ОрганоидыКомплекс Гольджи – универсальный мембранный органоид размером 5-10 мкм, который содержат все эукариотические клетки растений и животных. Его открыл в 1898 г. итальянский ученый К. Гольджи. Этот органоид состоит из нескольких приплюснутых полостей, множества пузырьков и трубочек. Структуры комплекса содержат в виде секрета, готового к выделению, синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки, углеводы, жиры и другие питательные вещества. Эти соединения переносятся пузырьками ЭПС на обращенную к ядру поверхность комплекса Гольджи.

Все соединения покидают комплекс Гольджи с его внешней стороны и имеют метки из специальных молекул. В соответствии с этими метками они либо транспортируются в межклеточное пространство, либо доставляются к нуждающимся в них органоидам самой клетки. По этим меткам организм отличает служебные вещества от подлежащих переработке. Постоянный поток мембран с ЭПС на комплекс Гольджи и далее к внешней плазматической мембране компенсируется эндоцитозом. Самые крупные комплексы Гольджи имеют клетки желез внутренней секреции. Секреторные гранулы (пузырьки) комплекса Гольджи клеток поджелудочной железы выводят в межклеточное пространство гормон инсулин.

Пузырьки, содержащие мембранные белки и липиды, используются клеткой для регенерации (возобновления) наружной плазматической мембраны и гликокаликса. Некоторая часть липидов и полисахаридов, используемых клеткой и входящих в состав мембран, синтезируется непосредственно на мембранах комплекса Гольджи. Из пузырьков с белками и полисахаридами формируется еще один органоид – лизосомы.

Лизосомы (<греч. lysis растворение + soma тело) встречаются во всех клетках животных, растений и грибов. Это самые маленькие мембранные органоиды, их овальные тельца имеют размер всего 0,1-0,4 мкм. Они содержат около 40 видов ферментов, способных расщеплять самые разные органические соединения: нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, жиры. Это могут быть как внеклеточные макромолекулы, так и вещества, синтезированные другими органоидами и уже выполнившие свою функцию. Стенки лизосом образованы мембранами.

В одноклеточных и примитивных многоклеточных существах лизосомы осуществляют внутриклеточное пищеварение. Они подходят к фаго- или пиноцитозным пузырькам с пищей и сливаются с ними, образуя пищеварительную вакуоль. Вещества, полученные в результате переваривания пищевой частицы, выходят через мембрану лизосом в цитоплазму и используются клеткой в различных химических и энергетических процессах. Ферменты для лизосом синтезируют Рибосомы на шероховатой ЭПС.

В случае недостатка пищи лизосомы способны переваривать Другие органоиды самой клетки, наименее важные для ее жизнедеятельности. Каким образом лизосомы распознают органоиды, подлежащие разрушению, остается загадкой. Лизосомы способны переваривать целые группы клеток организма. Примером их активной деятельности служит утрата хвоста у головастика, замена хрящевой ткани на костную в процессе роста. Покровные ткани организмов состоят из отмирающих клеток с лизированными (разрушенными лизосомами) ядром и цитоплазмой. Лизосомы, таким образом, обеспечивают клетку простыми органическими соединениями и устраняют ненужные ей компоненты – словом, активно участвуют во внутриклеточной регенерации. Лизосомы выполняют еще и защитную функцию, разрушая случайно попавшие в клетку чужеродные микроорганизмы и макромолекулы.

Обратим внимание на взаимодействие частей клетки. Из структур комплекса Гольджи формируются лизосомы. Образуемые ими продукты расщепления являются материалом для синтеза соединений, составляющих все органоиды. Жиры и углеводы синтезируются ферментными комплексами гладкой ЭПС, белки – рибосомами шероховатой ЭПС. Комплекс Гольджи упаковывает синтезируемые соединения и по мере необходимости поставляет их органоидам, возобновляет мембраны и гликокаликс. В клетках растений часть полезных соединений синтезируют и накапливают пластиды. Все эти процессы обеспечиваются энергией молекул АТФ, синтезируемых в митохондриях (и пластидах растений).

Таким образом, клетка представляет собой единую систему, в которой тесно взаимосвязаны наружная плазматическая мембрана, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и другие органоиды, органоиды.

Клеточный центр. Этот немембранный органоид располагается в уплотненном участке цитоплазмы вблизи ядра. Он состоит из двух цилиндриков длиной не более 1 мкм, называемых центриолями и расположенных перпендикулярно друг к другу. Центриоли состоят из 9 пучков, в каждом – по 3 мик- ротрубочки. Они играют важную роль в процессе деления клетки: с них начинается рост веретена деления. Клеточный центр – самовоспроизводящийся органоид, перед делением клетки количество центриолей удваивается. При разрушении центриолей клетка теряет способность к делению. Клеточный центр играет ключевую роль в формировании белковых нитей и трубочек цитоскелета. Другая функция центриолей – участие в образовании жгутиков и ресничек. В клетках высших растений центриолей нет, и на поверхности их клеток жгутики и реснички отсутствуют. Центриоли входят в состав клеток животных, водорослей и некоторых грибов.

Органоиды движения. Клетки организмов находятся в постоянном движении. Перемещаются и сами клетки, и органоиды внутри них. Передвижение в жидкой среде многих одноклеточных – инфузории-туфельки, жгутиконосца, эвглены зеленой – осуществляется посредством жгутиков и ресничек. На поверхности инфузории- туфельки около 15 000 ресничек. Слизистая оболочка позвоночных и человека покрыта множеством ресничек (до 1 млрд./см2). Они движутся в одном направлении и создают ток слизи, выводящий из организма твердые частицы, вирусы и бактерии. Нарушение этого механизма приводит у человека к воспалению дыхательных путей и среднего уха. Жгутики и реснички существенно различаются по длине. При толщине около 0,25 мкм реснички имеют длину до 10 мкм, а жгутики – до 200 мкм. Жгутики и реснички формируются на основе центриолей и имеют сходное с ними строение: внутри содержат пучки микротрубочек. Движение жгутиков и ресничек обусловлено взаимным скольжением микротрубочек, при этом затрачивается большое количество энергии химических связей расщепляемой АТФ. Жгутики и реснички находятся внутри выростов наружной плазматической мембраны. Собственной мембраны они не имеют и поэтому относятся к немембранным органоидам.

Многоклеточные животные и человек передвигаются с помощью сокращений клеток мышц. Осуществляются эти сокращения микронитями цитоскелета, состоящими из тысяч молекул белка. Длина микронитей может достигать нескольких сантиметров при толщине всего 1 мкм. Лимфоциты многоклеточных, а также амебы и некоторые другие простейшие перемещаются с помощью ложноножек – выростов, образующихся на пластичной поверхности клетки. Изменение геометрии осуществляется с помощью микротрубочек цитоскелета. Микротрубочки являются динамической структурой – они быстро формируются и быстро распадаются, когда функция выполнена.

Включения относят к непостоянным структурам клетки. Плотные включения в виде гранул содержат запасные питательные вещества (крахмал, сахар, белки, жиры) или продукты жизнедеятельности, подлежащие удалению из клетки. Жидкие включения – вакуоли – имеют вид мембранных мешочков, содержащих растворы полезных веществ.

Яркая окраска лепестков фиалки, герани и примулы вызвана накоплением пигментов в вакуолях их клеток. Другие растения синтезируют и накапливают в вакуолях горькие и ядовитые вещества, защищающие их от поедания хищниками. Стенки вакуолей в отличие от ядра и лизосом образованы одиночной мембраной (состоящей из двойного слоя липидов, как и все мембраны). На долю вакуолей растительной клетки может приходиться до 90% ее объема, животной – не более 5%. Компоненты животной клетки занимают следующий относительный объем:
ядро 6%.
гладкая ЭПС+комплекс Гольджи 7%.
цитозоль 55%.
шероховатая ЭПС 9%.
митохондрии 22%.
лизосомы 1%.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+