Organoidit – solujen pysyvät ja olennaiset komponentit; solun sytoplasman erikoisalueet, joilla on erityinen rakenne ja jotka suorittavat tiettyjä toimintoja solussa. On olemassa yleisiä ja erityisiä organoideja.

Yleiskäyttöisiä organelleja on useimmissa soluissa (endoplasminen verkkokalvo, mitokondriot, plastidit, Golgi-kompleksi, lysosomit, vakuolit, solukeskus, ribosomit). Erityistarkoituksiin tarkoitetut organellit ovat ominaisia ​​vain erikoistuneille soluille (myofibrillit, flagellat, värekarvot, supistuvat ja ruoansulatuskanavan vakuolit). Organelleilla (lukuun ottamatta ribosomeja ja solukeskusta) on kalvorakenne.

Endoplasminen verkkokalvo (ER) – Tämä on haaroittunut järjestelmä toisiinsa yhdistetyistä onteloista, putkista ja kanavista, jotka muodostavat elementaariset kalvot ja jotka tunkeutuvat solun koko paksuuteen. Porter avasi sen vuonna 1943. Erityisen paljon endoplasmisia verkkokanavia on soluissa, joissa on intensiivinen aineenvaihdunta. Keskimäärin EPS:n tilavuus vaihtelee 30 %:sta 50 %:iin solun kokonaistilavuudesta. EPS on labiili. Sisäisten aukkojen ja kanan muoto

saaliit, niiden koko, sijainti solussa ja määrä muuttuvat elämän aikana. Solu on kehittyneempi eläimissä. ER on morfologisesti ja toiminnallisesti yhteydessä sytoplasman rajakerrokseen, ydinvaippaan, ribosomeihin, Golgi-kompleksiin ja vakuoleihin muodostaen yhdessä niiden kanssa yhden toiminnallisen ja rakenteellisen järjestelmän aineenvaihduntaan, energiaan ja aineiden liikkumiseen solun sisällä. . Mitokondriot ja plastidit kerääntyvät endoplasmisen retikulumin lähelle.

EPS:ää on kahta tyyppiä: karkea ja sileä. Rasva- ja hiilihydraattisynteesijärjestelmien entsyymit sijaitsevat sileän (agranulaarisen) ER:n kalvoilla: hiilihydraattien ja melkein kaikkien solujen lipidien synteesi tapahtuu täällä. Endoplasmisen retikulumin sileän lajikkeen kalvot hallitsevat talirauhasten soluissa, maksassa (glykogeenisynteesi) ja soluissa, joissa on korkea ravinnepitoisuus (kasvien siemenet). Ribosomit sijaitsevat karkean (rakeisen) EPS:n kalvolla, jossa tapahtuu proteiinien biosynteesi. Jotkut niiden syntetisoimista proteiineista sisältyvät endoplasmisen retikulumin kalvoon, loput pääsevät sen kanavien onteloon, jossa ne muuntuvat ja kuljetetaan Golgi-kompleksiin. Erityisen paljon karkeita kalvoja on rauhassoluissa ja hermosoluissa.

Riisi. Karkea ja sileä endoplasminen verkkokalvo.

Riisi. Aineiden kuljetus ytimen läpi – endoplasminen verkkokalvo (ER) – Golgi-kompleksijärjestelmä.

Endoplasmisen retikulumin toiminnot:

1) proteiinien (karkea EPS), hiilihydraattien ja lipidien synteesi (smooth EPS);

2) aineiden kuljetus, sekä soluun tulevien että vasta syntetisoitujen;

3) sytoplasman jakaminen osastoihin (osastoihin), mikä varmistaa entsyymijärjestelmien avaruudellisen erottamisen, joka on välttämätön niiden peräkkäiselle pääsylle biokemiallisiin reaktioihin.

Mitokondriot – esiintyy lähes kaikissa yksi- ja monisoluisten organismien solutyypeissä (lukuun ottamatta nisäkkään punasoluja). Niiden määrä eri soluissa vaihtelee ja riippuu solun toiminnallisen aktiivisuuden tasosta. Rotan maksasolussa niitä on noin 2500 ja joidenkin nilviäisten urospuolisessa sukusolussa 20 - 22. Lentävien lintujen rintalihaksessa niitä on enemmän kuin lentokyvyttömien lintujen rintalihaksessa.

Mitokondrioilla on pallomainen, soikea ja sylinterimäinen kappale. Mitat ovat halkaisijaltaan 0,2 - 1,0 mikronia ja pituudeltaan 5 - 7 mikronia.

Riisi. Mitokondriot.

Rihmamaisten muotojen pituus on 15-20 mikronia. Ulkopuolelta mitokondrioita rajoittaa sileä ulkokalvo, joka on koostumukseltaan samanlainen kuin plasmalemma. Sisäkalvo muodostaa lukuisia kasvaimia - cristae - ja sisältää lukuisia entsyymejä, ATP-someja (sienikappaleita), jotka ovat mukana prosesseissa, joissa ravinneenergia muuttuu ATP-energiaksi. Cristae määrä riippuu solun toiminnasta. Lihasten mitokondrioissa on paljon cristae, jotka vievät koko organellin sisäisen ontelon. Alkion solujen mitokondrioissa cristae ovat harvinaisia. Kasveissa sisäkalvon kasvut ovat usein putkien muotoisia. Mitokondriontelo on täytetty matriisilla, joka sisältää vettä, mineraalisuoloja, entsyymiproteiineja ja aminohappoja. Mitokondrioilla on itsenäinen proteiineja syntetisoiva järjestelmä: pyöreä DNA-molekyyli, erityyppiset RNA:t ja ribosomit, jotka ovat pienempiä kuin sytoplasmassa.

Mitokondriot ovat tiiviisti yhteydessä endoplasmisen retikulumin kalvoilla, joiden kanavat avautuvat usein suoraan mitokondrioihin. Kun elimen kuormitus lisääntyy ja energiaa vaativat synteettiset prosessit tehostuvat, EPS:n ja mitokondrioiden väliset kontaktit lisääntyvät erityisen paljon. Mitokondrioiden määrä voi kasvaa nopeasti fission seurauksena. Mitokondrioiden lisääntymiskyky johtuu niissä olevasta DNA-molekyylistä, joka muistuttaa bakteerien pyöreää kromosomia.

Mitokondrioiden toiminnot:

1) universaalin energialähteen synteesi - ATP;

2) steroidihormonien synteesi;

3) spesifisten proteiinien biosynteesi.

Plastidit - organellit, joilla on kalvorakenne, joka on ominaista vain kasvisoluille. Niissä tapahtuu hiilihydraattien, proteiinien ja rasvojen synteesiprosessit. Pigmenttipitoisuutensa perusteella ne jaetaan kolmeen ryhmään: kloroplastit, kromoplastit ja leukoplastit.

Kloroplasteilla on suhteellisen vakio elliptinen tai linssin muotoinen muoto. Suurin halkaisija on 4-10 mikronia. Solun luku vaihtelee muutamasta yksiköstä useisiin kymmeniin. Niiden koko, värin voimakkuus, lukumäärä ja sijainti solussa riippuvat valaistusolosuhteista, lajista ja kasvien fysiologisesta tilasta.

Riisi. Kloroplasti, rakenne.

Nämä ovat proteiini-lipidikappaleita, jotka koostuvat 35-55 % proteiinista, 20-30 % lipideistä, 9 % klorofyllistä, 4-5 % karotenoideista, 2-4 % nukleiinihapoista. Hiilihydraattien määrä vaihtelee; tietty määrä mineraaliaineita löydettiin: Klorofylli - orgaanisen kaksiemäksisen hapon esteri - klorofylliini ja orgaaniset alkoholit - metyyli (CH 3 OH) ja fytoli (C 20 H 39 OH). Korkeammissa kasveissa klorofylli a on jatkuvasti läsnä kloroplasteissa - sillä on sinivihreä väri ja klorofylli b - kelta-vihreä; Lisäksi klorofyllipitoisuus on useita kertoja suurempi.

Kloroplasteihin kuuluvat klorofyllin lisäksi pigmentit - karoteeni C 40 H 56 ja ksantofylli C 40 H 56 O 2 sekä eräät muut pigmentit (karotenoidit). Vihreässä lehdessä klorofyllin keltaiset satelliitit peittyvät kirkkaammalla vihreällä värillä. Kuitenkin syksyllä, kun lehdet putoavat, useimmissa kasveissa klorofylli tuhoutuu ja sitten havaitaan karotenoidien esiintyminen lehdissä - lehti muuttuu keltaisiksi.

Kloroplasti on peitetty kaksoiskuorella, joka koostuu ulko- ja sisäkalvoista. Sisäisellä sisällöllä - stroomalla - on lamellarinen (lamellaarinen) rakenne. Värittömässä stromassa erotetaan granat - vihreänväriset kappaleet, 0,3 - 1,7 μm. Ne ovat kokoelma tylakoideja - suljettuja kappaleita litteiden rakkuloiden tai kalvoalkuperää olevien levyjen muodossa. Monomolekyylikerroksen muodossa oleva klorofylli sijaitsee proteiini- ja lipidikerrosten välissä läheisessä yhteydessä niihin. Pigmenttimolekyylien tilajärjestely kloroplastien kalvorakenteissa on erittäin sopiva ja luo optimaaliset olosuhteet säteilyenergian tehokkaimmalle absorptiolle, siirtämiselle ja käytölle. Lipidit muodostavat kloroplastikalvojen vedettömät dielektriset kerrokset, jotka ovat välttämättömiä elektroninkuljetusketjun toiminnalle. Linkkien roolia elektroninsiirtoketjussa suorittavat proteiinit (sytokromit, plastokinonit, ferredoksiini, plastosyaniini) ja yksittäiset kemialliset alkuaineet - rauta, mangaani jne. Kloroplastin jyvien määrä on 20-200. Jyvien välissä yhdistävät ne toisiinsa, stromaaliset lamellit sijaitsevat. Rakeisilla lamelleilla ja stroomalamelleilla on kalvorakenne.

Kloroplastin sisäinen rakenne mahdollistaa lukuisten ja erilaisten reaktioiden avaruudellisen erottamisen, jotka yhdessä muodostavat fotosynteesin sisällön.

Kloroplastit, kuten mitokondriot, sisältävät spesifistä RNA:ta ja DNA:ta sekä pienempiä ribosomeja ja koko proteiinien biosynteesiin tarvittavan molekyyliarsenaalin. Näissä organelleissa on riittävä määrä mRNA:ta proteiinisyntetisoivan järjestelmän maksimaalisen aktiivisuuden varmistamiseksi. Samalla ne sisältävät myös riittävästi DNA:ta koodaamaan tiettyjä proteiineja. Ne lisääntyvät jakautumalla, yksinkertaisella supistumisella.

On todettu, että kloroplastit voivat muuttaa muotoaan, kokoaan ja sijaintiaan solussa, eli ne pystyvät liikkumaan itsenäisesti (kloroplastitaksi). Niistä löydettiin kahden tyyppisiä supistumisproteiineja, minkä vuoksi ilmeisesti tapahtuu näiden organellien aktiivinen liike sytoplasmassa.

Kromoplastit ovat laajalti levinneet kasvien generatiivisille elimille. Ne värjäävät kukkien (lenikki, daalia, auringonkukka) ja hedelmien (tomaatit, pihlajanmarjat, ruusunmarjat) terälehdet keltaisiksi, oransseiksi ja punaisiksi. Vegetatiivisissa elimissä kromoplastit ovat paljon harvinaisempia.

Kromoplastien väri johtuu karotenoidien - karoteenin, ksantofyllin ja lykopeenin - läsnäolosta, jotka ovat plastideissa eri tilassa: kiteiden muodossa, lipoidiliuoksena tai yhdessä proteiinien kanssa.

Kromoplasteilla on kloroplasteihin verrattuna yksinkertaisempi rakenne - niiltä puuttuu lamellirakenne. Myös kemiallinen koostumus on erilainen: pigmentit – 20–50 %, lipidit jopa 50 %, proteiinit – noin 20 %, RNA – 2-3 %. Tämä osoittaa kloroplastien vähäisempää fysiologista aktiivisuutta.

Leukoplastit eivät sisällä pigmenttejä ja ovat värittömiä. Nämä pienimmät plastidit ovat pyöreitä, munamaisia ​​tai sauvan muotoisia. Solussa ne on usein ryhmitelty ytimen ympärille.

Sisäinen rakenne on vielä vähemmän erottuva verrattuna kloroplasteihin. Ne suorittavat tärkkelyksen, rasvojen ja proteiinien synteesiä. Tämän mukaisesti erotetaan kolme tyyppiä leukoplasteja - amyloplastit (tärkkelys), oleoplastit (kasviöljyt) ja proteoplastit (proteiinit).

Leukoplastit syntyvät proplastideista, joiden kanssa ne ovat muodoltaan ja rakenteeltaan samanlaisia, mutta eroavat vain kooltaan.

Kaikki plastidit ovat geneettisesti sukua keskenään. Ne muodostuvat proplastideista - pienistä värittömistä sytoplasmisista muodostelmista, jotka muistuttavat ulkonäöltään mitokondrioita. Proplastideja löytyy itiöistä, munista ja alkion kasvupistesoluista. Kloroplastit (valossa) ja leukoplastit (pimeässä) muodostuvat suoraan proplastideista ja niistä kehittyvät kromoplastit, jotka ovat lopputuote plastidien kehittymisessä solussa.

Golgin kompleksi - italialainen tiedemies Golgi löysi sen ensimmäisen kerran vuonna 1898 eläinsoluista. Tämä on järjestelmä sisäisistä onteloista, säiliöistä (5-20), jotka sijaitsevat lähellä ja yhdensuuntaisia ​​toistensa kanssa, sekä suuria ja pieniä tyhjiä. Kaikilla näillä muodostelmilla on kalvorakenne ja ne ovat endoplasmisen retikulumin erikoistuneita osia. Eläinsoluissa Golgi-kompleksi on paremmin kehittynyt kuin kasvisoluissa; jälkimmäisessä sitä kutsutaan diktyosomeiksi.

Riisi. Golgi-kompleksin rakenne.

Lamellikompleksiin tulevat proteiinit ja lipidit käyvät läpi erilaisia ​​muunnoksia, kerääntyvät, lajittelevat, pakautuvat eritysrakkuloihin ja kuljetetaan määränpäähänsä: erilaisiin solun sisällä tai solun ulkopuolella oleviin rakenteisiin. Golgi-kompleksin kalvot syntetisoivat myös polysakkarideja ja muodostavat lysosomeja. Maitorauhassoluissa Golgi-kompleksi osallistuu maidon muodostumiseen ja maksasoluissa - sapen muodostumiseen.

Golgi-kompleksin toiminnot:

1) solussa syntetisoitujen ja ulkopuolelta saatujen proteiinien, rasvojen, polysakkaridien ja aineiden väkevöinti, dehydratointi ja tiivistäminen;

2) orgaanisten aineiden kompleksisten kompleksien kokoaminen ja niiden valmistelu solusta poistettaviksi (selluloosa ja hemiselluloosa kasveissa, glykoproteiinit ja glykolipidit eläimissä);

3) polysakkaridien synteesi;

4) primaaristen lysosomien muodostuminen.

Lysosomit - pienet soikeat kappaleet, joiden halkaisija on 0,2-2,0 mikronia. Keskiasemassa on tyhjiö, joka sisältää 40 (eri lähteiden mukaan 30-60) hydrolyyttistä entsyymiä, jotka kykenevät hajottamaan proteiineja, nukleiinihappoja, polysakkarideja, lipidejä ja muita aineita happamassa ympäristössä (pH 4,5-5).

Tämän onkalon ympärillä on strooma, joka on peitetty ulkopuolelta peruskalvolla. Aineiden hajoamista entsyymien avulla kutsutaan lyysiksi, minkä vuoksi organellia kutsutaan lysosomiksi. Lysosomien muodostuminen tapahtuu Golgi-kompleksissa. Primaariset lysosomit lähestyvät suoraan pinosytoottisia tai fagosytoottisia vakuoleja (endosomeja) ja kaatavat sisällön niiden onteloon muodostaen sekundäärisiä lysosomeja (fagosomeja), joissa aineiden pilkkoutuminen tapahtuu. Hajotustuotteet pääsevät sytoplasmaan lysosomikalvon kautta ja osallistuvat edelleen metaboliaan. Toissijaisia ​​lysosomeja, joissa on sulamattomien aineiden jäänteitä, kutsutaan jäännöskappaleiksi. Esimerkki sekundaarisista lysosomeista ovat alkueläinten ruoansulatusvakuolit.

Lysosomien toiminnot:

1) ruoka-makromolekyylien ja soluun tulevien vieraiden komponenttien solunsisäinen pilkkominen käpykalvon ja fagosytoosin aikana, mikä tarjoaa solulle lisäraaka-aineita biokemiallisiin ja energiaprosesseihin;

2) paaston aikana lysosomit sulattavat joitain organelleja ja täydentävät ravintovarastoja jonkin aikaa;

3) alkioiden ja toukkien tilapäisten elinten (sammakon häntä ja kidukset) tuhoutuminen sikiön jälkeisen kehityksen aikana;

Riisi. Lysosomien muodostuminen

Vacuoles – Kasvisolujen ja protistien sytoplasmassa olevat ontelot, jotka ovat täynnä nestettä. Niillä on rakkuloiden, ohuiden tubulusten ja muiden muotoisia. Vakuolit muodostuvat endoplasmisen retikulumin jatkeista ja Golgi-kompleksin rakkuloista ohuimpina onteloina, sitten solun kasvaessa ja aineenvaihduntatuotteiden kertyessä niiden tilavuus kasvaa ja lukumäärä vähenee. Kehittyneessä, muodostuneessa solussa on yleensä yksi suuri tyhjiö, joka sijaitsee keskeisellä paikalla.

Kasvisolujen tyhjiöt ovat täynnä solumehua, joka on orgaanisen (omena-, oksaali-, sitruunahapot, sokerit, inuliini, aminohapot, proteiinit, tanniinit, alkaloidit, glukosidit) ja mineraalien (nitraatit, kloridit, fosfaatit) vesiliuos. aineet.

Protisteilla esiintyy ruoansulatusvakuoleja ja supistumisvakuoleja.

Vakuolien toiminnot:

1) vararavinteiden ja eritteiden varastointi (kasveissa);

2) määrittää ja ylläpitää solujen osmoottista painetta;

3) tarjota solunsisäistä ruoansulatusta protisteissa.

Riisi. Matkapuhelinkeskus.

Solun keskus sijaitsee yleensä lähellä ydintä ja koostuu kahdesta sentriolista, jotka sijaitsevat kohtisuorassa toisiinsa nähden ja joita ympäröi säteilypallo. Jokainen sentrioli on ontto sylinterimäinen kappale, jonka pituus on 0,3-0,5 µm ja pituus 0,15 µm, jonka seinämän muodostaa 9 mikrotubulustriplettiä. Jos sentrioli sijaitsee ciliumin tai flagellumin tyvessä, sitä kutsutaan perusrunko.

Ennen jakautumista sentriolit hajoavat vastakkaisille navoille ja kunkin lähelle ilmestyy tytärsentrioli. Solun eri napoissa sijaitsevista sentrioleista muodostuu mikrotubuluksia, jotka kasvavat toisiaan kohti. Ne muodostavat mitoottisen karan, joka edistää geneettisen materiaalin tasaista jakautumista tytärsolujen välillä, ja ovat solutukirakenteen keskus. Osa karalangoista on kiinnittynyt kromosomeihin. Korkeampien kasvien soluissa solukeskuksessa ei ole sentrioleja.

Sentriolit ovat sytoplasman itsestään replikoituvia organelleja. Ne syntyvät olemassa olevien päällekkäisyyksien seurauksena. Tämä tapahtuu, kun sentriolit eroavat. Epäkypsä sentrioli sisältää 9 yksittäistä mikrotubulusta; Ilmeisesti jokainen mikrotubulus on malli kypsälle sentriolille tyypillisten kolmosten kokoamiseen.

Centrosomi on ominaista eläinsoluille, joillekin sienille, leville, sammalille ja saniaisille.

Solukeskuksen toiminnot:

1) jakonapojen muodostuminen ja karan mikrotubulusten muodostuminen.

Ribosomit - pienet pallomaiset organellit, 15-35 nm. Ne koostuvat kahdesta alayksiköstä, suuresta (60S) ja pienestä (40S). Sisältää noin 60 % proteiinia ja 40 % ribosomaalista RNA:ta. rRNA-molekyylit muodostavat sen rakenteellisen rungon. Useimmat proteiinit ovat spesifisesti sitoutuneet tiettyihin rRNA:n alueisiin. Jotkut proteiinit sisältyvät ribosomeihin vain proteiinien biosynteesin aikana. Ribosomaaliset alayksiköt muodostuvat nukleoleissa. ja tumavaipan huokosten kautta ne pääsevät sytoplasmaan, jossa ne sijaitsevat joko EPA-kalvolla tai tuman vaipan ulkosivulla tai vapaasti sytoplasmassa. Ensin rRNA:t syntetisoidaan nukleolaarisella DNA:lla, jotka sitten peitetään sytoplasmasta tulevilla ribosomaalisilla proteiineilla, pilkotaan vaadittuun kokoon ja muodostavat ribosomaalisia alayksiköitä. Ytimessä ei ole täysin muodostuneita ribosomeja. Alayksiköiden yhdistäminen kokonaiseksi ribosomiin tapahtuu sytoplasmassa, yleensä proteiinien biosynteesin aikana. Verrattuna mitokondrioihin, plastideihin ja prokaryoottisoluihin, ribosomit eukaryoottisolujen sytoplasmassa ovat suurempia. Ne voivat yhdistää 5-70 yksikköä polysomeiksi.

Ribosomien toiminnot:

1) osallistuminen proteiinien biosynteesiin.

Riisi. 287. Ribosomi: 1 - pieni alayksikkö; 2 - suuri alayksikkö.

Cilia, flagella – alkeiskalvolla peitetyt sytoplasman kasvut, jonka alla on 20 mikrotubulusta, jotka muodostavat 9 paria reunalla ja kaksi yksittäistä keskellä. Ripsivärien ja siimojen tyvessä on tyvikappaleita. Siipien pituus saavuttaa 100 µm. Siliat ovat lyhyitä - 10-20 mikronia - flagella. Siipien liike on ruuvin muotoista ja värekärpien liike on melamainen. Silioiden ja siipien ansiosta bakteerit, protistit, värekarvaiset organismit liikkuvat, hiukkaset tai nesteet (hengitysteiden väreepiteelin värekarvot, munanjohtimet) ja sukusolut (spermatozoat) liikkuvat.

Riisi. Eukaryoottien siipien ja värien rakenne

Sisällytykset - tilapäisiä sytoplasman komponentteja, jotka ilmestyvät ja katoavat. Yleensä ne sisältyvät soluihin tietyissä elinkaaren vaiheissa. Inkluusioten spesifisyys riippuu vastaavien kudossolujen ja elinten spesifisyydestä. Inkluusiota löytyy pääasiassa kasvisoluista. Niitä voi esiintyä hyaloplasmassa, erilaisissa organelleissa ja harvemmin soluseinässä.

Toiminnallisesti sulkeumat ovat joko solujen aineenvaihduntasta tilapäisesti poistuneita yhdisteitä (vara-aineet - tärkkelysjyvät, lipidipisarat ja proteiinikertymät) tai aineenvaihdunnan lopputuotteita (tiettyjen aineiden kiteitä).

Tärkkelyksen jyviä. Nämä ovat yleisimmät kasvisolujen sulkeumat. Tärkkelystä varastoidaan kasveissa yksinomaan tärkkelysjyvien muodossa. Ne muodostuvat vain elävien solujen plastidien stroomassa. Fotosynteesin aikana syntyy vihreitä lehtiä assimilaatio, tai ensisijainen tärkkelys. Assimiloiva tärkkelys ei kerry lehtiin ja nopeasti sokereiksi hydrolysoituessaan virtaa kasvin osiin, joissa se kerääntyy. Siellä se muuttuu takaisin tärkkelykseksi, jota kutsutaan toissijainen. Toissijaista tärkkelystä muodostuu myös suoraan mukuloihin, juurakoihin, siemeniin, toisin sanoen missä se varastoidaan. Sitten he kutsuvat häntä varaa. Tärkkelystä kerääviä leukoplasteja kutsutaan amyloplastit. Erityisen tärkkelysrikkaita ovat puumaisten kasvien siemenet, maanalaiset versot (mukulat, sipulit, juurakot) sekä johtavien kudosten parenkyymi puumaisten kasvien juurista ja varresta.

Lipidipisarat. Löytyy lähes kaikista kasvisoluista. Siemenet ja hedelmät ovat niissä rikkaimpia. Lipidipisaroiden muodossa olevat rasvaöljyt ovat toiseksi tärkein vararavinteiden muoto (tärkkelyksen jälkeen). Joidenkin kasvien (auringonkukka, puuvilla jne.) siemenet voivat kerätä jopa 40 % öljyä kuiva-aineen painosta.

Lipidipisarat kerääntyvät yleensä suoraan hyaloplasmaan. Ne ovat pallomaisia ​​kappaleita, yleensä submikroskooppisen kokoisia. Lipidipisarat voivat myös kerääntyä leukoplasteihin, joita kutsutaan elaioplastit.

Proteiinisulkeumat muodostuu solun erilaisiin organelleihin amorfisten tai kiteisten kerrostumien muodossa, joilla on eri muotoja ja rakenteita. Useimmiten kiteitä löytyy ytimestä - nukleoplasmasta, joskus perinukleaarisesta tilasta, harvemmin hyaloplasmista, plastidista, ER-säiliöiden jatkeista, peroksisomaalisesta matriisista ja mitokondrioista. Vakuolit sisältävät sekä kiteisiä että amorfisia proteiinisulkeuksia. Eniten proteiinikiteitä löytyy kuivien siementen varastosoluista ns aleuroni 3 jyviä tai proteiinikappaleita.

Varastointiproteiineja syntetisoivat ribosomit siementen kehityksen aikana ja ne talletetaan tyhjiin. Kun siemenet kypsyvät, ja siihen liittyy kuivuminen, proteiinivakuolit kuivuvat ja proteiini kiteytyy. Tämän seurauksena kypsässä kuivassa siemenessä proteiinivakuolit muuttuvat proteiinikappaleiksi (aleuronijyväiksi).

Kasvi, kuten mikä tahansa elävä organismi, koostuu soluista, ja jokainen solu on myös solun tuottama. Solu on elävän olennon yksinkertaisin ja olennaisin yksikkö, se on sen elementti, eliön rakenteen, kehityksen ja kaikkien elintoimintojen perusta.

On olemassa kasveja, jotka on rakennettu yhdestä solusta. Näitä ovat yksisoluiset levät ja yksisoluiset sienet. Yleensä nämä ovat mikroskooppisia organismeja, mutta on myös melko suuria yksisoluisia (yksisoluisen merilevän acetabularia pituus on 7 cm). Suurin osa jokapäiväisessä elämässä kohtaamistamme kasveista on monisoluisia organismeja, jotka koostuvat suuresta määrästä soluja. Esimerkiksi puumaisen kasvin yhdessä lehdessä on noin 20 000 000 lehteä (ja tämä on hyvin todellinen luku), niin niiden kaikkien solujen määrä on 4 000 000 000 000 sisältää 15 kertaa enemmän soluja .

Kasvit, lukuun ottamatta joitain alempia, koostuvat elimistä, joista jokainen suorittaa oman tehtävänsä kehossa. Esimerkiksi kukkivissa kasveissa elimiä ovat juuri, varsi, lehti, kukka. Jokainen elin on yleensä rakennettu useista kudoksista. Kudos on kokoelma soluja, jotka ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlaisia. Jokaisen kudoksen soluilla on oma erikoisuutensa. Erikoistyötä tehdessään he osallistuvat koko kasvin elämään, joka koostuu erilaisten solujen, elinten ja kudosten erilaisten töiden yhdistämisestä ja vuorovaikutuksesta.

Tärkeimmät, yleisimmät komponentit, joista solut rakennetaan, ovat ydin, sytoplasma, jossa on lukuisia eri rakenteellisia ja toimivia organelleja, kalvo ja tyhjiö. Kalvo peittää solun ulkopinnan, sen alla on sytoplasma, siinä on ydin ja yksi tai useampi tyhjiö. Sekä solujen rakenne että ominaisuudet eri kudoksissa vaihtelevat jyrkästi niiden erilaisen erikoistumisen vuoksi. Luetteloidut pääkomponentit ja organellit kehittyvät niissä vaihtelevasti, niillä on erilaiset rakenteet, ja joskus yksi tai toinen komponentti voi puuttua kokonaan.

Tärkeimmät kudosryhmät, joista korkeamman kasvin vegetatiiviset (ei suoraan lisääntymiseen liittyvät) elimet rakennetaan, ovat seuraavat: integumentaariset, tyvi-, mekaaniset, johtavat, erittävät, meristemaattiset. Kukin ryhmä sisältää yleensä useita kudoksia, joilla on samanlainen erikoistuminen, mutta jokainen on rakennettu omalla tavallaan tietystä solutyypistä. Elinten kudoksia ei eristetty toisistaan, vaan ne muodostavat kudosjärjestelmiä, joissa yksittäisten kudosten elementit vuorottelevat. Näin ollen puu on mekaanisen ja johtavan ja joskus peruskudoksen järjestelmä.

Kasvisolussa on tehtävä ero solukalvon ja sisällön välillä. Tärkeimmät elintärkeät ominaisuudet ovat ominaisia ​​juuri solun sisällölle - protoplastille. Lisäksi aikuiselle kasvisolulle on ominaista tyhjiön läsnäolo - onkalo, joka on täytetty solumehulla. Protoplasti koostuu ytimestä, sytoplasmasta ja sen sisältämistä suurista organelleista, jotka näkyvät valomikroskoopilla: plastideja, mitokondrioita. Sytoplasma puolestaan ​​on monimutkainen järjestelmä, jossa on lukuisia kalvorakenteita, kuten Golgin laite, endoplasminen retikulumi, lysosomit ja ei-membraanirakenteet - mikrotubulukset, ribosomit jne. Kaikki nämä organellit ovat upotettuina sytoplasman matriisiin - hyaloplasma tai pääplasma.

Jokaisella organellella on oma rakenne ja ultrarakenne. Ultrarakenne viittaa tietyn organellin muodostavien yksittäisten molekyylien avaruudelliseen järjestykseen. Edes elektronimikroskoopin avulla ei aina ole mahdollista nähdä pienempien organellien (ribosomien) ultrarakennetta. Tieteen kehittyessä löydetään yhä enemmän uusia sytoplasmassa sijaitsevia rakenteellisia muodostumia, ja tässä suhteessa nykyaikaiset käsityksemme siitä eivät ole mitenkään lopullisia. Solujen ja yksittäisten organellien koot ovat suunnilleen seuraavat: solu 10 µm, tuma 5-30 µm, kloroplasti 2-6 µm, mitokondriot 0,5-5 µm, ribosomit 25 nm. Yksittäisten soluelinten supramolekulaaristen rakenteiden luomisessa niin sanotuilla heikoilla kemiallisilla sidoksilla on suuri merkitys.

Tärkeimmät roolit ovat vety, van der Waals ja ionisidokset. Tärkein ominaisuus on, että näiden sidosten muodostumisenergia on merkityksetön ja vain vähän ylittää molekyylien lämpöliikkeen kineettisen energian. Tästä syystä heikkoja sidoksia on helppo muodostaa ja se on helppo rikkoa. Heikon lenkin keskimääräinen elinikä on vain sekunnin murto-osa. Heikkojen kemiallisten sidosten ohella hydrofobisilla vuorovaikutuksilla on suuri merkitys. Ne johtuvat siitä, että vesipitoisessa ympäristössä sijaitsevat hydrofobiset molekyylit tai molekyylien osat sijaitsevat niin, etteivät ne joudu kosketuksiin veden kanssa. Samanaikaisesti vesimolekyylit, jotka yhdistyvät toisiinsa, näyttävät työntävän ei-polaarisia ryhmiä lähemmäksi toisiaan. Juuri heikot sidokset määräävät suurelta osin makromolekyylien, kuten proteiinien ja nukleiinihappojen, konformaation (muodon), jotka ovat molekyylien vuorovaikutuksen ja sen seurauksena solunalaisten rakenteiden, mukaan lukien soluorganellit, muodostumisen ja itsensä kokoamisen taustalla.

Energiaa tarvitaan sytoplasman monimutkaisen rakenteen ylläpitämiseen. Termodynamiikan toisen pääsäännön mukaan jokaisella järjestelmällä on taipumus laskea järjestystä, pienentää entropiaa. Siksi mikä tahansa molekyylien järjestynyt järjestely vaatii energian virtauksen ulkopuolelta. Yksittäisten organellien fysiologisten toimintojen selvittäminen liittyy menetelmän kehittämiseen niiden eristämiseksi (solusta uuttaminen). Tämä on differentiaalisen sentrifugoinnin menetelmä, joka perustuu protoplastin yksittäisten komponenttien erottamiseen. Kiihtyvyydestä riippuen on mahdollista eristää yhä pienempiä osia organelleista. Elektronimikroskopian ja differentiaalisen sentrifugointimenetelmien yhdistetty käyttö mahdollisti yksittäisten organellien rakenteen ja toiminnan välisten yhteyksien hahmottamisen.

Kasvisolu. Sen rakenne, toiminnot, kemiallinen koostumus. Soluorganellit.

Organoidin nimi	Rakenne			Toiminnot
Kalvo	Koostuu kuidusta. Hän on erittäin joustava (tämä on hänen fyysinen ominaisuutensa). Koostuu 3 kerroksesta: joista sisä- ja ulompi koostuu proteiinimolekyyleistä; keskimmäinen on tehty kaksikerroksisesta fosfolipidimolekyylistä. Ulkokuori on pehmeä, muodostuu glykokalyyksimolekyyleistä.			Tukitoiminto
Plasmalemma	Erittäin ohut (10 mm). Ulkopuoli on valmistettu hiilihydraateista, sisäpuoli paksusta proteiinimolekyylistä. Peitetty 3-4 mm paksuilla hiilihydraatti-glykoliksimolekyyleillä. Kalvon kemiallinen perusta on: proteiinit - 60%, rasvat - 40% ja hiilihydraatit - 2-10%.			* Läpäisevyys; * Kuljetusosasto; * Suojaustoiminto.
Sytoplasma	Tumasoluja ympäröivä puolinestemäinen aine. Pohja on gioplasma. Sen koostumus on monipuolinen. Se sisältää rakeisia kappaleita, proteiineja, entsyymejä, nukleiinihappoja, hiilihydraatteja, ATP-molekyylejä; sisältää tubuliiniproteiinimolekyylejä.			Se voi siirtyä tilasta (nesteestä) toiseen - kiinteä ja päinvastoin.
MEMBRAANIORGANOIDIT
ER (endoplasminen verkkokalvo)	Koostuu onteloista ja kaivureista. Se on jaettu 2 tyyppiin - rakeinen ja sileä. Rakeinen - pitkänomainen kaivurit ja ontelot; siellä on tiheitä rakeita. ER-huokoset ovat yhteydessä ydinkalvon huokosten kanssa.			*Ottaa huomioon glykolipidimolekyylien synteesin ja niiden kuljetuksen; *Ottaa huomioon proteiinien biosynteesin ja syntetisoivien aineiden kuljetuksen.
Golgin kompleksi	Löytyy hermosoluista. Sen kalvo imee hyvin osmiumliuosta. Golgi-kompleksi on osa kaikkia eukaryoottisoluja. Joskus esiintyy verkon muodossa, joka on yhdistetty toisiinsa ontelojärjestelmällä. Se voi olla soikea tai sydämenmuotoinen.			*Osallistuu solujen jätetuotteiden muodostumiseen; *Hajoaa diktyosomiksi (jakautumisen aikana); *Eritystoiminto.
Lysosomi	Tarkoittaa aineiden liuotinta. Löytyy kaikista eukaryoottisoluista (enimmäkseen leukosyyteistä). Koostumus sisältää hydrolyysientsyymejä. Lysosomia ympäröi lipoproteiinikalvo, kun se tuhoutuu, lysosomientsyymit vaikuttavat ulkoiseen ympäristöön. Lysosomit sisältävät noin 60 hydrolyysientsyymiä.			*F-i imu; *F-I-allokaatio; * Suojaustoiminto.
Mitokondriot	Solussa se on jyvien, rakeiden muodossa ja sitä löytyy 1-100 tuhatta. Määrä riippuu solun aktiivisuudesta. Joskus mit-ria on jatkuvassa liikkeessä. Hänen vrt. pituus 10 mikronia, halkaisija 0,2-1 mikronia. Se kuuluu kaksoiskalvoorganelleihin ja koostumukseen. a) ulkokalvosta, b) sisäkalvosta, c) kalvojen välisestä tilasta. Mitokondriumatriisi sisältää pyöreän DNA:n ja RNA:n, ribosomeja, rakeita ja kappaleita. Proteiinit ja rasvat syntetisoidaan. Mithria koostuu 65-70 % proteiineista, 25-30 % lipideistä, nukleiinihapoista ja vitamiineista. Mitokondriot ovat proteiinisynteesijärjestelmä.			*F-yu mit-rii ovat joskus kloroplastien suorittamia; * Kuljetusosasto; * Proteiinisynteesi; *ATP-synteesi.
Plastidit - kalvoorganellit	Tämä on tärkein kasvava organelli. soluja. 1) kloroplastit - vihreä, soikea, pituus 5 mikronia, leveys 2-4 mikronia, paksuus - 7 mikronia. Sisällä on monia leveäkalvoisia tylakoideja ja stroomaproteiineja, jotka muodostavat sen massan. On nukleiinihappoja - DNA, RNA, ribosomit. Ne lisääntyvät jakautumalla. 2) kromoplastit - eri värejä. Ne sisältävät erilaisia ​​pigmenttejä. Heidän roolinsa on suuri. 3) leukoplastit - värittömiä. Löytyy sukusolujen kudoksista, itiöiden ja äidin sukusolujen sytoplasmoista, siemenistä, hedelmistä ja juurista. Ne syntetisoivat ja keräävät tärkkelystä.			*Suorita fotosynteesiprosessi
MEMBRAANITTAMAT ORGANOIDIT
Ribosomi		Comp. kahdesta osasta: isosta ja pienestä. Se on munan muotoinen, vrt. halkaisija - 15-35nm. On olemassa 2 tyyppiä: eukaryootti ja prokaryootti. Kenraali Eukaryoottikoko: 80s, pieni - 20s, iso - 60s. Prokaryootti: 30-70 (vaihtelee). Ribosomikomp. RNA:sta (50-60 % proteiineista).	* Täällä tapahtuu proteiinien biosynteesi; * Proteiinimolekyylien synteesi; *Kuljetusosasto.
Solun keskus		Comp. 2 sentriolia, jotka ovat muodoltaan lieriömäisiä, 1 µm pitkiä. Keskus jakautuu kahtia ennen solujen jakautumista ja vedetään päiväntasaajalta navoille. Cl. keskusta kaksinkertaistuu jaolla.	*Sisältyy meioosiin ja mitoosiin
Solun ydin		Sillä on monimutkainen rakenne. Ydinvaippakomp. kahdesta kolmikerroksisesta kalvosta. Ydinkalvon huokoset avautuvat kuten ER:n huokoset. Solujakson aikana tumakalvo katoaa ja muodostuu uudelleen uusissa soluissa. Kalvot ovat puoliläpäiseviä. Ydinkomp. kromosomeista, ydinnesteestä, ytimestä, RNA:sta ja muista osista, jotka säilyttävät elävän organismin perinnöllisen tiedon ja ominaisuudet.	* Suojaustoiminto



Pääsääntöisesti eukaryoottisolulla on yksi tuma, mutta on kaksitumaisia ​​(ripset) ja monitumaisia ​​soluja (opaali). Jotkut pitkälle erikoistuneet solut menettävät tumansa toisen kerran (nisäkkäiden punasolut, koppisiementen seulaputket).
Ytimen muoto on pallomainen, ellipsoidinen, harvemmin lohkomainen, pavun muotoinen jne. Ytimen halkaisija on yleensä 3-10 mikronia.

Ydinrakenne:

1 - ulkokalvo; 2 - sisäinen kalvo; 3 - huokoset; 4 - ydin; 5 - heterokromatiini; 6 - eukromatiini.

Ydin on rajattu sytoplasmasta kahdella kalvolla (jollakin on tyypillinen rakenne). Kalvojen välissä on kapea rako, joka on täytetty puolinestemäisellä aineella. Paikoin kalvot sulautuvat toisiinsa muodostaen huokosia (3), joiden kautta tapahtuu aineiden vaihtoa ytimen ja sytoplasman välillä. Sytoplasmaan päin oleva ulompi ydinkalvo (1) on peitetty ribosomeilla, mikä antaa sille karheutta, sisäkalvo (2) on sileä. Ydinkalvot ovat osa solun kalvojärjestelmää: ulomman ydinkalvon kasvut liittyvät endoplasmisen retikulumin kanaviin muodostaen yhtenäisen kommunikaatiokanavajärjestelmän.

Karyoplasma (ydinmehu, nukleoplasma) on ytimen sisäinen sisältö, jossa kromatiini ja yksi tai useampi nukleoli sijaitsevat. Tuman mahla sisältää erilaisia ​​proteiineja (mukaan lukien ydinentsyymit) ja vapaita nukleotideja.

Nucleolus (4) on pyöreä, tiheä runko, joka on upotettu ydinmehuun. Nukleolien lukumäärä riippuu ytimen toiminnallisesta tilasta ja vaihtelee 1 - 7 tai enemmän. Nukleolit ​​löytyvät vain jakautumattomista ytimistä, jotka katoavat mitoosin aikana. Tuma muodostuu tiettyihin kromosomien osiin, jotka kuljettavat tietoa rRNA:n rakenteesta. Tällaisia ​​alueita kutsutaan nukleolaariseksi järjestäjäksi, ja ne sisältävät lukuisia kopioita rRNA:ta koodaavista geeneistä. Ribosomaaliset alayksiköt muodostuvat rRNA:sta ja proteiineista, jotka tulevat sytoplasmasta. Siten tuma on kokoelma rRNA:ta ja ribosomaalisia alayksiköitä niiden muodostumisen eri vaiheissa.

Kromatiini on ytimen sisäinen nukleoproteiinirakenne, joka on värjätty tietyillä väriaineilla ja poikkeaa muodoltaan nukleoluksesta. Kromatiini on kokkareiden, rakeiden ja lankojen muodossa. Kromatiinin kemiallinen koostumus: 1) DNA (30–45 %), 2) histoniproteiinit (30–50 %), 3) ei-histoniproteiinit (4–33 %), joten kromatiini on de(DNP). Kromatiinin toiminnallisesta tilasta riippuen ne erotetaan toisistaan: heterokromatiini (5) ja eukromatiini (6). Eukromatiini on geneettisesti aktiivinen, heterokromatiini on geneettisesti inaktiivisia kromatiinin alueita. Eukromatiinia ei voida erottaa valomikroskopiassa, se on heikosti värjäytynyt ja edustaa dekondensoituja (despiralisoituja, kiertymättömiä) kromatiinin osia. Valomikroskoopissa heterokromatiini näyttää kokkareilta tai rakeista, värjäytyy voimakkaasti ja edustaa kromatiinin kondensoituneita (spiraalisoituneita, tiivistyneitä) alueita. Kromatiini on geneettisen materiaalin olemassaolomuoto interfaasisoluissa. Solunjakautumisen (mitoosi, meioosi) aikana kromatiini muuttuu kromosomeiksi.

Organoidit- solun pysyvät, välttämättä läsnä olevat komponentit, jotka suorittavat tiettyjä toimintoja.

Endoplasminen verkkokalvo

Endoplasminen verkkokalvo (ER), tai endoplasminen verkkokalvo (ER), on yksikalvoinen organelli. Se on järjestelmä kalvoja, jotka muodostavat "säiliöitä" ja kanavia, jotka ovat yhteydessä toisiinsa ja rajaavat yhden sisäisen tilan - EPS-ontelot. Kalvot on liitetty toiselta puolelta sytoplasmiseen kalvoon ja toiselta ulompaan tumakalvoon. EPS:ää on kahta tyyppiä: 1) karkea (rakeinen), jonka pinnalla on ribosomeja, ja 2) sileä (agranulaarinen), jonka kalvot eivät sisällä ribosomeja.

Toiminnot: 1) aineiden kuljetus solun osasta toiseen, 2) solun sytoplasman jakautuminen osastoihin ("osastoihin"), 3) hiilihydraattien ja lipidien synteesi (smooth ER), 4) proteiinisynteesi (karkea ER), 5) Golgi-laitteen muodostuspaikka.

Tai Golgin kompleksi, on yksikalvoinen organelli. Se koostuu pinoista litistetyistä "säiliöistä", joissa on levennetyt reunat. Niihin liittyy pienten yksikalvoisten vesikkeleiden järjestelmä (Golgi-vesikkelit). Jokainen pino koostuu yleensä 4-6 "säiliöstä", on Golgi-laitteen rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö, ja sitä kutsutaan diktyosomiksi. Diktyosomien määrä solussa vaihtelee yhdestä useisiin satoihin. Kasvisoluissa diktyosomit eristetään.

Golgi-laite sijaitsee yleensä lähellä solun ydintä (eläinsoluissa, usein lähellä solukeskusta).

Golgi-laitteen toiminnot: 1) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien kerääntyminen, 2) sisään tulevien orgaanisten aineiden muuntaminen, 3) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien "pakkaus" kalvorakkuloihin, 4) proteiinien, lipidien, hiilihydraattien eritys, 5) hiilihydraattien ja lipidien synteesi , 6) lysosomien muodostumispaikka Eritystoiminto on tärkein, joten Golgi-laite on hyvin kehittynyt erityssoluissa.

Lysosomit

Lysosomit- yksikalvoiset organellit. Ne ovat pieniä kuplia (halkaisija 0,2-0,8 mikronia), jotka sisältävät joukon hydrolyyttisiä entsyymejä. Entsyymit syntetisoidaan karkealla ER:llä ja siirtyvät Golgin laitteeseen, jossa ne modifioidaan ja pakataan kalvorakkuloiksi, jotka Golgi-laitteistosta erottuaan muuttuvat itse lysosomeiksi. Lysosomi voi sisältää 20-60 erilaista hydrolyyttistä entsyymiä. Aineiden hajottamista entsyymeillä kutsutaan lyysi.

Siellä on: 1) primaariset lysosomit, 2) sekundaariset lysosomit. Lysosomeja, jotka irtoavat Golgin laitteesta, kutsutaan primääriksi. Primääriset lysosomit ovat tekijä, joka varmistaa entsyymien eksosytoosin solusta.

Toissijaisia ​​kutsutaan lysosomeiksi, jotka muodostuvat primääristen lysosomien ja endosyyttisten vakuolien fuusioitumisen seurauksena. Tässä tapauksessa ne sulattavat aineita, jotka tulevat soluun fagosytoosin tai pinosytoosin kautta, joten niitä voidaan kutsua ruoansulatusvakuoleiksi.

Autofagia- solulle tarpeettomien rakenteiden tuhoamisprosessi. Ensin tuhottavaa rakennetta ympäröi yksi kalvo, sitten muodostuva kalvokapseli sulautuu primaariseen lysosomiin, jolloin muodostuu sekundaarinen lysosomi (autofaginen vakuoli), jossa tämä rakenne pilkkoutuu. Ruoansulatustuotteet imeytyvät solun sytoplasmaan, mutta osa materiaalista jää sulamatta. Toissijaista lysosomia, joka sisältää tämän sulamattoman materiaalin, kutsutaan jäännöskappaleeksi. Eksosytoosin avulla sulamattomat hiukkaset poistetaan solusta.

Autolyysi- solujen itsetuho, joka johtuu lysosomien sisällön vapautumisesta. Normaalisti autolyysi tapahtuu muodonmuutoksen (sammakon hännän katoaminen) aikana, kohdun involuutio synnytyksen jälkeen ja kudosnekroosialueilla.

Lysosomien tehtävät: 1) orgaanisten aineiden solunsisäinen pilkkominen, 2) tarpeettomien solu- ja ei-solurakenteiden tuhoaminen, 3) osallistuminen solujenn.

Vacuoles

Vacuoles- Yksikalvoiset organellit ovat "säiliöitä", jotka on täytetty orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden vesiliuoksilla. ER- ja Golgi-laitteet osallistuvat vakuolien muodostumiseen. Nuoret kasvisolut sisältävät monia pieniä vakuoleja, jotka sitten solujen kasvaessa ja erilaistuessaan sulautuvat toisiinsa ja muodostavat yhden suuren keskusvakuoli. Keskusvakuoli voi viedä jopa 95 % kypsän solun tilavuudesta, ja ydin ja organellit työntyvät kohti solukalvoa. Kasvivakuolia rajoittavaa kalvoa kutsutaan tonoplastiksi. Nestettä, joka täyttää kasvin tyhjiön, kutsutaan solumehu. Solumehlan koostumus sisältää vesiliukoisia orgaanisia ja epäorgaanisia suoloja, monosakkarideja, disakkarideja, aminohappoja, lopullisia tai myrkyllisiä aineenvaihduntatuotteita (glykosidit, alkaloidit) ja joitain pigmenttejä (antosyaanit).

Eläinsoluissa on pieniä ruoansulatus- ja autofagiavakuoleja, jotka kuuluvat sekundaaristen lysosomien ryhmään ja sisältävät hydrolyyttisiä entsyymejä. Yksisoluisilla eläimillä on myös supistuvia vakuoleja, jotka suorittavat osmoregulaatio- ja erittymistoimintoa.

Vakuolin toiminnot: 1) veden kerääntyminen ja varastointi, 2) vesi-suola-aineenvaihdunnan säätely, 3) turgoripaineen ylläpito, 4) vesiliukoisten aineenvaihduntatuotteiden, vararavinteiden kerääntyminen, 5) kukkien ja hedelmien värjääminen ja sitä kautta pölyttäjien ja siementen levittäjien houkutteleminen , 6) katso lysosomien toiminnot.

Muodostuu endoplasminen retikulumi, Golgin laite, lysosomit ja vakuolit solun yksittäinen tyhjiöverkko, jonka yksittäiset elementit voivat muuttua toisikseen.

Mitokondriot

1 - ulkokalvo;
2 - sisäinen kalvo; 3 - matriisi; 4 - crista; 5 - monientsyymijärjestelmä; 6 - pyöreä DNA.

Mitokondrioiden muoto, koko ja lukumäärä vaihtelevat valtavasti. Mitokondriot voivat olla sauvan muotoisia, pyöreitä, spiraalimaisia, kuppimaisia ​​tai haarautuneita. Mitokondrioiden pituus vaihtelee 1,5-10 µm, halkaisija - 0,25-1,00 µm. Mitokondrioiden määrä solussa voi olla useita tuhansia ja riippuu solun metabolisesta aktiivisuudesta.

Mitokondriota rajoittaa kaksi kalvoa. Mitokondrioiden (1) ulkokalvo on sileä, sisäkalvo (2) muodostaa useita taitoksia - cristas(4). Cristae lisää sisäkalvon pinta-alaa, jolla ATP-molekyylien synteesiin osallistuvat monientsyymijärjestelmät (5) sijaitsevat. Mitokondrioiden sisätila on täynnä matriisia (3). Matriisi sisältää pyöreän DNA:n (6), spesifisen mRNA:n, prokaryoottisen tyypin ribosomeja (70S-tyyppi) ja Krebsin syklin entsyymejä.

Mitokondrio-DNA ei liity proteiineihin ("alaston"), se on kiinnittynyt mitokondrion sisäkalvoon ja kuljettaa tietoa noin 30 proteiinin rakenteesta. Mitokondrion rakentamiseen tarvitaan paljon enemmän proteiineja, joten tietoa useimmista mitokondrioproteiineista sisältyy tuman DNA:han, ja nämä proteiinit syntetisoituvat solun sytoplasmassa. Mitokondriot pystyvät lisääntymään itsenäisesti fissiolla kahtia. Ulko- ja sisäkalvon välissä on protonisäiliö, jossa tapahtuu H +:n kertymistä.

Mitokondrioiden tehtävät: 1) ATP-synteesi, 2) orgaanisten aineiden hapen hajoaminen.

Yhden hypoteesin (symbiogeneesin teoria) mukaan mitokondriot ovat peräisin muinaisista vapaasti elävistä aerobisista prokaryoottisista organismeista, jotka vahingossa tunkeutuessaan isäntäsoluun muodostivat sen kanssa molempia osapuolia hyödyttävän symbioottisen kompleksin. Seuraavat tiedot tukevat tätä hypoteesia. Ensinnäkin mitokondrio-DNA:lla on samat rakenteelliset piirteet kuin nykyaikaisten bakteerien DNA:lla (suljettu renkaaseen, ei liity proteiineihin). Toiseksi mitokondrioribosomit ja bakteeriribosomit kuuluvat samaan tyyppiin - 70S-tyyppiin. Kolmanneksi mitokondrioiden fissiomekanismi on samanlainen kuin bakteerien. Neljänneksi samat antibiootit estävät mitokondrioiden ja bakteeriproteiinien synteesiä.

Plastidit

1 - ulkokalvo; 2 - sisäinen kalvo; 3 - stroma; 4 - tylakoidi; 5 - grana; 6 - lamellit; 7 - tärkkelysjyvät; 8 - lipidipisarat.

Plastidit ovat ominaisia ​​vain kasvisoluille. Erottaa kolme plastidien päätyyppiä: leukoplastit ovat värittömiä plastideja värittömien kasvinosien soluissa, kromoplastit ovat värillisiä plastideja, yleensä keltaisia, punaisia ​​ja oransseja, kloroplastit ovat vihreitä plastideja.

Kloroplastit. Korkeampien kasvien soluissa kloroplasteilla on kaksoiskuperan linssin muoto. Kloroplastien pituus vaihtelee välillä 5-10 µm, halkaisija - 2-4 µm. Kloroplasteja rajaa kaksi kalvoa. Ulkokalvo (1) on sileä, sisäkalvo (2) on rakenteeltaan monimutkainen taitettu. Pienin taite on nimeltään tylakoidi(4). Kolikoiden pinoiksi järjestettyä tylakoidien ryhmää kutsutaan fasetti(5). Kloroplasti sisältää keskimäärin 40-60 jyvää, jotka on järjestetty shakkilaudoiksi. Granaat on yhdistetty toisiinsa litistetyillä kanavilla - lamelleja(6). Tylakoidikalvot sisältävät fotosynteettisiä pigmenttejä ja entsyymejä, jotka tarjoavat ATP-synteesiä. Tärkein fotosynteettinen pigmentti on klorofylli, joka määrittää kloroplastien vihreän värin.

Kloroplastien sisätila on täytetty stroma(3). Strooma sisältää pyöreää "alastonta" DNA:ta, 70S-tyypin ribosomeja, Calvin-syklin entsyymejä ja tärkkelysjyviä (7). Jokaisen tylakoidin sisällä on protonisäiliö, ja H + kerääntyy. Kloroplastit, kuten mitokondriot, pystyvät lisääntymään itsenäisesti jakautumalla kahteen osaan. Niitä löytyy korkeampien kasvien vihreiden osien soluista, erityisesti monista lehtien ja vihreiden hedelmien kloroplasteista. Alempien kasvien kloroplasteja kutsutaan kromatoforeiksi.

Kloroplastien tehtävät: fotosynteesi. Kloroplastien uskotaan syntyneen muinaisista endosymbioottisista syanobakteereista (symbiogeneesiteoria). Tämän oletuksen perustana on kloroplastien ja nykyaikaisten bakteerien samankaltaisuus useissa ominaisuuksissa (pyöreä, "alaston" DNA, 70S-tyypin ribosomit, lisääntymismenetelmä).

Leukoplastit. Muoto vaihtelee (pallomainen, pyöreä, kuppimainen jne.). Leukoplasteja rajoittaa kaksi kalvoa. Ulkokalvo on sileä, sisäkalvo muodostaa vähän tylakoideja. Strooma sisältää pyöreää "alastonta" DNA:ta, 70S-tyypin ribosomeja, entsyymejä vararavinteiden synteesiä ja hydrolyysiä varten. Ei ole pigmenttejä. Kasvin maanalaisten elinten soluissa (juuret, mukulat, juurakot jne.) on erityisen paljon leukoplasteja. Leukoplastien tehtävät: vararavinteiden synteesi, kerääntyminen ja varastointi. Amyloplastit- leukoplastit, jotka syntetisoivat ja keräävät tärkkelystä, elaioplastit-öljyt, proteinoplastit- proteiinit. Eri aineet voivat kerääntyä samaan leukoplastiin.

Kromoplastit. Kahden kalvon rajaama. Ulkokalvo on sileä, sisäkalvo on joko sileä tai muodostaa yksittäisiä tylakoideja. Strooma sisältää pyöreää DNA:ta ja pigmenttejä - karotenoideja, jotka antavat kromoplasteille keltaisen, punaisen tai oranssin värin. Pigmenttien kertymisen muoto on erilainen: kiteiden muodossa, liuenneena lipidipisaroihin (8) jne. Sisältyy kypsien hedelmien, terälehtien, syksyn lehtien ja harvoin juurikasvien soluihin. Kromoplasteja pidetään plastidin kehityksen viimeisenä vaiheena.

Kromoplastien tehtävät: värjäämällä kukkia ja hedelmiä ja houkuttelemalla siten pölyttäjiä ja siementen levittäjiä.

Kaiken tyyppisiä plastideja voidaan muodostaa proplastideista. Proplastidit- meristemaattisten kudosten pienet organellit. Koska plastideilla on yhteinen alkuperä, niiden väliset muunnokset ovat mahdollisia. Leukoplastit voivat muuttua kloroplasteiksi (perunan mukuloiden vihertyminen valossa), kloroplastit - kromoplasteiksi (lehtien kellastuminen ja hedelmien punoitus). Kromoplastien muuttumista leukoplasteiksi tai kloroplasteiksi pidetään mahdottomana.

Ribosomit

1 - suuri alayksikkö; 2 - pieni alayksikkö.

Ribosomit- ei-kalvoorganellit, halkaisija noin 20 nm. Ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä - suuresta ja pienestä, joihin ne voivat dissosioitua. Ribosomien kemiallinen koostumus on proteiinit ja rRNA. rRNA-molekyylit muodostavat 50-63 % ribosomin massasta ja muodostavat sen rakenteellisen rungon. Ribosomeja on kahta tyyppiä: 1) eukaryoottiset (koko ribosomin sedimentaatiovakiot - 80S, pieni alayksikkö - 40S, suuri - 60S) ja 2) prokaryoottiset (vastaavasti 70S, 30S, 50S).

Eukaryoottityypin ribosomit sisältävät 4 rRNA-molekyyliä ja noin 100 proteiinimolekyyliä, kun taas prokaryoottityyppi sisältää 3 rRNA-molekyyliä ja noin 55 proteiinimolekyyliä. Proteiinibiosynteesin aikana ribosomit voivat "toimia" yksittäin tai yhdistyä komplekseiksi - polyribosomit (polysomit). Tällaisissa komplekseissa ne on liitetty toisiinsa yhdellä mRNA-molekyylillä. Prokaryoottisoluissa on vain 70S-tyypin ribosomeja. Eukaryoottisoluissa on sekä 80S-tyypin ribosomeja (karkeat EPS-kalvot, sytoplasma) että 70S-tyyppisiä (mitokondriot, kloroplastit).

Eukaryoottisia ribosomaalisia alayksiköitä muodostuu ytimessä. Alayksiköiden yhdistäminen kokonaiseksi ribosomiin tapahtuu sytoplasmassa, yleensä proteiinien biosynteesin aikana.

Ribosomien toiminta: polypeptidiketjun kokoaminen (proteiinisynteesi).

Sytoskeleton

Sytoskeleton muodostuu mikrotubuluksista ja mikrofilamenteista. Mikrotubulukset ovat sylinterimäisiä, haarautumattomia rakenteita. Mikrotubulusten pituus on 100 µm - 1 mm, halkaisija on noin 24 nm ja seinämän paksuus 5 nm. Pääasiallinen kemiallinen komponentti on tubuliiniproteiini. Kolkisiini tuhoaa mikrotubulukset. Mikrofilamentit ovat filamentteja, joiden halkaisija on 5-7 nm ja jotka koostuvat aktiiniproteiinista. Mikrotubulukset ja mikrofilamentit muodostavat monimutkaisia ​​kudoksia sytoplasmassa. Sytoskeleton toiminnot: 1) solun muodon määrittäminen, 2) tuki organelleille, 3) karan muodostus, 4) osallistuminen solun liikkeisiin, 5) sytoplasmisen virtauksen järjestäminen.

Sisältää kaksi sentriolia ja sentrosfäärin. Centriole on sylinteri, jonka seinämän muodostaa yhdeksän kolmen fuusioidun mikrotubuluksen ryhmää (9 triplettiä), jotka on liitetty toisiinsa tietyin väliajoin ristisidoksilla. Centriolit yhdistyvät pareiksi, joissa ne sijaitsevat suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Ennen solun jakautumista sentriolit hajaantuvat vastakkaisille navoille, ja tytärsentrioli ilmestyy jokaisen lähelle. Ne muodostavat jakautumiskaran, joka edistää geneettisen materiaalin tasaista jakautumista tytärsolujen välillä. Korkeampien kasvien (gymnosspermit, koppisiemeniset) soluissa solukeskuksessa ei ole sentrioleja. Sentriolit ovat sytoplasman itsestään replikoituvia organelleja, jotka syntyvät olemassa olevien sentriolien päällekkäisyyden seurauksena. Toiminnot: 1) kromosomien hajaantumisen varmistaminen solunapoihin mitoosin tai meioosin aikana, 2) sytoskeleton organisoitumiskeskus.

Liikkeen organoidit

Ei ole kaikissa soluissa. Liikeorganelleja ovat väreet (ripset, hengitysteiden epiteeli), siimot (flagellaatit, siittiöt), pseudopodit (rhizopods, leukosyytit), myofibrillit (lihassolut) jne.

Flagella ja värekarvot- filamentin muotoiset organellit, jotka edustavat kalvon rajoittamaa aksoneemia. Aksoneemi on lieriömäinen rakenne; sylinterin seinämä muodostuu yhdeksästä mikrotubulusparista sen keskellä on kaksi yksittäistä mikrotubulusta. Aksoneemin pohjassa on tyvikappaleita, joita edustaa kaksi keskenään kohtisuoraa sentriolia (jokainen tyvikappale koostuu yhdeksästä mikrotubulusten kolmiosta; sen keskustassa ei ole mikrotubuluksia). Siiman pituus saavuttaa 150 mikronia, värekarvot ovat useita kertoja lyhyempiä.

Myofibrillit koostuvat aktiini- ja myosiinimyofilamenteista, jotka supistavat lihassoluja.

Mene luennot nro 6"Eukaryoottisolu: sytoplasma, solukalvo, solukalvojen rakenne ja toiminnot"

Kutsumme sinut tutustumaan materiaaleihin ja.

: selluloosakalvo, kalvo, sytoplasma organelleineen, tuma, tyhjiöt solumehulla.

Plastidien läsnäolo on kasvisolun pääominaisuus.

Solukalvon toiminnot- määrittää solun muodon, suojaa ympäristötekijöiltä.

Plasmakalvo- Ohut kalvo, joka koostuu vuorovaikutuksessa olevista lipidien ja proteiinien molekyyleistä, rajaa sisäisen sisällön ulkoisesta ympäristöstä, varmistaa veden, mineraalien ja orgaanisten aineiden kulkeutumisen soluun osmoosin ja aktiivisen kuljetuksen avulla sekä poistaa kuona-aineita.

Sytoplasma- solun sisäinen puolinesteympäristö, jossa ydin ja organellit sijaitsevat, muodostaa yhteyksiä niiden välille ja osallistuu peruselämän prosesseihin.

Endoplasminen verkkokalvo- haarautuvien kanavien verkosto sytoplasmassa. Se osallistuu proteiinien, lipidien ja hiilihydraattien synteesiin sekä aineiden kuljettamiseen. Ribosomit ovat ER:ssä tai sytoplasmassa sijaitsevia kappaleita, jotka koostuvat RNA:sta ja proteiinista ja osallistuvat proteiinisynteesiin. EPS ja ribosomit ovat yksi laitteisto proteiinien synteesiin ja kuljettamiseen.

Mitokondriot- soluelimet, jotka on rajattu sytoplasmasta kahdella kalvolla. Orgaaniset aineet hapetetaan niissä ja ATP-molekyylejä syntetisoidaan entsyymien osallistuessa. Lisääntynyt sisäkalvon pinta, jolla entsyymit sijaitsevat cristae:n vuoksi. ATP on energiarikas orgaaninen aine.

Plastidit(kloroplastit, leukoplastit, kromoplastit), niiden pitoisuus solussa on kasviorganismin pääominaisuus. Kloroplastit ovat plastideja, jotka sisältävät vihreää pigmenttiä klorofylliä, joka absorboi valoenergiaa ja käyttää sitä orgaanisten aineiden syntetisoimiseen hiilidioksidista ja vedestä. Kloroplastit erotetaan sytoplasmasta kahdella kalvolla, lukuisilla kasvaimilla - sisäkalvolla olevalla granalla, jossa sijaitsevat klorofyllimolekyylit ja entsyymit.

Golgin kompleksi- sytoplasmasta kalvolla rajattu ontelojärjestelmä. Proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien kertyminen niihin. Rasvojen ja hiilihydraattien synteesin suorittaminen kalvoilla.

Lysosomit- kappaleet, jotka on rajattu sytoplasmasta yhdellä kalvolla. Niiden sisältämät entsyymit nopeuttavat monimutkaisten molekyylien hajoamista yksinkertaisiksi: proteiinit aminohapoiksi, monimutkaiset hiilihydraatit yksinkertaisiksi, lipidit glyseroliksi ja rasvahapoiksi sekä tuhoavat myös solun kuolleita osia ja kokonaisia ​​soluja.

Vacuoles- solunesteellä täytetyt sytoplasman ontelot, vararavinteiden ja haitallisten aineiden kertymispaikka; ne säätelevät solun vesipitoisuutta.

Ydin- kennon pääosa, joka on ulkopuolelta peitetty kaksikalvoisella, huokosrei'itetyllä ydinkuorella. Aineet pääsevät ytimeen ja poistuvat siitä huokosten kautta. Kromosomit ovat periytyvän tiedon kantajia organismin ominaisuuksista, ytimen päärakenteista, joista jokainen koostuu yhdestä DNA-molekyylistä yhdistettynä proteiineihin. Ydin on DNA:n, mRNA:n ja rRNA:n synteesipaikka.

Ulkokalvon, sytoplasman, jossa on organelleja, ja ytimen, jossa on kromosomeja, läsnäolo.

Ulompi tai plasmakalvo- rajaa solun sisällön ympäristöstä (muut solut, solujen välinen aine), koostuu lipidi- ja proteiinimolekyyleistä, varmistaa solujen välisen viestinnän, aineiden kuljetuksen soluun (pinosytoosi, fagosytoosi) ja solusta ulos.

Sytoplasma- solun sisäinen puolinestemäinen ympäristö, joka tarjoaa yhteyden ytimen ja siinä olevien organellien välillä. Tärkeimmät elämänprosessit tapahtuvat sytoplasmassa.

Soluelimet:

1) endoplasminen verkkokalvo (ER)- haarautuvien tubulusten järjestelmä, osallistuu proteiinien, lipidien ja hiilihydraattien synteesiin, aineiden kuljettamiseen solussa;

2) ribosomit- rRNA:ta sisältävät kappaleet sijaitsevat ER:ssä ja sytoplasmassa ja osallistuvat proteiinisynteesiin. EPS ja ribosomit ovat yksi laite proteiinisynteesiä ja -kuljetusta varten;

3) mitokondriot- solun "voimalaitokset", jotka on rajattu sytoplasmasta kahdella kalvolla. Sisempi muodostaa cristae (taittuu), mikä lisää sen pintaa. Cristaen entsyymit nopeuttavat orgaanisten aineiden hapettumista ja energiarikkaiden ATP-molekyylien synteesiä;

4) Golgin kompleksi- Sytoplasmasta kalvon rajaama onteloryhmä, joka on täynnä proteiineja, rasvoja ja hiilihydraatteja, joita joko käytetään elintärkeissä prosesseissa tai poistetaan solusta. Kompleksin kalvot suorittavat rasvojen ja hiilihydraattien synteesin;

5) lysosomit- entsyymeillä täytetyt kappaleet nopeuttavat proteiinien hajoamista aminohapoiksi, lipidien hajoamista glyseroliksi ja rasvahapoiksi, polysakkaridien hajoamista monosakkarideiksi. Lysosomeissa solun kuolleet osat, kokonaiset solut, tuhoutuvat.

Solujen sulkeumat- vararavinteiden kerääntyminen: proteiinit, rasvat ja hiilihydraatit.

Ydin- solun tärkein osa. Se on peitetty kaksoiskalvokuorella, jossa on huokoset, joiden läpi jotkut aineet tunkeutuvat ytimeen ja toiset sytoplasmaan. Kromosomit ovat ytimen päärakenteita, periytyvän tiedon kantajia organismin ominaisuuksista. Se välittyy emosolun jakautumisen aikana tytärsoluihin ja sukusolujen kanssa tytärorganismeihin. Ydin on DNA:n, mRNA:n ja rRNA:n synteesipaikka.

Harjoittele:

Selitä miksi organelleja kutsutaan erikoistuneiksi solurakenteiksi?

Vastaus: organelleja kutsutaan erikoistuneiksi solurakenteiksi, koska ne suorittavat tiukasti määriteltyjä toimintoja, perinnöllinen tieto tallennetaan ytimeen, ATP syntetisoidaan mitokondrioissa, fotosynteesi tapahtuu kloroplasteissa jne.

Jos sinulla on kysyttävää sytologiasta, voit ottaa yhteyttä