Одномембранные органеллы. Строение и функции органелл.

Одномембранные органеллы

В клетке есть органеллы, окруженные мембранами: эндоплазматическая сетка, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли.

Эндоплазматическая сетка - это система полостей в виде микроскопических канальцев и их утолщений, сочетающиеся между собой и окруженные мембраной. Диаметр канальцев превышает 50 нм, их утолщение (в диаметре до 1 000 нм и более) называют цистернами. Подобно компонентов цитоскелета мембраны полярные: с одного конца они наращиваются, а с другой - распадаются  на отдельные фрагменты.

Различают два вида эндоплазматической сети - шероховатую (гранулярную) и гладкую (агранулярну). На мембранах шероховатой эндоплазматической сети размещены рибосомы, которые во время биосинтеза белка образуют комплексы с иРНК - полирибосо-ми (полисам). Гладкая эндоплазматическая сетка не имеет на своих мембранах рибосом. Она является производной от шероховатой, поэтому их мембраны непосредственно переходят друг в друга. Мембраны шероховатой эндоплазматической сети могут сочетаться и с плазматической мембраной.

На мембранах шероховатой эндоплазматической сети происходит биосинтез белков. Эти мембраны также распределяют синтезированные белки между разными частями клетки, в частности по ним белки транспортируются в комплекс Гольджи или выводятся наружу. Белки, поступающие в полостей шероховатой эндоплазматической сети, могут там накапливаться, «дозревать» и приобретать присущей им конфигурации в виде вторичной, третичной и четвертичной структур, присоединять к себе небелковые части подобное. Кроме того, шероховатая эндоплазматическая сетка принимает участие в синтезе компонентов клеточных мембран (мембранные белки, фосфолипиды, гликопротеиды и др.).. На мембранах гладкой эндоплазматической сети синтезируются стероидные гормоны, липиды, углеводы, которые могут накапливаться в ее полостях. На них происходит обмен некоторых полисахаридов (гликогена). В полостях гладкой эндоплазматической сети (например, в клетках печени) накапливаются токсичные соединения, которые обезвреживаются за-участием окислительных ферментов и выводятся из клетки. Как отмечалось выше, с участием эндоплазматической сети формируется ядерная оболочка в период между делениями клетки.

Комплекс Гольджи. Основной структурной единицей этой органеллы являются стопка (от 5 до 20 и более) плоских цистерн (мешочков), покрытых мембранами. Наряду с мешочками размещены пузырьки и канальцы. Цистерны комплекса Гольджи, как правило, полярные: к одному полюсу непрерывно подходят пузырьки, которые отрываются от эндоплазматической сети и содержат продукты синтеза. Они сливаются с цистернами, отдавая им свое содержимое. Кроме полюса цистерн отделяются пузырьки, наполненные различными веществами. Они транспортируют эти соединения в другие участки клетки или выводят их (секретируют) за ее пределы. В частности, комплекс Гольджи участвует в образовании лизосом, содержащих гидролитические ферменты, синтезированные на мембранах шероховатой эндоплазматической сети.

Комплекс Гольджи есть во всех эукариотических клетках, но его строение у разных организмов может варьировать. Так, в растительных клетках структурные единицы (их число достигает 20 и более) отделены друг от друга, в клетках других организмов они могут соединяться в общую сетку.

Функции комплекса Гольджи разнообразны. Прежде всего в нем накапливаются и определенным образом изменяются некоторые вещества (например, белки), которые затем снаружи покрываются мембранами и секрета-жение. В цистернах комплекса Гольджи вещества, к ним поступают, сортируются по химическому составу и назначению. К сортированных молекул временно присоединяются особые соединения-маркеры, сигнализирующие о назначении этих веществ. Отсортированы молекулы поступают в следующую цистерну стопки, где «созревают» (белки могут сообщаться с углеводами или липидами, в клетках растений формируются фрагменты целлюлозной клеточной стенки, в клетках членистоногих - хитиновой кутикулы и т.п.). «Созревшие» соединения поступают в следующую цистерну, где на одном из ее концов отделяются от комплекса Гольджи. Пузырьки, отделившихся могут сливаться с мембранами эндоплазматической сети или с плазматической мембраной, выбрасывая свое содержимое наружу клетки. Часть пузырьков с течением гиалоплазмы подходит к другим органелл, где отдает свое содержимое. Пузырьки, которые отходят от комплекса Гольджи, транспортируемых с участием микротрубочек.

В комплексе Гольджи формируются лизосомы. Ферменты, входящие в их состав, синтезируются на мембранах шероховатой эндоплазматической сети, затем транспортируются к цистерн комплекса Гольджи и отделяются от них в виде пузырьков, окруженных мембраной. В цистернах комплекса Гольджи синтезируются некоторые полисахариды, которые могут связываться с белками, которые поступают с шероховатой эндоплазматической сети. В растительных клетках в них образуются некоторые полисахариды (пектины, гемицеллюлозы), которые впоследствии входят в состав клеточных стенок.

Следовательно, комплекс Гольджи участвует в построении плазматической мембраны и других клеточных мембран. Например, в клетках простейших с помощью его элементов формируются сократительные вакуоли. Из составляющих комплекса Гольджи в головке сперматозоидов образуется списо-либо чашеобразным творение - акросома (от греч. Акрон - верхушка). В ней содержатся ферменты, которые во время оплодотворения растворяют оболочки яйцеклетки и обеспечивают проникновение в нее сперматозоида. Во время деления клетки комплекс Гольджи распадается на отдельные структурные единицы,, случайно распределяются между дочерними клетками.

Лизосомы (от греч. Лизис - освобождение, растворение) - это пузырьки диаметром 100-800 нм, окруженные мембраной. Они содержат разнообразные гидролитические ферменты, способные расщеплять органические соединения (белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты) и обеспечивают процессы внутриклеточного пищеварения. В клетке содержатся различные типы лизосом, которые отличаются по особенностям строения.

Первичные лизосомы формируются при участии комплекса Гольджи. Сливаясь с пиноцитозных или фагоцитозного пузырька, они образуют вторичные лизосомы (пищеварительные вакуоли). После слияния ферменты первичных лизосом активируются и содержимое пищеварительных вакуолей переваривается. Если соединения или микроорганизмы во вторичных лизосомах расщепляются полностью, они превращаются в остаточные тельца. Некоторые из них выводятся из клетки наружу, а другие-остаются в ней.

Еще один тип лизосом - аутолизосомы - участвует в переваривании отдельных компонентов клеток, целых клеток или их групп. Считают, что с помощью аутолизосом уничтожаются дефектные органеллы, поврежденные, мертвые клетки, исчезают хвост у головастиков, хрящи при образовании костей, разрушаются личиночные органы при окукливания насекомых.

Вакуоли (от лат. Вакуус - пустой) - это полости в цитоплазме, окруженные мембраной и заполненные жидкостью. В клетках эукариот есть разные типы вакуолей.

О формировании пищеварительных вакуолей упоминалось выше. Вакуоли растительных клеток возникают из пузырьков, которые отделяются от эндоплазматической сети. Мелкие вакуоли сливаются в большие, которые могут занимать почти весь объем растительной клетки. Они заполнены клеточным соком - водным раствором органических и неорг-иичних соединений, в том числе продуктов обмена или пигментов. Функции этих вакуолей разнообразны: они поддерживают тургорного давление, способствуя сохранению устойчивой формы клеток, в них хранятся растворимые запасные питательные вещества и накапливаются токсические продукте) ты обмена. Благодаря полупроницаемости сквозь мембраны вакуолей вещества из цитоплазмы транспортируются в полость вакуоли, и наоборот.

Сократительные вакуоли пресноводных одноклеточных животных и водорослей, как вам уже известно, образуются из элементов комплекса Гольджи. Они регулируют осмотическое давление в клетке, участвуют в выведении из нее некоторых растворимых продуктов обмена, а также способствуют поступлению в клетку воды с кислородом.

Самая сложная строение сократительных вакуолей у инфузорий. Например, в инфу-звезды-туфельки (рис. 12) они состоят из сократительного пузырька (резервуара), которая открывается наружу порой. В него впадают длинные тонкие канальцы-о-Водники. Механизм сокращения этих вакуолей сих пор не изучен.

выводы

К одномембранних органелл клетки относятся: эндоплазматическая сетка, комплекс Гольджи, лизосомы, различные типы вакуолей.

На мембранах шероховатой эндоплазматической сети происходят биосинтез белков и их распределение; она также принимает участие в синтезе компонентов клеточных мембран. Гладкая эндоплазматическая сетка обеспечивает синтез липидов и углеводов. В ней могут накапливаться токсичные продукты обмена, которые обезвреживаются особыми ферментами.

Комплекс Гольджи обеспечивает накопление определенных веществ, их созревание, упаковка и секрецию.

Лизосомы - это пузырьки с гидролитических ферментов. Они образуют пищеварительные вакуоли или самостоятельно переваривают отдельные клетки, их части или группы.

В клетках эукариот есть разные типы вакуолей: мае, сократительные, заполненные клеточным соком.

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+