Органоиды клетки

Строение клетки. Мембранные и немембранные органоиды

Клетки эукариот содержат ядро, то есть их генетический материал в них отделен от цитоплазмы ядерной оболочкой. Однако ядро не относится к понятию «органоиды клетки», поэтому мы рассмотрим его строение чуть позже, в отдельном посте.

Органеллы, или органоиды – это специализированные клеточные структуры, которые находятся в цитоплазме и выполняют разные жизненно важные функции.

По функциям выделяют органоиды общего и специального значения. Первые характерны для большинства эукариотических клеток. К ним относятся:

• митохондрии;

• эндоплазматическая сеть (ЭПС);

• аппарат Гольджи;

• лизосомы;

• рибосомы;

• клеточный центр;

• микротрубочки.

Органоиды специального значения содержатся в клетках, выполняющих специфические функции (например, движение):

• микроворсинки;

• реснички и жгутики;

• синаптические пузырьки;

• миофибриллы.

Однако чаще органоиды клетки классифицируют по наличию или отсутствию у них мембраны. Их разделяют на три типа:

1. Немембранные (клеточный центр, рибосомы, микротрубочки, органоиды движения);

2. Одномембранные (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли);

3. Двумембранные (митохондрии, пластиды).

Рассмотрим каждый органоид подробнее.

Немембранные органоиды

Клеточный центр

Клеточный центр характерен только для клеток животных и низших растений (у высших растений он отсутствует). Состоит из двух центриолей, образованных девятью триплетами микротрубочек, расположенных по окружности.

Функции: организация цитоскелета клетки, участие в делении (образует нити веретена деления).

Рибосомы

Рибосомы – очень мелкие структуры, состоящие из двух (большой и малой) субъединиц, в состав которых входят рРНК и белки. Рибосомы находятся на ЭПС или свободно располагаются в цитоплазме.

Функции: биосинтез белка.

Опорно-двигательная система

Образует цитоскелет клетки и включает микротрубочки и микрофиламенты.

Микротрубочки – это внутриклеточные белковые производные, имеющие форму полых трубочек и состоящие из белка тубулина. Микрофиламенты – самые тонкие нитевидные структуры клетки, образованные белком актином.

Функции: определяют форму клетки, принимают участие в движении (образуют основу жгутиков и ресничек), участвуют во внутриклеточном транспорте и процессе деления клетки (образуют нити веретена деления).

Реснички и жгутики

Относятся к органоидам движения и имеются не у всех клеток. Они выступают над поверхностью клетки, а в их основе лежат пучки микротрубочек.

Функции: обеспечивают движение клетки.

Одномембранные органоиды

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

ЭПС представляет собой систему соединённых друг с другом канальцев и полостей различной формы и размера. Они пронизывают всю клетку и разделяют её на отдельные изолированные части – компартменты. Это необходимо для того, чтобы в разных частях клетки могли параллельно протекать, не мешая друг другу, разные биохимические процессы.

ЭПС бывает двух видов: гладкая и шероховатая (гранулярная). На последней находятся многочисленные рибосомы.

Функции шероховатой ЭПС: синтез и внутриклеточный транспорт белков.

Функции гладкой ЭПС: синтез липидов и углеводов, запас ионов кальция.

Комплекс (аппарат) Гольджи

Этот органоид состоит из трубочек и сети плоских канальцев – цистерн, на концах которых могут образовываться пузырьки, отделяющиеся от них. Находится около ядра.

Функции: аппарат Гольджи служит своего рода «складом», в котором запасаются жиры и углеводы. В нём происходит сортировка и упаковка макромолекул, он участвует в транспорте веществ, а также в образовании лизосом.

Лизосомы

Представляют собой пузырьки диаметром около 5 мкм, содержащие ферменты, действующие на все виды органических веществ.

Функции: участие во внутриклеточном пищеварении, расщепление старых частей клетки, целых клеток и даже органов (например, ликвидация хвоста у головастика).

Перокрисома

Этот органоид встречается в основном в клетках печени и почек позвоночных животных. Содержит окислительно-восстановительные ферменты.

Функция: разложение перекиси водорода на воду и кислород.

Вакуоль

Клеточная вакуоль представляет собой крупную полость в центре клетки, заполненную клеточным соком. Вакуоли имеются только у растительной клетки и занимают до 90% её объёма. В молодых клетках обычно присутствует несколько вакуолей небольшого размера, но со временем они сливаются в несколько, а затем и в одну крупную вакуоль.

Функция: запас воды и других веществ (белков, сахаров), поддержание внутреннего (осмотического) давления в клетке.

Двумембранные органоиды

Митохондрия

Этот органоид палочковидной формы ещё называют «энергетической станцией» клетки. Митохондрия имеет двойную мембрану: наружную гладкую и внутреннюю, которая образует многочисленные выпячивания внутрь – кристы. На кристах находится большое количество окислительных ферментов, необходимых для процесса кислородного дыхания.

Особенность митохондрий в том, что эти органоиды имеют собственный генетический материал (в них находятся кольцевая молекула ДНК и рибосомы) и способны сами синтезировать белок.

Функции: участвуют в энергетическом обмене клетки, синтезе АТФ.

Пластиды

Эти двумембранные органоиды можно встретить только в клетках высших растений, водорослей и некоторых простейших. Кстати, они могут самостоятельно размножаться.

Пластиды бывают трёх типов:

1. Хлоропласты – содержат зелёный пигмент хлорофилл и участвуют в процессе фотосинтеза;

2. Лейкопласты – бесцветные пластиды, которые находятся в запасающих тканях и органах растения (например, клубнях и корневищах). На свету могут превращаться в хлоропласты;

3. Хромопласты – пластиды жёлто-оранжевого цвета, которые встречаются в окрашенных органах растений (лепестках, плодах, осенних листьях).

Функции пластид: фотосинтез, запас питательных веществ (крахмала, жиров, белков).