Органели клітини і їх функції

Основні групи органел

Органели – це постійні внутрішньоклітинні структури, які мають певну будову і виконують відповідні функції. Органели діляться на дві групи:

  • мембранні;
  • немембранні.

Мембранні органели представлені двома варіантами:

  • двомембранним;
  • одномембранним.

Двомембранними компонентами є:

  • пластиди;
  • мітохондрії;
  • клітинне ядро.

До одномембранних відносяться органели вакуолярної системи:

  • ендоплазматичний ретикулум;
  • комплекс Гольджі;
  • лізосоми;
  • вакуолі рослинних і грибних клітин;
  • пульсуючі вакуолі та ін.

До немембранних органел відносяться рибосоми і клітинний центр, які постійно присутні в клітині. Виразність елементів цитоскелету (постійного компонента клітини) може значно змінюватися протягом клітинного циклу – від повного зникнення одного компонента (наприклад, цитоплазматичних трубочок під час поділу клітини) до появи нових структур (веретена поділу).

Загальною властивістю мембранних органел є те, що всі вони побудовані з ліпопротеїдних плівок (біологічних мембран), що замикаються самі на себе так, що утворюються замкнуті порожнини, або відсіки. Внутрішній вміст цих відсіків завжди відрізняється від гіалоплазми.

Двомембранні органели

До двомебранних органел відносяться пластиди і мітохондрії.

Пластида – характерні органели клітин автотрофних еукаріотичних організмів.

Їх забарвлення, форма і розміри дуже різноманітні. Розрізняють хлоропласти, хромопласти і лейкопласти.

Хлоропласти мають зелений колір, обумовлений присутністю основного пігменту – хлорофілу. Хлоропласти містять також допоміжні пігменти – каротиноїди (помаранчевого кольору). За формою хлоропласти – це овальні лінзовидні тільця розміром (5-10) х (2-4) мкм. В одній клітці листа може перебувати 15-20 і більше хлоропластів, а у деяких водоростей – лише 1-2 гігантських хлоропласта (хроматофора) різної форми.

Зовнішня мембрана відмежовує рідку внутрішню гомогенну середу хлоропласта – строму (матрикс). У стромі містяться білки, ліпіди, ДНК (кільцева молекула), РНК, рибосоми і запасні речовини (ліпіди, крохмальні і білкові зерна) а також ферменти, що беруть участь у фіксації вуглекислого газу.

Внутрішня мембрана хлоропласта утворює впячування всередину строми – тилакоїди, або ламелли, які мають форму сплощених мішечків (цистерн). Кілька таких тилакоїдів, що лежать один над одним, утворюють грану, і в цьому випадку вони називаються тілакоїдамі грани. Саме в мембранах тилакоїдів локалізовані світлочутливі пігменти, а також переносники електронів і протонів, які беруть участь у поглинанні і перетворенні енергії світла.

Хлоропласти в клітці здійснюють процес фотосинтезу.

Лейкопласти – дрібні безбарвні пластиди різної форми. Вони бувають кулястими, еліпсоїдними, гантелевидними, чашоподібними і т. д. У порівнянні з хлоропластами у них слабо розвинена внутрішня мембранна система.

Лейкопласти в основному зустрічаються в клітинах органів, прихованих від сонячного світла (коренів, кореневищ, бульб, насіння). Вони здійснюють вторинний синтез і накопичення запасних поживних речовин – крохмалю, рідше жирів і білків.

Хромопласти відрізняються від інших пластид своєрідною формою (дисковидною, зубчастою, серповидною, трикутною, ромбічною тощо) і забарвленням (помаранчеві, жовті, червоні). Хромопласти позбавлені хлорофілу і тому не здатні до фотосинтезу. Внутрішня мембранна структура їх слабо виражена.

Хромопласти присутні в клітинах пелюсток багатьох рослин:

  • лютиків;
  • калужниць;
  • нарцисів;
  • кульбаб та ін.

Зрілих плодів:

  • томати;
  • горобина;
  • конвалія;
  • шипшина.

Коренеплодів:

  • морква;
  • буряк, а також листя в осінню пору.

Яскравий колір цих органів обумовлений різними пігментами, що відносяться до групи каргіноідів, які зосереджені в хромопласти. Таким чином, весь процес взаємоперетворення пластид можна представити у вигляді ряду змін, що йдуть в одному напрямку – від пропластид до хромопластів.

Мітохондрії – невід’ємні компоненти всіх еукаріотчних клітин.

Вони являють собою гранулярні або ниткопододібні структури товщиною 0,5 мкм і довжиною до 7-10 мкм.

Мітохондрії обмежені двома мембранами – зовнішньою і внутрішньою. Між зовнішньою і внутрішньою мембранами є так зване перімітохондріальний простір, який є місцем скупчення іонів водню Н+.

Зовнішня мітохондріальна мембрана відокремлює її від гіалоплазми. Внутрішня мембрана утворює безліч впячувань всередину мітохондрій – так званих крист. На мембрані крист або всередині неї розташовуються ферменти, у тому числі переносники електронів та іонів водню Н+, які беруть участь у кисневому диханні.

Зовнішня мембрана відрізняється високою проникністю, і деякі з’єднання легко проходять через неї. Внутрішня мембрана менш проникна. Обмежений нею внутрішній вміст мітохондрії (матрикс) за складом близький до цитоплазми.

Матрикс містить різні білки, в тому числі:

  • ферменти;
  • ДНК (кільцева молекула);
  • всі типи РНК;
  • амінокислоти;
  • рибосоми;
  • ряд вітамінів.

ДНК забезпечує деяку генетичну автономність мітохондрій, хоча в цілому їх робота координується ДНК ядра.

Посилання на основну публікацію