- Эндоплазматическая сеть
- Аппарат Гольджи
- Лизосомы
- Вакуоли
- Клеточные включения
- Митохондрии
- Пластиды
- Органоиды движения
- устанавливать связь между особенностями строения органоида и выполняемыми им функциями
- объяснять взаимосвязь между одномембранными органоидами клетки
- объяснять причины сходства и различия двумембранных органоидов
- понимать и объяснять пути перехода пластид по этапам жизнедеятельности растительной клетки
- Используя методы клеточной инженерии, в клетку поместили митохондрии организма А, рибосомы организма Б, т-РНК организма В, ДНК организма Г. Белки какого организма будет синтезировать новая клетка?
Все структуры клетки, учитывая их особенности строения, можно разделить на несколько групп.
|
Мембранные органоиды
|
Немембранные органоиды
|
Клеточные включения
|
|
|
Одномембранные
|
Двумембранные
|
рибосомы, цитоскелет, клеточный центр, органоиды движения
|
|
|
эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли
|
пластиды, митохондрии
|
||
Эндоплазматическая сеть
|
Особенности строения (рис. 1)
|
Функции
|
|
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — система каналов и полостей. Образует единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки.
Существует два вида ЭПС:
|
|
Рисунок 1. ЭПС: а — схема, б — электронная микрофотография (1 — гранулярная ЭПС, 2 — гладкая ЭПС)
По трубочкам ЭПС синтезированные вещества транспортируются, например, в комплекс Гольджи.
Аппарат Гольджи
|
Особенности строения (рис. 2)
|
Функции
|
|
Сложная сеть мембранных уплощенных и крупных полостей (5–8), от которых отходят ветвящиеся трубочки и отделяются пузырьки.
|
|
Рис. 2. Комплекс Гольджи: а — схема, б — электронная микрофотография
Особенно хорошо аппарат Гольджи развит в секреторных клетках, формирующих ферменты, гормоны, медиаторы нервных импульсов.
Лизосомы
|
Особенности строения (рис. 3)
|
Функции
|
|
Небольшие пузырьки диаметром около 1 мкм, отграниченные мембраной и содержащие лизирующие (гидролитические) ферменты.
|
Участие в процессах внутриклеточного переваривания пищевых частиц.
Удаление отмирающих органов, клеток (автофагия) и органоидов (автолиз).
|
Рис. 3. Лизосомы: а — схема, б — электронная микрофотография
Из структур аппарата Гольджи образуются первичные лизосомы. Они могут сливаться с эндоцитарными вакуолями, содержащими питательные вещества, и образовывать пищеварительные вакуоли или вторичные лизосомы. Продукты пищеварения поступают из вакуолей в цитоплазму, а непереваренный материал лизосомы выводят при помощи экзоцитоза через клеточную мембрану во внешнюю среду.
Первичные лизосомы могут уничтожать отработавшие свой срок органоиды. Этот процесс называется автофагия. Иногда процесс затрагивает целые клетки — например, разрушение клеток хвоста при метаморфозе головастика в лягушку, разрушение фрагментов повреждённой кости в процессе её восстановления. Такое явление называют автолиз.
Вакуоли
|
Особенности строения (рис. 4)
|
Функции
|
|
Вакуоли растений — крупные одномембранные мешочки, содержат клеточный сок с запасом раствора питательных веществ. Вакуоли животных — мелкие и многочисленные (пищеварительные или сократительные).
|
|
Рис. 4. Вакуоли в клетках растений: а — схема, б — электронная микрофотография
Вакуоли являются производными ЭПС.
Связь одномембранных органоидов клетки
Все одномембранные органоиды клетки взаимосвязаны (рис. 5). На ЭПС синтезируются белки, ферменты, гормоны и др. В аппарате Гольджи эти вещества упаковываются, частично используются для нужд клетки, а также транспортируются наружу. Из аппарата Гольджи формируются лизосомы, которые обеспечивают внутриклеточное переваривание и вынос непереваренных остатков из клетки.
Рис. 5. Связь одномембранных органоидов клетки
Клеточные включения
|
Особенности строения (рис. 6)
|
Функции
|
|
Непостоянные структуры цитоплазмы (а иногда и ядра), плотные включения называют гранулами, жидкие — вакуолями. Не содержат мембран (за исключением вакуолей), периодически синтезируются и расходуются. Жиры — в виде капель, углеводы — в виде зёрен крахмала и глыбок гликогена, белки — в виде гранул, неорганические соединения — в виде кристаллов.
|
Накопление продуктов обмена веществ или запасных питательных веществ.
|
Рис. 6. Включения
Разные виды клеток сильно различаются по характеру и количеству включений. В клетках клубней картофеля и семян злаков обычно преобладает крахмал, а в клетках семян масличных культур — липиды. Клетки соединительной ткани животных богаты жирами, в клетках печени, поперечнополосатых мышц и нейтронов много гликогена, а в клетках печени и цитоплазмы яйцеклеток накапливаются белки.
Митохондрии
|
Особенности строения (рис. 7)
|
Функции
|
|
Двумембранный органоид клетки:
Внутренняя полость митохондрий — матрикс — содержит ферменты гидролиза, рибосомы, РНК и ДНК. Митохондрии самостоятельно размножаются путём деления.
|
Энергетические станции клетки.
|
Рис. 7. Митохондрии: а — схема, б — электронная микрофотография
Митохондрий больше в тех клетках, которые нуждаются в больших затратах энергии. Очень много этих органоидов в клетках летательных мышц у птиц и летучих мышей. У человека много митохондрий в мышечных клетках. В интенсивно работающих клетках митохондрии имеют больше крист. Внутри клеток митохондрии могут перемещаться к тем местам, где нужна энергия. Например, в мышечных клетках они располагаются возле мышечных волокон. В сперматозоидах митохондрии собираются у основания жгутика. Если же клетка малоактивна, число митохондрий в ней снижается.
Пластиды
|
Особенности строения
|
Функции
|
|
Двумембранные органоиды, свойственные только растительным клеткам. Размножаются путём деления. Существует три вида пластид: 1. Хлоропласты (зелёные пластиды)(рис. 8) находятся в зелёных клетках растений (лист, стебель, незрелые плоды). Внутренняя полость хлоропласта — строма (содержат собственные рибосомы, РНК и ДНК). Способны переходить в хромопласты.
|
Фотосинтез.
|
|
2. Хромопласты (цветные пластиды) (рис. 9а) находятся в окрашенных клетках растений (цветки, плоды, стебель, лист). Органоиды разнообразной формы, заполненные пигментами (каротиноидами) красного или оранжевого цвета, тилакоидов почти нет. Это погибшие хлоропласты.
|
Обеспечивают окраску плодов и осенних листьев, выведение веществ из организма растения.
|
|
3. Лейкопласты (бесцветные пластиды)(рис. 9б) находятся в неокрашенных органах растения (стебель, клубень). Форма разнообразная. Содержат запас питательных веществ. Способны переходить в хлоропласты и хромопласты.
|
Накопление и хранение запасов питательных веществ: крахмал.
|
Рис. 8. Хлоропласты: а — схема, б — электронная микрофотография
Рис. 9. Хромопласты в клетках болгарского перца — а; лейкопласты в клубнях картофеля — б
Существует эндосимбиотическая гипотеза — эти органоиды были некогда свободноживущими прокариотами; случайно проникнув в клетку, вступили с ней в симбиоз.
Органоиды движения
|
Особенности строения (рис. 10)
|
Функции
|
|
Движение обусловлено взаимным скольжением микротрубочек каждой пары. Жгутики (микротрубочки) и реснички (микрофиламенты) — по периферии расположены 9 пар микротрубочек и ещё одна пара в центре. Пары микротрубочек связаны специальным белком-тубулином, который, затрачивая энергию АТФ, меняет свою пространственную конфигурацию, что и приводит к движению весь жгутик.
|
Обеспечивают движение.
|
Рис. 10. Жгутики: а — схема, б — электронная микрофотография
Контрольные вопросы
- Какие функции выполняет эндоплазматическая сеть?
- Какая связь существует между одномембранными органоидами клетки?
- Назовите различия между гладкой и шероховатой мембранами эндоплазматической сети.
- Какие органоиды клетки участвуют в аутофагии хвоста головастика? Объясните механизм процесса.
- Какое значение для жизнедеятельности клетки имеют вакуоли?
- Расскажите об органоидах клетки, содержащих ДНК и способных к самовоспроизведению.
- Какую функцию выполняют митохондрии?
- Какие бывают пластиды? Как осуществляется превращение пластид друг в друга? Какие функции выполняют пластиды?
- Какие органоиды являются специальными органоидами?
Подумайте
1. Назовите органоид, который изображён на рисунке. Что обозначено цифрами 1–3? Какую функцию выполняет изображённый органоид?
2. Назовите органоид, который изображён на рисунке. Что обозначено цифрами 1–3? Какую функцию выполняет изображенный органоид?
3. Назовите органоид, который изображён на рисунке? Что обозначено цифрами 1–3? Каковы функции этого органоида?
4. Каковы особенности строения и функционирования лизосом?
5. Укажите черты сходства в строении митохондрий и хлоропластов. Объясните причины.
