Органоиды движения ℹ️определение, особенности строения и структуры органелл, характеристика, основные функции, таблица

Основным рабочим элементом жгутика бактерий является филамент. Этот компонент объединяет несколько тысяч субъединиц фосфолипидов и белка. При вращении органоида филамент приобретает форму спирали, закрученной в левую сторону.

Базальное тело бактериального жгутика состоит из следующих частей:

• оси клеточного центра;
• L-кольца;
• P-кольца;
• MS-кольца;
• ротора;
• C-кольца.

Для определения характера передвижения жгутика требуется знать количество ресурсов, поставляемых основными компонентами базального тела.

Жгутики архей состоят из археллума, включающего в себя 7—13 различных генов. Структура этого органоида формируется едиными оперонами. Функцией жгутиков архей является перемещение клеточных организмов во влажной среде, но они не принимают участия в формировании биологических пленок.

Механизм работы ресничек

Реснички представляют собой тонкие органеллы в форме волоса. Находясь в неподвижном состоянии, эти органоиды выполняют роль рецепторов. Поверхность ресничек покрыта плотной цитоплазматической мембраной. В состав органеллы входит большое количество микротрубочек. В центральной части ресничек расположено базальтовое тело с центриолями.

В микротрубочках присутствуют белковые структуры, обеспечивающие стабильное скольжение ресничек. Во время передвижения органоиды совершают удары. Они предназначены для деполяризации клеточной мембраны. Характер и направление ударов зависят от процентного содержания ионов кальция в структуре ресничек.

Псевдоподии и миофибриллы

Псевдоподии представляют собой цитоплазматические выросты без плотной клеточной оболочки. В школьных учебниках эти органеллы также могут называться ложноножками. Псевдоподии сдержат простейшие организмы:

• амебы;
• арцеллы;
• фораминиферы.

Ложноножки предназначены для всасывания питательных веществ. Также к их функциям относится перемещение клеточных организмов. Скорость движения клеток составляет не более 0,2 мм/мин. Во время перемещения псевдоподии закрепляются в субстрате и захватывают частицы пищи. В результате этого процесса формируется пищеварительная вакуоль.

Миофибриллы представляют собой органоиды, состоящие из тонких белковых филаментов. Они располагаются в мышечном волокне и не имеют клеточной оболочки. Миофибриллы окружены саркоплазматическим ретикулумом, состоящим из саркомеров. Связь этих органелл с мышцами обеспечивается при помощи белковых нитей.

Миофибриллы обеспечивают стабильное сокращение мышечных волокон. При воздействии нервных импульсов эти органоиды начинают уменьшаться. В результате сокращения числа органоидов образуется энергия, определяющая силу мышцы. Во время силовых тренировок количество миофибрилл увеличивается. Этот процесс называется гипертрофией. Большие органоиды начинают делиться на несколько маленьких, иначе мышцы не смогут получать достаточное количество энергии.

После травмирования мышечных волокон число миофибрилл уменьшается. Этот процесс ускоряется при наличии гипса, фиксирующего мышцы в определенном положении. Это обусловлено разрушением саркомеров. В результате сокращения количества миофибрилл мышцы получают меньше энергии.

Органоиды движения

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 324.

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 324.

Каждый живой организм состоит из клеток, многие из которых способны двигаться. В данной статье мы расскажем об органоидах движения, их строении и выполняемых функциях.

Органоиды движения одноклеточных организмов

В современной биологии клетки делятся на прокариотов и эукариотов. К первым относятся представители простейших организмов, которые содержат одну кольцевую нить ДНК и не имеют ядра (сине-зелёные водоросли, бактерии).

Эукариоты имеют ядро и состоят из разнообразных органоидов, одними из которых являются органоиды движения.

К органоидам движения одноклеточных организмов относятся реснички, жгутики, нитевидные образования – миофибриллы, ложноножки. С их помощью клетка может свободно передвигаться.

Органоиды движения встречаются и в многоклеточных организмах. Так, например, у человека бронхиальный эпителий покрыт множеством ресничек, которые двигаются строго в одном порядке. При этом образуется так называемая «волна», способная защитить дыхательные пути от пыли, инородных частиц. А также жгутики имеются у сперматозоидов (специализированных клетках мужского организма, служащих для размножения).

которые читают вместе с этой

Двигательная функция также может осуществляться за счёт сокращения микроволоконец (мионем), которые расположены в цитоплазме под покровами.

Строение и функции органоидов движения

Органоиды движения – это выросты мембраны, которые в диаметре достигают 0,25 мкм. По своему строению жгутики намного длиннее ресничек.

Длина жгутика сперматозоида у некоторых млекопитающих может достигать 100 мкм, в то время как размер ресничек составляет до 15 мкм.

Несмотря на такие различия, внутреннее строение данных органоидов абсолютно одинаковое. Образуются они из микротрубочек, которые по своему строению схожи с центриолями клеточного центра.

Двигательные движения образуются за счёт скольжения микротрубочек между собой, в результате чего они изгибаются. У основания данных органоидов находится базальное тельце, которое крепит их к клеточной цитоплазме. Чтобы обеспечить работу органоидов движения, клетка расходует энергию АТФ.

Рис. 2. Строение жгутика.

Некоторые клетки (амёбы, лейкоциты) передвигаются за счёт псевдоподий, другими словами – ложноножек. Однако, в отличие от жгутиков и ресничек, псевдоподии – это временные образования. Они могут исчезать и появляться в разных местах цитоплазмы. К их функциям относится передвижение, а также захват пищи и других частиц.

Жгутики состоят из нити, крюка и базального тельца. По числу и расположению этих органоидов на поверхности бактерий они распределяются на:

• Монотрихи (один жгутик);
• Амфитрихи (по одному жгутику на разных полюсах);
• Лофотрихи (пучок образований на одном или обоих полюсах);
• Перитрихи (множество жгутиков, расположенных по всей поверхности клетки).

Рис. 3. Разновидности жгутиконосцев.

Среди выполняемых функций органоидов движения можно выделить:

• обеспечение движением одноклеточного организма;
• возможность мышц сокращаться;
• защитная реакция дыхательных путей от инородных частиц;
• продвижение жидкости.

Жгутиконосцы играют большую роль в круговороте веществ в окружающей среде, многие из них являются хорошими индикаторами загрязнённости водоёмов.

Что мы узнали?

Одними из составляющих элементов клетки являются органоиды движения. К ним относятся жгутики и реснички, которые образованы с помощью микротрубочек. В их функции входит обеспечить движение одноклеточному организму, продвижение жидкостей внутри многоклеточного организма.

Строение и функции органоидов движения в клетках организма

Органоиды движения — это маленькие наросты на мембране клеток. Они состоят из системы микротрубочек. Эти клеточные структуры обеспечивают передвижение клеток и рост организма. К ним относятся жгутики, реснички, ложноножки и миофибриллы. Строение и функцию органоидов движения изучают на уроках биологии в средней школе.

1. Прокариоты и эукариоты
2. Устройство жгутиков
3. Особенности работы
4. Движение бактерий
5. Характеристика и деятельность ресничек
6. Ложноножки или псевдоподии
7. Миофибриллы в мышцах

Прокариоты и эукариоты

Все живые организмы делятся на прокариотов и эукариотов. Их клетки отличаются по строению. Прокариоты — это одноклеточные организмы. К ним относятся некоторые простейшие и бактерии, а также сине-зелёные водоросли. Их клетка не имеет ядра и органелл. Она содержит одну нить ДНК.

К эукариотам относятся как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. Их клетка содержит ядро и органеллы. Среди них есть структуры, которые обеспечивают транспортную функцию. Их называют органоидами движения. Эти клеточные элементы подразделяют на следующие виды:

• жгутики;
• реснички;
• ложноножки (псевдоподии);
• миофибриллы.

Органоиды движения присутствуют преимущественно у эукариотов. Жгутики существуют лишь у некоторых прокариотов, например, у бактерий и архей.

Органеллы, обеспечивающие перемещение, есть и в человеческом организме. Например, слизистая оболочка бронхов выстлана ресничками, которые перемещаются строго в одном направлении. Это обеспечивает удаление пыли и инородных частиц из дыхательных путей. Жгутики есть у мужских половых клеток. Благодаря их наличию, становится возможным процесс оплодотворения яйцеклетки.

Устройство жгутиков

Жгутики — это выросты цитоплазмы, которые находятся на внешней поверхности клеточной мембраны. Они выглядят как длинные нити. Каждый жгутик содержит 9 парных микротрубочек, которые соединены между собой нексиновыми мостиками, состоящими из белка.

Между микротрубочками и нексиновыми элементами проходит аксонема. Так называется осевая нить, которая составляет основу или цитоскелет органоида. В аксонеме происходит распад молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) при взаимодействии с водой. В результате этой реакции высвобождается много энергии, которая необходима для поддержания жизнедеятельности организма. Эукариотические клетки обычно имеют от 1 до 8 жгутиков. Среди прокариотов встречается немало многожгутиковых форм.

Особенности работы

Многие прокариотические и эукариотические клетки снабжены жгутиками. Перемещение одноклеточных жгутиковых бактерий и инфузорий осуществляется только благодаря наличию этих органоидов. Жгутики прикрепляются к цитоплазме с помощью базального тельца. При гидролизе АТФ в аксонеме высвобождается энергия. Под её действием микротрубочки извиваются, и клетка перемещается.

Основная роль жгутиков — обеспечение движения. С их помощью клетки способны перемещаться в жидкой среде. Эти органоиды также выполняют дополнительные функции:

1. Обеспечивают формирование колоний микроорганизмов.
2. Способствуют контакту организмов с внешней средой.
3. Помогают симбиотическим бактериям проникать внутрь клеток.
4. Защищают клетку от проникновения вирусов.

У эукариотов жгутики содержат больше белков, чем у прокариотов. Эукариотические органеллы движения не только используются для перемещения, но и принимают участие в клеточном питании и размножении. Они могут также выполнять функцию о́ргана чувств и служить в качестве крошечной антенны.

Движение бактерий

Подавляющее большинство бактерий имеет жгутики. Особенностью этих органоидов является их расположение. Они находятся на противоположных сторонах клетки и прочно встроены в мембрану. В их состав входят следующие элементы:

1. Филамент. Это нить, которая выходит за пределы цитоплазмы.
2. Базальное тело. Представляет собой белковый чехол с мембраной, внутри которой расположена вращающаяся ось (мотор).
3. Крюк. Это гибкий элемент, который соединяет филамент с базальным телом.

Бактериальный жгутик вращается по часовой стрелке. Этот процесс запускается с помощью энергии, которая высвобождается при распаде молекулы АТФ.

Характеристика и деятельность ресничек

Реснички — это первые органеллы, которые были обнаружены с помощью микроскопа. При большом увеличении они выглядят как короткие и очень тонкие волоски. Эти органоиды гораздо короче, чем жгутики и располагаются концентрированными группами. Реснички делятся на две разновидности:

• подвижные;
• неподвижные.

Подвижные реснички состоят из 9 пар наружных микротрубочек и 2 пар центральных. Они содержат моторный белок динеин, который обеспечивает их движение. Снаружи эти органоиды покрыты плотной мембраной.

Этот вид ресничек перемещается волнообразными, ритмичными движениями. Их основная функция — очищение органов. Большое количество этих органелл сконцентрировано на слизистой дыхательных путей и среднего уха. Они выводят из организма пыль, грязь и вредные микроорганизмы. Это помогает предотвратить инфекционные болезни.

Некоторые одноклеточные организмы, например, ресничные инфузории способны передвигаться только с помощью этих органелл. У многих беспозвоночных ресничками покрыта вся поверхность тела. У морских животных, таких как кальмары, реснички помогают смешивать жидкости окружающей среды. Они перемещают бактерии в защищённые участки тела.

Неподвижные или первичные реснички имеют другое строение. У них отсутствуют центральные микротрубочки и моторный белок динеин. Эти органеллы не могут перемещаться.

Функция первичных ресничек долгое время оставалась неясной для учёных. В настоящее время известно, что эти структуры играют сенсо́рную роль и способны улавливать сигналы из внешней среды. Их можно обнаружить в рецепторах сетчатки глаза и обонятельного тракта. Они обеспечивают восприятие света и запахов.

Ложноножки или псевдоподии

Ложноножки или псевдоподии представляют собой выросты цитоплазмического вещества. Они не имеют плотной оболочки. Эти органоиды образуются вследствие перетекания цитоплазмы из одной части клетки в другую.

С помощью ложноножек перемещаются следующие виды одноклеточных простейших:

• амёбы;
• фораминиферы;
• арцеллы.

Эти выросты носят непостоянный характер. Ложноножки появляются периодически, а затем исчезают. Они необходимы простейшим для передвижения и захвата пищи.

Псевдоподии не могут обеспечить одноклеточным организмам быстрое перемещение. Например, амёба передвигается со скоростью около 0,2 мм в минуту. Движение осуществляется под действием белков — миозина и актина. С помощью ложноножек простейшие закрепляются в субстрате.

Когда простейшее находит добычу, то ложноножка охватывает частицу пищи со всех сторон. Вокруг еды образуется пузырь — пищеварительная вакуоль. В него поступают специальные соки из цитоплазмы, которые переваривают пищу. Непереработанные частицы удаляются через клеточную оболочку.

У некоторых простейших псевдоподии образуют ловчую сеть. Она располагается вокруг одноклеточного организма и удерживает добычу. Размеры этой сети могут быть значительно больше диаметра клетки.

Миофибриллы в мышцах

Миофибриллы содержатся только в мышечных клетках. Они обеспечивают сокращения мускулатуры. Чтобы понять, какую роль играют эти органоиды, нужно разобраться в их строении.

Миофибриллы состоят из комплекса белков — саркомера. Они не имеют оболочек и соединяются с мышцами белковыми нитями. Это тонкие органоиды, которые могут достигать довольно большой длины.

Центральная нервная система подаёт сигналы в мускулатуру. Под действием этих импульсов миофибриллы уменьшаются в размерах. Они приводят в движение мышцу, которая начинает сокращаться. Этот процесс сопровождается высвобождением энергии, которая определяет мышечную силу.

Когда человек занимается спортом и регулярно тренируется, то количество миофибрилл возрастает. Это приводит к нарастанию мышечной массы. При этом крупные органоиды начинают делиться на несколько маленьких. Это позволяет мускулатуре получать больше энергии.

Если мышца травмирована, то численность миофибрилл уменьшается, а саркомеры разрушаются. В результате мышечная ткань получает мало энергии. Вернуть мускулатуре прежнюю силу удаётся далеко не сразу. Восстановление мышцы после травмы обычно занимает немало времени.

Эукариотическая клетка строение, свойства и функции (Таблица)

Эукариоты или ядерные, — это надцарство живых организмов, клетки в которых содержится ядро. Все организмы, кроме прокариот (бактерий и архей), являются ядерными. Вирусы и вироиды не относятся ни к прокариотам, ни эукариотам.

Эукариотические клетки в основном намного крупнее прокариотических, разница в объёме достигает тысяч раз. Клетки эукариот включают около десятка видов различных структур – органеллы, из которых многие отделены от цитоплазмы одной или несколькими мембранами. Ядро — часть клетки, окружённая у эукариот двойной мембраной (двумя элементарными мембранами) и содержащая генетический материал: молекулы ДНК, «упакованные» в хромосомы. Ядро обычно одно, но бывают и многоядерные клетки.

Таблица строение эукариотической клетки и функции

Строение и свойства эукариотической клетки

Органоиды, характерные для животной и растительной клеток

Тонкая пленка 7-10мк, состоящая из двойного слоя фосфолипидов, с включением белков. Гидрофобные (отталкивающие воду) молекулы липидов погружены в толщу мембраны, а гидрофильные – обращены наружу в окружающую водную среду. К некоторым белкам на поверхности клеток прикреплены углеводы; такие белки называют гликопротеинами, они являются рецепторами. Снаружи углеводный слой – гликока-ликс. Белки, гликопротеины и липиды, находящиеся на поверхности разных клеток, очень специфичны и являются указателями типа клеток. С их помощью клетки «узнают» друг друга <например, сперматозоид «узнает» яйцеклетку). Сходное строение имеют внутриклеточные мембраны

— Изолируетклетку от окружающей среды.

— Обеспечивает обмен веществ и энергии между клеткой и внешней средой, движение клеток и сцепление их друг с другом.

— Соединяет клетки в ткани.

— Клеточная мембрана обладает избирательной проницаемостью, регулирует поступление веществ в клетку, водный баланс, выведение продуктов обмена.

— Участвует в фагоцитозе и пиноцитозе.

— Большинство мембранных белков служат катализаторами химических реакций, осуществляют транспорт веществ или являются рецепторами

Цитоплазма – коллоидный раствор различных солей и органических веществ – цитозоль. Вода составляет 60-90 % всей массы цитоплазмы. Белки – 10-20 %, а иногда до 70 % сухой массы. Система белковых нитей, пронизывающая цитоплазму называется цитоскелетом. Кроме белков в состав цитоплазмы могут входить липиды 23 %, различные органические 1,5 % и неорганические соединения 1,5 %. Цитоплазма находится в постоянном движении

— Жидкая среда клетки для химических реакций.

— Участвует в передвижении веществ.

— Поддерживает тургор клетки.

— Механическая функция, за счет цитоскелета

Ядро – важнейший органоид эукариотической клетки, в прокариотической клетке отсутствует

Окружено двухслойной пористой мембраной, образующей комплекс с остальными мембранами клетки. Содержит хроматин – комплекс ДНК и белка, образует хромосомы в момент деления клетки. Ядрышко – состоит из белка и РНК, может быть несколько. Ядерный сок – кариолимфа – коллоидный раствор органических и неорганических веществ

— Хранение наследственной информации в хромосомах.

— Регуляция синтеза белка и процессов происходящих в клетке.

— Синтез РНК (иРНК, тРНК, рРНК), а также сборка рибосом.

— Руководит процессами самовоспроизведения и процессами развития организма

Эндоплазматическая сеть (ретикулум)

Шероховатый (гранулярный) ретикулум – представляет собой систему мембран, образующих канальцы, цистерны, трубочки, несущую рибосомы. Строение мембран сходно с наружной мембраной и образуете ней единую сеть

— Синтез белка на рибосомах.

— Транспорт веществ по цистернам и трубочкам.

— Деление клетки на отдельные секции – компартменты

Гладкий ретикулум – имеет такое же строение, как и шероховатый, но не несет рибосом

— Участвует в синтезе липидов, белок не синтезируется.

— Остальные функции, сходные с шероховатым ретикулум

Мельчайшие органоиды клетки диаметром около 20нм. Рибосомы состоят из двух неравных субъединиц (частиц): большой и малой. В состав рибосомы входят рибосомальная РНК и белки. Синтезируются в ядрышке. Объединяются вдоль иРНК в цепочки, образуя полисому

Биосинтез первичной структуры белка по принципу матричного синтеза

Представляет собой окруженный одинарной мембраной пузырек диаметром 0,2-0,8мкм, имеет овальную форму. Содержит набор пищеварительных ферментов, синтезированных на рибосомах. Образуется в комплексеГольджи. Прочная мембрана лизосом препятствует проникновению ферментов в цитоплазму. Входит в состав единой мембранной системы клетки

— Пищеварительная – обеспечивает переваривание органических веществ, попавших в клетку при фагоцитозе и линоцитозе

— При голодании лизосомы могут участвовать в растворении органоидов, клеток и частей организма (утрата хвоста у головастика) – автолизе

Двухмембранные органоиды. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя образует многочисленные складки и выросты -кристы. Внутри митохондрия заполнена бесструктурным матриксом. В матриксе содержатся молекулы ДНК, РНК, рибосомы. Митохондрии имеют разнообразную форму: округлые, овальные, цилиндрические и палочковидные тельца

— Энергетический и дыхательный центр клеток.

— Освобождение энергии в процессе дыхания.

— «Запасание» энергии в виде молекул АТФ. Источником энергии являются органические вещества, окисляющиеся под действием ферментов до СO₂ и Н₂O

Клеточный центр – характерен для клеток животных и низших растении

Органоид немембранного строения, состоящий из двух центриолей – цилиндрической формы, расположенных перпендикулярно друг другу. Каждая центриоль имеет вид полого цилиндра, стенка которого образована из 9пар микротрубочек.

Участвуют в делении клеток животных и низших растений, образуя веретено деления

Аппарат (комплекс) Гольджи

Система уплощенных цистерн (трубочек, полостей), ограниченных двойными мембранами, образующих по краям пузырьки (диктиосомы). В растительных клетках цистерны способны расширяться и превращаться в крупные вакуоли. Входит в единую мембранную систему клетки

— Участвует в транспорте продуктов биосинтеза к поверхности клетки и в выведении их из клетки.

— Вещества упаковываются в пузырьки.

— В растениях – участвуют в построении клеточной стенки.

Микротрубочки – длинные тонкие полые цилиндры, диаметром 25нм. Стенки микротрубочек состоят из белков

— Опорная – образуют внутренний каркас, помогающий клеткам сохранять форму.

— Двигательная – входят в состав ресничек и жгутиков

Микронити – тонкие структуры, состоящие из тысяч молекул белка, соединенных друг с другом

— Образуют опорно-двигательную систему, называемую цитоскелетом.

— Способствуют току цитоплазмы в клетках

Реснички – многочисленные цитоплазматические выросты на поверхности мембраны – образованы микротрубочками, покрытыми мембраной

Обеспечивают передвижение некоторых одноклеточных организмов и ток жидкости в организмах, удаление частичек пыли (дыхательный реснитчатый эпителий)

Жгутики – единичные выросты на поверхности клетки. Реснички и жгутики имеют общую основную структуру: девять пар микротрубочек, расположенных кольцом, две одиночные микротрубочки в центре и базальное тельце в основании

Служат для движения одноклеточным организмам, сперматозоидам,зооспорам

Непостоянные структуры цитоплазмы. Плотные включения в виде гранул

Содержат запасные питательные вещества (крахмал, жиры, белки, сахар)

Органоиды, характерные только для растительных клеток

Содержимое пластид называют стромой. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует пластинчатые апячивания – тилакоиды. Большая часть их укладывается в виде стопки монет и образует граны.

В мембранах гран находится хлорофилл, придающий зеленую окраску и обеспечивающий протекание световой фазы светосинтеза

Округлые, бесцветные органоиды, внутренняя мембрана образует 2-3 выроста. На свету преобразовываются в хлоропласты

Служат местом отложения запасных питательных веществ, чаще всего крахмала

Двухмембранные шарообразные органоиды, шаровидной формы. Содержат пигменты – каротиноиды, окраска желтая, красная, оранжевая

Придают лепесткам цветков, плодам и прицветным листьям окраску, привлекают насекомых-опылителей

Клеточная оболочка (стенка)

Состоит из целлюлозы, имеет поры. Имеется в клетках грибов, состоит из хитина

Защищает клетку от внешних воздействий, придает прочность, является скелетом растения

Вакуоль, характерна только для растительных клеток

Мембранная полость, заполненная клеточным соком. Вакуоль является производной эндоплазматической сети. Клеточный сок является водным раствором органических веществ: органических кислот, сахара, солей, белков, дубильных веществ, алкалоидов, пигментов и так далее.

— регуляция водно-солевого обмена;

— поддержание тургорного давления;

— накопление продуктов обмена веществ и запасных веществ;

— выведение из обмена токсичных веществ

_______________

Источник информации:

1. Биология в таблицах и схемах / Спб. — 2004.

2. Биология: Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы/ Т.Л.Богданова —М.: 2012.

Клеточные органоиды: их строение и функции.

Строение растительной клетки : целлюлозная оболочка, мембрана, цитоплазма с органоидами, ядро, вакуоли с клеточным соком.

Наличие пластид — главная особенность растительной клетки.

Функции клеточной оболочки — определяет форму клетки, защищает от факторов внешней среды.

Плазматическая мембрана — тонкая пленка, состоит из взаимодействующих молекул липидов и белков, отграничивает внутреннее содержимое от внешней среды, обеспечивает транспорт в клетку воды, минеральных и органических веществ путем осмоса и активного переноса, а также удаляет продукты жизнедеятельности.

Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда клетки, в которой расположено ядро и органоиды, обеспечивает связи между ними, участвует в основных процессах жизнедеятельности.

Эндоплазматическая сеть — сеть ветвящихся каналов в цитоплазме. Она участвует в синтезе белков, липидов и углеводов, в транспорте веществ. Рибосомы — тельца, расположенные на ЭПС или в цитоплазме, состоят из РНК и белка, участвуют в синтезе белка. ЭПС и рибосомы — единый аппарат синтеза и транспорта белков.

Митохондрии — органоиды, отграниченные от цитоплазмы двумя мембранами. В них окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ с участием ферментов. Увеличение поверхности внутренней мембраны, на которой расположены ферменты за счет крист. АТФ — богатое энергией органическое вещество.

Пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты), их содержание в клетке — главная особенность растительного организма. Хлоропласты — пластиды, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, который поглощает энергию света и использует ее на синтез органических веществ из углекислого газа и воды. Отграничение хлоропластов от цитоплазмы двумя мембранами, многочисленные выросты — граны на внутренней мембране, в которых расположены молекулы хлорофилла и ферменты .

Комплекс Гольджи — система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Накапливание в них белков, жиров и углеводов. Осуществление на мембранах синтеза жиров и углеводов.

Лизосомы — тельца, отграниченные от цитоплазмы одной мембраной. Содержащиеся в них ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул до простых: белков до аминокислот, сложных углеводов до простых, липидов до глицерина и жирных кислот, а также разрушают отмершие части клетки, целые клетки.

Вакуоли — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ, вредных веществ; они регулируют содержание воды в клетке.

Ядро — главная часть клетки, покрытая снаружи двух мембранной, пронизанной порами ядерной оболочкой. Вещества поступают в ядро и удаляются из него через поры. Хромосомы — носители наследственной информации о признаках организма, основные структуры ядра, каждая из которых состоит из одной молекулы ДНК в соединении с белками. Ядро — место синтеза ДНК, и-РНК, р-РНК.

Строение животной клетки

Наличие наружной мембраны, цитоплазмы с органоидами, ядра с хромосомами.

Наружная, или плазматическая, мембрана — отграничивает содержимое клетки от окружающей среды (других клеток, межклеточного вещества), состоит из молекул липидов и белка, обеспечивает связь между клетками, транспорт веществ в клетку (пиноцитоз, фагоцитоз) и из клетки.

Цитоплазма — внутренняя полужидкая среда клетки, которая обеспечивает связь между расположенными в ней ядром и органоидами. В цитоплазме протекают основные процессы жизнедеятельности.

Органоиды клетки :

1) эндоплазматическая сеть (ЭПС) — система ветвящихся канальцев, участвует в синтезе белков, липидов и углеводов, в транспорте веществ в клетке;

2) рибосомы — тельца, содержащие рРНК, расположены на ЭПС и в цитоплазме, участвуют в синтезе белка. ЭПС и рибосомы — единый аппарат синтеза и транспорта белка;

3) митохондрии — «силовые станции» клетки, отграничены от цитоплазмы двумя мембранами. Внутренняя образует кристы (складки), увеличивающие ее поверхность. Ферменты на кристах ускоряют реакции окисления органических веществ и синтеза молекул АТФ, богатых энергией;

4) комплекс Гольджи — группа полостей, отграниченных мембраной от цитоплазмы, заполненных белками, жирами и углеводами, которые либо используются в процессах жизнедеятельности, либо удаляются из клетки. На мембранах комплекса осуществляется синтез жиров и углеводов;

5) лизосомы — тельца, заполненные ферментами, ускоряют реакции расщепления белков до аминокислот, липидов до глицерина и жирных -.кислот, полисахаридов до моносахаридов. В лизосомах разрушаются отмершие части клетки, целые и клетки.

Клеточные включения — скопления запасных питательных веществ: белков, жиров и углеводов.

Ядро — наиболее важная часть клетки. Оно покрыто двухмембранной оболочкой с порами, через которые одни вещества проникают в ядро, а Другие поступают в цитоплазму. Хромосомы — основные структуры ядра, носители наследственной информации о признаках организма. Она передается в процессе деления материнской клетки дочерним клеткам, а с половыми клетками — дочерним организмам. Ядро — место синтеза ДНК, иРНК, рРНК.

Поясните, почему органоиды называют специализированными структурами клетки?

Ответ: органоиды называют специализированными структурами клетки, так как они выполняют строго определенные функции, в ядре хранится наследственная информация, в митохондриях синтезируется АТФ, в хлоропластах протекает фотосинтез и т.д.

Если у Вас есть вопросы по цитологии, то Вы можете обратиться за помощью к репетитору по биологии, он проконсультирует Вас в режиме онлайн.

Органоиды клетки: строение и функции

Содержание:

Все живые организмы на Земле состоят из клеток:

• одноядерных и многоядерных,
• сложных и простых,
• эукатиотических и прокариотических.

Прокариоты или доядерные организмы не содержат оформленного ядра и устроены довольно просто. Это бактерии и сине-зеленые водоросли. Считается, что они первыми появились на Земле. Клетки эукариот устроены сложнее.

Органоиды и их функции

Эукариотическая клетка содержит ядро, цитоплазму (внутреннее жидкое содержимое) и цитоплазматическую мембрану. Это три основных, но не единственных составляющих клетки. Ее размеры измеряются в мкм (микрометры), одна единица которой равна миллионной доле метра. Размер животной клетки составляет 10-40 мкм, растительной – 100-200 мкм.

Эукариотическая клетка устроена сложно. Это живая «фабрика», где происходят различные обменные процессы. Они идут за счет внутренних структур клетки или органоидов.

Если классифицировать органоиды, то получится такая схема:

Одномембранные органоиды

Сформировались в ходе эволюции за счет впячивания внутрь наружной мембраны и отпочковывания (отделения) ее участков. К этой группе органоидов относится

1. Эндоплазматическая сеть. Это система мембран, которые похожи на крошечные цистерны.

Их общая полость не сообщается с цитоплазмой. Сеть бывает двух видов: гладкая и шероховатая. На шероховатой со стороны цитоплазмы расположены рибосомы, которые синтезируют белки. От сети отделяются пузырьки с белками и переносятся в комплекс Гольджи. В гладкую встроены ферменты, синтезирующие липиды (жиры).

2. Аппарат Гольджи. Большая часть синтезируемых в клетке веществ поступает в аппарат или комплекс Гольджи. Это особая система сложенных стопочкой мембранных цистерн, где идет сортировка белков. Часть из них встраивается в мембрану, другая часть – экспортируется из клетки. Дополнительно на стенках мембран синтезируются липиды и углеводы. Здесь же происходит синтез клеточных органелл, которые называют лизосомами.

3. Лизосомы – это мембранные пузырьки, содержащие ферменты. Они способны расщеплять белки, жиры, сложные углеводы (полисахара). Внутри лизосом кислая среда, за счет чего и идут процессы пищеварения. Происходит разложение отработанных компонентов клетки, а также веществ, поглощенных в результате пиноцитоза и фагоцитоза.

4. Вакуоли представляют собой особые полости, в которых содержится клеточный сок. В этих органоидах происходит накопление питательных веществ и вредных продуктов метаболизма. Благодаря вакуолям поддерживается водный баланс клетки. В клетках растений есть крупная центральная вакуоль, которая занимает почти весь клеточный объем. Она поддерживает осмотическое давление.

Двумембранные органоиды

Это следующие органоиды:

1. Ядро – хранилище наследственного материала клетки. Благодаря ядру, каждая клетка тела производит себе подобные клетки. Ядро представляет собой крупный органоид до 6-7 мкм в диаметре. Оно покрыто двухслойной ядерной оболочкой, в которой находятся ядерные поры. С их помощью налажена связь с цитоплазмой и происходит обмен соединениями. В ядре содержатся ядрышки, где синтезируются р-РНК. Здесь находятся нити хромосом (ДНК) – основного наследственного вещества клетки. Хромосомы состоят из участков – генов, каждый из которых «отвечает» за определенные признаки клетки.

2. Митохондрии по-другому называют «маленькими силовыми станциями». Они отделены от цитоплазмы двухслойной мембраной. Наружный слой защищает органоид от внешней среды, а внутренний образует полости и ходы (кристы). Здесь происходит окисление органических веществ, идет синтез энергетического соединения АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). При ее распаде выделяется значительное количество энергии, которая необходима клетке. Митохондрий много в молодых, растущих клетках. С возрастом их количество уменьшается.

3. Пластиды – органоиды, характерные для растительных клеток. У высших растений их количество колеблется в пределах 10- 200 штук размером 3-10 мкм. Различают три вида пластид:

• бесцветные – лейкопласты;
• окрашенные в зеленый цвет – хлоропласты;
• окрашенные в красные, желтые, оранжевые цвета – хромопласты.

Они могут превращаться друг в друга: лейкопласты, накопившие хлорофилл, превращаются в хлоропласты. Если в хлоропластах накапливаются красные или бурые пигменты, они переходят в хромопласты.

Наиболее важны хлоропласты, в составе которых содержится зеленый пигмент хлорофилл. Благодаря нему идет процесс фотосинтеза – самый важный процесс в природе, когда из простых неорганических соединений строится органическое вещество глюкоза.

Снаружи хлоропласт покрыт двумя белково-липидными мембранами, а во внутренней полужидкой среде находятся свои рибосомы, ДНК и РНК, жировые включения, зерна крахмала. Также есть граны и мембранные каналы, на которых и происходит процесс фотосинтеза. Хлоропласты пассивно перемещаются внутри клетки, обычно находятся на самой освещенной стороне.

Клетки эукариот получили сложное строение в процессе эволюции. В них содержится множество органоидов, и происходят сложные биохимические процессы. Каждая клетка, являясь единицей всего живого, принимает участие в работе целого организма. Каждой клеточке предназначена определенная роль, которую она добросовестно выполняет. Благодаря такому строению любой многоклеточный организм уникален и работает «как часы».

Двумембранные и одномембранные органоиды: общие особенности и основные функции

Двумембранные и одномембранные органоиды

Общие особенности органоид

Что такое органоиды?

Органоиды — это функциональные части клетки с определенным строением и функциями.

Основа правильного функционирования клетки как элементарной единицы живого организма — наличие органелл. Их отличительная особенность заключается в постоянстве: по мере развития клетки они не исчезают.

Есть несколько типов клеточных органоидов. Классификация органоидов выглядит так:

• одномембранные органоиды клетки;
• двумембранные органоиды;
• немембранные органоиды.

Замечание 1

Для жизни важны первые два типа органоидов растительной клетки, так как именно они поддерживают функционирование клетки и организма в целом.

Двумембранные органоиды клетки — это:

• пластиды, которые больше свойственны растительным клеткам;
• клеточное ядро. Оно есть у эукариотических клеток;
• митохондрии, которые обеспечивают хранение энергии и окисление органических веществ.

Двумембранные органеллы являются полуавтомномными органоидами. Полуавтономные органоиды — структуры, которые отвечают за поддержание самостоятельности клетки. Это значит, что у этих органоид есть способность делиться. Образование новых митохондрий и пластид происходит в результате деления уже существующих элементов клетки. У этих мембранных органоидов есть собственный геном. Он имеет форму кольца и в отдельных моментах похож на геном бактериальных клеток. Кодирование другой части происходит в ядре. Эта часть поступает из цитоплазмы, чем объясняется невозможность свободного существования митохондрий и пластид вне клетки.

Эти органеллы растительной клетки также обладают собственным аппаратом синтеза белка, то есть рибосомами. Они довольно мелкие, в отличие от тех, что есть в цитоплазме, и имеют сходства с рибосомами прокариот.

Все это дало повод считать, что эти мембранные органоиды клетки (полуавтономные органоиды) ранее были прокариотами. Предполагают, что такие органоиды вступили с древними эукариотическими клетками в симбиотические отношения и поселились внутри них на постоянной основе.

Что касается внешней мембраны двухмембранных органоидов клетки, это мембрана, которая составом схожа с мембраной эукариот. Это подтверждает гипотезу, что внешняя мембрана органойда представляет собой бывшую мембрану пищеварительной вакуоли (фагосомы), в которой оказался прокариотический симбионт. В таком случае внутренняя оболочка — это его собственная мембрана.

Теперь перейдем к одномембранным органоидам клетки. К таким мембранным органеллам относят:

• вакуоли;
• аппарат Гольджи;
• лизосомы;
• эндоплазматическую сеть.

Клеточная система также включает немембранные органоиды клетки. К ним относят:

• клеточный центр;
• цитоскелет;
• рибосомы.

Основные функции мембранных и немембранных органоидов

Общее свойство всех мембранных органелл — образование из биологических мембран. Важно отметить существенное отличие органоидов животной клетки и их функций от органоидов растительной клетки. В частности, растительная клетка характеризуется процессом фотосинтеза.

В растительных и животных клетках бесперебойная работа органелл обеспечивается только в том случае, если обеспечивается бесперебойная работа отдельных органоидов.

Остановимся подробнее на функциях различных органоидов и частей клетки.

В растительной клетке в состав клеточной стенки входят пектины и целлюлоза. Функция органоида растительной клетки — защита клетки от неблагоприятного внешнего воздействия и обеспечения транспорта веществ в клетку через мембрану.

Ядро содержит специальные углубления и поры, а еще — две мембраны.

Ядро — это двумембранный органоид и основное хранилище наследственной информации клетки, который позволяет ее передавать в ходе деления клетки.

В ядре как в двумембарнном органоиде заключается комплексная генетическая информация, реализуемая в процессе деления клетки.

Ядро состоит из ядрышка, хроматин, кариоплазмы.

Также важная составляющая одномембранных и двумембранных органоидов — вакуоль. Вакуоль представляет собой слияние участков эндоплазматической сети. Их назначение — регулировать выделение и поступление разнообразных веществ в клетку.

Что касается эндоплазматического ретикулума, то это система каналов гладкого и шероховатого типа. Функция эндоплазматической сети — синтез и транспорт веществ внутрь клетки.

Рибосомы — основные органеллы, которые служат основной для синтеза белка.

Основной строительный материл клетки — белок. По этой причине он может самостоятельно синтезироваться даже в клетках прокариот.

Постоянный клеточный органоид — цитоплазма. Это полужидкая субстанция с целым набором органоидов. Благодаря ей обеспечивается взаимодействие между ядром и остальными частями клетки.

Клеточная мембрана образуется при помощи белка и двойного слоя липидов. Растения имеют снаружи дополнительный слой клетчатки. Мембрана характеризуется избирательной проницаемостью. Ее электронейтральность поддерживается при помощи нагнетания в клетку ионов.

Лизосомы — это одномембранные органоиды, осуществляющие реакцию «внутриклеточного пищеварения».

В лизосомах есть внутренние ферменты, благодаря которым расщепляются остатки обмена веществ, несущие токсический эффект для клеточных структур.

Говоря о митохондриях, стоит отметить, что они являются энергетическими станциями клетки. Основное клеточное окисление и накаливание энергии в виде молекул АТФ происходит именно в них. Очень часто возникает вопрос, какие органоиды клетки содержат собственную ДНК. У митохондрий, к примеру, есть собственная ДНК, а также складки внутренней мембраны (также их называют «крестами»).

Пластиды — двумембранные органоиды. Они характерны только для растительных клеток. Они отличаются тем, что имеют собственную ДНК и реализуют процесс фотосинтеза. Пластиды содержат пигмент хлорофилл: когда он «заряжается» энергией, то запускает процесс образования кислорода и различных органических веществ.

Содержащие зеленый пигмент хлорофилл пластиды называются хлоропластами (двумембранные). Лейкопласты или бесцветные пластиды отличаются тем, что накапливают крахмал, а хромопласты отвечают за накапливание каратиноидов.

Такой органоид как клеточный центр (на рисунке ниже) включает в себя центриоли и микротрубочки. Он принимает участие в образовании цитоскелета и обуславливает систему деления клетки.

В клетке происходит формирование различных органоидов движения, таких как реснички и жгутики. Эти органоиды движения (на рисунке) состоят из белков и встречаются одинаково часто.

Из всего описанного выше можно сделать вывод, что органеллы клетки — это составные ее части. Поэтому вопрос их происхождения можно рассматривать по-разному. Присутствие органоидов свидетельствует о целостности клетки и единстве органического мира.

Какие из перечисленных органоидов являются мембранными?

Это общая характеристика двумембранных и одномембранных органоидов. Также из информации легко понять, какие из перечисленных органоидов являются мембранными.

Вместо того чтобы перечислять одномембранные органоиды клетки и двумембранные, проще всего обратиться к таблице органоидов эукариотической клетки.

Таблица органоидов. Двумембранные органоиды и одномембранные в сравнительной таблице.

Теперь вам не составит труда самостоятельно перечислить одномембранные органоиды клетки и выбрать структуры, характерные только для растительной клетки.