланцуга (сінтэз бялкоў)
мік- ратрубачкі і Мікрафіламенты	ёсць	ёсць	дазваляюць клетцы захоўваць пэўную форму, з'яўляюцца складовай часткай клеткавага цэнтра, вейчыкаў і жгутиков, забяспечваюць перамяшчэнне арганэл
лізасомы	ёсць	ёсць	пераварванне рэчываў ўнутры клеткі, знішчэнне яе непатрэбных структур, удзел у рэарганізацыі клетак, абумоўліваюць аўтоліз
вялікая цэнтральная вакуоля	ёсць	няма	забяспечвае напружанне клеткавай абалонкі, назапашвае пажыўныя рэчывы і прадукты жыццядзейнасці клеткі, фітонціды і фітогормоны, а таксама пігменты, з'яўляецца рэзервуарам вады
комплекс Гольджы	ёсць	ёсць	сакрэтуюць і назапашвае пратэіны, ліпіды і вугляводы, мадыфікуе пажыўныя рэчывы, якія паступаюць у клетку, адказвае за адукацыю лизосом
клеткавы цэнтр	ёсць, акрамя вышэйшых раслін	ёсць	з'яўляецца цэнтрам арганізацыі Цыташкілет, забяспечвае раўнамернае разыходжанне храмасом пры дзяленні клетак
миофибриллы	няма	ёсць	забяспечваюць скарачэнне мышачнай тканіны

Калі зрабіць высновы, то можна сказаць, што існуюць нязначныя адрозненні паміж жывёльнай і расліннай клеткай. Пры гэтым функцыянальныя асаблівасці і будова арганоідаў (табліца, паказаная вышэй, пацвярджае гэта) мае агульны прынцып арганізацыі. Клетка функцыянуе як зладжаная і цэласная сістэма. Пры гэтым функцыі арганоідаў ўзаемазвязаны і накіраваны на аптымальную працу і падтрыманне жыццядзейнасці клеткі.