Будова і функції цитоплазми, і її органоїдів

Під клітинною оболонкою, займаючи практично всю площу клітини, знаходиться цитоплазма, в якій крім органоїдів самої цитоплазми знаходиться і ядро клітини.

Цитоплазма складається з:

  • гіалоплазми (основна речовина цитоплазми);
  • органоїдів;
  • включень.

Гіалоплазма (матрикс) являє собою водний розчин органічних, біоорганічних і неорганічних сполук, що володіє певною в’язкістю, яка може змінюватися в залежності від функціонального стану клітин. Гіалоплазма здатна до переміщення всередині клітини – циклоз, за рахунок чого відбувається транспорт окремих речовин в обсязі клітини і забезпечується нормальний перебіг біохімічних процесів.

Основні функції матриксу:

  • середовище для знаходження органоїдів і включень;
  • середовище для протікання біохімічних і фізіологічних процесів;
  • об’єднує всі структури клітини в єдине ціле.

У гіалоплазмі містяться такі органели: ендоплазматична мережа, клітинний центр, комплекс (або апарат) Гольджі, мітохондрії, пластиди, рибосоми, лізосоми, мікротрубочки, мікрофіламенти.

Ендоплазматична мережа (ретикулум) являє собою розгалужену систему трубочок, каналів і порожнин, з’єднаних між собою і відмежованих від гіалоплазми одиночною мембраною. Розрізняють агранулярну (гладку) і гранулярну (шорстку) різновиди ретикулума. На гранулярній ендоплазматичній мережі розташовуються рибосоми або полісоми.

Функції ендоплазматичної мережі (ретикулума):

  • створює «каркас», що забезпечує механічну міцність і надає певну форму клітці (здійснюється механічна і формотворна функції);
  • на стінках ретикулума розташовуються ферменти і фермент-субстратні комплекси, що здійснюють різні біохімічні реакції. На агранулярній ендоплазматичній мережі знаходяться ферменти жирового і вуглеводного обміну (там відбувається синтез жирів і вуглеводів, характерних для даного організму). На поверхні гранулярного ретикулума розташовуються рибосоми (окремі або об’єднані в полісоми), які містять фермент-субстратні комплекси, що здійснюють біосинтез білка. Отже, ендоплазматична мережа є місцем, де реалізуються основні процеси асиміляції, тобто синтезу органічних речовин, характерних для конкретного організму;
  • по каналах ендоплазматичної мережі відбувається транспорт (переміщення) хімічних сполук з однієї частини в іншу – реалізація транспортної функції;
  • у ретикулумі відбувається концентрування окремих речовин, що згодом призводить до утворення включень (зерен крохмалю – запасання речовин; кристалів оксалату кальцію – видалення шкідливих речовин із зони реакції, тобто функція виділення).

Мітохондрії («енергетичні станції клітин») являють собою органели бобовидної форми.

Зовні (до цитоплазми) вони мають мембрану, всередині – порожні і мають крісти – внутрішні складки, вони збільшують загальну реакційну поверхню. Крісти утворені внутрішньою мембраною.

Мітохондрії складаються з білково-ліпідного комплексу речовин, але до їх складу входять і нуклеїнові кислоти, що робить можливим розмноження мітохондрій. Число мітохондрій в клітинах різне і залежить від віку та фізіологічного стану клітини: в молодих зростаючих клітинах, які фізіологічно активні, мітохондрій більше, ніж у зрілих і старих клітинах.

Мітохондрії здатні до переміщення.

Вони концентруються навколо ядра і хлоропластів та інших органоїдів, в яких протікають активні фізіологічні процеси, що вимагають витрат енергії.

Мітохондрії тваринних клітин відрізняються від таких для рослинних клітин тим, що у першому крісти направлені до центру, а у другому (рослинні клітини) крісти відсутні і замість них є звивисті трубочки.

Мітохондрії характеризуються двухмембранною будовою, а між зовнішньою і внутрішніми мембранами знаходиться матрикс (подібний гіалоплазмі). У матриксі мітохондрій містяться молекули ДНК, дрібні рибосоми і різні речовини, що сприяє активному протіканню не тільки процесів дисиміляції, що супроводжуються виділенням енергії і синтезом АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти), а й процесів синтезу різних органічних сполук, що робить можливим розмноження мітохондрій.

Головна функція мітохондрій полягає в тому, що в них відбувається руйнування складних органічних речовин, а у аеробних організмів – перетворення органічних речовин у неорганічні (воду, СО2 та ін.)

Ці процеси супроводжуються виділенням енергії, за рахунок чого синтезується АТФ. АТФ є енергетично багатою речовиною, яка легко розпадається, а енергія, що виділяється, використовується або клітиною, або організмом для протікання фізіологічних процесів.

Рибосоми

Це органели бобовидної форми, складаються з білка і РНК у відношенні 1:1. Зародки рибосом синтезуються в ядерцях і по особливих каналах ядра надходять в цитоплазму на поверхню мембран гранулярної ендоплазматичної мережі, де ростуть. Крім цитоплазми рибосоми містяться в пластидах і мітохондріях.

Функція рибосом полягає в тому, що в них відбувається біосинтез білкових молекул.

Комплекс, або апарат, Гольджі

Цей органоїд був вперше виявлений в тваринних клітинах італійським ученим К. Гольджі. Пізніше його виявили і в рослинних клітинах. Апарат Гольджі має два протилежних полюси – секреторний і полюс, що формує нові цистерни. Комплекс Гольджі складається з цистерн (плоских порожнистих мішечків).

Шість-сім цистерн утворюють діктіосом («стопку»). В апараті Гольджі розміри цистерн від полюса «зародження» до секреторного полюсу збільшуються. Цистерни в секреторному полюсі лопаються і виливають свій секрет в цитоплазму. Апарат Гольджі містить кілька діктиосом.

Для тварин клітин апарат Гольджі проявляє секреторну функцію – секрет, що виділяється на секреторному полюсі, регулює обмін речовин в клітині.

Для рослинних клітин функція комплексу Гольджі полягає в тому, що він є центром синтезу полісахаридів, які накопичуються в клітинних стінках.

Клітинний центр

Цей органоїд утворений двома центриолями і нитками веретена. Центріолі – тільця циліндричної форми.

Веретено – система ниток двох типів: опорних і тягучих.

У стаціонарному стані, коли клітина не ділиться (інтерфаза), центріолі зближені, ниток веретена не видно. У стані поділу центріолі розходяться до різних частин клітини, нитки веретена чітко проявляються. У центріолях міститься ДНК, тому вони здатні до розмноження.

Розмноження центріолей біологічно виправдано, оскільки в результаті розподілу кожна дочірня клітина отримує по одній центріолі, а функція клітинного центру може реалізуватися тільки тоді, коли в клітині буде дві центріолі.

Функцією клітинного центру є управління процесом поділу клітин за рахунок того, що за його участі відбувається рівномірний розподіл ядерної речовини між дочірніми клітинами (Поясніть чому).

Лізосоми

Це дрібні органели сферичної форми, розміром 0,5-2 мкм. Вони утворені мембраною, всередині якої міститься густозернистий матрикс, який містить велику кількість ферментів. Ці ферменти викликають гідроліз:

  • білків;
  • нуклеїнових кислот;
  • вуглеводів;
  • жирів.

При руйнуванні лізосом ферменти, що містяться в них, потрапляють в клітину і можуть викликати її загибель. Тому ці органели називають «органоїдами самогубства клітин».
Велика роль лізосом в рослинних клітинах, коли формуються елементи ксилеми (провідної тканини рослин, яка проводить водні розчини солей) – клітини гинуть і від них залишається одна оболонка. Так відбувається утворення трахей і трахеїдів в провідній тканині рослин.

Пластиди

Ці органели характерні тільки для рослинних клітин. Залежно від виконуваних функцій розрізняють три види пластид – хлоропласти, хромопласти і лейкопласти.

Хлоропласти – зелені пластиди.

Це органели рослинної клітини, в яких здійснюється фотосинтез. Колір хлоропластів обумовлений наявністю в них різних видів хлорофілу (хлорофілу А і Б). Форми хлоропластів різні і залежать від рівня організації рослини. Так, у вищих рослин хлоропласти мають округлу або овальну форму двоопуклої лінзи діаметром від 3 до 7 мкм і товщиною від 1 до 3 мкм.

Одна клітина містить до 50 хлоропластів.

Положення хлоропластів в клітинах вищих рослин залежить від виду паренхіми (основної тканини рослин) – в столбчатій паренхімі вони розташовуються по вертикальних стінках клітин (щодо поверхні листа), а в губчастій паренхімії – більш-менш вільно, хаотично. Крім хлорофілів хлоропласти можуть містити й інші пігменти, наприклад каротиноїди (жовтий каротин і т. д.).

ПОДІЛИТИСЯ:

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.