Органоиды

Эндоплазматический ретикулум открыт с помощью электронного микроскопа в 1945 г. английским учёным К. Портером система разветвленных каналов, цистерн (вакуолей), пузырьков На долю ЭПС приходится более 50% площади всех клеточных мембран

Разделяет цитоплазму на отдельные отсеки – компартменты, в которых могут протекать несовместимые друг с другом химические процессы Эндоплазматический ретикулум

На обращенной к цитоплазме стороне мембраны находятся рибосомы и полисомы, присоединенные с помощью белков – рибофоринов (встроены в мембраны). Мембрана связаны с ядерной оболочкой, причем некоторые из них являются прямым продолжением последней. Считается, что после деления клетки оболочки новых ядер образуются из цистерн ЭПР. На рибосомах гранулярного ЭПР синтезируются интегральные и периферические белки мембран клетки и некоторая часть белков цитоплазмы, секреторные белки, предназначенные для выведения из клетки. Гранулярная ЭПС

Нет рибосом Синтезируется большая часть липидов клетки, углеводы, полисахариды. Детоксикация ядовитых веществ, подлежащих удалению из клетки В мышечных волокнах входит в состав саркоплазматической сети – сложной системы ограниченных мембранами пузырьков, трубочек и цистерн, которая, накапливая и выбрасывая ионы кальция, вызывает мышечное сокращение. Гладкая ЭПС

Открыт в 1898 г. итальянским ученым К. Гольджи. Система плоских дисковидных замкнутых цистерн, которые располагаются одна над другой в виде стопки и образуют диктиосому. От цистерн отходят во все стороны мембранные трубочки и пузырьки - везикулы Комплекс (аппарат) Голъджи

Накопление и модификация органических веществ «Упаковка» органических веществ Выведение органических веществ Участие в формировании цитоплазматической мембраны и стенок клеток растений после деления, а также в образовании вакуолей и первичных лизосом. У растений синтезируются пектиновые вещества, гемицеллюлоза и целлюлоза, используемые для построения клеточной стенки, слизь корневого чехлика. У животных синтезируются гликопротеины и гликолипиды гликокаликса, вырабатываются секрет поджелудочной железы, амилаза слюны, пептидные гормоны гипофиза, коллаген. Участвует в образовании белков молока в молочных железах, желчи в печени, веществ хрусталика, зубной эмали и т. п. Функции комплекса Голъджи

Лизосомы Величина 0,2-0,5 мкм До 40 гидролитических ферментов (синтезируются ЭПС) Активны в кислой среде при рН5,0

КГ первичные лизосомы (ферменты в неактивном состоянии) + эндосомы (фагосомы) = вторичные лизосомы (ферменты активны) Гетерофагия – процесс переваривания лизосомами внеклеточных веществ, захваченных путем эндоцитоза (пищеварение у одноклеточных; нейтрофилы, тканевые макрофаги) + аутофагосомы (пузырьки с подлежащими разрушению материалов клетки) = аутофаголизосомы Аутофагия - процесс переваривания лизосомами материалов клетки (запасных питательных веществ, а также макромолекул и целых органелл, утративших функциональную активность) мономеры гиалоплазма

Лизосомы Автолиз - это саморазрушение клетки, наступающее в результате высвобождения содержимого ее лизосом Происходит при патологических изменениях в клетке или ее старении.

Пероксисомы Одномембранные органоиды общего назначения, диаметром ~0,5 мкм Содержат окислительные ферменты (каталаза, уратоксидаза, оксидаза-D- аминокислот) в высокой концентрации, так что на микрофотоснимках видны кристаллические структуры Функции - разложение перекиси водорода, окисление некоторых жиров и других веществ

Вакуоли

Крупные мембранные пузырьки или полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком. Образуются в клетках растений и грибов из пузыревидных расширений ЭПС или из пузырьков комплекса Гольджи. В клетках растений вначале возникает много мелких вакуолей, увеличиваясь, они сливаются в центральную вакуоль (занимает до 7090% объема клетки и может быть пронизана тяжами цитоплазмы) Вакуоль в растительной клетке: 1 вакуоль; 2 цитоплазматические тяжи; 3 ядро; 4 хлоропласты

Содержимое вакуолей клеточный сок Водный раствор различных неорганических и органических веществ Химический состав и концентрация клеточного сока очень изменчивы и зависят от вида растений, органа, ткани и состояния клетки.

Содержание клеточного сока промежуточными продуктами метаболизма (соли, сахара (сахароза, глюкоза, фруктоза), органические кислоты, аминокислоты, белки) запасные веществам изолированные продукты обмена веществ (фенолы, танины (дубильные вещества), алкалоиды, антоцианы) *Танины особенно часто встречаются в клеточном соке (а также в цитоплазме и оболочках) клеток листьев, коры, древесины, незрелых плодов и семенных оболочек. Алкалоиды присутствуют, например, в семенах кофе(кофеин), плодах мака (морфин) и белены (атропин), стеблях и листьях люпина (лупинин) и др. Считается, что танины с их вяжущим вкусом, алкалоиды и токсичные полифенолы выполняют защитную функцию: их ядовитый (чаще горький) вкус и неприятный запах отталкивают растительноядных животных, что предотвращает поедание этих растений.

конечные продукты жизнедеятельности (щавелевокислый кальций, который откладывается в вакуолях в виде кристаллов различной формы) пигменты (определяют окраску венчиков цветков, плодов, почек и листьев, корнеплодов некоторых растений (например, свеклы) физиологически активные вещества (фитогормоны (регуляторы роста), фитонциды, ферменты) Содержание клеточного сока

Функции вакуолей Вакуоли играют главную роль в поглощении воды растительными клетками. Вода путем осмоса через ее мембрану поступает в вакуоль, клеточный сок которой является более концентрированным, чем цитоплазма, и оказывает давление на цитоплазму, а следовательно, и на оболочку клетки. В результате в клетке развивается тургорное давление, определяющее относительную жесткость растительных клеток и обусловливающее растяжение клеток во время их роста. В запасающих тканях растений вместо одной центральной часто бывает несколько вакуолей, в которых скапливаются запасные питательные вещества (жиры, белки).

Сократительные (пульсирующие) вакуоли служат для осмотической регуляции у пресноводных простейших

Митохондрии

Открыты в 1894 году Р. Альтманом с помощью светового микроскопа, а внутреннее строение было изучено позднее с помощью электронного. Гранулярные или нитеподобные структуры толщиной 0,5 мкм и длиной до 710 мкм.

Наружная мембрана (гладкая, плазмалемма, проницаема) Перимитохондриальное пространство (местом скопления ионов водорода) Внутренняя мембрана (кристы; ферменты, в том числе переносчики электронов и ионов водорода Н + ) Содержимое митохондрии – матрикс (белки, ферменты, ДНК (кольцевая молекула), все типы РНК, аминокислоты, рибосомы, ряд витаминов) осуществляется кислородный этап клеточного дыхания Митохондрии

Пластиды Самые крупные (после ядра) цитоплазматические органоиды, присущие только клеткам растительных организмов

Хлоропласты овальные линзовидные тельца размером (510) х (24) мкм. в одной клетке листа может находиться 1520 и более хлоропластов, а у некоторых водорослей лишь 1 -2 гигантских хлоропласта (хроматофора) различной формы.

Наружная мембрана Строма (матрикс)(белки, липиды, ДНК (кольцевая молекула), РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна) а также ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа) Внутренняя мембрана тилакоиды, или ламеллы уплощенные мешочки (цистерны). (светочувствительные пигменты –хлорофилл, каротиноиды, переносчики электронов и протонов, которые участвуют в поглощении и преобразовании энергии света). Несколько таких тилакоидов, лежащих друг над другом, образуют грану осуществляют процесс фотосинтеза

Лейкопласты Мелкие бесцветные пластиды различной формы: шаровидные, эллипсоидные, гантелевидные, чашевидные и т. д. По сравнению с хлоропластами у них слабо развита внутренняя мембранная система. Встречаются в клетках органов, скрытых от солнечного света (корней, корневищ, клубней, семян). Осуществляют вторичный синтез и накопление запасных питательных веществ крахмала, реже жиров и белков

Отличаются от других пластид своеобразной формой (дисковидной, зубчатой, серповидной, треугольной, ромбической и др.) и окраской (оранжевые, желтые, красные). Лишены хлорофилла не способны к фотосинтезу. Содержат каротиноиды Внутренняя мембранная структура их слабо выражена. Присутствуют в клетках лепестков многих растений (лютиков, калужниц, нарциссов, одуванчиков и др.), зрелых плодов (томаты, рябина, ландыш, шиповник) и корнеплодов (морковь, свекла), а также листьев в осеннюю пору. Привлечение насекомых опылителей к цветкам, животных – к плодам для их распространения

Ядро Самая заметная и обычно самая крупная органелла клетки. Впервые было подробно исследовано Робертом Броуном в 1831 году. По форме может быть шаровидным, овальным, лопастным, линзовидным.

Строение ядра Наружная мембрана (в некоторых местах переходит в каналы ЭПС; прикреплены рибосомы) Перинуклеарное пространство Внутренняя мембрана Ядерная ламина (промежуточные филаменты, поддерживает мембрану и обеспечивает расположение хроматина) Ядерный сок=ядерный матрикс= кариоплазма=нуклеоплазма=карио лимфа (хроматин и одно или несколько ядрышек, при мембранные и межхроматиновые белки, белки- ферменты, РНК, участки ДНК, различные ионы и нуклеотиды) Ядерные поры

Хроматин нуклеопротеины = /ДНК (40%)+белками гистонами (40%)/ +РНК+ кислые белки +липиды + минеральные вещества (ионы Са 2- и Mg 2+ ) + ДНК-полимераза В процессе деления ядра хроматин спирализуются, укорачиваются и уплотняются компактные палочковидные хромосомы

Ядрышко (D=12 мкм ) Округлое тельце, состоящее из созревающих субъединиц рибосом и фибрилл ядерного матрикса, соединенных с определенными участками хромосом, в которых локализованы гены рРНК- ядрышковыми организаторами Чем крупнее ядрышко, тем выше активность ядра Состав: 80% белка, 1015% РНК, 2 12% ДНК. Функция: синтез рРНК и сборка субъединиц рибосом

Функции ядра Хранение и передача наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. Управление процессами жизнедеятельности клетки посредством образования аппарата белкового синтеза (синтез на молекулах ДНК разных типов РНК, образование субъединиц рибосом).

Компоненты цитоплазмы, представляющие собой отложения веществ временно выведенных из обмена или являющиеся конечным продуктом обмена