. Органоиды клеток растений

Основные органоиды клетки

Включения в клетке

В процессе жизнедеятельности клетки образуют различные вещества, которые являются включениями. Включения в клетке подразделяются на запасные питательные вещества и отбросы или экскреторные вещества. К запасным относят углеводы, белки, жирные масла. Эти вещества могут использоваться в дальнейшей жизни растений или откладываться в запас. К экскреторным веществам относят кристаллы оксалата кальция, эфирное масло, смолы.

Из углеводов самым распространенным является крахмал.

Виды крахмала:

1.Ассимиляционный крахмал, в виде мелких крупинок, образующихся в процессе фотосинтеза в листьях, не накапливается, с помощью ферментов превращается в глюкозу;

2.Транзиторный (вторичный) крахмал возникает на путях передвижения глюкозы;

3.Запасной крахмал, откладывается в запас в клубнях, корневищах, семенах в виде зерен.

Крахмальное зерно состоит из образовательного центра ( центр наслоения), на который происходит наслоение крахмала. Крахмальные зерна бывают простыми, полусложными и сложными (рис.5). Свойства крахмала: крахмал сложный углевод, который в воде не растворим, в горячей воде набухает с образованием клейстера. Качественная реакция на крахмал: раствор йода образует сине - фиолетовое окрашивание.

Рис.5. Крахмальные зерна разных видов растений

Похожие статьи:

www.poznayka.org

Основные органоиды клетки растений и животных. Конспекты уроков

Тема данного урока «Основные органоиды клетки растений и животных». На этом уроке мы продолжим знакомиться с устройством клетки. В ходе урока мы рассмотрим основные органоиды клетки растений и животных: шероховатую и гладкую эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы. Узнаем их функции и строение.

БИОЛОГИЯ 9 КЛАСС

Тема: Клеточный уровень

Урок 8. Основные органоиды клетки растений и животных

Анисимов Алексей Станиславович,

учитель биологии и химии,

г. Москва

На прошлом занятии мы познакомились с вами с важнейшими компонентами клетки, такими как цитоплазма, цитоплазматическая мембрана и ядро. Сегодня мы продолжим этот список и внимательнее рассмотрим органоиды, располагающиеся в цитоплазме.

Все органеллы клеток делятся на две основные группы. Это мембранные и немембранные органоиды. Большинство клеточных структур принадлежит к мембранным органоидам, у которых содержимое отделено от цитоплазмы биологическими мембранами. К ним относятся эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы, пластиды.

Немембранными органоидами, которые образованы без участия мембран, являются рибосомы и клеточный центр. Обратите внимание, что все эти органоиды присутствуют в клетках эукариот. У более примитивных прокариот из этого списка органоидов встречаются лишь рибосомы. До них мы еще доберемся. А пока разберем первую группу и поговорим о мембранных органоидах.

Итак, первая мембранная органелла, которую мы рассмотрим – это эндоплазматическая сеть. «Эндо» значит «внутренняя», плазматическая, следовательно, находящаяся внутри цитоплазмы. Почему сеть? Эта органелла представляет собой сложную систему в виде трубочек, мешочков, плоских цистерн разных размеров. Они объединены в единую замкнутую полость и отграничены от содержимого цитоплазмы биологической мембраной, образующей многочисленные складки и изгибы. Из плоских цистерн в клетках растений образуются вакуоли.

Эндоплазматическая сеть разделяет цитоплазму на отдельные отсеки, в которых одновременно могут проходить различные химические процессы, не мешая друг другу. Различают шероховатую и гладкую эндоплазматическую сеть. «Шероховатость» вызвана многочисленными рибосомами, усеивающими поверхность мембран там, где происходит синтез белков в клетке. Гладкая эндоплазматическая сеть не только синтезирует и накапливает в своих цистернах различные вещества, но и участвует в их внутриклеточной транспортировке. Если продолжать аналогию с человеческим телом, эндоплазматическая сеть – это кровеносная система клетки.

Комплекс Гольджи состоит из цистерн, трубчатых структур, вакуолей и транспортных пузырьков. В клетке может быть один комплекс или аппарат Гольджи или несколько. Его основная функция – накопление и, если можно так выразиться, упаковка химических соединений, синтезируемых в клетке. Комплекс Гольджи взаимодействует с эндоплазматической сетью, получая от нее новообразованные белки и другие выделяемые клеткой вещества. В структурах комплекса Гольджи эти вещества накапливаются, сортируются и могут долгое время храниться в цитоплазме как запас, пока не будут востребованы.

Лизосома. В переводе с греческого «лизис» значит «растворение», «сома» – «тело». По сути, лизосомы представляют собой пузырьки, которые наполнены специальными пищеварительными ферментами. Потому что основная функция лизосом – внутриклеточное пищеварение. Продукты переваривания поступают в цитоплазму клетки.

Часто лизосомы могут сливаться с вакуолью, содержащей пищевые частицы. В результате в клетке образуется так называемая пищеварительная вакуоль. В ней и происходит переваривание. Причем ферменты, содержащиеся в лизосомах, способны разрушить практически любые природные полимерные органические соединения. Про помощи лизосом разрушаются отмирающие части клетки и различные чужеродные вещества, проникшие в клетку. Они могут участвовать в удалении целых клеток, межклеточного вещества, органа или его частей. Например, в процессах разрушения хвоста у головастиков.

Митохондрии. В переводе с греческого «Митос» – «нить», «хондрион» – «зернышко», «крупинка». Впервые митохондрии обнаружены в виде гранул в мышечных клетках в 1850 году.

Это небольшой органоид овальной формы. Стенка митохондрий образована двумя мембранами – наружной и внутренней. Внутренняя мембрана образует много складок, называемых кристами. Митохондрии имеют собственную ДНК и способны к делению. Эти органоиды участвуют в процессах клеточного кислородного дыхания и преобразуют энергию, которая при этом освобождается в форме, доступной для использования другими структурами клетки. Поэтому митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки.

В разных клетках количество митохондрий разное. Обычно оно варьируется от нескольких сотен до двух тысяч органоидов. Как правило, в клетках, у которых потребность в кислороде велика, митохондрий больше. Например, в клетках мышечной ткани.

Дополнительный материал

Комплекс Гольджи назван так в честь итальянского ученого и нобелевского лауреата Камилло Гольджи, впервые описавшего этот органоид в 1898 г. Впрочем, Нобелевскую премию Гольджи получил вовсе не за это. Более того, существование комплекса Гольджи долгое время ставили под сомнение, и только развитие электронной микроскопии уже после смерти Гольджи подтвердило открытие итальянского ученого. А Нобелевскую премию талантливый исследователь получил за вклад в развитие нейробиологии. Долгое время ученые не могли понять, как устроена нервная система человека. Гольджи придумал методику окрашивания нервных клеток – нейронов. Глядя на окрашенные клетки, ученые четче видели их структуру, что позволило лучше изучить нейроны и устройство нервной системы. Кроме этого, Гольджи внес огромный вклад в изучение такого опасного заболевания, как малярия. За заслуги перед наукой родное село ученого Кортено теперь называется Кортено-Гольджи.

Тот факт, что митохондрии могут самостоятельно размножаться, долгое время не давал ученым покоя. В конце концов этому нашлось объяснение. По одной из теорий, митохондрии появились в результате симбиоза. Примитивные клетки (прокариоты), которые не могли сами использовать кислород для энергии, захватывали бактерии (прогеноты), которые могли это делать. В процессе развития таких отношений прогеноты передали множество своих генов ядру клетки-хозяина и утратили способность жить самостоятельно, вне клетки. Хотя они могут вырабатывать собственный белок, благодаря тому, что в их структуре есть собственная ДНК, многие ферменты и белки, необходимые для их существования, кодируются хромосомами, синтезируются в клетке и только потом транспортируются в органеллы.

dp-adilet.kz

Основные органоиды клетки. Рабочие материалы

На данном уроке будет рассмотрена тема «Основные органоиды клетки». Мы продолжим изучать устройство клетки. Вы уже знакомы с главными ее компонентами. На этом уроке мы продолжим изучать основные органоиды клетки. Вначале мы познакомимся с еще одним представителем ее мембранных органоидов – пластидами. Затем изучим ее немембранные органоиды.

БИОЛОГИЯ 9 КЛАСС

Тема: Клеточный уровень

Урок 9. Основные органоиды клетки

Анисимов Алексей Станиславович,

учитель биологии и химии,

г. Москва

Сегодня мы продолжим изучать строение этой сложной биосистемы, каковой является клетка. Мы уже знаем, как устроены главные компоненты клетки – биологические мембраны, цитоплазма и ядро, также мы начали изучать мембранные органоиды клетки, такие как, например, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и митохондрии. Сейчас нам предстоит познакомиться еще с некоторыми представителями группы мембранных органоидов – пластидами. После чего мы перейдем к изучению немембранных органоидов клетки.

Пластиды – двумембранные органоиды растительных клеток. У современных высших растений пластиды бывают трех видов – хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.

Внутренняя мембрана этих органоидов образует складки. Внутри пластиды представляют собой систему белково-липидных мембран, погруженных в основное вещество — матрикс, или строму. Внутренние мембраны образуют единую (непрерывную) пластинчатую систему, состоящую из замкнутых уплощённых мешочков (цистерн), так называемых тилакоидов, которые группируются в граны по 10–30 штук.

В состав тилакоидах находятся пигменты. Это хлорофиллы А и Б и каратиноиды. Таким образом, в пластидах осуществляется один из важнейших процессов жизнедеятельности растительной клетки – фотосинтез.

Хлоропласты (от греч. chlorós – зелёный и plastós – вылепленный, образованный), внутриклеточные органеллы растительной клетки – пластиды, в которых осуществляется фотосинтез. Окрашены в зелёный цвет благодаря присутствию в них основного пигмента фотосинтеза – хлорофилла. Основная функция хлоропластов состоит в улавливании и преобразовании световой энергии.

Второй тип пластид – хромопласты – имеют округлую или многоугольную форму и окрашены соответственно в желтые, красные, оранжевые или бурые цвета. Это происходит благодаря группе пигментов-каратиноидов.

Разнообразие окраски цветов и плодов растений обусловлено этой группой пигментов.

Лейкопласты – округлые бесцветные пластиды. Обычно они находятся в неосвещенных частях растений, например в клубнях картофеля. В лейкопластах из неорганических соединений синтезируются более сложные вещества – полисахариды, белки, жиры.

Перечисленные типы пластид могут превращаться друг в друга. На свету в лейкопластах образуется хлорофилл. И они превращаются в хлоропласты.

Этим объясняется позеленение клубней картофеля на свету. Хлоропласты, в свою очередь, осенью утрачивают хлорофилл, и листва на деревьях превращается из зеленой в золотисто-багряную.

Хромопласты на свету способны превращаться в хлоропласты. Это явление можно наблюдать, когда зеленеют верхушки оранжевых корнеплодов моркови.

Рибосомы. Название этих органелл происходит от знакомого нам слова «рибонуклеиновый» и греческого слова «сома», что значит «тело». Рибосомы выполняют сборку полимерной молекулы белка. Количество рибосом в клетке огромно: от 10 000 у прокариот и до сотен тысяч у эукариот. Каждая рибосома состоит из двух частей (субъединиц) – большой и малой, состоящей из нескольких молекул РНК и нескольких молекул белков. У эукариот рибосомы встречаются не только в цитоплазме, но и в митохондриях и хлоропластах. Функция рибосом – синтез белка. Очень часто они объединяются в группы – полисомы. Синтез самих рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке.

Клеточный центр. Этот органоид называют центром организации микротрубочек. Микротрубочки представляют собой нитевидные структуры, образованные белками. Они поддерживают форму клетки – создают цитоскелет. Микротрубочки связаны с цитоплазматической и ядерной мембранами, они обеспечивают движение внутриклеточных структур. Очень важная роль отводится микротрубочкам во время деления – они обеспечивают движение хромосом. Кроме того, микротрубочки входят в состав органоидов движения – ресничек и жгутиков, характерных для некоторых клеток, например инфузорий или сперматозоидов. Клеточный центр встречается в клетках животных и низших растений. В клетках высших растений этот органоид отсутствует.

Дополнительный материал

Пластиды

Пластиды, как и митохондрии, могут размножаться самостоятельно. Предполагают, что хлоропласты возникли из цианобактерий, так как они являются двухмембранным органоидом, имеют собственную ДНК и РНК, а также полноценный аппарат синтеза белка (причем рибосомы в нем прокариотического типа, как и у свободных бактерий). Размножаются эти пластиды бинарным делением, как и их предки – цианобактерии, а мембраны тилакоидов до боли напоминают мембраны прокариот (наличием специфических кислых липидов). Другими словами, современная эукариотическая клетка – это симбиоз даже не одного, а нескольких видов более примитивных организмов.

Рибосомы

Рибосомы впервые были описаны как уплотненные частицы, или гранулы, клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладе в середине 1950-х гг. В 1974 г. он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки». При этом сам термин «рибосома» появился лишь в 1958 году. По всей видимости, рибосомы могли сформироваться в результате постепенной эволюции из очень простой маленькой молекулы РНК — проторибосомы, способной катализировать реакцию соединения двух аминокислот. Все остальные структурные блоки рибосомы последовательно добавлялись к проторибосоме, повышая эффективность её работы.

dp-adilet.kz

7.Органоиды клетки - Общая биология - Каталог файлов по биологии

Эндоплазматическая  сеть  (эндоплазматический  ретикулум)  — это сложная система мембран,  пронизывающих цитоплазму.  Мембраны,  образующие  стенки  эндоплазматической  сети,  по  структуре сходны с  наружной клеточной  мембраной.  Существуют два типа эндоплазматической  сети  —  гладкая  (агранулярная)  и  шероховатая  (гранулярная).  На мембранах  первого типа находятся  ферменты  жирового  и  углеводного обмена,  т.е.  на  них  происходит синтез липидов  и  углеводов.  На  мембранах  второго  типа  располагаются мельчайшие  зернышки  —  гранулы,  называемые  рибосомами,  которые  покрывают  поверхность  уплощенных  мембранных  мешочков  (цистерн)  эндоплазматической  сети,  придающих  мембранам шероховатый вид, за что эта сеть и получила свое название.  В рибосомах  синтезируются  белки,  которые  накапливаются  в  каналах  и полостях  эндоплазматической  сети  и  затем  по  ним транспортируются к различным органоидам клетки.  Внутренняя полость канальцев  заполнена  матриксом  — бесструктурной жидкостью, содержащей продукты жизнедеятельности клетки.  Синтезируемые на мемранах  эндоплазматической  сети  белки,  липиды  и  углеводы  используются  в  обмене  веществ,  либо  накапливаются  в  цитоплазме в качестве  включений,  либо  выводятся  наружу.

Рибосомы  представляют собой  округлые тельца, лишенные  мембранной  структуры  и  состоящие  из  рибонуклеиновой  кислоты РНК  и  белков  почти  в равном  соотношении.  Каждая рибосома состоит  из  двух  субъединиц  различной  величины,  соединенных между собой.  Субъединицы формируются в ядре в зоне ядрышка и затем  поступают  в  цитоплазму,  где  осуществляется  сборка  рибосом.  В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или быть прикрепленными к поверхности мембран эндоплазматической сети, на  мембране  они  могут  располагаться  поодиночке  или  объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы). Основная фунция  рибосом  —  синтез белков.

Комплекс  (аппарат)  Гольджи состоит из диктиосом,  представляющих собой  стопки  из 5 —20 параллельных плоских мешочков — цистерн, ограниченных мембраной. Синтезированные на мембраах  эндоплазматической  сети  белки,  полисахариды,  жиры  транспортируются  к  комплексу  Гольджи,  где  они  химически  перерабаываются,  уплотняются,  а  затем  переходят  в  цитоплазму  и  либо используются самой клеткой, либо выводятся  из нее.  В растительых клетках комплекс  Гольджи является  центром  синтеза,  накопления  и  секреции  полисахаридов  клеточной  стенки.

Митохондрии  —   микроскопические  структуры   разнообразной формы:  от  сферических  глыбок  (зернышек)  до  цилиндрических телец;  могут иметь нитевидную форму.  Митохондрии  имеют двухмембранное строение.  Между наружной и внутренней мембранами находится  бесструктурная  жидкость —  матрикс.  В  матриксе  митохондрий  содержатся  молекулы  ДНК,  специфические  РНК  и  рибосомы,  более  мелкие,  чем  в  цитоплазме.  Здесь  происходит автономный  синтез белков,  входящих  во  внутреннюю  мембрану митохондрий,  а также  окисление  и  синтез жирных кислот.

Наружная  мембрана  гладкая,  а  внутренняя  образует  складки (кристы). На мембранах крист располагаются многочисленные окислительные  ферменты,  с  помощью  которых  осуществляется  синтез высокоэнергетического вещества — АТФ. Следовательно, митохондрии  можно  назвать  энергетическими  центрами  клетки.

Лизосомы  —  небольшие  овальные  тельца.  Они  окружены  мембраной и заполнены густозернистым матриксом. Одна из особенностей  функции  лизосом  —  участие  во  внутриклеточном  переваривании пищевых веществ. Лизосомы содержат пищеварительные (гидролитические)  ферменты,  которые  могут  расщеплять  белки,  нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды и другие вещества.  Расщепление  веществ  с  помощью  ферментов  называют  лизисом,  откуда  и  происходит  название  органоида  (от  греч.  лизис  —  разложение, распад, растворение).  Кроме того, лизосомы могут переваривать части самой  клетки  (автолиз) при их старении,  в ходе эмбрионального  развития,  когда  происходит  замена  зародышевых  тканей  на постоянные,  в случае отмирания содержимого живой  клетки,  например,  при  формировании  сосудов  и  трахеид  у  растений.

Лизосомы  могут участвовать в удалении целых клеток  и  межклеточного  вещества:  рассасывании  хвоста  у  головастиков,  образовании кости на месте хряща.  Продукты лизиса выводятся через мембрану лизосомы  в цитоплазму,  где они  включаются в состав новых молекул. При разрыве лисозомной мембраны ферменты поступают и переваривают ее  содержимое,  вызывая  гибель клетки. Лизосомы  образуются  из  эндоплазматической  сети  или  из  комплекса  Гольджи.

Клеточный центр состоит из двух маленьких телец — центриолей. Это органоиды  цилиндрической формы, расположенные под прямым  углом  друг  к  другу.  Стенка  центриоли  построена  из  девяти триплетов  микротрубочек.  Центриоли  относятся  к  самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы. Клеточный центр играет важную  роль  в  клеточном  делении:  предполагается,  что  от  центриолей  начинается  рост  веретена деления.

Ядро  —  важнейшая  составная  часть  клетки.  Это  органоид,  где хранится и воспроизводится наследственная информация. Кроме  того,  ядро  является  центром  управления  обменом  веществ клетки, контролирующим деятельность всех других органоидов. Поэтому с удалением  ядра клетка  прекращает свои  функции  и  гибнет.

Ядро  окружено  оболочкой,  которая  состоит  из  двух  мембран, разделенных  бесструктурным  содержимым  (матриксом),  сходным с  матриксом  каналов  эндоплазматической  сети.  Поверхность  наружной  мембраны  оболочки  ядра  покрыта  рибосомами. Ядерная оболочка пронизана порами,  на краях которых наружная  мембрана  переходит  во  внутреннюю.  Через  поры  происходит  активный обмен молекулами между ядром и цитоплазмой, но при этом ядерная  оболочка  отграничивает  ядерное  содержимое  от  цитоплазмы.

Это  обеспечивает  различия  в  химическом  составе  ядерного  сока

(кариоплазмы) и цитоплазмы.

Хроматин ядра  представляет собой  глыбки,  гранулы и  сеть тонких длинных нитей.  Основными структурными компонентами хроматина являются ДНК (30 — 45 %) и специальные белки, некоторые  из  которых  (гистоны)  образуют  комплекс  с  ДНК  и  играют важную роль в ее упаковке. Хроматин представляет собой спирализованные  (плотноупакованные)  хромосомы  (нити  ДНК)  —  органоиды  клеточного  ядра,  которые  являются  носителями  генов  и определяют наследственные свойства клеток и организмов.  Хромосомы  имеют  форму  палочек,  нитей,  петель.  Каждая  хромосома состоит из двух продольных копий — хроматид,  скрепленных центромерой, — перетяжкой,  к которой во время деления клетки (митоза)  прикрепляются  нити  веретена  деления.  Центромера  делит хромосому  на  два  плеча.  Число  хромосом  не  является видоспецифическим признаком, однако характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична. Совокупность количественных  (число  и  размеры)  и  качественных  (форма)  признаков  хромосомного  набора  соматической  клетки  называют  кариотипом. Число хромосом  в кариотипе  большинства видов живых  организмов четное.  Передача генетической информации хромосомами осуществляется  только  в деспирализованном  (раскрученном)  состоянии.  В  этом  «разрыхленном»  состоянии они  обычно  не  видимы  в световой  микроскоп.  В делящихся  клетках  все  хромосомы  сильно спирализуются,  приобретают компактные  размеры  и форму и становятся  заметными  в  световой  микроскоп.  После  завершения  деления клетки хромосомы деспирализуются и в образовавшихся ядрах снова  становятся  видимыми  только  тонкая  сеть и  мелкие  гранулы хроматина.

Ядрышко  —  плотное  округлое  тельце  внутри  ядра.  Ядрышко  не окружено  мембраной.  В  состав ядрышка  входят сложные  белки  — рибонуклеопротеиды. Формируется ядрышко на определенных участках хромосом  (ядрышковых организаторах),  где  находятся  гены, кодирующие рибосомную РНК.  Кроме накопления рРНК в ядрышке  происходит  формирование  прерибосомных  гранул  —  предшественников субъединиц рибосом, которые затем через поры в ядерной оболочке перемещаются  в цитоплазму, где и заканчивается  их объединение в рибосомы. Таким образом, ядрышки играют важнейшую роль в процессах,  предшествующих биосинтезу белков  клетки.

Ядерный  сок  (кариоплазма,  кариолимфа)  представляет  собой бесструктурную массу,  заполняющую  промежутки  между структурами ядра.  В  состав ядерного сока входят различные  белки,  в том числе  большинство  ферментов ядра.  Основная  функция  ядерного сока  —  осуществление  взаимосвязи  ядерных  структур  (хроматина

и ядрышка).

Кроме органоидов,  свойственных всем клеткам,  есть специальные  структуры  органеллы,  выполняющие  функцию  движения.  К ним  относятся  реснички  и  жгутики,  представляющие  собой  миниатюрные  выросты  клеток  в  виде  волосков,  выполняющие  функцию движения.  Они  широко  распространены  как у одноклеточных,  так  и  у  многоклеточных  организмов.  Среди  простейших  с помощью  жгутиков  перемещаются  жгутиконосцы,  а  с  помощью ресничек — инфузории. У многоклеточных животных и растений с помощью  жгутиков  передвигаются  сперматозоиды  и  зооспоры.

Целый  ряд  одноклеточных  организмов  (корненожек,  слизевиков),  а  также  некоторые  клетки  многоклеточных  животных  (лейкоцитов)  движутся  с  помощью  псевдоподий  (ложноножек)  — временных  цитоплазматических выростов.  Такой  способ  передвижения  называется амебоидным. Псевдоподии  возникают и  втягиваются  в различных  местах клетки,  поэтому ее форма  при  амебоидном движении  постоянно  меняется.

Особенности строения растительной клетки

Наряду с  общими  чертами  строения  растительных  и  животных клеток  выделяют  особенности,  характерные  исключительно  для клеток  растительных  организмов.  Растительная  клетка,  как  и  животная, окружена цитоплазматической  мембраной,  но у большинства растительных клеток имеется еще и  прочная  клеточная стенка значительной  толщины.

В  растительной  клетке  помимо органоидов,  встречающихся и  в животных  клетках,  есть  органоиды,  характерные  исключительно для  растительных  клеток.  Это  особые  органоиды  —  пластиды,  в которых  происходит  первичный  синтез  органических  веществ  из минеральных.  Каждая  пластида  ограничена двумя  элементарными мембранами.  Для  многих характерна  сложная  система  внутренних мембран, погруженных в матрикс.  Пластиды разнообразны по форме,  размерам,  строению,  функции.  Различают  три  вида  пластид: лейкопласты  —  бесцветные  пластиды,  в  которых  происходит  синтез и накопление запасных продуктов питания — в первую очередь крахмала,  реже  белков  и  жиров;  хлоропласты  —  зеленые  пластиды,  содержащие  зеленый  пигмент хлорофилл  и  являющиеся  органоидами  фотосинтеза;  хромопласты,  содержащие  различные  пигменты  группы  каротиноидов,  придающие лепесткам  и  плодам  яркую оранжевую и  красную окраску.  Все три  группы  пластид связаны  общим  происхождением  от пропластид в клетках образовательных тканей.  Возможны  взаимные  превращения  пластид друг в друга.  Пример  превращения  хлоропластов  в хромопласты:  при  старении листьев и стеблей, созревании  плодов хлоропласты  вследствие разрушения  хлорофилла  утрачивают зеленую  окраску  и  превращаются  в  хромопласты.  Лейкопласты  могут  превращаться  в  хлоропласты,  реже  в  хромопласты.  Обычно  в  клетке  встречается  только один из указанных трех пластидов. Совокупность всех пластид клетки называется  пластидомой.

Помимо  наличия  клеточной  стенки  и  пластид структура растительной  клетки  отличается  особой  системой  вакуолей.  Вакуоли  — это полости  в цитоплазме,  ограниченные  мембраной  и  заполненные жидкостью.  Они  встречаются  не  только  в  растительных  клетках:  в  цитоплазме  простейших  находятся  пищеварительные  и  сократительные  вакуоли,  в  клетках  многоклеточных  животных  имеются  пищеварительные  и  аутофагирующие  (участвующие  в  переваривании  частей  самой  клетки)  вакуоли.  У растений  вакуоли  являются  производными  эндоплазматической  сети,  окружены  полупроницаемой  мембраной  — тонопластом  и образуют развитую систему,  называемую  вакуумом.  В  молодой  клетке эта система представлена  канальцами  и  пузырьками,  которые  по  мере  роста  клетки увеличиваются  и  сливаются  в одну большую вакуоль,  занимающую  70 —95 %  объема  зрелой  клетки.  Вакуоли  растительной  клетки заполнены  клеточным  соком  —  водянистой  жидкостью,  содержащей  в растворенном  виде белки, углеводы, различные соли.  Осмотическое  давление,  создаваемое  веществами,  растворенными  в клеточном  соке  вакуолей,  приводит  к  тому,  что  в  клетку  поступает  вода,  которая  обусловливает  тургор  —  напряженное  состояния клеточной  оболочки.  Благодаря  тургору  ткани  обладают  упругостью,  сохраняется  вертикальное  положение  стеблей,  обеспечивается  прочность  растений  к различным  нагрузкам.

www.xn--90aeobaarlnb3f3fe.xn--p1ai

Органоиды клетки | Биология

Каждый органоид (органелла) клетки несет определенные функции. Кроме них в цитоплазме присутствуют включения: пигменты, белковые гранулы, жир, гликоген.

Методы исследования клетки

• Прижизненная окраска
• Микрохирургия
• Культивирование клеток и тканей
• Исследование биоэлектрических явлений
• Исследование физико-химических свойств (вязкость, удельный вес клетки, pH).
• Центрифугирование – метод получения изолированных клеточных структур.
• Микрохимическое и ультрамикрохимическое изучение клетки (химические свойства).
• Метод рентгеноструктурного анализа (рентгеновские лучи).

Методы исследования фиксированием окраски:

• Окрашивание
• Цитохимические методы (например, выявить все неорганические компоненты клетки).
• Метод меченных атомов (радиоактивность).

Органоиды

Мембраны клеток

Есть у всех клеток, ограничивают содержимое цитоплазмы от внешней среды.

Мембрана имеет трехслойную структуру и толщину 7.5нм. Наружный и внутренний слой – белок, средний – липиды.

Наружная клеточная мембрана подвижная, имеет выросты и впячивания. Поверхность по строению и функциям неоднородна.

Прочная, легко восстанавливается после мелких повреждений.

В мембране много пор, через которые проходят крупные ионы и молекулы. Мелкие ионы могут проходить непосредственно через мембрану.

Поступление веществ в клетку идет с затратой энергии и носит избирательный характер (полупроницаемость). Существует два способа поглощения – пиноцитоз и фагоцитоз, - механизмы проникновения в клетку высокомолекулярных соединений.

Мембрана обеспечивает связь между клетками в тканях (складки, выросты, межклеточное пространство). Через нее клетки получают информацию об окружающем пространстве. Если его мало, то рост прекращается — контактное торможение. Опухолевые клетки эту способность теряют.

Межклеточные контакты могут быть:

• простые (эпителий)
• замок
• десмосомы (слиты пучками поперечных волокон)
• синапсы (нервные клетки)

В зависимости от наличия мембраны остальные органеллы делятся на мембранные и немембранные. К мембранным относятся ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды. К немембранным — рибосомы, клеточный центр.

ЭПС

Пронизывает всю цитоплазму.

Представляет разветвленную цепь каналов и полостей, образованную мембраной.

Особенно развита в клетках с интенсивным обменом веществ.

Занимает 30-50% объема клетки.

На мембране ЭПС находятся ферменты.

Виды ЭПС:

• Гладкая ЭПС. Содержит ферменты углеводного и жирового обменов. Особенно развита в печени. В мышцах накапливает ион Ca2+ (отвечает за сокращение).
• Шероховатая ЭПС. Осуществляет синтез белка на прикрепленных к ней рибосомах. Особенно развита в нервных и железистых клетках.

По каналам ЭПС перемещаются вещества как внутри клетки, так и за ее пределами.

ЭПС есть у всех организмов, кроме цианобактерий.

Аппарат Гольджи

Был открыт в 1898 г. Гольджи.

Состоит из гладкой мембраны, образующей системы крупных полостей и мелких пузырьков.

Особенно развит в нейронах и секреторных клетках.

Обычно соединен с ЭПС, из которой синтезируемые там вещества транспортируются в аппарат Гольджи, где упаковываются. В цистернах накапливаются продукты синтеза и распада.

В растительной клетке аппарат Гольджи кроме того участвует в построении стенки.

Лизосомы

Открыл в 1955 г. Де-Дюф.

Представляют собой небольшие округлые частицы в цитоплазме (d ~ 1мкм).

Каждая лизосома ограничена плотной мембраной.

Внутри заключены ферменты, имеющие наибольшую активность в кислой среде. Ферменты лизосом способны расщеплять белки, НК, полисахариды. Эти вещества поступают в клетку в качестве пищи путем фагоцитоза и пиноцитоза.

Осуществляют защитную функцию.

За счет ферментов лизосом могут перевариваться при отмирании отдельные структуры клетки, а также целые клетки. (В условиях голода у некоторых лягушек происходит автолиз (саморастворение) хвоста.)

Образуются лизосомы в аппарате Гольджи.

Митохондрии

Различны по форме. Меняются в зависимости от pH среды, осмотического давления, температуры и др.

Стенки двухслойные: внешняя мембрана гладкая, внутренняя - образует выросты — кристы.

Заполнена полужидким матриксом, в котором находятся ферменты, рибосомы, РНК и ДНК.

Универсальная органелла — является энергетическим и дыхательным центром. В ней происходит окисление органических веществ, полученная энергия идет на синтез АТФ.

Могут передвигаться по клетке.

Митохондрии - "энергетические станции" клетки. Содержат ферменты, окисляющие углеводы, аминокислоты, жирные кислоты. Энергия этих реакций накапливается в АТФ, которые синтезируются в митохондриях.

Пластиды

Пластиды делятся и распределяются между дочерними клетками поровну.

Лейкопласты

Бесцветные, локализованы в неокрашенных частях растений.

Внутренняя мембрана образует несколько выростов.

Характерны для растительных клеток. В лейкопластах откладывается запас питательных веществ (крахмальные зерна).

Хлоропласты

По 40-60 в клетке.

У низших растений имеют простое строение — хроматоформ.

Двумембранные зеленые органеллы линзообразной формы. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин: теллокоидов стромы и теллокоидов граны. В гранах сосредоточены пигменты хлорофилл и каротиноиды.

В хлоропластах есть собственные рибосомы, ДНК и РНК.

Находятся только в растительных клетках.

В них происходит фотосинтез, синтезируются собственные белки.

Могут образовываться из пропластид и лейкопластов. Осенью переходят в хромопласты.

Основное вещество хлоропласт — хлорофилл — имеет примерно 10 видов.

Хромопласты

Двумембранные обычно шаровидные органеллы, желто-красные.

Входят в состав только растительных клеток.

В основном это погибшие пластиды.

Желтые — содержат каротин, оранжевые — ксантофилл, красные — лейкопин.

Пироксисомы

Открыты в 1983 г.

0.3-0.5мкм.

Содержат 40 ферментов для разложения токсичного для клетки h3O2.

Существует множество генетических заболеваний, обусловленных их слабой работой.

Рибосомы

Ультрамикроскопические сферические структуры.

Самые мелкие, но сложно устроенные органеллы. В их структуре ни одна молекула не повторяется дважды. Состоит из двух субъединиц. Крупная субъединица имеет уплощенную поверхность с той стороны, где соединяется с меньшей по размеру субъединицей. Последняя в месте контакта несколько вогнута. При соединении образуется узкая щель.

Образуются в ядрышке и состоят из белка и РНК.

Располагаются на мембранах ЭПС, в свободном веществе цитоплазмы, в клеточном ядре, митохондриях и пластидах.

На рибосомах идет синтез белка.

Клеточный центр

Есть во всех клетках многоклеточных животных, простейших и некоторых растений.

Состоит из двух центриолей, которые расположены в цитоплазме или лежат в центре сферического слоя цитоплазмы.

Принимает участие в делении клетки. К ним в профазе крепятся нити веретена деления. В анофазе эти нити притягивают хроматиды к полюсам клетки.

После окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках и удваиваются.

Выступает как структурных организатор цитоплазмы, связывая различные органеллы клетки.

Клеточных центр принимает участие в разнообразных видах движения клетки.

Органоиды движения

1. Реснички и жгутики — это цитоплазматические выросты на поверхности мембраны. Функции — удаление частичек пыли, передвижение (простейшие, турбеллярий).
2. Псевдоподии — это амебовидные выросты цитоплазмы. Служат для захвата пищи и передвижения (простейшие, лейкоциты, крупные клетки внутренних органов позвоночных).
3. Миофибриллы — тонкие нити длиной до 1см. Служат для сокращения мышечных волокон, вдоль которых они расположены.
4. Цитоплазма. Круговые движения служат для перемещения органелл клетки к источнику света, тепла и т.д.

Ядро

Открыл в 1831 г. Браун.

Клетки бывают одноядерные, многоядерные и безъядерные (эритроциты, ситовидные трубки).

Ядро — это важнейшая составная часть клетки. Содержит молекулы ДНК, т.е. гены.

Функции:

1. Хранение и воспроизводство генетической информации.
2. Регуляция обмена веществ клетки.

Иногда клетки содержат более 2-х ядер (клетки печени, некоторые простейшие).

Форма ядра зависит от формы клетки (асимметричные, сферические).

С помощью впячиваний и выростов оболочки достигается увеличение поверхности ядра.

Оболочка состоит из двух мембран. Наружная покрыта рибосомами, внутренняя гладкая.

С оболочкой ядра соединена ЭПС.

Обмен с цитоплазмой протекает через поры оболочки, а мелкие молекулы диффундируют непосредственно через мембрану.

Ядерная среда отличается от цитоплазмы. В ядре содержится ядерный сок — кариоплазма, хроматин и ядрышко.

Ядерный сок — кислый коллоидный раствор белков, НК, углеводов, минеральных солей и продуктов обмена ядра. Во время деления смешивается с цитоплазмой.

Функции кариоплазмы:

• Транспорт веществ и структурная
• Заполнение пространства между структурами

Хроматин представляет собой нитевидные структуры, состоящие из молекул ДНК и белковой обкладки (ДПН — дизоксинуклеопротеин).

В делящейся клетке хромосомы состоят из двух хроматид.

Хромосомы обычно имеют первичную перетяжку — центромеру. Ядрышковые хромосомы также имеют вторичную перетяжку.

Функции хромосом:

1. Носители ДНК, т.е. всей наследственной информации организма.
2. На хромосомах синтезируются ДНК и РНК.

Хромосомы видны в оптический микроскоп на стадии метафазы митоза.

Закономерности:

1. Во всех соматических клетках любого организма содержится одинаковое количество хромосом.
2. В половых клетках хромосом в 2 раза меньше.
3. В пределах одного вида число хромосом одинаково у всех особей.
4. Число хромосом не указывает на высоту организации организмов и их родство (аскарида — 2, дрозофила — 8, муха -12, человек и ясень — 46, папоротники — до 1500).
5. Число хромосом всегда четное.

В зависимости от положения центромеры, к которой крепятся нити веретена деления, выделяют хромосомы равноплечие (метацентриотические), неравноплечие, палочковидные (акроцентриотические).

После деления хромосомы деспирализуются.

В состав хромосом преимущественно входят кислые и основные белки, которые блокируют неиспользуемую часть информации.

Клетки высокоспециализированных тканей не делятся (нейроны и эритроциты).

Ядрышко

Достаточно плотное округлое тельце, расположенное в ядерном соке.

Число ядрышек от 1 до 10 (с среднем 5-7).

Видны только в интерфазе. Во время митоза исчезают.

Ядрышки — это безмембранные органеллы, которые образуются вокруг вторичной перетяжки хромосом или ядрышкового организатора.

Функция — синтез р-РНК и формирование субъединиц рибосом, которые при выходе в цитоплазму объединяются в рибосомы.

blgy.ru

Смотрите также

• 
  Растение очищающее воздух
• Характеристика царств растений
• 
  Эксперимент с растениями
• 
  Растения для кошек
• 
  Черенок растения это
• 
  Растения имеющие цветки
• 
  Сосуды в растениях
• 
  Растения для здоровья
• 
  На болоте растение
• 
  Растения для подоконника
• 
  Растение пермского края