Co je organelle? Struktura a funkce organoidů. Organa rostlinné buňky. Organoidy živočišné buňky

Buňka je úroveň organizace živé hmoty, nezávislý biosystém, který má základní vlastnosti všech živých bytostí. Takže se může rozvíjet, reprodukovat, pohybovat se, přizpůsobovat se a měnit. Kromě toho jsou všechny buňky charakterizovány metabolizmem, specifickou strukturou, uspořádáním struktur a funkcí.

Věda, která se zabývá studiem buněk, je cytologie. Jeho předmětem jsou strukturní jednotky mnohobuněčných živočichů a rostlin, jednobuněčné organismy - bakterie, prvoky a řasy, skládající se pouze z jedné buňky.

Pokud hovoříme o obecné organizaci strukturálních jednotek živých organismů, skládají se z shell a jádra s jádrem. Také v jejich složení jsou buněčné organely, cytoplazma. K dnešnímu dni je velmi rozvinutá řada výzkumných metod, ale vedoucím místem je mikroskopie, která umožňuje studovat strukturu buněk a zkoumat její základní stavební prvky.

Co je organelle?

Organoidy (jsou také nazývány organely) jsou permanentní prvky každé buňky, které z nich dělají celý a vykonávají určité funkce. Jedná se o struktury, které jsou nezbytné pro udržení jejích činností.

Tím, organely zahrnují jádro, lysozomy, endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu, vakuol a vezikuly, mitochondrie, ribozomy, a buněčnou centrum (centrosome). Zde patří rovněž struktury, které tvoří buňky, cytoskelet (mikrovlákna a mikrotubuly) melanosomech. Měli bychom také upozornit na pohyb organely. To řasinky, bičíky a pseudopodia myofibrils.

Všechny tyto struktury jsou propojeny a zajišťují koordinovanou činnost buněk. Proto je otázka: "Co je to organoid?" - Můžete odpovědět, že je to součást, která může být přirovnávána k organu mnohobuněčného organismu.

Klasifikace organel

Buňky se liší velikostí a tvarem, stejně jako jejich funkcemi, ale mají podobnou chemickou strukturu a jednotný princip organizace. Zároveň je otázka, co je organoid a jaké struktury je, poměrně kontroverzní. Například lysosomy nebo vakuoly někdy nepatří k buněčným organelům.

Pokud mluvíme o klasifikaci těchto buněčných složek, izolují se nemembrannye a membránové organoidy. Nemembrannye - centrum buněk a ribosomy. Organoidy pohybu (mikrotubuly a mikrovlákna) také neobsahují membrány.

Srdcem struktury membránových organel je přítomnost biologické membrány. Jednobuněčné a biplanární organely mají plášť s jednou strukturou, která se skládá z dvojité vrstvy fosfolipidů a proteinových molekul. Odděluje cytoplazmus od vnějšího prostředí a pomáhá buňce zachovat svůj tvar. Stojí za zmínku, že v rostlinných buněk Navíc k membráně existuje také vnější membrána z celulózy, která se nazývá buněčná stěna. Provádí podpůrnou funkci.

Membránové organely zahrnují EPS, lysosomy a mitochondrie, jakož i lysosomy a plastidy. Jejich membrány se mohou lišit pouze v souboru proteinů.

Když mluvíme o funkční kapacitě organel, pak některé z nich jsou schopné syntetizovat určité látky. Takže významnými organoidy syntézy jsou mitochondrie, ve které se tvoří ATP. Ribozomy plastidy (chloroplasty) a hrubé endoplazmatické retikulum zodpovědný za syntézu bílkovin, hladká EBL - pro syntézu lipidů a sacharidů.

Zvažte strukturu a funkce organoidů podrobněji.

Jádro

Tato organela je nesmírně důležitá, protože když je odstraněna, buňky přestanou fungovat a umírají.

Jádro má dvojitou membránu, ve které je mnoho pórů. S pomocí je úzce spojena s endoplazmatickým retikulem a cytoplasmem. Tato organela obsahuje chromatin - chromozomy, které jsou komplexem bílkovin a DNA. Vzhledem k tomu lze říci, že je jádro, které je organelou, která je zodpovědná za udržování velkého množství genomu.

Tekutá část jádra se nazývá karyoplasma. Obsahuje produkty zásadní činnosti základních struktur. Nejvíce hustou zónou je jádro, které obsahuje ribozomy, komplexní proteiny a RNA, stejně jako fosfáty draslíku, hořčíku, zinku, železa a vápníku. Nucleolus zmizí dříve buněčné dělení a je zformován znovu v posledních fázích tohoto procesu.

Endoplasmatické retikulum (retikulum)

EPS je jednobuněčný organoid. Zabírá polovinu objemu buňky a skládá se z tubulů a cisteren, které jsou spojeny dohromady, stejně jako s cytoplazmatickou membránou a vnějším pláštěm jádra. Membrána tohoto organoidu má stejnou strukturu jako plazmalom. Tato struktura je holistická a neotvírá se do cytoplazmy.

Endoplazmatické retikulum je hladké a granulované (hrubé). Na vnitřním obalu zrnitého EPS jsou umístěny ribozomy, ve kterých je syntéza bílkovin. Na povrchu hladkého endoplazmatického retikulu neexistují žádné ribozomy, ale zde se provádí syntéza sacharidů a tuků.

Všechny látky, které se tvoří v endoplazmatickém retikulu, se dopravují po tubulárním a trubkovém systému do míst, kde se hromadí a následně se používají v různých biochemických procesech.

Vzhledem k tomu, schopnost syntézy EPS drsný retikulum nachází v buňkách, jejichž primární funkcí - tvorbu proteinů a hladké - v buňkách syntetizující sacharidy a tuky. Kromě toho se v hladkém retikulu akumulují ionty vápníku, které jsou nezbytné pro normální fungování buněk nebo organismu jako celku.

Mělo by se také poznamenat, že EPS je umístění zařízení Golgi.

Lysosomy, jejich funkce

Lysozomy - jsou buněčné organely, které jsou prezentovány odnomembrannymi sáčků se zakulacenými a hydrolytické trávicích enzymů (proteáz, lipáz a nukleázy). Pro obsah charakteristické kyselém prostředí lysozomů. Membrány útvary údaje izolovat je z cytoplasmy, zabraňuje zničení dalších konstrukčních prvků buněk. Po uvolnění, enzymy lysozomy do cytoplasmy buňky dochází sebedestrukce - autolýzy.

Je třeba poznamenat, že enzymy, syntetizovaný především na hrubém endoplazmatickém retikulu a potom přesunuta do Golgiho aparátu. Zde jsou upraveny, zabaleny v membránových váčků a začnou vylučovat a stát nezávislé komponenty buňky - lysozomy, které jsou primární a sekundární.

Primární lysozomy - struktury, které jsou odděleny od Golgiho aparátu, a sekundární (zažívací vakuoly) - ty, které jsou tvořeny v důsledku fúze primárních lysozomů a endocytotic vakuol.

Vzhledem k takové struktuře a organizaci je možné vymezit hlavní funkce lysosomů:

• trávení různých látek uvnitř buňky;
• ničení buněčných struktur, které nejsou potřeba;
• účast v procesech reorganizace buněk.

Vacuoles

Vacuoly jsou jednobuněčné organely sférické formy, které jsou zásobníky vody a organických a anorganických sloučenin rozpuštěných v něm. Tvorba těchto struktur zahrnovala Golgiho aparát a EPS.

V živočišné buňce je několik vakuolů. Jsou malé a nezahrnují více než 5% objemu. Jejich hlavním úkolem je zajistit přepravu látek v celé buňce.

Vacuoles rostlinné buňky Velké a zabírají až 90% hlasitosti. Ve zralé buňce je pouze jedna vakuol, která zaujímá centrální polohu. Jeho membrána se nazývá tonoplast a obsah se nazývá buněčná šťáva. Hlavními funkcemi rostlinných vakuolů je zajištění napětí buněčné membrány, akumulace různých sloučenin a odpadních buněk. Kromě toho tyto organely rostlinných buněk dodávají vodu nezbytnou pro proces fotosyntézy.

Pokud mluvíme o složení buňkového roztoku, obsahuje tyto látky:

• rezerva - organické kyseliny, uhlohydráty a bílkoviny, jednotlivé aminokyseliny;
• sloučeniny, které se vytvářejí během života buněk a akumulují se v nich (alkaloidy, taniny a fenoly);
• phytoncidy a fytohormony;
• Pigmenty, díky nimž jsou ovoce, kořeny a okvětní lístky opatřeny vhodnou barvou.

Golgi komplex

Struktura organel zvaných „Golgiho aparát“ je poměrně jednoduché. V rostlinných buňkách, zobrazí se jako oddělené tele membrána v živočišných buňkách jsou reprezentovány nádrže, kanály a bubliny. Strukturní jednotka Golgiho komplexu - to dictyosome, která je reprezentována stohu 4-6 „nádrže“ a malé bubliny, které jsou odděleny od nich, a jsou intracelulární dopravní systém, a může také sloužit jako zdroj lysozomů. Dictyosomes počet se může pohybovat od jednoho do několika stovek.

Golgi komplex se zpravidla nachází blízko jádra. V živočišných buňkách - blízko centra buňky. Hlavní funkce těchto organel jsou následující:

• sekrece a akumulace proteinů, lipidů a sacharidů;
• modifikace organických sloučenin vstupujících do Golgiho komplexu;
• Tento organoid je místem tvorby lysosomů.

Je třeba poznamenat, že EPS, lysozomy, vakuoly, Golgiho aparát a společně tvoří trubkový vakuolární-systému, který odděluje buňku, do samostatných sekcí s příslušnými funkcemi. Navíc tento systém poskytuje trvalou aktualizaci membrán.

Mitochondrie - energetické buňky

Mitochondrie jsou biomembránové organoidy tvaru tyčinky, kulovitého nebo vlákenného tvaru, které syntetizují ATP. Mají vnější hladký povrch a vnitřní membránu s četnými záhyby, které se nazývají cristae. Mělo by být poznamenáno, že počet krystalů v mitochondriích se může lišit v závislosti na potřebě energie buňky. Na vnitřní membráně jsou koncentrovány četné enzýmové komplexy, které syntetizují adenosintrifosfát. Zde se energie chemických vazeb přemění na makroergické vazby ATP. Navíc v mitochondriích rozděluje mastné kyseliny a uhlohydráty s uvolněním energie, která se hromadí a používá se pro procesy růstu a syntézy.

Vnitřní prostředí těchto organel se nazývá matice. Obsahuje kroužkovou DNA a RNA, malé ribozomy. Je zajímavé, že mitochondrie jsou semi-autonomní organoidy, protože závisí na fungování buňky, ale mohou si zachovat určitou nezávislost. Takže jsou schopni syntetizovat vlastní proteiny a enzymy a také samostatně rozmnožovat.

Předpokládá se, že mitochondrie došlo, když se uvolňují do hostitelské buňky aerobních prokaryotických organizmů, což vede k tvorbě specifický komplex symbiotický. Tak, mitochondriální DNA, má stejnou strukturu jako DNA moderních bakterií a syntézy proteinů v mitochondriích a v bakteriích inhibovány stejnými antibiotiky.

Plastidi jsou organoidy rostlinných buněk

Plastidi jsou poměrně velké organelly. Jsou přítomné pouze v rostlinných buňkách a jsou tvořeny prekurzory - proplastidy, obsahují DNA. Tyto organely hrají důležitou roli v metabolismu a oddělují se od cytoplazmy dvojitou membránou. Navíc mohou tvořit uspořádaný systém vnitřních membrán.

Plastidi se vyrábějí ve třech typech:

1. Chloroplasty jsou nejpočetnější plastidy zodpovědné za fotosyntézu, ve kterých se vytvářejí organické sloučeniny a volný kyslík. Tyto struktury mají složitou strukturu a jsou schopné pohybu v cytoplazmě směrem ke světelnému zdroji. Hlavní látkou obsaženou v chloroplastu je chlorofyl, díky němuž rostliny mohou využívat energii slunce. Je třeba poznamenat, že chloroplasty, jako jsou mitochondrie, jsou semiautonomní struktury, protože jsou schopné samostatného rozdělení a syntézy vlastních proteinů.
2. Leukoplast - bezbarvé plastidy, které se pod vlivem světla mění na chloroplasty. Tyto buněčné složky obsahují enzymy. S pomocí těchto látek se glukóza konvertuje a hromadí ve formě škrobových zrn. V některých rostlinách jsou tyto plastidy schopné akumulovat lipidy nebo bílkoviny ve formě krystalů a amorfních těles. Největší počet leukoplastů je koncentrován v buňkách podzemních orgánů rostlin.
3. Chromoplasty jsou deriváty dalších dvou druhů plastidů. Tvoří karotenoidy (se zničením chlorofylu), které mají červenou, žlutou nebo oranžovou barvu. Chromoplasty jsou konečnou fází plastidové transformace. Většina z nich obsahuje ovoce, okvětní lístky a podzimní listí.

Ribosomy

Co je nazýváno organoidem ribozom? Ribosomy tzv. nemebrannye organelles, skládající se ze dvou fragmentů (malé a velké podjednotky). Jejich průměr je asi 20 nm. Nacházejí se ve všech typech buněk. Jsou organely zvířat a rostlinných buněk, bakterie. Tyto struktury se tvoří v jádře, po kterém procházejí do cytoplazmy, kde jsou volně umístěny nebo připojeny k EPS. V závislosti na syntezačních vlastnostech ribozomy fungují samostatně nebo se spojují do komplexů, čímž vzniká polyribosom. V tomto případě jsou tyto nemembránové organely vázány informační molekulou RNA.

Ribozom obsahuje 4 molekuly r-RNA, které tvoří jeho strukturu, stejně jako různé proteiny. Hlavním úkolem tohoto organoidu je sběr polypeptidového řetězce, což je první stupeň syntézy proteinů. Tyto proteiny, které jsou tvořeny ribosomy endoplazmatického retikula, mohou být použity v celém organismu. Proteiny pro potřeby jedné buňky jsou syntetizovány ribozomy, které se nacházejí v cytoplazmě. Je třeba poznamenat, že ribosomy jsou také nalezeny v mitochondriích a plastidách.

Cytoskeletonové buňky

Buněčný cytoskeleton je tvořen mikrotubuly a mikrofilamenty. Mikrotubuly jsou válcové formace o průměru 24 nm. Jejich délka je 100 μm-1 mm. Hlavní složkou je protein nazývaný tubulin. Není schopen kontrakce a může být zničen kolchicinem. Mikrotubuly jsou umístěny v hyaloplazmě a mají následující funkce:

• vytváří pružný, ale zároveň silný buněčný rám, který mu umožňuje udržet si tvar;
• podílet se na procesu distribuce buněk chromozomem;
• zajišťují pohyb organel;
• jsou obsaženy v buněčném centru, stejně jako ve vlasech a řasách.

Mikrovlákna - vlákna, které jsou umístěny pod plazmatickou membránu a sestávají z aktinu nebo myosinového proteinu. Mohou se smršťovat, což vede k pohybu cytoplazmy nebo výčnělku buněčné membrány. Kromě toho se tyto složky podílejí na tvorbě zúžení v buněčném dělení.

Střed buněk (centrosome)

Tato organela se skládá ze dvou centriolů a centrosphere. Centriole je válcová. Jeho stěny jsou tvořeny třemi mikrotubuly, které se vzájemně propojují prostřednictvím zesíťování. Centrioly jsou uspořádány ve dvojicích v pravém úhlu ke každému jinému. Je třeba poznamenat, že buňky vyšších rostlin jsou zbaveny těchto organoidů.

Hlavní rolí buněčného centra je zajistit rovnoměrné rozložení chromozomů během dělení buněk. Je také centrem organizace cytoskeletu.

Organelles pohybu

K organoidům pohybu nesou cibule, a také vlajka. Jedná se o miniaturní výrůstky ve formě chloupků. Flakela obsahuje 20 mikrotubulů. Její základna se nachází v cytoplazmě a nazývá se bazální těleso. Délka vlajky je 100 μm nebo více. Flagellites, které mají pouze 10-20 mikronů, se nazývají cibule. Při sklouzávání mikrotubulů, řas a vlajky jsou schopny kmitání, což způsobuje pohyb samotné buňky. V cytoplazmě mohou být obsaženy kontraktilní fibrily nazývané myofibrily - jsou to organely živočišné buňky. Myofibrily jsou zpravidla umístěny v myocytech - buňkách svalové tkáně, stejně jako v buňkách srdce. Jsou tvořeny menšími vlákny (protofibrily).

Je třeba poznamenat, že myofibrila svazky sestávají z temného vlákna - je anizotropní disky, stejně jako upozorní - je izotropní disky. Strukturní jednotka myofibrilu je sarkomér. Tato část mezi anizotropní a izotropní disku, který má aktin a myosin vlákna. S jejich klouzání sarkomer nastává zkrácení, což vede k pohybu všech svalových vláken. To využívá energii ATP a vápenatých iontů.

S pomocí flagelly se nejjednodušší a spermie zvířat pohybují. Cilia jsou orgánem pohybu infuzoria-boty. U zvířat a lidí pokrývají dýchací cesty dýchacích cest a pomáhají zbavit se malých pevných částic, například prachu. Kromě toho existují pseudopody, které poskytují pohyb amoeboidu a jsou prvky mnoha jednobuněčných a živočišných buněk (např. Leukocytů).

Většina rostlin se nemůže pohybovat ve vesmíru. Jejich pohyby spočívají v růstu, pohybu listů a změnách v cytoplazmě buněk.

Závěr

Přes rozmanitost buněk mají všichni podobnou strukturu a organizaci. Struktura a funkce organoidů jsou charakterizovány stejnými vlastnostmi, které zajišťují normální fungování jak jednotlivých buněk, tak celého organismu.

Tato pravidelnost může být vyjádřena následovně.

Tabulka "Organoidy buňky eukaryot"

Pokud vyvozujeme závěry, můžeme říci, že mezi živočišnými a rostlinnými buňkami existují zanedbatelné rozdíly. V tomto případě mají funkční znaky a struktura organoidů (tabulka výše, to potvrzuje) obecný princip organizace. Buňka funguje jako koherentní a integrovaný systém. V tomto případě jsou funkce organoidů vzájemně propojeny a jsou zaměřeny na optimální práci a udržování životně důležité funkce buněk.