Структура клітини

У зв’язку з гетеротрофним живленням у тваринній клітині немає:

Лізосоми з різними гідролітичними ферментами утворює:

До функцій клітинної мембрани відносяться:

До функцій пластид відносяться:

До функцій гладкої ЕПС відносяться:

Які органели клітини складаються з групи цистерн, які розгалужуються на трубочки і систему дрібних міхурців?

Яку назву мають органели клітини, що відмежовані мембраною ділянки клітини, заповнені рідиною?

Тип клітин, особливості якої визначаються гетеротрофним живленням та відсутністю здатності до активного переміщення.

Тип клітин, особливості яких формувалися у зв’язку з гетеротрофним живленням та здатністю до активного переміщення-

Тип клітин, особливості якої визначаються фотоавтотрофним живленням та відсутністю здатності до активного переміщення.

5.6: Клітинні органели

Малюнок \(\PageIndex<1>\) представляє важливу структуру в живих клітині. Це компонент рибосоми, клітинної структури, де синтезуються білки. Велика рибосомальна субодиниця (50S) Haloarcula marismortui, звернена до субодиниці 30S. Білки рибосоми показані синім кольором, рРНК – в охрі (відтінок коричневого і жовтого), активна ділянка – червоним. Всі живі клітини містять рибосоми, будь то прокаріотичні або еукаріотичні клітини. Однак тільки еукаріотичні клітини також містять ядро і кілька інших видів органел. Малюнок \(\PageIndex<1>\) : Рибосомна субодиниця

Органела – це структура в цитоплазмі еукаріотичної клітини, яка укладена в мембрану і виконує певну роботу. Органели беруть участь у багатьох життєво важливих функціях клітин. Органели в клітині тварин включають ядро, мітохондрії, ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, везикули та вакуолі. Рибосоми не укладені в мембрану, але все ще зазвичай називають органелами в еукаріотичних клітині.

Ядро

Ядро є найбільшою органелою в еукаріотичної клітині і вважається центром управління клітиною. Він містить більшу частину ДНК клітини, яка становить хромосоми і кодується генетичними інструкціями з виготовлення білків. Функція ядра полягає в регулюванні експресії генів, включаючи контроль того, які білки виробляє клітина. Крім ДНК, ядро містить густу рідину під назвою нуклеоплазма, схожу за складом з цитозолем, виявленим в цитоплазмі поза ядром (рис. \(\PageIndex<2>\) ). Більшість еукаріотичних клітин містять лише одне ядро, але деякі типи клітин, такі як еритроцити, не містять ядра. Кілька інших типів клітин, таких як м’язові клітини, містять кілька ядер. Малюнок \(\PageIndex<2>\) : Цей крупний план клітинного ядра показує, що воно оточене структурою, яка називається ядерною оболонкою, яка містить крихітні перфорації або пори. Ядро також містить щільний центр, який називається ядерцем. Як видно з моделі на малюнку \(\PageIndex<2>\) , мембрана, що охоплює ядро, називається ядерною оболонкою. Це фактично подвійна мембрана, яка охоплює всю органелу і виділяє її вміст з клітинної цитоплазми. Крихітні отвори, звані ядерними порами, дозволяють великим молекулам проходити через ядерну оболонку за допомогою спеціальних білків. Великі білки та молекули РНК повинні мати можливість проходити через ядерну оболонку, щоб білки могли синтезуватися в цитоплазмі, а генетичний матеріал може підтримуватися всередині ядра. Ядро, показане в моделі нижче, в основному бере участь в збірці рибосом. Після вироблення в ядерці рибосоми експортуються в цитоплазму, де беруть участь в синтезі білків.

Мітохондрії

Мітохондріон (множина, мітохондрії) – органела, яка робить енергію доступною клітині (рис. \(\PageIndex\) ). Ось чому мітохондрії іноді називають силовими установками клітини. Вони використовують енергію з органічних сполук, таких як глюкоза, щоб зробити молекули АТФ (аденозинтрифосфат), енергонесучої молекули, яка використовується майже повсюдно всередині клітин для отримання енергії. Вчені вважають, що мітохондрії колись були вільноживими організмами, оскільки вони містять власну ДНК. Вони припускають, що стародавні прокаріоти інфікували (або були охоплені) більшими прокаріотичними клітинами, і обидва організми розвивали симбіотичні відносини, які приносили користь обом. Більші клітини забезпечили меншим прокаріотам місце для життя. Натомість більші клітини отримували додаткову енергію від менших прокаріотів. Зрештою, менші прокаріоти стали постійними гостями більших клітин, як органели всередині них. Ця теорія називається ендосимбіотичної теорією, і вона сьогодні широко прийнята біологами. Малюнок \(\PageIndex\) : Мітохондрії, органели, що спеціалізуються на проведенні аеробного дихання, містять внутрішню мембрану, складену в кристи, які утворюють два окремих відсіку: внутрішній мембранний простір і матрицю. Цикл Кребса відбувається в матриці. Ланцюг транспорту електронів вбудований у внутрішню мембрану і використовує обидва відсіки для виготовлення АТФ шляхом хіміосмосу. Мітохондрії мають власну ДНК і рибосоми, що нагадують прокаріотичні організми.

Мітохондріальні відсіки

1. зовнішня мембрана мітохондрій,
2. міжмембранний простір (простір між зовнішньою і внутрішньою оболонками),
3. внутрішня мембрана мітохондрій,
4. криста (утворена складаннями внутрішньої мембрани), і
5. матриці (простір всередині внутрішньої мембрани).

Ендоплазматична сітка

Ендоплазматичний ретикулум (ER) (множина, reticuli) – це мережа фосфоліпідних мембран, які утворюють порожнисті трубки, сплющені листи та круглі мішки. Ці сплющені, порожнисті складки і мішечки називаються цистернами. ER має дві основні функції:

• Транспорт: Молекули, такі як білки, можуть переміщатися з місця на місце всередині ER, так само, як на внутрішньоклітинному шосе.
• Синтез: Рибосоми, які прикріплені до ЕР, схожі на неприкріплені рибосоми, виробляють білки. Ліпіди також виробляються в ER.

Існує два типи ендоплазматичної сітки: шорсткий ендоплазматичний ретикулум (RER) та гладкий ендоплазматичний ретикулум (SER):

• Грубий ендоплазматичний ретикулум шипований рибосомами, що надає йому «грубий» вигляд. Ці рибосоми виробляють білки, які потім транспортуються з ЕР в невеликих мішечках, званих транспортними везикулами. Транспортні бульбашки відщипують кінці ЕР. Грубий ендоплазматичний ретикулум працює з апаратом Гольджі для переміщення нових білків до потрібних місць призначення в клітині. Мембрана РЕР суцільна з зовнішнім шаром ядерної оболонки.
• Гладкий ендоплазматичний ретикулум не має прикріплених до нього рибосом, і тому він має гладкий вигляд. SER має багато різних функцій, деякі з яких включають синтез ліпідів, зберігання іонів кальцію та детоксикацію ліків. Гладкий ендоплазматичний ретикулум міститься як у тваринних, так і в рослинних клітині, і він виконує різні функції в кожній. SER складається з канальців і бульбашок, які розгалужуються, утворюючи мережу. У деяких клітині є розширені ділянки, такі як мішки RER. Гладкий ендоплазматичний ретикулум і РЕР утворюють взаємопов’язану мережу.

Апарат Гольджі

Апарат Гольджі (рис. \(\PageIndex\) ) – велика органела, яка переробляє білки і готує їх до вживання як всередині, так і зовні клітини. Він був ідентифікований в 1898 році італійським лікарем Камілло Гольджі. Гольджі апарат модифікує, сортує, і упаковує різні речовини для секреції з клітини, або для використання всередині клітини. Апарат Гольджі знаходиться близько до ядра клітини, де він модифікує білки, які були доставлені в транспортних везикулах з грубої ендоплазматичної сітки. Він також бере участь у транспорті ліпідів навколо клітини. Шматочки мембрани Гольджі відщипують, утворюючи везикули, які транспортують молекули навколо клітини. Апарат Гольджі можна вважати подібним до поштового відділення; він упаковує та маркує «предмети», а потім відправляє їх у різні частини клітини. Апарат Гольджі має тенденцію бути більшим і численнішим у клітині, які синтезують та виділяють велику кількість матеріалів; наприклад, плазмові В-клітини та клітини імунної системи, що секретують антитіла, мають видатні комплекси Гольджі.

Апарат Гольджі маніпулює продуктами з грубої ендоплазматичної сітки (ER), а також виробляє нові органели, які називаються лізосомами. Білки та інші продукти ЕР відправляються в апарат Гольджі, який організовує, модифікує, упаковує і мічає їх. Деякі з цих продуктів транспортуються в інші ділянки клітини, а деякі експортуються з клітини через екзоцитоз. Ферментативні білки розфасовані у вигляді нових лізосом.

Малюнок \(\PageIndex\) : Шорсткий ER безперервний з ядерною оболонкою і має рибосоми на її поверхні. Рибосоми виробляють білки, такі як показаний, який залишається пов’язаним з мембраною грубої ER. Мембрана грубої ER відщипується, утворюючи транспортну везикулу, що містить білок. Бульбашка зливається з цис-обличчям апарату Гольджі. Білок зараз знаходиться на мембрані апарату Гольджі і подорожує по цистернам. Як тільки він досягає транс-обличчя апарату Гольджі, він потрапляє упакований у секреторну везикулу, яка відправляє білок до плазматичної мембрани.

Стек цистерн має чотири функціональні області: мережа CIS-Гольджі, Медіал-Гольджі, Ендо-Гольджі, і Транс-Гольджі мережі. Бульбашки з ER плавляться з мережею і згодом просуваються по стеку з цис- в мережу Транс-Гольгі, де упаковуються і відправляються до місця призначення. Кожна цистерна включає спеціальні ферменти Гольджі, які модифікують або допомагають модифікувати білки, які подорожують через нього. Білки можуть бути модифіковані додаванням вуглеводної групи (глікозилювання) або фосфатної групи (фосфорилювання). Ці модифікації можуть утворювати сигнальну послідовність на білку, яка визначає кінцеве призначення білка. Наприклад, додавання маннозо-6-фосфату сигналізує про білок для лізосом.

Везикули та вакуолі

І везикули, і вакуолі – це мішкоподібні органели, які зберігають і транспортують матеріали в клітці. Бульбашки набагато менше вакуолей і мають різноманітні функції. Везикули, які відщипують від мембран апарату ER і Гольджі, зберігають і транспортують молекули білка і ліпідів. Ви можете побачити приклад цього виду транспортної везикули на малюнку вище. Деякі бульбашки використовуються в якості камер для біохімічних реакцій. Інші бульбашки включають:

• Лізосоми, які використовують ферменти для розщеплення сторонніх речовин і відмерлих клітин.
• Пероксисоми, які використовують кисень для розщеплення отрут.
• Транспортуйте везикули, транспортуйте вміст між органелою, а також між зовнішнім та внутрішнім виглядом клітин.

Центриолі

Центриоли – органели, які беруть участь в поділі клітин. Функція центриолей полягає в тому, щоб допомогти організувати хромосоми до того, як відбудеться поділ клітин, щоб кожна дочірня клітина мала правильну кількість хромосом після поділу клітини. Центриоли зустрічаються тільки в клітині тварин і розташовуються біля ядра. Кожна центриола виготовляється в основному з білка під назвою тубулін. Центриоль має циліндричну форму і складається з безлічі мікротрубочок, як показано на моделі, зображеній нижче.

Малюнок \(\PageIndex\) : Центриоли – це крихітні циліндри біля ядра, збільшені тут, щоб показати їх трубчасту структуру.

Рибосоми

Рибосоми – це невеликі структури, де виробляються білки. Хоча вони не укладені в мембрану, їх часто вважають органелами. Кожна рибосома утворена з двох субодиниць, як та, що зображена у верхній частині цього розділу. Обидві субодиниці складаються з білків і РНК. РНК з ядра несе генетичний код, скопійований з ДНК, який залишається в ядрі. У рибосомі генетичний код в РНК використовується для збору та з’єднання амінокислот для отримання білків. Рибосоми можна знайти окремо або групами всередині цитоплазми, а також на RER.

Рецензія

1. Визначте органеллу.
2. Опишіть будову і функції ядра.
3. Поясніть, як ядро, рибосоми, грубий ендоплазматичний ретикулум та апарат Гольджі працюють разом, щоб виробляти та транспортувати білки.
4. Чому мітохондрії називають силовими установками клітини?
5. Які ролі відіграють везикули і вакуолі?
6. Навіщо всім клітинам потрібні рибосоми, навіть прокаріотичні клітини, яким не вистачає ядра та інших органел клітин?
7. Поясніть ендосимбіотичну теорію, як вона відноситься до мітохондрій. Що є одним доказом, що підтримує цю теорію?
8. Лізосоми і пероксисоми бувають видів:
   1. А. органели
   2. B. везикули
   3. C. Вакуолі
   4. D і A, і B
   1. а. містить генетичні інструкції з виробництва білків
   2. b. організовує хромосоми перед поділом клітин
   3. c Забезпечує основу для рибосом
   4. d. пакети та етикетки білки
   5. е. збирає рибосоми

   Дізнатися більше

   Атрибуції

   1. 50S-субодиниця рибосомиІкразула, ліцензована CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons
   2. Клітинне ядро співробітників Blausen.com (2014). «Медична галерея Блаузена Медікал 2014». Вікіжурнал медицини 1 (2). Індекс інтересукористувача: 10.15347/кв.м/2014.010. ISSN2002-4436. ліцензований CC BY 3.0 через Вікісховище
   3. Мітохондріон тварин від LadyOfHats, випущений у суспільне надбання через Wikimedia Commons
   4. Ендоплазматичний ретикулум від OpenStax, ліцензований CC BY 4.0 через Wikimedia Commons
   5. Апарат Гольджі від Openstax, ліцензований CC BY 4.0 через Вікісховище
   6. Центриолі співробітників Blausen.com (2014). «Медична галерея Блаузена Медікал 2014». Вікіжурнал медицини1 (2). Індекс інтересукористувача: 10.15347/кв.м/2014.010. ІСН2002-436. ліцензований CC BY 3.0 через Вікісховище
   7. Текст адаптований з біології людиниCK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0

   Recommended articles

   1. Article type Section or Page License CK-12 License Version 3.0 Show Page TOC Yes on Page
   2. Tags
      1. ATP
      2. authorname:mgrewal
      3. centriole
      4. Cis-Golgi network
      5. cisternae
      6. columns:two
      7. cssprint:dense
      8. endoplasmic reticulum
      9. Golgi apparatus
      10. Mitochondria
      11. nucleus
      12. organelle
      13. program:oeri
      14. Ribosomes
      15. rough endoplasmic reticulum
      16. smooth endoplasmic reticulum
      17. source@https://www.ck12.org/book/ck-12-human-biology/
      18. source[translate]-bio-16744
      19. trans-Golgi network
      20. tubulin
      21. vacuole
      22. Vesicle