Цитология строение клетки органоиды

Строение билипидной мембраны

Каждый монослой ее образован в основном молекулами фосфолипидов и, частично, холестерина. При этом в каждой липидной молекуле различают две части: гидрофильную головку и гидрофобные хвосты.

Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой.

Билипидная мембрана, а точнее ее глубокий гидрофобный слой, выполняет барьерную функцию, препятствуя проникновению воды и растворенных в ней веществ, а также крупных молекул и частиц.

На электроннограмме в плазмолемме четко определяются три слоя наружный и внутренний электронноплотные, промежуточный с низкой электронной плотностью.

Белковые молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя. По локализации в мембране белки подразделяются на:

  • интегральные пронизывают всю толщу билипидного слоя;
  • полуинтегральные включающиеся только в монослой липидов (наружный или внутренний);
  • прилежащие к мембране, но не встроенные в нее.

По выполняемой функции белки плазмолеммы подразделяются на:

  • структурные белки;
  • транспортные белки;
  • рецепторные белки;
  • ферментные.

Митохондрии наиболее обособленные структурные элементы цитоплазмы клетки, обладающие в значительной степени самостоятельной жизнедеятельностью. Существует даже точка зрения, что митохондрии в историческом развитии вначале представляли собой самостоятельные организмы, а затем внедрились в цитоплазму клеток, где и ведут сапрофитное существование.

Об этом свидетельствует, в частности, тот факт, что в митохондриях имеется самостоятельный генетический аппарат (митохондральная ДНК) и синтетический аппарат (митохондриальные рибосомы).

Форма митохондрий может быть овальной, округлой, вытянутой и даже разветвленной, но преобладает овально-вытянутая. Стенка митохондрий образована двумя билипидными мембранами, разделенные пространством в 10—20 нм.

При этом внешняя мембрана охватывает по периферии в виде мешка всю митохондрию и отграничивает ее от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана отграничивает внутреннюю среду митохондрии, при этом она образует внутрь митохондрии складкикристы.

В некоторых клетках (клетки коркового вещества надпочечника) внутренняя мембрана образует не складки, а везикулы или трубочки — трубчато-везикулярные кристы.

Немембранные органоиды

Какие органоиды входят в состав клетки

Также порой под органоидами понимается исключительно лишь постоянные структуры клетки, которые находятся в ее цитоплазме. По этой же причине ядро клетки и ее ядрышко не называют органоидами, равно как и не являются органоидами клеточная мембрана, реснички и жгутики.

А вот к органоидам, входящим в состав клетки относятся: хромосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, лизосомы. По сути это и есть основные органоиды клетки.

Если речь идет о животных клетках, то в число их органоидов также входят центриоли и микрофибриллы. А вот в число органоидов растительной клетки еще входят только свойственные растениям пластиды.

Рисунок строения клетки, включая ее органоиды.

Типы межклеточных контактов

В тех тканях, в которых клетки или их отростки плотно прилежат друг к другу (эпителиальная, гладкомышечная и другие) между плазмолеммами контактирующих клеток формируются связи — межклеточные контакты.

  • простой контакт;
  • десмосомный контакт;
  • плотный контакт;
  • щелевидный или нексус;
  • синаптический контакт или синапс.

Простые контакты занимают наиболее обширные участки соприкасающихся клеток.

Десмосомные контакты или пятна сцепления представляют собой небольшие участки взаимодействия между клетками, диаметром около 0,5 мкм.

Плотные соединения или замыкательные пластинки обычно локализуются между эпителиальными клетками в тех органах (в желудке, кишечнике и других), в которых эпителий отграничивает агрессивное содержимое этих органов (желудочный сок, кишечный сок).

Щелевидные контакты или нексусы ограниченные участки контакта соседних цитолемм, диаметром 0,5—3,0 мкм, в которых билипидные мембраны сближены на расстояние 2—3 нм, а обе мембраны пронизаны в поперечном направлении белковыми молекулами коннексонами, содержащими гидрофильные каналы.

Синаптические контакты или синапсы — специфические контакты между нервными клетками (межнейронные синапсы) или между нервными и другими клетками (нервно-мышечные синапсы и другие).

бесструктурный участок гиалоплазмы вокруг диплосомы, от которого радиально отходят микротрубочки (лучистая сфера).

  • образование веретена деления в профазе митоза;
  • положение центриолей в некоторых эпителиальных клетках предопределяется их полярную дифференцированность;
  • участие в формировании микротрубочек клеточного каркаса;
  • в реснитчатых эпителиальных клетках центриоли являются базальными тельцами ресничек.

 Микротрубочки

полые цилиндры (внешний диаметр — 24 нм, внутренний — 15 нм), являются самостоятельными органеллами, образуя цитоскелет, или же входят в состав других органелл (центриолей, ресничек, жгутиков).

 Микрофибриллы

или промежуточные филаменты, представляют собой тонкие (10 нм) неветвящиеся нити, локализующиеся преимущественно в кортикальном (подмембранном) слое цитоплазмы.

 Микрофиламенты

еще более тонкие нитчатые структуры (5—7 нм), состоящие из сократительных белков (актина, миозина, тропомиозина), неодинаковых в разных клетках.

— непостоянные структурные компоненты цитоплазмы.

 Классификация включений:

  • трофические;
  • секреторные;
  • экскреторные;
  • пигментные.

В процессе жизнедеятельности в некоторых клетках накапливаются случайные включения:

  • медикаментозные,
  • частички угля,
  • кремния и так далее.

Трофические включения — лецитин в яйцеклетках, гликоген, липиды, имеются почти во всех клетках.

Секреторные включения — секреторные гранулы в секретирующих клетках (зимогенные гранулы в ацинозных клетках поджелудочной железы, секреторные гранулы в эндокринных железах и другие).

Экскреторные включения — вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев).

Пигментные включения — меланин, гемоглобин, липофусцин, билирубин и другие. Эти включения имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин — черный или коричневый, гемоглобин — желто-красный и так далее).

Необходимо отметить, что пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин — в эритроцитах)

Центросома или клеточный центр — немембранный органоид,

главный центр организации микротрубочек и регулятор хода клеточного

цикла в клетках эукариот.

У многих живых организмов (животных и ряда простейших) центросома


содержит пару центриолей, цилиндрических структур, расположенных под

прямым углом друг к другу. Каждая центриоль образована девятью

триплетами микротрубочек, расположенными по кругу, а также ряда

структур, образованных центрином, ценексином и тектином.

Помимо участия в делении ядра, центросома играет важную роль в

формировании жгутиков и ресничек.


Центриоли, расположенные в ней, выполняют функцию центров

организации для микротрубочек аксонем жгутиков.

Включения цитоплазмы — это

необязательные компоненты клетки,

появляющиеся и исчезающие в

зависимости от интенсивности и характера

обмена веществ в клетке и от условий

существования организма.

Включения имеют вид зерен, глыбок,


капель, вакуолей, гранул различной

величины и формы. Их химическая

природа очень разнообразна.

В зависимости от функционального

назначения включения объединяют в

• трофические;

• секреты;


• инкреты;

• пигменты;

• экскреты и др.

• специальные включения

(гемоглобин)


Среди трофических включений (запасных питательных веществ)

важную роль играют жиры и углеводы. Белки как трофические

включения используются лишь в редких случаях (в яйцеклетках в

виде желточных зерен).

Пигментные включения придают клеткам и тканям

определенную окраску.

Секреты и инкреты накапливаются в железистых клетках, так как


являются специфическими продуктами их функциональной

активности.

Экскреты — конечные продукты жизнедеятельности клетки,

подлежащие удалению из нее

Клеточная стенка — жёсткая оболочка клетки,

расположенная снаружи от цитоплазматической

мембраны и выполняющая структурные, защитные и

транспортные функции. Обнаруживается у


большинства бактерий, архей, грибов и растений.

Животные и многие простейшие не имеют клеточной

стенки.

Рибосомы

Каждая рибосома состоит из малой и большой субъединиц. Каждая субъединица рибосомы состоит из рибосомальной РНК и белка рибонуклеопротеида,  которые образуются в ядрышке.

Сборка субъединиц в единую рибосому осуществляется в цитоплазме. Для синтеза белка отдельные рибосомы с помощью матричной или информационной РНК объединяются в цепочки рибосом — полисомы.

Свободные и прикрепленные рибосомы, помимо отличия в их локализации, отличаются определенной функциональной специфичностью: свободные рибосомы синтезируют белки для внутренних нужд клетки (белки-ферменты, структурные белки), прикрепленныесинтезируют белки «на экспорт».

Рибосо́ ма — важнейший немембранный органоид живой клетки

сферической или слегка эллипсоидной формы, диаметром 10—

20 нм, состоящий из большой и малой субъединиц.

Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по

заданной матрице на основе генетической информации,


предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этот процесс

называется трансляцией.

Рибосома

В каждой клетке содержится от десятков тысяч

до миллионов рибосом. Часть их находится

в свободном состоянии, но в клетках эукариот

большинство рибосом прикреплено

к мембранам ЭПС. Здесь они часто образуют


полирибосомы, содержащие от нескольких

рибосом до десятков их.

Полирибосомы возникают в результате того, что несколько рибосом присоединяются к одной молекуле иРНК,

несущей информацию о первичной структуре белка. Таким образом в каждой полирибосоме сразу

синтезируется несколько молекул белка.

Строение и функции немембранных органелл

образование энергии в виде АТФ. Источником образования энергии в митохондрии (ее «топливом») является пировиноградная кислота (пируват), которая образуется из углеводов, белков и липидов в гиалоплазме.

Окисление пирувата происходит в митохондриальном матриксе в цикле трикарбоновых кислот, а на кристах митохондрий осуществляется перенос электронов, фосфорелирование АДФ и образование АТФ.

Образующаяся в митохондриях и, частично, в гиалоплазме АТФ является единственной формой энергии, используемой клеткой для выполнения различных процессов.

  • синтез белков, предназначенных для выведения из клетки («на экспорт»);
  • отделение (сегрегация) синтезированного продукта от гиалоплазмы;
  • конденсация и модификация синтезированного белка;
  • транспорт синтезированных продуктов в цистерны пластинчатого комплекса или непосредственно из клетки;
  • синтез билипидных мембран.
  • участие в синтезе гликогена;
  • синтез липидов;
  • дезинтоксикационная функциянейтрализация токсических веществ, посредством соединения их с другими веществами.
  • транспортная — выводит из клетки синтезированные в ней продукты;
  • конденсация и модификация веществ, синтезированных в зернистой эндоплазматической сети;
  • образование лизосом (совместно с зернистой эндоплазматической сетью);
  • участие в обмене углеводов;
  • синтез молекул, образующих гликокаликс цитолеммы;
  • синтез, накопление и выведение муцина (слизи);
  • модификация мембран, синтезированных в эндоплазматической сети и превращение их в мембраны плазмолеммы.

Среди многочисленных функций пластинчатого комплекса на первое место ставят транспортную функцию. Именно поэтому его нередко называют транспортным аппаратом клетки.

Лизосомы наиболее мелкие органеллы цитоплазмы (0,2—0,4 мкм) и поэтому открытые (де Дюв, 1949 г.) только с использованием электронного микроскопа. Представляют собой тельца, ограниченные липидной мембраной и содержащие электронноплотный матрикс, состоящий из набора гидролитических белков-ферментов (50 гидролаз), способных расщеплять любые полимерные соединения (белки, липиды, углеводы и их комплексы) на мономерные фрагменты. Маркерным ферментом лизосом является кислая фосфатаза.

 Функция лизосом обеспечение внутриклеточного пищеварения, то есть расщепления как экзогенных, так и эндогенных веществ.

 Микрофиламенты

А теперь коротко опишем основные функции органоидов животной клетки. Итак:

  • Плазматическая мембрана – тонкая пленка вокруг клетки состоящая из липидов и белков. Очень важный органоид, который обеспечивает транспортировку в клетку воды, минеральных и органических веществ, удаляет вредные продукты жизнедеятельности и защищает клетку.
  • Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки. Обеспечивает связь между ядром и органоидами.
  • Эндоплазматическая сеть – она же сеть каналов в цитоплазме. Принимает активное участие в синтезе белков, углеводов и липидов, занимается транспортировкой полезных веществ.
  • Митохондрии – органоиды, в которых окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ с участием ферментов. По сути митохондрии это органоид клетки, синтезирующий энергию.
  • Пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты) – как мы упоминали выше, встречаются исключительно у растительных клеток, в целом их наличие является главной особенностью растительного организма. Играют очень важную функцию, например, хлоропласты, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, у растения отвечают за явление фотосинтеза.
  • Комплекс Гольджи — система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Осуществляют синтез жиров и углеводов на мембране.
  • Лизосомы — тельца, отделенные от цитоплазмы мембраной. Имеющиеся в них особые ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул. Также лизосома является органоидом, обеспечивающим сборку белка в клетках.
  • Вакуоли — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ; они регулируют содержание воды в клетке.

В целом все органоиды являются важными, ведь они регулируют жизнедеятельность клетки.

Основные органоиды клетки, видео

По соотношению ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматическое отношение) клетки подразделяются на:

  • клетки ядерного типа объем ядра преобладает над объемом цитоплазмы;
  • клетки цитоплазматического типа цитоплазма преобладает над ядром.

И в завершение тематическое видео про органоиды клетки.

Эта статья доступна на английском — Cell Organelles and Their Functions.

6. Органоиды движения.

Реснички — органеллы, представляющие собой тонкие (диаметром 0,1—0,6 мкм)

волосковидные структуры на поверхности эукариотических клеток. Длина их


неподвижные реснички играют роль рецепторов. Характерны для инфузорий. У

многих беспозвоночных животных ими покрыта вся поверхность тела или

отдельные его участки.

Изображение ресничек на поверхности

трахеи, полученное с помощью

сканирующего электронного микроскопа


Жгу́тик — поверхностная структура, присутствующая у

многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для

их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред.

бактериальный жгутик имеет толщину 10—20 нм и длину 3—15 мкм,

он пассивно вращается расположенным в мембране мотором;

жгутики же эукариот толщиной до 200 нм и длиной до 200 мкм, они

могут самостоятельно изгибаться по всей длине

8. ВАКУОЛЬ.

Вакуо́ль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий


различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.).

Различают пищеварительные и сократительные вакуоли,

регулирующие осмотическое давление и служащие для

выведения из организма продуктов распада.

Одна из важных функций растительных вакуолей —


накопление ионов и поддержание тургора.

Вакуоль — это место запаса воды. Вакуоли развиваются

из цистерн эндоплазматической сети.

Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих

зрелых клетках растений они составляют более половины объёма

клетки.

В вакуолях содержатся органические кислоты, углеводы,

дубильные вещества, неорганические вещества (нитраты,


фосфаты, хлориды и др.), белки и др.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector