Organoidy – trvalé a základné zložky buniek; špecializované oblasti bunkovej cytoplazmy, ktoré majú špecifickú štruktúru a vykonávajú v bunke špecifické funkcie. Existujú organoidy na všeobecné a špeciálne účely.

Organely na všeobecné použitie sú prítomné vo väčšine buniek (endoplazmatické retikulum, mitochondrie, plastidy, Golgiho komplex, lyzozómy, vakuoly, bunkové centrum, ribozómy). Organely na špeciálne účely sú charakteristické len pre špecializované bunky (myofibrily, bičíky, mihalnice, kontraktilné a tráviace vakuoly). Organely (s výnimkou ribozómov a bunkového centra) majú membránovú štruktúru.

Endoplazmatické retikulum (ER) – Ide o rozvetvený systém vzájomne prepojených dutín, rúrok a kanálikov tvorených elementárnymi membránami, ktoré prenikajú cez celú hrúbku bunky. Otvorené v roku 1943 Porterom. V bunkách s intenzívnym metabolizmom je obzvlášť veľa kanálov endoplazmatického retikula. V priemere sa objem EPS pohybuje od 30 % do 50 % celkového objemu buniek. EPS je labilný. Tvar vnútorných medzier a kány

ryby, ich veľkosť, umiestnenie v bunke a množstvo sa počas života menia. Bunka je vyvinutejšia u zvierat. ER je morfologicky a funkčne prepojená s hraničnou vrstvou cytoplazmy, jadrovým obalom, ribozómami, Golgiho komplexom a vakuolami, pričom spolu s nimi tvorí jeden funkčný a štrukturálny systém pre metabolizmus a energiu a pohyb látok v bunke. . Mitochondrie a plastidy sa hromadia v blízkosti endoplazmatického retikula.

Existujú dva typy EPS: hrubý a hladký. Enzýmy systémov syntézy tukov a sacharidov sú lokalizované na membránach hladkého (agranulárneho) ER: dochádza tu k syntéze sacharidov a takmer všetkých bunkových lipidov. V bunkách mazových žliaz, pečeni (syntéza glykogénu) a v bunkách s vysokým obsahom živín (semená rastlín) prevládajú membrány hladkej odrody endoplazmatického retikula. Ribozómy sa nachádzajú na membráne hrubého (granulárneho) EPS, kde prebieha biosyntéza proteínov. Niektoré z proteínov, ktoré syntetizujú, sú zahrnuté v membráne endoplazmatického retikula, ostatné vstupujú do lúmenu jeho kanálov, kde sú konvertované a transportované do Golgiho komplexu. Obzvlášť veľa drsných membrán je v žľazových bunkách a nervových bunkách.

Ryža. Hrubé a hladké endoplazmatické retikulum.

Ryža. Transport látok cez systém jadro – endoplazmatické retikulum (ER) – Golgiho komplex.

Funkcie endoplazmatického retikula:

1) syntéza proteínov (hrubý EPS), uhľohydrátov a lipidov (hladký EPS);

2) transport látok, vstupujúcich do bunky aj novosyntetizovaných;

3) rozdelenie cytoplazmy na kompartmenty (kompartmenty), ktoré zabezpečuje priestorové oddelenie enzýmových systémov nevyhnutné pre ich sekvenčný vstup do biochemických reakcií.

Mitochondrie – sú prítomné takmer vo všetkých typoch buniek jednobunkových a mnohobunkových organizmov (s výnimkou erytrocytov cicavcov). Ich počet v rôznych bunkách sa líši a závisí od úrovne funkčnej aktivity bunky. V pečeňovej bunke potkana je ich asi 2500 a v samčej reprodukčnej bunke niektorých mäkkýšov 20 - 22. V prsnom svale lietajúcich vtákov je ich viac ako v prsnom svale nelietavých vtákov.

Mitochondrie majú tvar guľovitých, oválnych a valcových teliesok. Rozmery sú 0,2 - 1,0 mikrónu v priemere a až 5 - 7 mikrónov na dĺžku.

Ryža. Mitochondrie.

Dĺžka vláknitých foriem dosahuje 15-20 mikrónov. Navonok sú mitochondrie ohraničené hladkou vonkajšou membránou, podobnou zložením ako plazmalema. Vnútorná membrána tvorí početné výrastky – cristae – a obsahuje početné enzýmy, ATP-somy (hubové telá), ktoré sa podieľajú na procesoch premeny energie živín na energiu ATP. Počet kristov závisí od funkcie bunky. Vo svalových mitochondriách je veľa kristov, ktoré zaberajú celú vnútornú dutinu organely. V mitochondriách embryonálnych buniek sú cristae zriedkavé. U rastlín majú výrastky vnútornej membrány často tvar rúrok. Mitochondriálna dutina je vyplnená matricou, ktorá obsahuje vodu, minerálne soli, enzýmové proteíny a aminokyseliny. Mitochondrie majú autonómny systém syntetizujúci proteíny: kruhovú molekulu DNA, rôzne typy RNA a ribozómy, ktoré sú menšie ako tie v cytoplazme.

Mitochondrie sú úzko spojené membránami endoplazmatického retikula, ktorých kanály často ústia priamo do mitochondrií. So zvyšujúcou sa záťažou orgánu a zintenzívnením syntetických procesov, ktoré si vyžadujú energiu, sú kontakty medzi EPS a mitochondriami obzvlášť početné. Počet mitochondrií sa môže štiepením rýchlo zvýšiť. Schopnosť mitochondrií reprodukovať sa je spôsobená prítomnosťou molekuly DNA v nich, ktorá pripomína kruhový chromozóm baktérií.

Funkcie mitochondrií:

1) syntéza univerzálneho zdroja energie - ATP;

2) syntéza steroidných hormónov;

3) biosyntéza špecifických proteínov.

Plastidy - organely s membránovou štruktúrou, charakteristické len pre rastlinné bunky. Prebiehajú v nich procesy syntézy sacharidov, bielkovín a tukov. Podľa obsahu pigmentu sa delia do troch skupín: chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty.

Chloroplasty majú relatívne konštantný eliptický alebo šošovkovitý tvar. Najväčší priemer je 4 – 10 mikrónov. Počet v bunke sa pohybuje od niekoľkých jednotiek po niekoľko desiatok. Ich veľkosť, intenzita farby, počet a umiestnenie v bunke závisí od svetelných podmienok, druhu a fyziologického stavu rastlín.

Ryža. Chloroplast, štruktúra.

Ide o proteín-lipidové telieska, pozostávajúce z 35-55% bielkovín, 20-30% lipidov, 9% chlorofylu, 4-5% karotenoidov, 2-4% nukleových kyselín. Množstvo uhľohydrátov sa mení; bolo objavené určité množstvo minerálnych látok: Chlorofyl - ester organickej dvojsýtnej kyseliny - chlorofylín a organických alkoholov - metyl (CH 3 OH) a fytol (C 20 H 39 OH). U vyšších rastlín je v chloroplastoch vždy prítomný chlorofyl a - má modrozelenú farbu a chlorofyl b - žltozelený; Okrem toho je obsah chlorofylu niekoľkonásobne vyšší.

Medzi chloroplasty patria okrem chlorofylu aj pigmenty - karotén C 40 H 56 a xantofyl C 40 H 56 O 2 a niektoré ďalšie pigmenty (karotenoidy). V zelenom liste sú žlté satelity chlorofylu maskované jasnejšou zelenou farbou. Na jeseň, keď listy opadnú, sa však u väčšiny rastlín zničí chlorofyl a vtedy sa zistí prítomnosť karotenoidov v liste – list zožltne.

Chloroplast je pokrytý dvojitým plášťom, ktorý pozostáva z vonkajšej a vnútornej membrány. Vnútorný obsah – stróma – má lamelárnu (lamelárnu) štruktúru. V bezfarebnej stróme sa rozlišujú grana - zeleno sfarbené telá, 0,3 - 1,7 μm. Sú súborom tylakoidov - uzavretých teliesok vo forme plochých vezikúl alebo diskov membránového pôvodu. Chlorofyl vo forme monomolekulárnej vrstvy sa nachádza medzi proteínovou a lipidovou vrstvou v tesnom spojení s nimi. Priestorové usporiadanie molekúl pigmentu v membránových štruktúrach chloroplastov je veľmi vhodné a vytvára optimálne podmienky pre čo najefektívnejšiu absorpciu, prenos a využitie energie žiarenia. Lipidy tvoria bezvodé dielektrické vrstvy chloroplastových membrán nevyhnutné pre fungovanie elektrónového transportného reťazca. Úlohu článkov v reťazci prenosu elektrónov plnia proteíny (cytochrómy, plastochinóny, ferredoxín, plastocyanín) a jednotlivé chemické prvky – železo, mangán atď.. Počet zŕn v chloroplaste je od 20 do 200. Medzi zrnkami, ich vzájomným spojením sa nachádzajú stromálne lamely. Granulované lamely a stromálne lamely majú membránovú štruktúru.

Vnútorná štruktúra chloroplastu umožňuje priestorové oddelenie početných a rôznorodých reakcií, ktoré spolu tvoria obsah fotosyntézy.

Chloroplasty, podobne ako mitochondrie, obsahujú špecifickú RNA a DNA, ako aj menšie ribozómy a celý molekulárny arzenál potrebný na biosyntézu bielkovín. Tieto organely majú dostatočné množstvo mRNA na zabezpečenie maximálnej aktivity systému syntetizujúceho proteíny. Zároveň obsahujú aj dostatok DNA na kódovanie určitých proteínov. Rozmnožujú sa delením, jednoduchým zovretím.

Zistilo sa, že chloroplasty môžu meniť svoj tvar, veľkosť a polohu v bunke, to znamená, že sa môžu pohybovať nezávisle (chloroplastový taxík). Boli v nich nájdené dva typy kontraktilných proteínov, vďaka ktorým samozrejme dochádza k aktívnemu pohybu týchto organel v cytoplazme.

Chromoplasty sú široko distribuované v generatívnych orgánoch rastlín. Farbia okvetné lístky kvetov (masliaka, georgína, slnečnica) a ovocia (paradajky, jarabiny, šípky) do žlta, oranžova a červena. Vo vegetatívnych orgánoch sú chromoplasty oveľa menej bežné.

Farba chromoplastov je spôsobená prítomnosťou karotenoidov - karoténu, xantofylu a lykopénu, ktoré sú v plastidoch v rôznom stave: vo forme kryštálov, lipoidného roztoku alebo v kombinácii s proteínmi.

Chromoplasty majú oproti chloroplastom jednoduchšiu štruktúru – chýba im lamelárna štruktúra. Odlišné je aj chemické zloženie: pigmenty – 20–50 %, lipidy do 50 %, bielkoviny – asi 20 %, RNA – 2 – 3 %. To naznačuje menšiu fyziologickú aktivitu chloroplastov.

Leukoplasty neobsahujú pigmenty a sú bezfarebné. Tieto najmenšie plastidy sú okrúhle, vajcovité alebo tyčinkovité. V bunke sú často zoskupené okolo jadra.

Vnútorná štruktúra je v porovnaní s chloroplastmi ešte menej diferencovaná. Vykonávajú syntézu škrobu, tukov a bielkovín. V súlade s tým sa rozlišujú tri typy leukoplastov - amyloplasty (škrob), oleoplasty (rastlinné oleje) a proteoplasty (proteíny).

Leukoplasty vznikajú z proplastidov, s ktorými sú si podobné tvarom a štruktúrou, líšia sa len veľkosťou.

Všetky plastidy sú navzájom geneticky príbuzné. Vznikajú z proplastidov – drobných bezfarebných cytoplazmatických útvarov vzhľadovo podobných mitochondriám. Proplastidy sa nachádzajú v spórach, vajíčkach a bunkách embryonálnych rastových bodov. Priamo z proplastidov vznikajú chloroplasty (na svetle) a leukoplasty (v tme) a z nich sa vyvíjajú chromoplasty, ktoré sú konečným produktom pri evolúcii plastidov v bunke.

Golgiho komplex - prvýkrát objavil v roku 1898 taliansky vedec Golgi v živočíšnych bunkách. Ide o systém vnútorných dutín, cisterien (5-20), umiestnených blízko a paralelne vedľa seba, a veľkých a malých vakuol. Všetky tieto formácie majú membránovú štruktúru a sú špecializovanými časťami endoplazmatického retikula. V živočíšnych bunkách je Golgiho komplex vyvinutý lepšie ako v rastlinných bunkách; v druhom prípade sa nazýva diktyozómy.

Ryža. Štruktúra Golgiho komplexu.

Proteíny a lipidy vstupujúce do lamelárneho komplexu prechádzajú rôznymi transformáciami, hromadia sa, triedia, balia sa do sekrečných vezikúl a sú transportované na miesto určenia: do rôznych štruktúr vo vnútri bunky alebo mimo bunky. Membrány Golgiho komplexu tiež syntetizujú polysacharidy a tvoria lyzozómy. V bunkách mliečnej žľazy sa Golgiho komplex podieľa na tvorbe mlieka a v pečeňových bunkách - žlči.

Funkcie Golgiho komplexu:

1) koncentrácia, dehydratácia a zhutnenie bielkovín, tukov, polysacharidov a látok syntetizovaných v bunke a prijatých zvonku;

2) zostavenie komplexných komplexov organických látok a ich príprava na odstránenie z bunky (celulóza a hemicelulóza v rastlinách, glykoproteíny a glykolipidy u zvierat);

3) syntéza polysacharidov;

4) tvorba primárnych lyzozómov.

lyzozómy - malé oválne telieska s priemerom 0,2-2,0 mikrónov. Centrálnu pozíciu zaujíma vakuola obsahujúca 40 (podľa rôznych zdrojov 30-60) hydrolytických enzýmov schopných štiepiť bielkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy a iné látky v kyslom prostredí (pH 4,5-5).

Okolo tejto dutiny je stróma, na vonkajšej strane pokrytá elementárnou membránou. Rozklad látok pomocou enzýmov sa nazýva lýza, preto sa organela nazýva lyzozóm. K tvorbe lyzozómov dochádza v Golgiho komplexe. Primárne lyzozómy sa približujú priamo k pinocytotickým alebo fagocytóznym vakuolám (endozómom) a vylievajú ich obsah do ich dutiny, pričom vytvárajú sekundárne lyzozómy (fagozómy), v ktorých dochádza k tráveniu látok. Produkty lýzy vstupujú do cytoplazmy cez lyzozómovú membránu a sú zahrnuté v ďalšom metabolizme. Sekundárne lyzozómy so zvyškami nestrávených látok sa nazývajú zvyškové telieska. Príkladom sekundárnych lyzozómov sú tráviace vakuoly prvokov.

Funkcie lyzozómov:

1) intracelulárne trávenie makromolekúl potravy a cudzích zložiek vstupujúcich do bunky počas epifýzy a fagocytózy, čím sa bunke poskytujú ďalšie suroviny pre biochemické a energetické procesy;

2) počas pôstu lyzozómy natrávia niektoré organely a na určitý čas doplnia zásoby živín;

3) zničenie dočasných orgánov embryí a lariev (chvost a žiabre u žaby) počas postembryonálneho vývoja;

Ryža. Tvorba lyzozómov

Vacuoly – dutiny v cytoplazme rastlinných buniek a protistov vyplnené kvapalinou. Majú formu vezikúl, tenkých tubulov a iných. Vakuoly sa tvoria z rozšírení endoplazmatického retikula a vezikúl Golgiho komplexu ako najtenšie dutiny, potom ako bunka rastie a hromadia sa produkty látkovej výmeny, ich objem sa zväčšuje a ich počet klesá. Vyvinutá, vytvorená bunka má zvyčajne jednu veľkú vakuolu, ktorá zaujíma centrálnu polohu.

Vakuoly rastlinných buniek sú vyplnené bunkovou šťavou, čo je vodný roztok organických (kyselina jablčná, šťaveľová, citrónová, cukry, inulín, aminokyseliny, bielkoviny, triesloviny, alkaloidy, glukozidy) a minerálnych látok (dusičnany, chloridy, fosforečnany). látok.

U protistov sa nachádzajú tráviace vakuoly a kontraktilné vakuoly.

Funkcie vakuol:

1) skladovanie rezervných živín a nádob na exkréty (v rastlinách);

2) určiť a udržiavať osmotický tlak v bunkách;

3) poskytujú intracelulárne trávenie u protistov.

Ryža. Bunkové centrum.

Bunkové centrum sa zvyčajne nachádza v blízkosti jadra a pozostáva z dvoch centriol umiestnených kolmo na seba a obklopených radiačnou guľou. Každý centriol je duté valcové teleso s dĺžkou 0,3-0,5 µm a dĺžkou 0,15 µm, ktorého stenu tvorí 9 trojíc mikrotubulov. Ak centriol leží na báze cilia alebo bičíka, potom sa nazýva bazálneho tela.

Pred rozdelením sa centrioly rozchádzajú na opačné póly a v blízkosti každého z nich sa objaví dcérska centriola. Z centriol umiestnených na rôznych póloch bunky sa vytvárajú mikrotubuly, ktoré rastú k sebe. Tvoria mitotické vreteno, ktoré podporuje rovnomernú distribúciu genetického materiálu medzi dcérskymi bunkami a sú centrom organizácie cytoskeletu. Niektoré vlákna vretena sú pripojené k chromozómom. V bunkách vyšších rastlín bunkové centrum nemá centrioly.

Centrioly sú samoreplikujúce sa organely cytoplazmy. Vznikajú v dôsledku zdvojenia existujúcich. K tomu dochádza, keď sa centrioly oddelia. Nezrelý centriol obsahuje 9 jednotlivých mikrotubulov; Zdá sa, že každý mikrotubul je šablónou na zostavenie tripletov charakteristických pre zrelý centriol.

Cenrozóm je charakteristický pre živočíšne bunky, niektoré huby, riasy, machy a paprade.

Funkcie bunkového centra:

1) tvorba deliacich pólov a tvorba vretenových mikrotubulov.

Ribozómy - malé guľovité organely, od 15 do 35 nm. Pozostávajú z dvoch podjednotiek, veľkej (60S) a malej (40S). Obsahuje asi 60 % proteínu a 40 % ribozomálnej RNA. Molekuly rRNA tvoria jeho štruktúrnu štruktúru. Väčšina proteínov je špecificky viazaná na určité oblasti rRNA. Niektoré proteíny sú zahrnuté v ribozómoch iba počas biosyntézy proteínov. V jadierkach sa tvoria ribozomálne podjednotky. a cez póry v jadrovom obale sa dostávajú do cytoplazmy, kde sa nachádzajú buď na EPA membráne, alebo na vonkajšej strane jadrového obalu, alebo voľne v cytoplazme. Najprv sa na nukleárnej DNA syntetizujú rRNA, ktoré sa potom pokryjú ribozomálnymi proteínmi pochádzajúcimi z cytoplazmy, štiepia sa na požadovanú veľkosť a tvoria ribozomálne podjednotky. V jadre nie sú úplne vytvorené ribozómy. Kombinácia podjednotiek do celého ribozómu sa vyskytuje v cytoplazme, zvyčajne počas biosyntézy proteínov. V porovnaní s mitochondriami, plastidmi a prokaryotickými bunkami sú ribozómy v cytoplazme eukaryotických buniek väčšie. Môžu kombinovať 5-70 jednotiek do polyzómov.

Funkcie ribozómov:

1) účasť na biosyntéze bielkovín.

Ryža. 287. Ribozóm: 1 - malá podjednotka; 2 - veľká podjednotka.

Cilia, bičíky – výrastky cytoplazmy pokryté elementárnou membránou, pod ktorým je 20 mikrotubulov, ktoré tvoria 9 párov pozdĺž periférie a dva samostatné v strede. Na báze mihalníc a bičíkov sú bazálne telá. Dĺžka bičíka dosahuje 100 µm. Cilia sú krátke - 10-20 mikrónov - bičíky. Pohyb bičíkov je skrutkovitý a pohyb mihalníc lopatkovitý. Vďaka riasinkám a bičíkom sa pohybujú baktérie, protisty, riasnaté živočíchy, pohybujú sa častice alebo tekutiny (cilia riasinkového epitelu dýchacieho traktu, vajcovodov) a zárodočné bunky (spermie).

Ryža. Štruktúra bičíkov a riasiniek v eukaryotoch

Inklúzie - dočasné zložky cytoplazmy, objavujúce sa a miznúce. Spravidla sú obsiahnuté v bunkách v určitých fázach životného cyklu. Špecifickosť inklúzií závisí od špecifickosti zodpovedajúcich tkanivových buniek a orgánov. Inklúzie sa nachádzajú predovšetkým v rastlinných bunkách. Môžu sa vyskytovať v hyaloplazme, rôznych organelách a menej často v bunkovej stene.

Funkčne sú inklúzie buď zlúčeniny dočasne odstránené z bunkového metabolizmu (rezervné látky - škrobové zrná, lipidové kvapôčky a bielkovinové usadeniny) alebo konečné produkty metabolizmu (kryštály určitých látok).

Škrobové zrná. Toto sú najčastejšie inklúzie rastlinných buniek. Škrob sa v rastlinách skladuje výlučne vo forme škrobových zŕn. Tvoria sa len v stróme plastidov živých buniek. Počas fotosyntézy vznikajú zelené listy asimilácia, alebo primárnyškrob. Asimilačný škrob sa nehromadí v listoch a rýchlo sa hydrolyzuje na cukry a prúdi do častí rastliny, v ktorých dochádza k jeho akumulácii. Tam sa opäť mení na škrob, ktorý sa nazýva sekundárne. Sekundárny škrob sa tvorí aj priamo v hľuzách, podzemkoch, semenách, teda tam, kde sa skladuje. Potom mu zavolajú rezervný. Leukoplasty, ktoré akumulujú škrob, sa nazývajú amyloplasty. Na škrob sú bohaté najmä semená, podzemné výhonky (hľuzy, cibuľky, pakorene) a parenchým vodivých pletív koreňov a stoniek drevín.

Lipidové kvapky. Nachádza sa takmer vo všetkých rastlinných bunkách. Semená a plody sú na ne najbohatšie. Mastné oleje vo forme lipidových kvapôčok sú druhou najdôležitejšou formou rezervných živín (po škrobe). Semená niektorých rastlín (slnečnica, bavlník atď.) môžu akumulovať až 40 % oleja na hmotnosť sušiny.

Lipidové kvapôčky sa spravidla hromadia priamo v hyaloplazme. Sú to guľovité telesá, zvyčajne submikroskopickej veľkosti. Lipidové kvapôčky sa môžu hromadiť aj v leukoplastoch, ktoré sú tzv elaioplasty.

Proteínové inklúzie vznikajú v rôznych organelách bunky vo forme amorfných alebo kryštalických usadenín rôznych tvarov a štruktúr. Najčastejšie sa kryštály nachádzajú v jadre – v nukleoplazme, niekedy v perinukleárnom priestore, menej často v hyaloplazme, plastidovej stróme, v rozšíreniach cisterien ER, peroxizomálnej matrix a mitochondriách. Vakuoly obsahujú kryštalické aj amorfné proteínové inklúzie. Najväčšie množstvá proteínových kryštálov sa nachádzajú v zásobných bunkách suchých semien vo forme tzv aleurón 3 zrná alebo proteínové telá.

Zásobné proteíny sú syntetizované ribozómami počas vývoja semien a ukladajú sa vo vakuolách. Keď semená dozrievajú sprevádzané dehydratáciou, proteínové vakuoly vyschnú a proteín kryštalizuje. Výsledkom je, že v zrelom suchom semene sa proteínové vakuoly premieňajú na proteínové telá (aleurónové zrná).

Rastlina, ako každý živý organizmus, pozostáva z buniek a každá bunka je tiež vytvorená bunkou. Bunka je najjednoduchšia a podstatná jednotka živej veci, je jej prvkom, základom stavby, vývoja a všetkých životných funkcií organizmu.

Existujú rastliny postavené z jednej bunky. Patria sem jednobunkové riasy a jednobunkové huby. Zvyčajne ide o mikroskopické organizmy, ale existujú aj pomerne veľké jednobunkové organizmy (dĺžka jednobunkovej riasy acetabularia dosahuje 7 cm). Väčšina rastlín, s ktorými sa stretávame v každodennom živote, sú mnohobunkové organizmy, tvorené veľkým počtom buniek. Napríklad v jednom liste dreviny je ich asi 20 000 000 Ak má strom 200 000 listov (a to je veľmi reálny údaj), potom je počet buniek vo všetkých 4 000 000 000 000 buniek obsahuje 15-krát viac buniek.

Rastliny, s výnimkou niektorých nižších, pozostávajú z orgánov, z ktorých každý plní v tele svoju funkciu. Napríklad v kvitnúcich rastlinách sú orgánmi koreň, stonka, list, kvet. Každý orgán sa zvyčajne skladá z niekoľkých tkanív. Tkanivo je súbor buniek, ktoré majú podobnú štruktúru a funkciu. Bunky každého tkaniva majú svoju vlastnú špecializáciu. Vykonávaním práce vo svojej špecializácii prispievajú k životu celej rastliny, ktorá pozostáva z kombinácie a interakcie rôznych druhov práce rôznych buniek, orgánov a tkanív.

Hlavnými, najbežnejšími komponentmi, z ktorých sú bunky postavené, sú jadro, cytoplazma s početnými organelami rôznych štruktúr a funkcií, membrána a vakuola. Membrána pokrýva vonkajšok bunky, pod ňou je cytoplazma, v nej je jadro a jedna alebo viac vakuol. Štruktúra aj vlastnosti buniek v rôznych tkanivách sa výrazne líšia v dôsledku ich rôznych špecializácií. Uvedené hlavné zložky a organely sú v nich vyvinuté v rôznej miere, majú rôzne štruktúry a niekedy môže jedna alebo druhá zložka úplne chýbať.

Hlavné skupiny pletív, z ktorých sa budujú vegetatívne (nepriamo nesúvisiace s rozmnožovaním) orgány vyššej rastliny, sú tieto: krycie, bazálne, mechanické, vodivé, vylučovacie, meristematické. Každá skupina zvyčajne zahŕňa niekoľko tkanív, ktoré majú podobnú špecializáciu, ale každé je postavené vlastným spôsobom zo špecifického typu bunky. Tkanivá v orgánoch nie sú od seba izolované, ale tvoria sústavy tkanív, v ktorých sa prvky jednotlivých tkanív striedajú. Drevo je teda systém mechanického a vodivého a niekedy základného tkaniva.

V rastlinnej bunke treba rozlišovať medzi bunkovou membránou a obsahom. Hlavné životne dôležité vlastnosti sú vlastné obsahu bunky - protoplastu. Okrem toho sa dospelá rastlinná bunka vyznačuje prítomnosťou vakuoly - dutiny vyplnenej bunkovou šťavou. Protoplast pozostáva z jadra, cytoplazmy a veľkých organel, ktoré sú v ňom obsiahnuté, viditeľné pod svetelným mikroskopom: plastidy, mitochondrie. Cytoplazma je zase komplexný systém s početnými membránovými štruktúrami, ako je Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum, lyzozómy a nemembránové štruktúry - mikrotubuly, ribozómy atď. Všetky tieto organely sú ponorené do matrice cytoplazmy - hyaloplazma alebo hlavná plazma.

Každá z organel má svoju vlastnú štruktúru a ultraštruktúru. Ultraštruktúra označuje priestorové usporiadanie jednotlivých molekúl, ktoré tvoria danú organelu. Ani pomocou elektrónového mikroskopu nie je vždy možné vidieť ultraštruktúru menších organel (ribozómov). S rozvojom vedy sa objavuje stále viac nových štruktúrnych útvarov nachádzajúcich sa v cytoplazme a v tomto ohľade naše moderné predstavy o tom nie sú v žiadnom prípade konečné. Veľkosti buniek a jednotlivých organel sú približne nasledovné: bunka 10 µm, jadro 5-30 µm, chloroplast 2-6 µm, mitochondrie 0,5-5 µm, ribozómy 25 nm. Pri tvorbe nadmolekulárnych štruktúr jednotlivých bunkových organel majú veľký význam takzvané slabé chemické väzby.

Najdôležitejšie úlohy zohrávajú vodík, van der Waals a iónové väzby. Najdôležitejšou vlastnosťou je, že energia tvorby týchto väzieb je nepatrná a len mierne prevyšuje kinetickú energiu tepelného pohybu molekúl. To je dôvod, prečo sa slabé väzby ľahko vytvárajú a ľahko sa rozbijú. Priemerná životnosť slabého článku je len zlomok sekundy. Spolu so slabými chemickými väzbami majú veľký význam hydrofóbne interakcie. Sú spôsobené tým, že hydrofóbne molekuly alebo časti molekúl nachádzajúce sa vo vodnom prostredí sú umiestnené tak, aby neprišli do kontaktu s vodou. Zároveň sa zdá, že molekuly vody, ktoré sa navzájom kombinujú, vytláčajú nepolárne skupiny a približujú ich k sebe. Sú to slabé väzby, ktoré do značnej miery určujú konformáciu (tvar) makromolekúl, ako sú proteíny a nukleové kyseliny, ktoré sú základom interakcie molekúl a v dôsledku toho aj tvorby a samousporiadania subcelulárnych štruktúr vrátane bunkových organel.

Energia je potrebná na udržanie komplexnej štruktúry cytoplazmy. Podľa druhého zákona termodynamiky má každý systém tendenciu znižovať poriadok, znižovať entropiu. Preto každé usporiadané usporiadanie molekúl vyžaduje prílev energie zvonku. Objasnenie fyziologických funkcií jednotlivých organel je spojené s vývojom metódy na ich izoláciu (extrakciu z bunky). Ide o metódu diferenciálnej centrifugácie, ktorá je založená na separácii jednotlivých zložiek protoplastu. V závislosti od zrýchlenia je možné izolovať čoraz menšie frakcie organel. Kombinované využitie elektrónovej mikroskopie a metód diferenciálnej centrifugácie umožnilo načrtnúť súvislosti medzi štruktúrou a funkciami jednotlivých organel.

Rastlinná bunka. Jeho štruktúra, funkcie, chemické zloženie. Bunkové organely.

Názov organoidu	Štruktúra			Funkcie
Membrána	Pozostáva z vlákniny. Je veľmi elastická (to je jej fyzická kvalita). Pozostáva z 3 vrstiev: vnútorná a vonkajšia pozostávajú z proteínových molekúl; stredná je tvorená dvojvrstvovou molekulou fosfolipidu. Vonkajší obal je mäkký, vytvorený z molekúl glykokalyx.			Podporná funkcia
Plazmalema	Veľmi tenké (10 mm). Vonkajšia strana je tvorená sacharidmi, vnútorná strana je tvorená hustou molekulou proteínu. Pokryté molekulami sacharidov-glykolyx s hrúbkou 3-4 mm. Chemický základ membrány je: bielkoviny - 60%, tuky - 40% a sacharidy - 2-10%.			* Priepustnosť; *Oddelenie dopravy; * Ochranná funkcia.
Cytoplazma	Polotekutá látka obklopujúca bunky jadra. Základom je gioplazma. Jeho zloženie je rôznorodé. Obsahuje zrnité telieska, proteíny, enzýmy, nukleové kyseliny, sacharidy, molekuly ATP; obsahuje proteínové molekuly tubulínu.			Môže sa pohybovať z jedného stavu (kvapalného) do druhého - pevného a naopak.
MEMBRÁNOVÉ ORGANOIDY
ER (endoplazmatické retikulum)	Pozostáva z dutín a rydiel. Delí sa na 2 typy – zrnité a hladké. Granulované - podlhovasté rydlá a dutiny; tam sú husté granule. ER póry sú prepojené s pórmi jadrovej membrány.			*Zohľadňuje syntézu molekúl glykolipidov a ich transport; *Zohľadňuje biosyntézu bielkovín a transport syntetizujúcich látok.
Golgiho komplex	Nachádza sa v nervových bunkách. Jeho membrána veľmi dobre absorbuje roztok osmia. Golgiho komplex je súčasťou všetkých eukaryotických buniek. Niekedy sa vyskytuje vo forme siete prepojenej systémom dutín. Môže byť oválny alebo v tvare srdca.			*Podieľa sa na tvorbe bunkových odpadových produktov; *Rozpadá sa na diktyozóm (pri delení); *Vylučovacia funkcia.
lyzozóm	Znamená rozpúšťadlo látok. Nachádza sa vo všetkých eukaryotických bunkách (väčšinou v leukocytoch). Kompozícia obsahuje hydrolytické enzýmy. Lysozóm je obklopený lipoproteínovou membránou, keď je zničený, lyzozómové enzýmy ovplyvňujú vonkajšie prostredie. Lyzozómy obsahujú asi 60 hydrolytických enzýmov.			*F-i sanie; *Pridelenie F-I; * Ochranná funkcia.
Mitochondrie	V bunke má formu zŕn, granúl a nachádza sa v množstvách od 1 do 100 tis. Množstvo závisí od aktivity bunky. Niekedy je mit-ria v nepretržitom pohybe. Jej porov. dĺžka 10 mikrónov, priemer 0,2-1 mikrónov. Patrí medzi dvojmembránové organely a zloženie. z: a) vonkajšej membrány, b) vnútornej membrány, c) medzimembránového priestoru. Mitochondriálna matrica obsahuje kruhovú DNA a RNA, ribozómy, granuly a telá. Syntetizujú sa bielkoviny a tuky. Mithria pozostáva zo 65-70% bielkovín, 25-30% lipidov, nukleových kyselín a vitamínov. Mitochondrie je systém syntézy bielkovín.			*F-yu mit-rii niekedy vykonávajú chloroplasty; *Oddelenie dopravy; *Syntézy bielkovín; *syntéza ATP.
Plastidy - membránové organely	Toto je hlavná organela, ktorá rastie. bunky. 1) chloroplasty - zelené, oválneho tvaru, dĺžka 5 mikrónov, šírka 2-4 mikróny, hrúbka - 7 mikrónov. Vo vnútri je veľa širokomembránových tylakoidov a stromálnych proteínov, ktoré tvoria jeho hmotu. Existujú nukleové kyseliny - DNA, RNA, ribozómy. Rozmnožujú sa delením. 2) chromoplasty - rôzne farby. Obsahujú rôzne pigmenty. Ich úloha je skvelá. 3) leukoplasty - bezfarebné. Nachádza sa v tkanivách zárodočných buniek, cytoplazmách spór a materských gamét, semenách, plodoch a koreňoch. Syntetizujú a akumulujú škrob.			*Uskutočnite proces fotosyntézy
BEZMEMBRÁNOVÉ ORGANOIDY
Ribozóm		Comp. z dvoch častí: veľká a malá. Má vajcovitý tvar, porov. priemer - 15-35nm. Existujú 2 typy: eukaryotické a prokaryotické. generál Eukaryotická veľkosť: 80. rokov, malá - 20. rokov, veľká - 60. rokov. Prokaryotické: od 30 do 70 rokov (rôzne). Ribosome comp. z RNA (50-60 % z proteínov).	* Tu prebieha biosyntéza bielkovín; *Syntéza proteínových molekúl; *Dopravné oddelenie.
Bunkové centrum		Comp. z 2 centriolov, mačka má valcový tvar, dĺžka 1 mikrón. Stred sa pred delením buniek delí na polovicu a ťahá sa od rovníka k pólom. Cl. stred sa delením zdvojnásobí.	*Podieľa sa na meióze a mitóze
Bunkové jadro		Má zložitú štruktúru. Jadrový obal komp. z 2 trojvrstvových membrán. Póry jadrovej membrány sa otvárajú ako póry ER. Počas bunkovej periódy jadrová membrána zmizne a znovu sa vytvorí v nových bunkách. Membrány sú polopriepustné. Základná komp. z chromozómov, jadrovej šťavy, jadierka, RNA a ďalších častí, ktoré zachovávajú dedičnú informáciu a vlastnosti živého organizmu.	* Ochranná funkcia



Eukaryotická bunka má spravidla jedno jadro, existujú však dvojjadrové (nálevníky) a viacjadrové bunky (opalín). Niektoré vysoko špecializované bunky už druhýkrát strácajú jadro (erytrocyty cicavcov, sitové trubice krytosemenných rastlín).
Tvar jadra je guľovitý, elipsoidný, menej často laločnatý, fazuľovitý atď. Priemer jadra je zvyčajne od 3 do 10 mikrónov.

Štruktúra jadra:

1 - vonkajšia membrána; 2 - vnútorná membrána; 3 - póry; 4 - jadierko; 5 - heterochromatín; 6 - euchromatín.

Jadro je od cytoplazmy ohraničené dvoma membránami (každá z nich má typickú štruktúru). Medzi membránami je úzka medzera vyplnená polotekutou látkou. Na niektorých miestach membrány navzájom splývajú a vytvárajú póry (3), cez ktoré dochádza k výmene látok medzi jadrom a cytoplazmou. Vonkajšia jadrová (1) membrána na strane privrátenej k cytoplazme je pokrytá ribozómami, čo jej dodáva drsnosť, vnútorná (2) membrána je hladká. Jadrové membrány sú súčasťou membránového systému bunky: výrastky vonkajšej jadrovej membrány sa spájajú s kanálmi endoplazmatického retikula a tvoria jeden systém komunikačných kanálov.

Karyoplazma (jadrová šťava, nukleoplazma) je vnútorný obsah jadra, v ktorom sa nachádza chromatín a jedno alebo viac jadierok. Jadrová šťava obsahuje rôzne proteíny (vrátane jadrových enzýmov) a voľné nukleotidy.

Jadierko (4) je okrúhle, husté telo ponorené do jadrovej šťavy. Počet jadierok závisí od funkčného stavu jadra a pohybuje sa od 1 do 7 alebo viac. Jadierka sa nachádzajú iba v nedeliacich sa jadrách, miznú počas mitózy. Jadierko sa tvorí na určitých úsekoch chromozómov, ktoré nesú informácie o štruktúre rRNA. Takéto oblasti sa nazývajú nukleárny organizátor a obsahujú početné kópie génov kódujúcich rRNA. Ribozomálne podjednotky sa tvoria z rRNA a proteínov pochádzajúcich z cytoplazmy. Jadierko je teda súborom rRNA a ribozomálnych podjednotiek v rôznych štádiách ich tvorby.

Chromatín je vnútorná nukleoproteínová štruktúra jadra, zafarbená určitými farbivami a odlišujúca sa tvarom od jadierka. Chromatín má formu zhlukov, granúl a vlákien. Chemické zloženie chromatínu: 1) DNA (30–45 %), 2) histónové proteíny (30–50 %), 3) nehistónové proteíny (4–33 %), preto je chromatín deoxyribonukleoproteínový komplex (DNP). Podľa funkčného stavu chromatínu sa rozlišujú: heterochromatín (5) a euchromatín (6). Euchromatín je geneticky aktívny, heterochromatín je geneticky neaktívna oblasť chromatínu. Euchromatín nie je rozlíšiteľný pod svetelnou mikroskopiou, je slabo zafarbený a predstavuje dekondenzované (despiralizované, neskrútené) časti chromatínu. Pod svetelným mikroskopom má heterochromatín vzhľad zhlukov alebo granúl, je intenzívne zafarbený a predstavuje kondenzované (špiralizované, zhutnené) oblasti chromatínu. Chromatín je forma existencie genetického materiálu v interfázových bunkách. Pri delení buniek (mitóza, meióza) sa chromatín mení na chromozómy.

Organoidy- trvalé, nevyhnutne prítomné zložky bunky, ktoré vykonávajú špecifické funkcie.

Endoplazmatické retikulum

Endoplazmatické retikulum (ER), alebo endoplazmatické retikulum (ER), je jednomembránová organela. Ide o systém membrán, ktoré tvoria „cisterny“ a kanály, navzájom prepojené a vymedzujúce jeden vnútorný priestor – dutiny EPS. Membrány sú na jednej strane spojené s cytoplazmatickou membránou a na druhej strane s vonkajšou jadrovou membránou. Existujú dva typy EPS: 1) drsný (granulárny), obsahujúci na svojom povrchu ribozómy, a 2) hladký (agranulárny), ktorého membrány nenesú ribozómy.

Funkcie: 1) transport látok z jednej časti bunky do druhej, 2) rozdelenie bunkovej cytoplazmy na kompartmenty („kompartmenty“), 3) syntéza sacharidov a lipidov (hladký ER), 4) syntéza proteínov (hrubý ER), 5) miesto vzniku Golgiho aparátu .

Alebo Golgiho komplex, je jednomembránová organela. Pozostáva zo stohov sploštených „cisterien“ s rozšírenými okrajmi. S nimi je spojený systém malých jednomembránových vezikúl (Golgiho vezikúl). Každý zásobník sa zvyčajne skladá zo 4-6 „cisterien“, je štrukturálnou a funkčnou jednotkou Golgiho aparátu a nazýva sa diktyozóm. Počet diktyozómov v bunke sa pohybuje od jedného do niekoľkých stoviek. V rastlinných bunkách sú izolované diktyozómy.

Golgiho aparát sa zvyčajne nachádza v blízkosti bunkového jadra (v živočíšnych bunkách, často v blízkosti bunkového centra).

Funkcie Golgiho aparátu: 1) akumulácia bielkovín, lipidov, sacharidov, 2) modifikácia prichádzajúcich organických látok, 3) „balenie“ bielkovín, lipidov, sacharidov do membránových vezikúl, 4) sekrécia bielkovín, lipidov, sacharidov, 5) syntéza sacharidov a lipidov , 6) miesto tvorby lyzozómov Sekrečná funkcia je najdôležitejšia, preto je v sekrečných bunkách dobre vyvinutý Golgiho aparát.

lyzozómy

lyzozómy- jednomembránové organely. Sú to malé bublinky (priemer od 0,2 do 0,8 mikrónu) obsahujúce sadu hydrolytických enzýmov. Enzýmy sa syntetizujú na hrubom ER a presúvajú sa do Golgiho aparátu, kde sa upravujú a balia do membránových vezikúl, ktoré sa po oddelení od Golgiho aparátu stávajú samotnými lyzozómami. Lysozóm môže obsahovať 20 až 60 rôznych typov hydrolytických enzýmov. Rozklad látok pomocou enzýmov je tzv lýza.

Existujú: 1) primárne lyzozómy, 2) sekundárne lyzozómy. Primárne sa nazývajú lyzozómy, ktoré sú oddelené od Golgiho aparátu. Primárne lyzozómy sú faktorom zabezpečujúcim exocytózu enzýmov z bunky.

Sekundárne sa nazývajú lyzozómy vytvorené ako výsledok fúzie primárnych lyzozómov s endocytárnymi vakuolami. V tomto prípade trávia látky, ktoré vstupujú do bunky fagocytózou alebo pinocytózou, takže ich možno nazvať tráviace vakuoly.

Autofágia- proces ničenia štruktúr nepotrebných pre bunku. Najprv je štruktúra, ktorá sa má zničiť, obklopená jedinou membránou, potom sa výsledná membránová kapsula spojí s primárnym lyzozómom, čo vedie k vytvoreniu sekundárneho lyzozómu (autofagickej vakuoly), v ktorom je táto štruktúra natrávená. Produkty trávenia sú absorbované bunkovou cytoplazmou, ale časť materiálu zostáva nestrávená. Sekundárny lyzozóm obsahujúci tento nestrávený materiál sa nazýva zvyškové telo. Exocytózou sa z bunky odstránia nestrávené častice.

Autolýza- sebadeštrukcia buniek, ku ktorej dochádza v dôsledku uvoľnenia obsahu lyzozómov. Normálne k autolýze dochádza počas metamorfózy (zmiznutie chvosta u žabého pulca), involúcie maternice po pôrode a v oblastiach nekrózy tkaniva.

Funkcie lyzozómov: 1) intracelulárne trávenie organických látok, 2) deštrukcia nepotrebných bunkových a nebunkových štruktúr, 3) účasť na procesoch bunkovej reorganizácie.

Vacuoly

Vacuoly- jednomembránové organely sú „nádoby“ naplnené vodnými roztokmi organických a anorganických látok. ER a Golgiho aparát sa podieľajú na tvorbe vakuol. Mladé rastlinné bunky obsahujú veľa malých vakuol, ktoré sa potom, ako bunky rastú a diferencujú, navzájom spájajú a tvoria jednu veľkú centrálna vakuola. Centrálna vakuola môže zaberať až 95 % objemu zrelej bunky, jadro a organely sú vytlačené smerom k bunkovej membráne. Membrána ohraničujúca rastlinnú vakuolu sa nazýva tonoplast. Tekutina, ktorá vypĺňa rastlinnú vakuolu, sa nazýva bunková šťava. Zloženie bunkovej šťavy zahŕňa vo vode rozpustné organické a anorganické soli, monosacharidy, disacharidy, aminokyseliny, konečné alebo toxické produkty látkovej výmeny (glykozidy, alkaloidy) a niektoré pigmenty (anthokyány).

Živočíšne bunky obsahujú malé tráviace a autofagické vakuoly, ktoré patria do skupiny sekundárnych lyzozómov a obsahujú hydrolytické enzýmy. Jednobunkové zvieratá majú tiež kontraktilné vakuoly, ktoré vykonávajú funkciu osmoregulácie a vylučovania.

Funkcie vakuoly: 1) akumulácia a skladovanie vody, 2) regulácia metabolizmu voda-soľ, 3) udržiavanie tlaku turgoru, 4) akumulácia vo vode rozpustných metabolitov, rezervných živín, 5) sfarbenie kvetov a plodov a tým prilákanie opeľovačov a rozprašovačov semien , 6) pozri funkcie lyzozómov.

Vzniká endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy a vakuoly jediná vakuolárna sieť bunky, ktorých jednotlivé prvky sa môžu navzájom premieňať.

Mitochondrie

1 - vonkajšia membrána;
2 - vnútorná membrána; 3 - matrica; 4 - crista; 5 - multienzýmový systém; 6 - kruhová DNA.

Tvar, veľkosť a počet mitochondrií sa značne líšia. Mitochondrie môžu mať tyčinkovitý, okrúhly, špirálovitý, miskovitý alebo rozvetvený tvar. Dĺžka mitochondrií sa pohybuje od 1,5 do 10 µm, priemer - od 0,25 do 1,00 µm. Počet mitochondrií v bunke môže dosiahnuť niekoľko tisíc a závisí od metabolickej aktivity bunky.

Mitochondrie je ohraničená dvoma membránami. Vonkajšia membrána mitochondrií (1) je hladká, vnútorná (2) tvorí početné záhyby - cristas(4). Cristae zväčšujú povrch vnútornej membrány, na ktorej sú umiestnené multienzýmové systémy (5) podieľajúce sa na syntéze molekúl ATP. Vnútorný priestor mitochondrií je vyplnený matricou (3). Matrica obsahuje kruhovú DNA (6), špecifickú mRNA, ribozómy prokaryotického typu (typ 70S) a enzýmy Krebsovho cyklu.

Mitochondriálna DNA nie je spojená s proteínmi („nahá“), je pripojená k vnútornej membráne mitochondrií a nesie informácie o štruktúre asi 30 proteínov. Na vybudovanie mitochondrií je potrebných oveľa viac proteínov, takže informácie o väčšine mitochondriálnych proteínov sú obsiahnuté v jadrovej DNA a tieto proteíny sú syntetizované v cytoplazme bunky. Mitochondrie sú schopné autonómnej reprodukcie štiepením na dve časti. Medzi vonkajšou a vnútornou membránou je zásobník protónov, kde dochádza k akumulácii H +.

Funkcie mitochondrií: 1) syntéza ATP, 2) rozklad organických látok kyslíkom.

Podľa jednej hypotézy (teória symbiogenézy) mitochondrie pochádzajú zo starých voľne žijúcich aeróbnych prokaryotických organizmov, ktoré náhodne prenikli do hostiteľskej bunky a vytvorili s ňou vzájomne prospešný symbiotický komplex. Nasledujúce údaje podporujú túto hypotézu. Po prvé, mitochondriálna DNA má rovnaké štrukturálne vlastnosti ako DNA moderných baktérií (uzavretá v kruhu, ktorá nie je spojená s proteínmi). Po druhé, mitochondriálne ribozómy a bakteriálne ribozómy patria do rovnakého typu - typu 70S. Po tretie, mechanizmus mitochondriálneho štiepenia je podobný ako u baktérií. Po štvrté, syntéza mitochondriálnych a bakteriálnych proteínov je potlačená rovnakými antibiotikami.

Plastidy

1 - vonkajšia membrána; 2 - vnútorná membrána; 3 - stroma; 4 - tylakoid; 5 - grana; 6 - lamely; 7 - škrobové zrná; 8 - lipidové kvapky.

Plastidy sú charakteristické len pre rastlinné bunky. Rozlišovať tri hlavné typy plastidov: leukoplasty sú bezfarebné plastidy v bunkách nesfarbených častí rastlín, chromoplasty sú farebné plastidy zvyčajne žlté, červené a oranžové, chloroplasty sú zelené plastidy.

Chloroplasty. V bunkách vyšších rastlín majú chloroplasty tvar bikonvexnej šošovky. Dĺžka chloroplastov sa pohybuje od 5 do 10 µm, priemer - od 2 do 4 µm. Chloroplasty sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia membrána (1) je hladká, vnútorná (2) má zložitú skladanú štruktúru. Najmenší záhyb sa nazýva tylakoid(4). Skupina tylakoidov usporiadaných ako hromádka mincí sa nazýva fazeta(5). Chloroplast obsahuje v priemere 40-60 zŕn, usporiadaných do šachovnicového vzoru. Granule sú navzájom spojené sploštenými kanálmi - lamely(6). Tylakoidné membrány obsahujú fotosyntetické pigmenty a enzýmy, ktoré zabezpečujú syntézu ATP. Hlavným fotosyntetickým pigmentom je chlorofyl, ktorý určuje zelenú farbu chloroplastov.

Vnútorný priestor chloroplastov je vyplnený stroma(3). Stroma obsahuje kruhovú „nahú“ DNA, ribozómy typu 70S, enzýmy Calvinovho cyklu a škrobové zrná (7). Vo vnútri každého tylakoidu je rezervoár protónov a hromadí sa H +. Chloroplasty, podobne ako mitochondrie, sú schopné autonómnej reprodukcie rozdelením na dve časti. Nachádzajú sa v bunkách zelených častí vyšších rastlín, najmä v mnohých chloroplastoch v listoch a zelených plodoch. Chloroplasty nižších rastlín sa nazývajú chromatofóry.

Funkcia chloroplastov: fotosyntéza. Predpokladá sa, že chloroplasty pochádzajú zo starovekých endosymbiotických cyanobaktérií (teória symbiogenézy). Základom tohto predpokladu je podobnosť chloroplastov a moderných baktérií v mnohých charakteristikách (kruhová, „nahá“ DNA, ribozómy typu 70S, spôsob reprodukcie).

Leukoplasty. Tvar je rôzny (guľatý, okrúhly, miskovitý atď.). Leukoplasty sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná tvorí málo tylakoidov. Stróma obsahuje kruhovú „nahú“ DNA, ribozómy typu 70S, enzýmy na syntézu a hydrolýzu rezervných živín. Neexistujú žiadne pigmenty. Bunky podzemných orgánov rastliny (korene, hľuzy, rizómy atď.) majú obzvlášť veľa leukoplastov. Funkcia leukoplastov: syntéza, akumulácia a ukladanie rezervných živín. Amyloplasty- leukoplasty, ktoré syntetizujú a akumulujú škrob, elaioplasty- oleje, proteinoplasty- bielkoviny. V tom istom leukoplaste sa môžu hromadiť rôzne látky.

Chromoplasty. Ohraničený dvoma membránami. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná membrána je buď hladká alebo tvorí jednotlivé tylakoidy. Stróma obsahuje kruhovú DNA a pigmenty – karotenoidy, ktoré dávajú chromoplastom žltú, červenú alebo oranžovú farbu. Forma akumulácie pigmentov je odlišná: vo forme kryštálov rozpustených v lipidových kvapôčkach (8) atď. Obsiahnuté v bunkách zrelého ovocia, okvetných lístkov, jesenných listov a zriedkavo - koreňovej zeleniny. Chromoplasty sa považujú za konečnú fázu vývoja plastidov.

Funkcia chromoplastov: farbenie kvetov a plodov a tým prilákanie opeľovačov a rozprašovačov semien.

Z proplastidov možno vytvoriť všetky typy plastidov. Proplastidy- drobné organely obsiahnuté v meristematických tkanivách. Keďže plastidy majú spoločný pôvod, sú možné vzájomné premeny medzi nimi. Leukoplasty sa môžu zmeniť na chloroplasty (zelenanie hľúz zemiakov na svetle), chloroplasty - na chromoplasty (žltnutie listov a sčervenanie plodov). Transformácia chromoplastov na leukoplasty alebo chloroplasty sa považuje za nemožnú.

Ribozómy

1 - veľká podjednotka; 2 - malá podjednotka.

Ribozómy- nemembránové organely, priemer približne 20 nm. Ribozómy sa skladajú z dvoch podjednotiek – veľkej a malej, na ktoré sa môžu disociovať. Chemickým zložením ribozómov sú proteíny a rRNA. Molekuly rRNA tvoria 50 – 63 % hmotnosti ribozómu a tvoria jeho štruktúrnu štruktúru. Existujú dva typy ribozómov: 1) eukaryotické (so sedimentačnými konštantami pre celý ribozóm - 80S, malá podjednotka - 40S, veľká - 60S) a 2) prokaryotické (70S, 30S, 50S).

Ribozómy eukaryotického typu obsahujú 4 molekuly rRNA a približne 100 molekúl proteínu, zatiaľ čo prokaryotický typ obsahuje 3 molekuly rRNA a približne 55 molekúl proteínu. Počas biosyntézy proteínov môžu ribozómy „pracovať“ samostatne alebo sa môžu spájať do komplexov - polyribozómy (polyzómy). V takýchto komplexoch sú navzájom spojené jednou molekulou mRNA. Prokaryotické bunky majú iba ribozómy typu 70S. Eukaryotické bunky majú ribozómy typu 80S (hrubé membrány EPS, cytoplazma) aj ribozómy typu 70S (mitochondrie, chloroplasty).

V jadierku sa tvoria eukaryotické ribozomálne podjednotky. Kombinácia podjednotiek do celého ribozómu sa vyskytuje v cytoplazme, zvyčajne počas biosyntézy proteínov.

Funkcia ribozómov: zostavenie polypeptidového reťazca (syntéza bielkovín).

Cytoskelet

Cytoskelet tvorené mikrotubulami a mikrovláknami. Mikrotubuly sú cylindrické, nerozvetvené štruktúry. Dĺžka mikrotubulov sa pohybuje od 100 µm do 1 mm, priemer je približne 24 nm a hrúbka steny je 5 nm. Hlavnou chemickou zložkou je proteín tubulín. Mikrotubuly sú zničené kolchicínom. Mikrofilamenty sú vlákna s priemerom 5-7 nm a pozostávajú z proteínu aktínu. Mikrotubuly a mikrofilamenty tvoria v cytoplazme zložité väzby. Funkcie cytoskeletu: 1) určenie tvaru bunky, 2) podpora organel, 3) tvorba vretienka, 4) účasť na pohyboch buniek, 5) organizácia cytoplazmatického toku.

Obsahuje dva centrioly a centrosféru. Centriole je valec, ktorého stena je tvorená deviatimi skupinami troch zrastených mikrotubulov (9 tripletov), ​​vzájomne prepojených v určitých intervaloch priečnymi väzbami. Centrioly sú spojené do párov, kde sú navzájom umiestnené v pravom uhle. Pred delením buniek sa centrioly rozchádzajú na opačné póly a v blízkosti každého z nich sa objaví dcérska centriola. Tvoria deliace vreteno, ktoré prispieva k rovnomernému rozdeleniu genetického materiálu medzi dcérske bunky. V bunkách vyšších rastlín (nahosemenné, krytosemenné) bunkové centrum nemá centrioly. Centrioly sú samoreplikujúce sa organely cytoplazmy, vznikajú ako výsledok duplikácie existujúcich centriolov. Funkcie: 1) zabezpečenie divergencie chromozómov k bunkovým pólom počas mitózy alebo meiózy, 2) centrum organizácie cytoskeletu.

Organoidy pohybu

Nie je prítomný vo všetkých bunkách. Medzi organely pohybu patria mihalnice (nálevníky, epitel dýchacích ciest), bičíky (bičíkovce, spermie), pseudopódy (rizopódy, leukocyty), myofibrily (svalové bunky) atď.

Bičíky a mihalnice- vláknité organely, predstavujúce axonému ohraničenú membránou. Axonéma je valcovitá štruktúra; stenu valca tvorí deväť párov mikrotubulov, v jeho strede sú dva samostatné mikrotubuly. Na báze axonémy sú bazálne telieska, reprezentované dvoma navzájom kolmými centriolami (každé bazálne teleso pozostáva z deviatich tripletov mikrotubulov, v jeho strede nie sú žiadne mikrotubuly). Dĺžka bičíka dosahuje 150 mikrónov, riasinky sú niekoľkonásobne kratšie.

Myofibrily pozostávajú z aktínových a myozínových myofilamentov, ktoré zabezpečujú kontrakciu svalových buniek.

Ísť do prednášky č.6„Eukaryotická bunka: cytoplazma, bunková membrána, štruktúra a funkcie bunkových membrán“

Pozývame vás, aby ste sa oboznámili s materiálmi a.

: celulózová membrána, membrána, cytoplazma s organelami, jadro, vakuoly s bunkovou šťavou.

Prítomnosť plastidov je hlavnou črtou rastlinnej bunky.

Funkcie bunkovej membrány- určuje tvar bunky, chráni pred faktormi prostredia.

Plazmatická membrána- tenký film, pozostávajúci z interagujúcich molekúl lipidov a bielkovín, ohraničuje vnútorný obsah od vonkajšieho prostredia, zabezpečuje transport vody, minerálov a organických látok do bunky osmózou a aktívnym transportom a odstraňuje aj odpadové látky.

Cytoplazma- vnútorné polotekuté prostredie bunky, v ktorom sa nachádza jadro a organely, zabezpečuje medzi nimi spojenia, podieľa sa na základných životných procesoch.

Endoplazmatické retikulum- sieť vetviacich kanálikov v cytoplazme. Podieľa sa na syntéze bielkovín, lipidov a sacharidov a na transporte látok. Ribozómy sú telieska umiestnené na ER alebo v cytoplazme, pozostávajúce z RNA a proteínu a podieľajú sa na syntéze proteínov. EPS a ribozómy sú jediné zariadenie na syntézu a transport proteínov.

Mitochondrie- organely ohraničené od cytoplazmy dvoma membránami. Oxidujú sa v nich organické látky a za účasti enzýmov sa syntetizujú molekuly ATP. Zväčšenie povrchu vnútornej membrány, na ktorej sa nachádzajú enzýmy, v dôsledku kristov. ATP je energeticky bohatá organická látka.

Plastidy(chloroplasty, leukoplasty, chromoplasty), ich obsah v bunke je hlavným znakom rastlinného organizmu. Chloroplasty sú plastidy obsahujúce zelený pigment chlorofyl, ktorý absorbuje svetelnú energiu a využíva ju na syntézu organických látok z oxidu uhličitého a vody. Chloroplasty sú oddelené od cytoplazmy dvoma membránami, početnými výrastkami - granami na vnútornej membráne, v ktorých sú umiestnené molekuly chlorofylu a enzýmy.

Golgiho komplex- sústava dutín ohraničená od cytoplazmy membránou. Akumulácia bielkovín, tukov a uhľohydrátov v nich. Vykonávanie syntézy tukov a uhľohydrátov na membránach.

lyzozómy- telieska ohraničené od cytoplazmy jednou membránou. Enzýmy, ktoré obsahujú, urýchľujú rozklad zložitých molekúl na jednoduché: bielkoviny na aminokyseliny, komplexné sacharidy na jednoduché, lipidy na glycerol a mastné kyseliny a tiež ničia odumreté časti bunky a celé bunky.

Vacuoly- dutiny v cytoplazme vyplnené bunkovou šťavou, miesto akumulácie rezervných živín a škodlivých látok; regulujú obsah vody v bunke.

Jadro- hlavná časť bunky, z vonkajšej strany pokrytá dvojmembránovým jadrovým obalom s prepichnutými pórmi. Látky vstupujú do jadra a sú z neho odstránené cez póry. Chromozómy sú nositeľmi dedičných informácií o vlastnostiach organizmu, hlavných štruktúrach jadra, z ktorých každý pozostáva z jednej molekuly DNA kombinovanej s proteínmi. Jadro je miestom syntézy DNA, mRNA a r-RNA.

Prítomnosť vonkajšej membrány, cytoplazmy s organelami a jadra s chromozómami.

Vonkajšia alebo plazmatická membrána- ohraničuje obsah bunky od okolia (iné bunky, medzibunková látka), skladá sa z molekúl lipidov a bielkovín, zabezpečuje komunikáciu medzi bunkami, transport látok do bunky (pinocytóza, fagocytóza) a von z bunky.

Cytoplazma- vnútorné polotekuté prostredie bunky, ktoré zabezpečuje komunikáciu medzi jadrom a organelami v ňom umiestnenými. Hlavné životné procesy prebiehajú v cytoplazme.

Bunkové organely:

1) endoplazmatické retikulum (ER)- systém vetviacich tubulov, podieľa sa na syntéze bielkovín, lipidov a sacharidov, na transporte látok v bunke;

2) ribozómy- telieska obsahujúce rRNA sa nachádzajú na ER a v cytoplazme a podieľajú sa na syntéze bielkovín. EPS a ribozómy sú jediné zariadenie na syntézu a transport proteínov;

3) mitochondrie- „elektrárne“ bunky, oddelené od cytoplazmy dvoma membránami. Vnútorná tvorí cristae (záhyby), čím sa zväčšuje jej povrch. Enzýmy na cristae urýchľujú oxidáciu organických látok a syntézu energeticky bohatých molekúl ATP;

4) Golgiho komplex- skupina dutín ohraničená membránou z cytoplazmy, vyplnená bielkovinami, tukmi a sacharidmi, ktoré sa buď využívajú pri životne dôležitých procesoch, alebo sa z bunky odstraňujú. Membrány komplexu vykonávajú syntézu tukov a uhľohydrátov;

5) lyzozómy- telá naplnené enzýmami urýchľujú štiepenie bielkovín na aminokyseliny, lipidov na glycerol a mastné kyseliny, polysacharidov na monosacharidy. V lyzozómoch sú zničené mŕtve časti bunky, celé bunky.

Bunkové inklúzie- akumulácia rezervných živín: bielkovín, tukov a uhľohydrátov.

Jadro- najdôležitejšia časť bunky. Je pokrytý dvojmembránovým plášťom s pórmi, cez ktoré niektoré látky prenikajú do jadra a iné do cytoplazmy. Chromozómy sú hlavnými štruktúrami jadra, nositeľmi dedičných informácií o vlastnostiach organizmu. Prenáša sa pri delení materskej bunky na dcérske bunky a so zárodočnými bunkami na dcérske organizmy. Jadro je miestom syntézy DNA, mRNA a rRNA.

Cvičenie:

Vysvetlite, prečo sa organely nazývajú špecializované bunkové štruktúry?

odpoveď: organely sa nazývajú špecializované bunkové štruktúry, pretože vykonávajú prísne definované funkcie, dedičná informácia je uložená v jadre, ATP sa syntetizuje v mitochondriách, fotosyntéza prebieha v chloroplastoch atď.

Ak máte otázky týkajúce sa cytológie, môžete sa obrátiť