Органоиди – постоянни и основни компоненти на клетките; специализирани области от клетъчната цитоплазма, които имат специфична структура и изпълняват специфични функции в клетката.Има органоиди с общо и специално предназначение.

Органели с общо предназначение присъстват в повечето клетки (ендоплазмен ретикулум, митохондрии, пластиди, комплекс на Голджи, лизозоми, вакуоли, клетъчен център, рибозоми). Органелите със специално предназначение са характерни само за специализирани клетки (миофибрили, флагели, реснички, контрактилни и храносмилателни вакуоли). Органелите (с изключение на рибозомите и клетъчния център) имат мембранна структура.

Ендоплазмен ретикулум (ER) – Това е разклонена система от свързани помежду си кухини, тръби и канали, образувани от елементарни мембрани и проникващи в цялата дебелина на клетката.Отворен през 1943 г. от Портър. Има особено много канали на ендоплазмения ретикулум в клетки с интензивен метаболизъм. Средно обемът на EPS варира от 30% до 50% от общия обем на клетката. EPS е лабилен. Форма на вътрешните лакуни и кани

рибите, техният размер, местоположение в клетката и количеството се променят по време на живота. Клетката е по-развита при животните. ER е морфологично и функционално свързан с граничния слой на цитоплазмата, ядрената обвивка, рибозомите, комплекса на Голджи и вакуолите, образувайки заедно с тях единна функционална и структурна система за метаболизма, енергията и движението на веществата в клетката. . Митохондриите и пластидите се натрупват близо до ендоплазмения ретикулум.

Има два вида EPS: груб и гладък. Ензимите на системите за синтез на мазнини и въглехидрати са локализирани върху мембраните на гладката (агрануларна) ER: тук се извършва синтезът на въглехидрати и почти всички клетъчни липиди. Мембраните на гладката разновидност на ендоплазмения ретикулум преобладават в клетките на мастните жлези, черния дроб (синтез на гликоген) и в клетки с високо съдържание на хранителни вещества (растителни семена). Рибозомите са разположени върху мембраната на грубия (гранулиран) EPS, където се извършва биосинтезата на протеина. Част от протеините, които те синтезират, се включват в мембраната на ендоплазмения ретикулум, останалите навлизат в лумена на неговите канали, където се преобразуват и транспортират до комплекса на Голджи. Особено много грапави мембрани има в клетките на жлезите и нервните клетки.

Ориз. Грапав и гладък ендоплазмен ретикулум.

Ориз. Транспорт на вещества през системата ядро ​​– ендоплазмен ретикулум (ЕР) – комплекс Голджи.

Функции на ендоплазмения ретикулум:

1) синтез на протеини (груб EPS), въглехидрати и липиди (гладък EPS);

2) транспорт на вещества, както влизащи в клетката, така и новосинтезирани;

3) разделяне на цитоплазмата на отделения (компартменти), което осигурява пространственото разделяне на ензимните системи, необходими за тяхното последователно влизане в биохимични реакции.

Митохондриите – присъстват в почти всички видове клетки на едно- и многоклетъчните организми (с изключение на еритроцитите на бозайниците). Техният брой в различните клетки варира и зависи от нивото на функционална активност на клетката. В клетката на черния дроб на плъх те са около 2500, а в мъжката репродуктивна клетка на някои мекотели са 20 - 22. В гръдния мускул на летящите птици има повече от тях, отколкото в гръдния мускул на нелетящите птици.

Митохондриите имат формата на сферични, овални и цилиндрични тела. Размерите са 0,2 - 1,0 микрона в диаметър и до 5 - 7 микрона в дължина.

Ориз. Митохондриите.

Дължината на нишковидните форми достига 15-20 микрона. Отвън митохондриите са ограничени от гладка външна мембрана, подобна по състав на плазмалемата. Вътрешната мембрана образува множество израстъци - кристи - и съдържа множество ензими, ATP-соми (тела на гъби), участващи в процесите на трансформация на хранителната енергия в ATP енергия. Броят на кристите зависи от функцията на клетката. В мускулните митохондрии има много кристи, които заемат цялата вътрешна кухина на органела. В митохондриите на ембрионалните клетки кристалите са редки. При растенията израстъците на вътрешната мембрана често имат формата на тръби. Митохондриалната кухина е изпълнена с матрица, която съдържа вода, минерални соли, ензимни протеини и аминокиселини. Митохондриите имат автономна система за синтез на протеини: кръгова ДНК молекула, различни видове РНК и рибозоми, които са по-малки от тези в цитоплазмата.

Митохондриите са тясно свързани с мембрани на ендоплазмения ретикулум, чиито канали често се отварят директно в митохондриите. С увеличаване на натоварването на органа и засилване на синтетичните процеси, които изискват енергия, контактите между EPS и митохондриите стават особено многобройни. Броят на митохондриите може да се увеличи бързо чрез делене. Способността на митохондриите да се възпроизвеждат се дължи на наличието в тях на ДНК молекула, напомняща кръговата хромозома на бактериите.

Функции на митохондриите:

1) синтез на универсален източник на енергия - АТФ;

2) синтез на стероидни хормони;

3) биосинтеза на специфични протеини.

Пластиди - органели с мембранна структура, характерна само за растителните клетки. В тях протичат процесите на синтез на въглехидрати, протеини и мазнини. Според съдържанието на пигменти те се делят на три групи: хлоропласти, хромопласти и левкопласти.

Хлоропластите имат относително постоянна елипсовидна или лещовидна форма. Най-големият размер на диаметъра е 4 – 10 микрона. Броят в една клетка варира от няколко единици до няколко десетки. Техният размер, интензитет на цвета, количеството и местоположението им в клетката зависят от условията на осветление, вида и физиологичното състояние на растенията.

Ориз. Хлоропласт, структура.

Това са протеиново-липидни тела, състоящи се от 35-55% протеин, 20-30% липиди, 9% хлорофил, 4-5% каротеноиди, 2-4% нуклеинови киселини. Количеството въглехидрати варира; е открито известно количество минерални вещества: хлорофил - естер на органична двуосновна киселина - хлорофилин и органични алкохоли - метил (CH 3 OH) и фитол (C 20 H 39 OH). При висшите растения хлорофил а винаги присъства в хлоропластите - има синьо-зелен цвят, а хлорофил b - жълто-зелен; Освен това съдържанието на хлорофил е няколко пъти по-високо.

В допълнение към хлорофила, хлоропластите включват пигменти - каротин C 40 H 56 и ксантофил C 40 H 56 O 2 и някои други пигменти (каротеноиди). В зелено листо жълтите сателити на хлорофила са маскирани от по-ярък зелен цвят. Но през есента, когато листата падат, хлорофилът се разрушава в повечето растения и тогава се установява наличието на каротеноиди в листата - листата пожълтяват.

Хлоропластът е покрит с двойна обвивка, състояща се от външна и вътрешна мембрана. Вътрешното съдържание - стромата - има ламеларна (ламеларна) структура. В безцветната строма се разграничават грани - зелено оцветени тела, 0,3 - 1,7 μm. Те са съвкупност от тилакоиди - затворени тела под формата на плоски везикули или дискове с мембранен произход. Хлорофилът под формата на мономолекулен слой е разположен между протеиновия и липидния слой в тясна връзка с тях. Пространственото разположение на пигментните молекули в мембранните структури на хлоропластите е много подходящо и създава оптимални условия за най-ефективно усвояване, предаване и използване на лъчиста енергия. Липидите образуват безводните диелектрични слоеве на мембраните на хлоропластите, необходими за функционирането на веригата за пренос на електрони. Ролята на връзките във веригата за пренос на електрони се изпълнява от протеини (цитохроми, пластохинони, фередоксин, пластоцианин) и отделни химични елементи - желязо, манган и др. Броят на зърната в хлоропласта е от 20 до 200. Между зърната, свързвайки ги един с друг, са разположени стромални ламели. Гранулираните ламели и стромалните ламели имат мембранна структура.

Вътрешната структура на хлоропласта прави възможно пространственото разделяне на множество и разнообразни реакции, които заедно съставляват съдържанието на фотосинтезата.

Хлоропластите, подобно на митохондриите, съдържат специфична РНК и ДНК, както и по-малки рибозоми и целия молекулярен арсенал, необходим за биосинтеза на протеини. Тези органели имат достатъчно количество иРНК, за да осигурят максимална активност на системата за синтез на протеини. В същото време те също съдържат достатъчно ДНК, за да кодират определени протеини. Размножават се чрез делене, чрез просто стесняване.

Установено е, че хлоропластите могат да променят формата, размера и положението си в клетката, тоест могат да се движат самостоятелно (хлоропластно такси). В тях са открити два вида контрактилни протеини, поради които очевидно се осъществява активното движение на тези органели в цитоплазмата.

Хромопластите са широко разпространени в генеративните органи на растенията. Те оцветяват венчелистчетата на цветя (лютиче, далия, слънчоглед) и плодове (домати, офика, шипки) в жълто, оранжево и червено. Във вегетативните органи хромопластите са много по-рядко срещани.

Цветът на хромопластите се дължи на наличието на каротеноиди - каротин, ксантофил и ликопен, които са в различни състояния в пластидите: под формата на кристали, липоиден разтвор или в комбинация с протеини.

Хромопластите, в сравнение с хлоропластите, имат по-проста структура - липсва им ламеларна структура. Химичният състав също е различен: пигменти – 20–50%, липиди до 50%, протеини – около 20%, РНК – 2-3%. Това показва по-малка физиологична активност на хлоропластите.

Левкопластите не съдържат пигменти и са безцветни. Тези най-малки пластиди са кръгли, яйцевидни или пръчковидни. В клетката те често са групирани около ядрото.

Вътрешната структура е дори по-малко диференцирана в сравнение с хлоропластите. Те осъществяват синтеза на нишесте, мазнини и протеини. В съответствие с това се разграничават три вида левкопласти - амилопласти (нишесте), олеопласти (растителни масла) и протеопласти (протеини).

Левкопластите възникват от пропластиди, с които са сходни по форма и структура, като се различават само по размер.

Всички пластиди са генетично свързани помежду си. Образуват се от пропластиди - миниатюрни безцветни цитоплазмени образувания, подобни на външен вид на митохондриите. Пропластидите се намират в спори, яйца и клетки на ембрионални точки на растеж. Директно от пропластидите се образуват хлоропласти (на светлина) и левкопласти (на тъмно), а от тях се развиват хромопласти, които са крайният продукт в еволюцията на пластидите в клетката.

Комплекс Голджи - открит е за първи път през 1898 г. от италианския учен Голджи в животински клетки. Това е система от вътрешни кухини, цистерни (5-20), разположени близо и успоредно една на друга, и големи и малки вакуоли. Всички тези образувания имат мембранна структура и са специализирани участъци от ендоплазмения ретикулум. В животинските клетки комплексът на Голджи е по-добре развит, отколкото в растителните клетки; в последния се нарича диктиозоми.

Ориз. Структурата на комплекса Голджи.

Протеините и липидите, влизащи в ламеларния комплекс, претърпяват различни трансформации, натрупват се, сортират се, пакетират се в секреторни везикули и се транспортират до местоназначението си: до различни структури вътре в клетката или извън нея. Мембраните на комплекса Голджи също синтезират полизахариди и образуват лизозоми. В клетките на млечната жлеза комплексът Голджи участва в образуването на мляко, а в чернодробните клетки - на жлъчка.

Функции на комплекса Голджи:

1) концентрация, дехидратация и уплътняване на протеини, мазнини, полизахариди и вещества, синтезирани в клетката и получени отвън;

2) сглобяване на сложни комплекси от органични вещества и подготовката им за отстраняване от клетката (целулоза и хемицелулоза в растенията, гликопротеини и гликолипиди при животни);

3) синтез на полизахариди;

4) образуване на първични лизозоми.

Лизозоми - малки овални тела с диаметър 0,2-2,0 микрона. Централната позиция е заета от вакуола, съдържаща 40 (според различни източници 30-60) хидролитични ензими, способни да разграждат протеини, нуклеинови киселини, полизахариди, липиди и други вещества в кисела среда (pH 4,5-5).

Около тази кухина има строма, покрита отвън с елементарна мембрана. Разграждането на веществата с помощта на ензими се нарича лизис, поради което органелата се нарича лизозома. Образуването на лизозоми става в комплекса на Голджи. Първичните лизозоми се приближават директно до пиноцитозните или фагоцитозните вакуоли (ендозоми) и изливат съдържанието си в тяхната кухина, образувайки вторични лизозоми (фагозоми), в които се извършва смилането на веществата. Продуктите на лизис навлизат в цитоплазмата през лизозомната мембрана и се включват в по-нататъшния метаболизъм. Вторичните лизозоми с остатъци от несмлени вещества се наричат ​​остатъчни тела. Пример за вторични лизозоми са храносмилателните вакуоли на протозоите.

Функции на лизозомите:

1) вътреклетъчно смилане на хранителни макромолекули и чужди компоненти, влизащи в клетката по време на епифизата и фагоцитозата, осигурявайки на клетката допълнителни суровини за биохимични и енергийни процеси;

2) по време на гладуване лизозомите усвояват някои органели и попълват запасите от хранителни вещества за известно време;

3) унищожаване на временни органи на ембриони и ларви (опашка и хриле в жаба) по време на постембрионалното развитие;

Ориз. Образуване на лизозома

Вакуоли – кухини в цитоплазмата на растителните клетки и протистите, пълни с течност.Те имат формата на везикули, тънки тубули и др. Вакуолите се образуват от разширенията на ендоплазмения ретикулум и везикулите на комплекса Голджи като най-тънките кухини, след което с растежа на клетката и натрупването на метаболитни продукти техният обем се увеличава и броят им намалява. Една развита, оформена клетка обикновено има една голяма вакуола, заемаща централна позиция.

Вакуолите на растителните клетки са пълни с клетъчен сок, който представлява воден разтвор на органични (ябълчена, оксалова, лимонена киселини, захари, инулин, аминокиселини, протеини, танини, алкалоиди, глюкозиди) и минерални (нитрати, хлориди, фосфати) вещества.

При протистите се откриват храносмилателни вакуоли и контрактилни вакуоли.

Функции на вакуолите:

1) съхранение на резервни хранителни вещества и съдове за екскрети (в растенията);

2) определяне и поддържане на осмотичното налягане в клетките;

3) осигуряват вътреклетъчно храносмилане в протистите.

Ориз. Клетъчен център.

Клетъчен център обикновено се намира близо до ядрото и се състои от две центриоли, разположени перпендикулярно една на друга и заобиколени от радиационната сфера. Всяка центриола е кухо цилиндрично тяло с дължина 0,3-0,5 µm и дължина 0,15 µm, чиято стена е образувана от 9 тройки микротубули. Ако центриолата лежи в основата на цилиума или флагела, тогава тя се нарича базално тяло.

Преди разделянето центриолите се разминават към противоположните полюси и близо до всеки от тях се появява дъщерен центриол. От центриоли, разположени на различни полюси на клетката, се образуват микротубули, които растат една към друга. Те образуват митотичното вретено, което насърчава равномерното разпределение на генетичния материал между дъщерните клетки и са центърът на цитоскелетната организация. Някои от нишките на вретеното са прикрепени към хромозомите. В клетките на висшите растения клетъчният център няма центриоли.

Центриолите са самовъзпроизвеждащи се органели на цитоплазмата. Те възникват в резултат на дублиране на съществуващи. Това се случва, когато центриолите се разделят. Незрелият центриол съдържа 9 единични микротубули; Очевидно всяка микротубула е шаблон за сглобяването на триплети, характерни за зряла центриола.

Центрозомата е характерна за животински клетки, някои гъби, водорасли, мъхове и папрати.

Функции на клетъчния център:

1) образуването на полюси на делене и образуването на микротубули на вретено.

Рибозоми - малки сферични органели, от 15 до 35 nm. Те се състоят от две субединици, голяма (60S) и малка (40S). Съдържат около 60% протеин и 40% рибозомна РНК. рРНК молекулите образуват нейната структурна рамка. Повечето протеини са специфично свързани с определени региони на рРНК. Някои протеини се включват в рибозомите само по време на протеиновата биосинтеза. Рибозомните субединици се образуват в нуклеолите. и през порите в ядрената обвивка те навлизат в цитоплазмата, където се намират или върху EPA мембраната, или от външната страна на ядрената обвивка, или свободно в цитоплазмата. Първо, рРНК се синтезират върху нуклеоларна ДНК, която след това се покрива с рибозомни протеини, идващи от цитоплазмата, разцепени до необходимия размер и образуват рибозомни субединици. В ядрото няма напълно оформени рибозоми. Комбинацията от субединици в цяла рибозома се случва в цитоплазмата, обикновено по време на протеинова биосинтеза. В сравнение с митохондриите, пластидите и прокариотните клетки, рибозомите в цитоплазмата на еукариотните клетки са по-големи. Те могат да комбинират 5-70 единици в полизоми.

Функции на рибозомите:

1) участие в биосинтезата на протеини.

Ориз. 287. Рибозома: 1 - малка субединица; 2 - голяма субединица.

Реснички, флагели – израстъци на цитоплазмата, покрити с елементарна мембрана,под който има 20 микротубула, образуващи 9 двойки по периферията и две единични в центъра. В основата на ресничките и камшичетата има базални тела. Дължината на камшичетата достига 100 µm. Ресничките са къси - 10-20 микрона - флагели. Движението на камшичетата е винтовидно, а движението на ресничките е гребловидно. Благодарение на ресничките и флагелите се движат бактерии, протисти, ресничести организми, частици или течности (реснички на ресничестия епител на дихателните пътища, яйцепроводи) и зародишни клетки (сперматозои).

Ориз. Структурата на камшичетата и ресничките при еукариотите

Включвания - временни компоненти на цитоплазмата, появяващи се и изчезващи.По правило те се съдържат в клетките на определени етапи от жизнения цикъл. Специфичността на включванията зависи от спецификата на съответните тъканни клетки и органи. Включенията се намират предимно в растителните клетки. Те могат да се появят в хиалоплазмата, различни органели и по-рядко в клетъчната стена.

Функционално включванията са или съединения, временно отстранени от клетъчния метаболизъм (резервни вещества - нишестени зърна, липидни капчици и протеинови отлагания), или крайни продукти на метаболизма (кристали на определени вещества).

Нишестени зърна. Това са най-често срещаните включвания на растителни клетки. Нишестето се съхранява в растенията изключително под формата на нишестени зърна. Те се образуват само в стромата на пластидите на живите клетки. По време на фотосинтезата се образуват зелени листа асимилация, или първиченнишесте. Асимилаторното нишесте не се натрупва в листата и, бързо хидролизирайки се до захари, се влива в частите на растението, в които се натрупва. Там се превръща отново в нишесте, което се нарича втори.Вторичното нишесте също се образува директно в грудките, коренищата, семената, тоест там, където се съхранява. Тогава го викат резервен. Наричат ​​се левкопласти, които натрупват нишесте амилопласти. Особено богати на нишесте са семената, подземните издънки (грудки, луковици, коренища) и паренхима на проводящите тъкани на корените и стъблата на дървесните растения.

Липидни капки. Намира се в почти всички растителни клетки. Най-богати на тях са семената и плодовете. Мастните масла под формата на липидни капчици са втората по важност форма на резервни хранителни вещества (след нишестето). Семената на някои растения (слънчоглед, памук и др.) могат да натрупат до 40% масло от теглото на сухото вещество.

Липидните капчици, като правило, се натрупват директно в хиалоплазмата. Те са сферични тела, обикновено с субмикроскопични размери. Липидните капчици могат да се натрупват и в левкопласти, които се наричат елаиопласти.

Протеинови включваниясе образуват в различни органели на клетката под формата на аморфни или кристални отлагания с различна форма и структура. Най-често кристалите се намират в ядрото - в нуклеоплазмата, понякога в перинуклеарното пространство, по-рядко в хиалоплазмата, пластидната строма, в разширенията на ER цистерните, пероксизомния матрикс и митохондриите. Вакуолите съдържат както кристални, така и аморфни протеинови включвания. Най-големи количества протеинови кристали има в складовите клетки на сухите семена под формата на т.нар. алейрон 3 зърнаили протеинови тела.

Протеините за съхранение се синтезират от рибозоми по време на развитието на семето и се отлагат във вакуоли. Когато семената узреят, придружено от дехидратация, протеиновите вакуоли изсъхват и протеинът кристализира. В резултат на това в зряло сухо семе протеиновите вакуоли се превръщат в протеинови тела (алеуронови зърна).

Растението, като всеки жив организъм, се състои от клетки и всяка клетка също се генерира от клетка. Клетката е най-простата и съществена единица на живо същество, тя е неговият елемент, основата на структурата, развитието и всички жизнени функции на организма.

Има растения, изградени от една клетка. Те включват едноклетъчни водорасли и едноклетъчни гъби. Обикновено това са микроскопични организми, но има и доста големи едноклетъчни (дължината на едноклетъчните морски водорасли ацетабулария достига 7 см). Повечето от растенията, които срещаме в ежедневието, са многоклетъчни организми, изградени от голям брой клетки. Например, в едно листо на дървесно растение има около 20 000 000 от тях, ако едно дърво има 200 000 листа (и това е съвсем реална цифра), тогава броят на клетките във всички тях е 4 000 000 000 000 като цяло съдържа 15 пъти повече клетки.

Растенията, с изключение на някои по-ниски, се състоят от органи, всеки от които изпълнява своята функция в тялото. Например при цъфтящите растения органите са корен, стъбло, лист, цвят. Всеки орган обикновено е изграден от няколко тъкани. Тъканта е колекция от клетки, които са подобни по структура и функция. Клетките на всяка тъкан имат своя собствена специалност. Извършвайки работа по своята специалност, те допринасят за живота на цялото растение, което се състои от комбинация и взаимодействие на различни видове работа на различни клетки, органи и тъкани.

Основните, най-често срещаните компоненти, от които са изградени клетките, са ядрото, цитоплазмата с множество органели с различна структура и функции, мембраната и вакуолата. Мембраната покрива външната страна на клетката, под нея има цитоплазма, в нея има ядро ​​и една или повече вакуоли. Както структурата, така и свойствата на клетките в различните тъкани се различават рязко поради различната им специализация. Изброените основни компоненти и органели са развити в тях в различна степен, имат различна структура, а понякога един или друг компонент може напълно да отсъства.

Основните групи тъкани, от които са изградени вегетативните (несвързани пряко с репродукцията) органи на висшето растение, са следните: покривни, базални, механични, проводими, отделителни, меристематични. Всяка група обикновено включва няколко тъкани, които имат подобна специализация, но всяка е изградена по свой начин от определен тип клетки. Тъканите в органите не са изолирани една от друга, а образуват системи от тъкани, в които се редуват елементи от отделни тъкани. По този начин дървото е система от механични и проводящи, а понякога и основни тъкани.

В растителната клетка трябва да се прави разлика между клетъчната мембрана и съдържанието. Основните жизнени свойства са присъщи именно на съдържанието на клетката - протопласта. В допълнение, една възрастна растителна клетка се характеризира с наличието на вакуола - кухина, пълна с клетъчен сок. Протопластът се състои от ядро, цитоплазма и големи органели, включени в него, видими под светлинен микроскоп: пластиди, митохондрии. От своя страна цитоплазмата е сложна система с многобройни мембранни структури, като апарата на Голджи, ендоплазмен ретикулум, лизозоми и немембранни структури - микротубули, рибозоми и др. Всички тези органели са потопени в матрицата на цитоплазмата - хиалоплазма или основна плазма.

Всеки от органелите има своя структура и ултраструктура. Ултраструктурата се отнася до пространственото разположение на отделните молекули, които изграждат дадена органела. Дори с помощта на електронен микроскоп не винаги е възможно да се види ултраструктурата на по-малките органели (рибозоми). С развитието на науката се откриват все нови и нови структурни образувания, разположени в цитоплазмата и в тази връзка съвременните ни представи за нея съвсем не са окончателни. Размерите на клетките и отделните органели са приблизително следните: клетка 10 µm, ядро ​​5-30 µm, хлоропласт 2-6 µm, митохондрии 0,5-5 µm, рибозоми 25 nm. При създаването на надмолекулни структури на отделните клетъчни органели от голямо значение са така наречените слаби химични връзки.

Най-важните роли играят водородните, ван дер ваалсовите и йонните връзки. Най-важната особеност е, че енергията на образуване на тези връзки е незначителна и само малко надвишава кинетичната енергия на топлинното движение на молекулите. Ето защо слабите връзки се образуват лесно и лесно се разрушават. Средната продължителност на живота на една слаба връзка е само част от секундата. Наред със слабите химични връзки голямо значение имат хидрофобните взаимодействия. Те се дължат на факта, че хидрофобните молекули или части от молекули, намиращи се във водна среда, са разположени така, че да не влизат в контакт с водата. В същото време водните молекули, комбинирайки се една с друга, изглежда изтласкват неполярни групи, сближавайки ги. Това са слабите връзки, които до голяма степен определят конформацията (формата) на макромолекулите като протеини и нуклеинови киселини, които са в основата на взаимодействието на молекулите и, като следствие, образуването и самосглобяването на субклетъчни структури, включително клетъчни органели.

Необходима е енергия за поддържане на сложната структура на цитоплазмата. Според втория закон на термодинамиката всяка система има тенденция да намалява реда, да намалява ентропията. Следователно всяко подредено подреждане на молекули изисква приток на енергия отвън. Изясняването на физиологичните функции на отделните органели е свързано с разработването на метод за тяхното изолиране (извличане от клетката). Това е метод на диференциално центрофугиране, който се основава на разделянето на отделните компоненти на протопласта. В зависимост от ускорението е възможно да се изолират все по-малки фракции от органели. Комбинираното използване на методи на електронна микроскопия и диференциално центрофугиране направи възможно очертаването на връзките между структурата и функциите на отделните органели.

Растителна клетка. Неговата структура, функции, химичен състав. Клетъчни органели.

Име на органоид	Структура			Функции
Мембрана	Състои се от фибри. Тя е много еластична (това е нейното физическо качество). Състои се от 3 слоя: вътрешният и външният от които се състоят от протеинови молекули; средната е изградена от двуслойна фосфолипидна молекула. Външната обвивка е мека, образувана от молекули гликокаликс.			Поддържаща функция
Плазмалема	Много тънък (10 мм). Външната страна е направена от въглехидрати, вътрешната страна е направена от дебела протеинова молекула. Покрити с въглехидратно-гликоликсни молекули с дебелина 3-4 мм. Химическата основа на мембраната е: протеини - 60%, мазнини - 40% и въглехидрати - 2-10%.			*Пропускливост; *Транспортен отдел; * Защитна функция.
Цитоплазма	Полутечно вещество, обграждащо ядрото-клетки. Основата е gioplasma. Съставът му е разнообразен. Съдържа гранулирани тела, протеини, ензими, нуклеинови киселини, въглехидрати, АТФ молекули; съдържа тубулинови протеинови молекули.			Може да преминава от едно състояние (течно) в друго – твърдо и обратно.
МЕМБРАННИ ОРГАНОИДИ
ER (ендоплазмен ретикулум)	Състои се от кухини и копачи. Дели се на 2 вида - гранулиран и гладък. Зърнести - продълговати копачи и кухини; има плътни гранули. ER порите са свързани помежду си с порите на ядрената мембрана.			*Отчита синтеза на гликолипидни молекули и техния транспорт; *Взема предвид биосинтезата на протеини и транспортирането на синтезиращи вещества.
Комплекс Голджи	Намира се в нервните клетки. Мембраната му абсорбира много добре разтвора на осмий. Комплексът Голджи е част от всички еукариотни клетки. Понякога се среща под формата на мрежа, свързана чрез система от кухини. Може да бъде овална или сърцевидна.			*Участва в образуването на клетъчни отпадни продукти; *Разпада се на диктиозома (при делене); *Отделителна функция.
Лизозома	Означава разтворител на вещества. Открива се във всички еукариотни клетки (най-вече в левкоцитите). Съставът съдържа хидролизни ензими. Лизозомата е заобиколена от липопротеинова мембрана, когато тя се разруши, лизозомните ензими влияят на външната среда. Лизозомите съдържат около 60 хидролизни ензима.			*F-i засмукване; *разпределение F-I; * Защитна функция.
Митохондриите	В клетката е под формата на зърна, гранули и се среща в количества от 1 до 100 хиляди. Количеството зависи от активността на клетката. Понякога mit-ria е в непрекъснато движение. Нейният вр. дължина 10 микрона, диаметър 0,2-1 микрона. Принадлежи към двойномембранните органели и състав. от: а) външна мембрана, б) вътрешна мембрана, в) междумембранно пространство. Митохондриалната матрица съдържа кръгова ДНК и РНК, рибозоми, гранули и тела. Синтезират се протеини и мазнини. Митрията се състои от 65-70% протеин, 25-30% липиди, нуклеинови киселини и витамини. Митохондриите са система за синтез на протеини.			*F-yu mit-rii понякога се извършват от хлоропласти; *Транспортен отдел; *Протеинов синтез; * Синтез на АТФ.
Пластиди - мембранни органели	Това е основният органел, който расте. клетки. 1) хлоропласти - зелени, с овална форма, дължина 5 микрона, ширина 2-4 микрона, дебелина - 7 микрона. Вътре има много широкомембранни тилакоиди и стромални протеини, които съставляват неговата маса. Има нуклеинови киселини - ДНК, РНК, рибозоми. Размножават се чрез делене. 2) хромопласти - различни цветове. Те съдържат различни пигменти. Ролята им е голяма. 3) левкопласти - безцветни. Открива се в тъканите на зародишните клетки, цитоплазмите на спорите и майчините гамети, семената, плодовете и корените. Те синтезират и натрупват нишесте.			*Осъществява процеса на фотосинтеза
НЕМЕМБРАННИ ОРГАНОИДИ
Рибозома		Comp. от две части: голяма и малка. Има яйцевидна форма, вж. диаметър - 15-35nm. Има 2 вида: еукариотни и прокариотни. Общ Еукариотен размер: 80s, малък - 20s, голям - 60s. Прокариот: от 30 до 70 (варира). Рибозомна комп. от РНК (50-60% от протеини).	*Тук протича биосинтеза на протеини; *Синтез на протеинови молекули; *Транспортен отдел.
Клетъчен център		Comp. от 2 центриоли, които са с цилиндрична форма, дълги 1 µm. Центърът се разделя наполовина преди клетъчното делене и се изтегля от екватора към полюсите. кл. центърът се удвоява чрез разделяне.	*Участва в мейозата и митозата
Клетъчно ядро		Има сложна структура. Състав на ядрената обвивка. от 2 трислойни мембрани. Порите на ядрената мембрана се отварят като порите на ER. По време на клетъчния период ядрената мембрана изчезва и се формира отново в нови клетки. Мембраните са полупропускливи. Core Comp. от хромозоми, ядрен сок, ядро, РНК и други части, които запазват наследствената информация и свойства на живия организъм.	* Защитна функция



По правило еукариотната клетка има едно ядро, но има двуядрени (ресничести) и многоядрени клетки (опалин). Някои високоспециализирани клетки губят ядрото си за втори път (еритроцити на бозайници, ситовидни тръби на покритосеменни).
Формата на сърцевината е сферична, елипсоидна, по-рядко лопастна, бобовидна и др. Диаметърът на сърцевината обикновено е от 3 до 10 микрона.

Основна структура:

1 - външна мембрана; 2 - вътрешна мембрана; 3 - пори; 4 - ядро; 5 - хетерохроматин; 6 - еухроматин.

Ядрото е ограничено от цитоплазмата от две мембрани (всяка от тях има типична структура). Между мембраните има тясна междина, пълна с полутечно вещество. На някои места мембраните се сливат помежду си, образувайки пори (3), през които се извършва обмяната на вещества между ядрото и цитоплазмата. Външната ядрена (1) мембрана от страната, обърната към цитоплазмата, е покрита с рибозоми, което й придава грапавост, вътрешната (2) мембрана е гладка. Ядрените мембрани са част от мембранната система на клетката: израстъците на външната ядрена мембрана се свързват с каналите на ендоплазмения ретикулум, образувайки единна система от комуникационни канали.

Кариоплазмата (ядрен сок, нуклеоплазма) е вътрешното съдържание на ядрото, в което се намират хроматин и едно или повече нуклеоли. Ядреният сок съдържа различни протеини (включително ядрени ензими) и свободни нуклеотиди.

Ядрото (4) е кръгло, плътно тяло, потопено в ядрен сок. Броят на нуклеолите зависи от функционалното състояние на ядрото и варира от 1 до 7 или повече. Нуклеолите се намират само в неделящите се ядра; Ядрото се образува върху определени участъци от хромозоми, които носят информация за структурата на рРНК. Такива области се наричат ​​нуклеоларен организатор и съдържат множество копия на гени, кодиращи рРНК. Рибозомните субединици се образуват от рРНК и протеини, идващи от цитоплазмата. По този начин ядрото е колекция от рРНК и рибозомни субединици на различни етапи от тяхното образуване.

Хроматинът е вътрешната нуклеопротеидна структура на ядрото, оцветена с определени багрила и различна по форма от нуклеола. Хроматинът има формата на бучки, гранули и нишки. Химичен състав на хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) хистонови протеини (30–50%), 3) нехистонови протеини (4–33%), следователно хроматинът е дезоксирибонуклеопротеинов комплекс (DNP). В зависимост от функционалното състояние на хроматина се разграничават: хетерохроматин (5) и еухроматин (6). Еухроматинът е генетично активен, хетерохроматинът е генетично неактивни области на хроматина. Еухроматинът не се различава при светлинна микроскопия, слабо е оцветен и представлява декондензирани (деспирализирани, неусукани) участъци от хроматин. Под светлинен микроскоп хетерохроматинът има вид на бучки или гранули, интензивно е оцветен и представлява кондензирани (спирализирани, уплътнени) участъци от хроматин. Хроматинът е формата на съществуване на генетичен материал в интерфазните клетки. По време на клетъчното делене (митоза, мейоза) хроматинът се превръща в хромозоми.

Органоиди- постоянни, задължително присъстващи компоненти на клетката, които изпълняват специфични функции.

Ендоплазмения ретикулум

Ендоплазмен ретикулум (ER), или ендоплазмен ретикулум (ER), е едномембранен органел. Това е система от мембрани, които образуват "цистерни" и канали, свързани помежду си и ограничаващи едно вътрешно пространство - EPS кухините. Мембраните са свързани от едната страна с цитоплазмената мембрана, а от другата с външната ядрена мембрана. Има два вида EPS: 1) грапави (гранулирани), съдържащи рибозоми на повърхността си, и 2) гладки (агранулирани), мембраните на които не носят рибозоми.

Функции: 1) транспортиране на вещества от една част на клетката в друга, 2) разделяне на клетъчната цитоплазма на отделения („компартменти“), 3) синтез на въглехидрати и липиди (гладък ER), 4) протеинов синтез (груб ER), 5) място на образуване на апарата на Голджи.

Или Комплекс Голджи, е едномембранен органел. Състои се от купчини сплескани „цистерни“ с разширени ръбове. С тях е свързана система от малки едномембранни везикули (везикули на Голджи). Всеки стек обикновено се състои от 4-6 „цистерни“, е структурна и функционална единица на апарата на Голджи и се нарича диктиозома. Броят на диктиозомите в една клетка варира от една до няколкостотин. В растителните клетки се изолират диктиозоми.

Апаратът на Голджи обикновено се намира близо до клетъчното ядро ​​(в животинските клетки, често близо до клетъчния център).

Функции на апарата на Голджи: 1) натрупване на протеини, липиди, въглехидрати, 2) модификация на входящите органични вещества, 3) „опаковане“ на протеини, липиди, въглехидрати в мембранни везикули, 4) секреция на протеини, липиди, въглехидрати, 5) синтез на въглехидрати и липиди , 6) място на образуване лизозоми Секреторната функция е най-важна, следователно апаратът на Голджи е добре развит в секреторните клетки.

Лизозоми

Лизозоми- едномембранни органели. Те са малки мехурчета (диаметър от 0,2 до 0,8 микрона), съдържащи набор от хидролитични ензими. Ензимите се синтезират върху грубия ER и се придвижват до апарата на Голджи, където се модифицират и опаковат в мембранни везикули, които след отделяне от апарата на Голджи самите стават лизозоми. Една лизозома може да съдържа от 20 до 60 различни вида хидролитични ензими. Разграждането на вещества с помощта на ензими се нарича лизис.

Има: 1) първични лизозоми, 2) вторични лизозоми. Първични се наричат ​​лизозоми, които се отделят от апарата на Голджи. Първичните лизозоми са фактор, осигуряващ екзоцитозата на ензимите от клетката.

Вторични се наричат ​​лизозоми, образувани в резултат на сливането на първични лизозоми с ендоцитни вакуоли. В този случай те усвояват вещества, които влизат в клетката чрез фагоцитоза или пиноцитоза, така че могат да се нарекат храносмилателни вакуоли.

Автофагия- процес на разрушаване на ненужни за клетката структури. Първо, структурата, която трябва да бъде унищожена, е заобиколена от единична мембрана, след което получената мембранна капсула се слива с първичната лизозома, което води до образуването на вторична лизозома (автофагична вакуола), в която тази структура се усвоява. Продуктите от смилането се абсорбират от клетъчната цитоплазма, но част от материала остава несмляна. Вторичната лизозома, съдържаща този неразграден материал, се нарича остатъчно тяло. Чрез екзоцитоза неразградените частици се отстраняват от клетката.

Автолиза- самоунищожение на клетките, което възниква поради освобождаването на съдържанието на лизозома. Обикновено автолизата настъпва по време на метаморфоза (изчезване на опашката при попова лъжица на жаба), инволюция на матката след раждане и в области на тъканна некроза.

Функции на лизозомите: 1) вътреклетъчно смилане на органични вещества, 2) унищожаване на ненужни клетъчни и неклетъчни структури, 3) участие в процесите на клетъчна реорганизация.

Вакуоли

Вакуоли- едномембранните органели са „контейнери“, пълни с водни разтвори на органични и неорганични вещества. ER и апаратът на Голджи участват в образуването на вакуоли. Младите растителни клетки съдържат много малки вакуоли, които след това, докато клетките растат и се диференцират, се сливат една с друга и образуват една голяма централна вакуола. Централната вакуола може да заема до 95% от обема на зрялата клетка; ядрото и органелите се изтласкват към клетъчната мембрана. Мембраната, ограничаваща растителната вакуола, се нарича тонопласт. Течността, която изпълва растителната вакуола, се нарича клетъчен сок. Съставът на клетъчния сок включва водоразтворими органични и неорганични соли, монозахариди, дизахариди, аминокиселини, крайни или токсични метаболитни продукти (гликозиди, алкалоиди) и някои пигменти (антоцианини).

Животинските клетки съдържат малки храносмилателни и автофагични вакуоли, които принадлежат към групата на вторичните лизозоми и съдържат хидролитични ензими. Едноклетъчните животни също имат контрактилни вакуоли, които изпълняват функцията на осморегулация и екскреция.

Функции на вакуолата: 1) натрупване и съхранение на вода, 2) регулиране на водно-солевия метаболизъм, 3) поддържане на тургорното налягане, 4) натрупване на водоразтворими метаболити, резервни хранителни вещества, 5) оцветяване на цветя и плодове и по този начин привличане на опрашители и разпръсквачи на семена , 6) вижте функциите на лизозомите.

Образуват се ендоплазменият ретикулум, апаратът на Голджи, лизозомите и вакуолите единична вакуоларна мрежа на клетката, чиито отделни елементи могат да се трансформират един в друг.

Митохондриите

1 - външна мембрана;
2 - вътрешна мембрана; 3 - матрица; 4 - криста; 5 - мултиензимна система; 6 - кръгова ДНК.

Формата, размерът и броят на митохондриите варират изключително много. Митохондриите могат да бъдат пръчковидни, кръгли, спираловидни, чашковидни или разклонени. Дължината на митохондриите варира от 1,5 до 10 µm, диаметърът - от 0,25 до 1,00 µm. Броят на митохондриите в една клетка може да достигне няколко хиляди и зависи от метаболитната активност на клетката.

Митохондрията е ограничена от две мембрани. Външната мембрана на митохондриите (1) е гладка, вътрешната (2) образува множество гънки - cristas(4). Cristae увеличават повърхността на вътрешната мембрана, върху която са разположени мултиензимни системи (5), участващи в синтеза на ATP молекули. Вътрешното пространство на митохондриите е изпълнено с матрица (3). Матрицата съдържа кръгова ДНК (6), специфична иРНК, рибозоми от прокариотен тип (70S тип) и ензими от цикъла на Кребс.

Митохондриалната ДНК не е свързана с протеини („гола“), прикрепена е към вътрешната мембрана на митохондриите и носи информация за структурата на около 30 протеина. За изграждането на митохондрия са необходими много повече протеини, така че информацията за повечето митохондриални протеини се съдържа в ядрената ДНК и тези протеини се синтезират в цитоплазмата на клетката. Митохондриите са способни на автономно възпроизвеждане чрез делене на две. Между външната и вътрешната мембрана има протонен резервоар, където се получава натрупване на H +.

Функции на митохондриите: 1) синтез на АТФ, 2) кислородно разграждане на органични вещества.

Според една хипотеза (теорията на симбиогенезата) митохондриите произхождат от древни свободно живеещи аеробни прокариотни организми, които, случайно прониквайки в клетката гостоприемник, след това образуват взаимноизгоден симбиотичен комплекс с нея. Следните данни подкрепят тази хипотеза. Първо, митохондриалната ДНК има същите структурни характеристики като ДНК на съвременните бактерии (затворена в пръстен, несвързана с протеини). Второ, митохондриалните рибозоми и бактериалните рибозоми принадлежат към един и същ тип - тип 70S. Трето, механизмът на митохондриалното делене е подобен на този на бактериите. Четвърто, синтезът на митохондриални и бактериални протеини се потиска от същите антибиотици.

Пластиди

1 - външна мембрана; 2 - вътрешна мембрана; 3 - строма; 4 - тилакоид; 5 - грана; 6 - ламели; 7 - нишестени зърна; 8 - липидни капки.

Пластидите са характерни само за растителните клетки. Разграничете три основни вида пластиди: левкопластите са безцветни пластиди в клетките на неоцветени части на растенията, хромопластите са оцветени пластиди обикновено жълти, червени и оранжеви, хлоропластите са зелени пластиди.

Хлоропласти.В клетките на висшите растения хлоропластите имат формата на двойноизпъкнала леща. Дължината на хлоропластите варира от 5 до 10 µm, диаметърът - от 2 до 4 µm. Хлоропластите са ограничени от две мембрани. Външната мембрана (1) е гладка, вътрешната (2) има сложна нагъната структура. Най-малката гънка се нарича тилакоид(4). Група от тилакоиди, подредени като купчина монети, се нарича фасет(5). Хлоропластът съдържа средно 40-60 зърна, подредени в шахматен ред. Граните са свързани помежду си чрез сплескани канали - ламели(6). Тилакоидните мембрани съдържат фотосинтетични пигменти и ензими, които осигуряват синтеза на АТФ. Основният фотосинтетичен пигмент е хлорофилът, който определя зеления цвят на хлоропластите.

Вътрешното пространство на хлоропластите е запълнено строма(3). Стромата съдържа кръгова „гола“ ДНК, рибозоми от тип 70S, ензими от цикъла на Калвин и нишестени зърна (7). Във всеки тилакоид има протонен резервоар и H + се натрупва. Хлоропластите, подобно на митохондриите, са способни на автономно възпроизвеждане чрез разделяне на две. Те се намират в клетките на зелените части на висшите растения, особено много хлоропласти в листата и зелените плодове. Хлоропластите на нисшите растения се наричат ​​хроматофори.

Функция на хлоропластите:фотосинтеза. Смята се, че хлоропластите произлизат от древни ендосимбиотични цианобактерии (теория за симбиогенезата). Основата за това предположение е сходството на хлоропластите и съвременните бактерии в редица характеристики (кръгова, „гола“ ДНК, рибозоми от тип 70S, метод на възпроизвеждане).

Левкопласти.Формата варира (сферична, кръгла, чашеста и др.). Левкопластите са ограничени от две мембрани. Външната мембрана е гладка, вътрешната образува малко тилакоиди. Стромата съдържа кръгова "гола" ДНК, рибозоми от тип 70S, ензими за синтеза и хидролиза на резервни хранителни вещества. Няма пигменти. Особено много левкопласти имат клетките на подземните органи на растението (корени, грудки, коренища и др.). Функция на левкопластите:синтез, натрупване и съхранение на резервни хранителни вещества. Амилопласти- левкопласти, които синтезират и натрупват нишесте, елаиопласти- масла, протеинопласти- протеини. В един и същи левкопласт могат да се натрупват различни вещества.

Хромопласти.Ограничен от две мембрани. Външната мембрана е гладка, вътрешната е или гладка, или образува единични тилакоиди. Стромата съдържа кръгова ДНК и пигменти - каротеноиди, които придават на хромопластите жълт, червен или оранжев цвят. Формата на натрупване на пигменти е различна: под формата на кристали, разтворени в липидни капчици (8) и др. Съдържат се в клетките на зрели плодове, венчелистчета, есенни листа и рядко - кореноплодни зеленчуци. Хромопластите се считат за последния етап от развитието на пластидите.

Функция на хромопластите:оцветяване на цветя и плодове и по този начин привличане на опрашители и разпръсквачи на семена.

Всички видове пластиди могат да се образуват от пропластиди. Пропластиди- малки органели, съдържащи се в меристемните тъкани. Тъй като пластидите имат общ произход, са възможни взаимни преобразувания между тях. Левкопластите могат да се превърнат в хлоропласти (позеленяване на картофените клубени на светлина), хлоропластите - в хромопласти (пожълтяване на листата и зачервяване на плодовете). Превръщането на хромопластите в левкопласти или хлоропласти се счита за невъзможно.

Рибозоми

1 - голяма субединица; 2 - малка субединица.

Рибозоми- немембранни органели с диаметър приблизително 20 nm. Рибозомите се състоят от две субединици - голяма и малка, на които могат да се дисоциират. Химичният състав на рибозомите е протеини и рРНК. Молекулите на рРНК съставляват 50-63% от масата на рибозомата и образуват нейната структурна рамка. Има два вида рибозоми: 1) еукариотни (със седиментационни константи за цялата рибозома – 80S, малка субединица – 40S, голяма – 60S) и 2) прокариотни (съответно 70S, 30S, 50S).

Рибозомите от еукариотния тип съдържат 4 rRNA молекули и около 100 протеинови молекули, докато прокариотният тип съдържа 3 rRNA молекули и около 55 протеинови молекули. По време на протеиновата биосинтеза рибозомите могат да „работят“ поотделно или да се комбинират в комплекси - полирибозоми (полизоми). В такива комплекси те са свързани помежду си от една иРНК молекула. Прокариотните клетки имат само рибозоми от тип 70S. Еукариотните клетки имат както 80S-тип рибозоми (грапави EPS мембрани, цитоплазма), така и 70S-тип (митохондрии, хлоропласти).

Еукариотните рибозомни субединици се образуват в нуклеола. Комбинацията от субединици в цяла рибозома се случва в цитоплазмата, обикновено по време на протеинова биосинтеза.

Функция на рибозомите:сглобяване на полипептидна верига (протеинов синтез).

Цитоскелет

Цитоскелетобразувани от микротубули и микрофиламенти. Микротубулите са цилиндрични, неразклонени структури. Дължината на микротубулите варира от 100 µm до 1 mm, диаметърът е приблизително 24 nm, а дебелината на стената е 5 nm. Основният химичен компонент е протеинът тубулин. Микротубулите се унищожават от колхицин. Микрофиламентите са нишки с диаметър 5-7 nm и се състоят от протеина актин. Микротубулите и микрофиламентите образуват сложни тъкани в цитоплазмата. Функции на цитоскелета: 1) определяне на формата на клетката, 2) опора за органели, 3) образуване на вретено, 4) участие в клетъчните движения, 5) организация на цитоплазмения поток.

Включва два центриола и центросфера. центриоле цилиндър, чиято стена е образувана от девет групи от три слети микротубули (9 триплета), свързани помежду си на определени интервали чрез напречни връзки. Центриолите са обединени по двойки, където са разположени под прав ъгъл една спрямо друга. Преди клетъчното делене центриолите се отклоняват към противоположните полюси и близо до всеки от тях се появява дъщерен центриол. Те образуват вретено на делене, което допринася за равномерното разпределение на генетичния материал между дъщерните клетки. В клетките на висшите растения (голосеменни, покритосеменни) клетъчният център няма центриоли. Центриолите са самовъзпроизвеждащи се органели на цитоплазмата; те възникват в резултат на дублиране на съществуващи центриоли. Функции: 1) осигуряване на дивергенцията на хромозомите към клетъчните полюси по време на митоза или мейоза, 2) център на организация на цитоскелета.

Органоиди на движението

Не присъства във всички клетки. Движителните органели включват реснички (ресничести, епител на дихателните пътища), камшичета (флагелати, сперматозоиди), псевдоподи (ризоподи, левкоцити), миофибрили (мускулни клетки) и др.

Камшичета и реснички- нишковидни органели, представляващи аксонема, ограничена от мембрана. Аксонемата е цилиндрична структура; стената на цилиндъра е образувана от девет двойки микротубули; в центъра му има две единични микротубули. В основата на аксонемата има базални тела, представени от две взаимно перпендикулярни центриоли (всяко базално тяло се състои от девет триплета микротубули; в центъра му няма микротубули). Дължината на флагела достига 150 микрона, ресничките са няколко пъти по-къси.

Миофибрилисе състои от актинови и миозинови миофиламенти, които осигуряват свиването на мускулните клетки.

Отидете на лекции No6„Еукариотна клетка: цитоплазма, клетъчна мембрана, структура и функции на клетъчните мембрани“

Каним ви да се запознаете с материалите и.

: целулозна мембрана, мембрана, цитоплазма с органели, ядро, вакуоли с клетъчен сок.

Наличието на пластиди е основната характеристика на растителната клетка.

Функции на клетъчната мембрана- определя формата на клетката, предпазва от факторите на околната среда.

Плазмената мембрана- тънък филм, състоящ се от взаимодействащи молекули на липиди и протеини, разделя вътрешното съдържание от външната среда, осигурява транспортирането на вода, минерали и органични вещества в клетката чрез осмоза и активен транспорт, а също така премахва отпадъчните продукти.

Цитоплазма- вътрешната полутечна среда на клетката, в която се намират ядрото и органелите, осигурява връзките между тях и участва в основните жизнени процеси.

Ендоплазмения ретикулум- мрежа от разклонени канали в цитоплазмата. Участва в синтеза на протеини, липиди и въглехидрати и в транспорта на вещества. Рибозомите са тела, разположени в ER или в цитоплазмата, състоящи се от РНК и протеин и участват в протеиновия синтез. EPS и рибозомите са единен апарат за синтеза и транспорта на протеини.

Митохондриите- органели, ограничени от цитоплазмата с две мембрани. В тях се окисляват органичните вещества и с участието на ензими се синтезират АТФ молекули. Увеличаване на повърхността на вътрешната мембрана, върху която са разположени ензимите, поради кристи. АТФ е богато на енергия органично вещество.

Пластиди(хлоропласти, левкопласти, хромопласти), тяхното съдържание в клетката е основната характеристика на растителния организъм. Хлоропластите са пластиди, съдържащи зеления пигмент хлорофил, който абсорбира светлинна енергия и я използва за синтезиране на органични вещества от въглероден диоксид и вода. Хлоропластите са отделени от цитоплазмата от две мембрани, многобройни израстъци - грана върху вътрешната мембрана, в която се намират хлорофилни молекули и ензими.

Комплекс Голджи- система от кухини, ограничени от цитоплазмата с мембрана. Натрупването на протеини, мазнини и въглехидрати в тях. Провеждане на синтеза на мазнини и въглехидрати върху мембрани.

Лизозоми- тела, ограничени от цитоплазмата с една мембрана. Ензимите, които съдържат, ускоряват разграждането на сложни молекули до прости: протеини до аминокиселини, сложни въглехидрати до прости, липиди до глицерол и мастни киселини, а също така разрушават мъртвите части на клетката и цели клетки.

Вакуоли- кухини в цитоплазмата, изпълнени с клетъчен сок, място за натрупване на резервни хранителни и вредни вещества; регулират водното съдържание в клетката.

Ядро- основната част на клетката, покрита отвън с двумембранна ядрена обвивка с пробити пори. Веществата навлизат в ядрото и се отстраняват от него през порите. Хромозомите са носители на наследствена информация за характеристиките на организма, основните структури на ядрото, всяка от които се състои от една ДНК молекула, комбинирана с протеини. Ядрото е мястото на синтеза на ДНК, иРНК и рРНК.

Наличието на външна мембрана, цитоплазма с органели и ядро ​​с хромозоми.

Външна или плазмена мембрана- ограничава съдържанието на клетката от околната среда (други клетки, междуклетъчно вещество), състои се от липидни и протеинови молекули, осигурява комуникация между клетките, транспортиране на вещества в клетката (пиноцитоза, фагоцитоза) и извън клетката.

Цитоплазма- вътрешната полутечна среда на клетката, която осигурява комуникацията между ядрото и разположените в него органели. Основните жизнени процеси протичат в цитоплазмата.

Клетъчни органели:

1) ендоплазмен ретикулум (ER)- система от разклонени тубули, участва в синтеза на протеини, липиди и въглехидрати, в транспорта на вещества в клетката;

2) рибозоми- телца, съдържащи рРНК, са разположени върху ER и в цитоплазмата и участват в синтеза на протеини. EPS и рибозомите са единен апарат за протеинов синтез и транспорт;

3) митохондриите- „електростанции“ на клетката, ограничени от цитоплазмата с две мембрани. Вътрешният образува кристи (гънки), увеличавайки повърхността си. Ензимите на кристалите ускоряват окисляването на органичните вещества и синтеза на богати на енергия ATP молекули;

4) Комплекс Голджи- група от кухини, ограничени от мембрана от цитоплазмата, пълни с протеини, мазнини и въглехидрати, които или се използват в жизненоважни процеси, или се отстраняват от клетката. Мембраните на комплекса осъществяват синтеза на мазнини и въглехидрати;

5) лизозоми- телата, пълни с ензими, ускоряват разграждането на протеините до аминокиселини, липидите до глицерол и мастни киселини, полизахаридите до монозахариди. В лизозомите се унищожават мъртви части от клетката, цели клетки.

Клетъчни включвания- натрупвания на резервни хранителни вещества: протеини, мазнини и въглехидрати.

Ядро- най-важната част от клетката. Покрит е с двумембранна обвивка с пори, през които някои вещества проникват в ядрото, а други навлизат в цитоплазмата. Хромозомите са основните структури на ядрото, носители на наследствена информация за характеристиките на организма. Предава се по време на деленето на майчината клетка на дъщерните клетки и със зародишните клетки на дъщерните организми. Ядрото е мястото на синтеза на ДНК, иРНК и рРНК.

Упражнение:

Обяснете защо органелите се наричат ​​специализирани клетъчни структури?

Отговор:органелите се наричат ​​​​специализирани клетъчни структури, тъй като изпълняват строго определени функции, наследствената информация се съхранява в ядрото, АТФ се синтезира в митохондриите, фотосинтезата се извършва в хлоропластите и др.

Ако имате въпроси относно цитологията, можете да се свържете с