Мембранные органоиды клетки Курская (Долгорукова) С.В., учитель биологии высшей категории МБОУ гимназия № 116 г.Санкт-Петербурга Сдаем ГИА, ЕГЭ
Органоиды общего назначения Специальные органоиды Присутствующие во всех клетках эукариот Характерные для специализированных клеток многоклеточного организма или клеток одноклеточного организма Пластиды, митохондрии, лизосомы и т.д. Реснички, жгутики и т.д. Органоиды клетки Постоянные клеточные структуры, имеющие определенное строение, химический состав и выполняющие специфические функции.
Классификация органоидов Органоиды Немембранные Мембранные Одномембранные Двухмембранные Рибосомы Клеточный центр Микротрубочки Микрофиламенты Хромосомы Митохондрии Пластиды ЭПС Комплекс Гольджи Лизосомы Вакуоли
Нуклеиновых кислот нет. Мембранные органоиды ЭПС (Эндоплазматический ретикулум) Система разветвленных каналов, цистерн (вакуолей), пузырьков, создающих подобие рыхлой сети в цитоплазме. Пронизывает всю цитоплазму. Связь ядра с цитоплазмой и внешней средой. Накопление продуктов синтеза, их транспорт в органоиды (потребляются или накапливаются в виде включений ) Одномембранные органоиды
Нуклеиновых кислот нет. Мембранные органоиды ЭПС (Эндоплазматический ретикулум) Метаболизм липидов, углеводов Транспорт веществ Начальное формирование мембран Синтез белка Трансформация белка (изменение пространственной структуры) Транспорт синтезированных белков в комплекс Гольджи Одномембранные органоиды Гранулярная ЭПС Агранулярная ЭПС
Комплекс Гольджи Нуклеиновых кислот нет. Открыт в 1898 г. итальянским ученым Камилло Гольджи. Это система плоских дисковидных замкнутых цистерн, которые располагаются одна над другой в виде стопки и образуют диктиосому. От цистерн отходят во все стороны мембранные трубочки и пузырьки. Число диктиосом в клетках варьирует от одной до нескольких десятков в зависимости от типа клеток и фазы их развития. В пузырьках – зрелые белки. Цистерны Пузырьки Камилло Гольджи Одномембранные органоиды
Функции комплекса Гольджи Транспорт веществ из эндоплазматической сети Модификация белков гликозилирование и фосфорилирование Транспорт белков из аппарата Гольджи Образование лизосом Транспорт белков на наружную мембрану Трехмерная модель диктиосомы Гликозилирование - присоединение остатков сахаридов к органическим молекулам. Фосфорилирование – присоединение остатков фосфорной кислоты. Одномембранные органоиды
Лизосомы Нуклеиновых кислот нет Первичные лизосомы Вторичные лизосомы Лизосомы, отшнуровавшиеся от аппарата Гольджи. Лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями ( пищеварительная вакуоль простейших ). Цистерны
Лизосомы Нуклеиновых кислот нет. Первичные лизосомы Вторичные лизосомы Лизосомы, отшнуровавшиеся от аппарата Гольджи. Являются фактором, обеспечивающим экзоцитоз ферментов из клетки. Лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями.
Виды лизосом и их функции
Взаимодействие лизосомы с частицами пищи Автофагия — процесс уничтожения ненужных клетке структур. Сначала подлежащая уничтожению структура окружается одинарной мембраной, затем образовавшаяся мембранная капсула сливается с первичной лизосомой, в результате образуется вторичная лизосома ( автофагическая вакуоль ), в которой эта структура переваривается. Продукты переваривания усваиваются цитоплазмой клетки, но часть материала так и остается непереваренной. Вторичная лизосома с непереваренным материал, называется остаточным тельцем. Путем экзоцитоза непереваренные частицы удаляются из клетки.
Автолиз — саморазрушение клетки, наступающее вследствие высвобождения содержимого лизосом. В норме автолиз имеет место при метаморфозах (исчезновение хвоста у головастика лягушек), в очагах омертвления тканей. Функции лизосом: внутриклеточное переваривание органических веществ уничтожение ненужных клеточных и неклеточных структур участие в процессах реорганизации (перестройки) клеток.
Функции: поддержание клеточного тургора; вакуоль поглощает воду; выводит вредные вещества; в некоторых случаях вакуоли вырабатывают млечный сок (гевея); участвуют в процессе расщепления старых органоидов; запасают питательные вещества. Вакуоль Производные эндоплазматической сети, ограниченные мембраной - тонопластом и заполненные клеточным соком. Есть клеточная стенка, состоящая главным образом из целлюлозы, а также гемицеллюлозы, пектина и во многих случаях лигнина. Одномембранные органоиды
Состав клеточного сока в вакуолях: вода; моносахариды; дисахариды; танины; углеводы; нитраты; фосфаты; хлориды; органические кислоты и других веществ Вакуоль Одномембранные органоиды
Структура и функция вакуолей растительной и животной клеток
Митохондрии Имеются ДНК, РНК Могут быть палочковидными, округлыми, спиральными, чашевидными, разветвленными. В клетке может быть до нескольких тысяч и зависит от метаболической активности клетки. Могут изменять свою форму и перемещаться в те области клетки, где потребность в них наиболее высока. «Энергетическая станция клетки» Двумембранные органоиды
Кристы увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы, участвующие в процессах синтеза молекул АТФ В матриксе - кольцевая ДНК, специфические иРНК, рибосомы прокариотического типа, ферменты цикла Кребса. Функции митохондрий : синтез АТФ кислородное расщепление органических веществ. Двумембранные органоиды
Пластиды Имеются ДНК, РНК Характерны только для растительных клеток. Двумембранные органоиды
У высших растений имеют форму двояковыпуклой линзы. Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет складчатую структуру. Наименьшая складка называется тилакоидом. Группа тилакоидов, уложенных наподобие стопки монет, называется граной. В хлоропласте - в среднем 40–60 гран, расположенных в шахматном порядке. Граны связываются друг с другом уплощенными каналами — ламеллами. Двумембранные органоиды
В мембраны тилакоидов встроены фотосинтетические пигменты и ферменты, обеспечивающие синтез АТФ. Главный фотосинтетический пигмент - хлорофилл, который и обусловливает зеленый цвет хлоропластов. Внутреннее пространство заполнено стромой. В строме - кольцевая «голая» ДНК, рибосомы, ферменты цикла Кальвина, зерна крахмала. Внутри каждого тилакоида - протонный резервуар, происходит накопление Н+. Двумембранные органоиды
Хлоропласты, также как митохондрии, способны к автономному размножению путем деления надвое. Они содержатся в клетках зеленых частей высших растений, особенно много хлоропластов в листьях и зеленых плодах. Хлоропласты низших растений называют хроматофорам и. Функция : фотосинтез Двумембранные органоиды
Наружная мембрана гладкая, внутренняя или гладкая, или образует единичные тилакоиды. В строме - кольцевая ДНК и пигменты — каротиноиды, придающие хромопластам желтую, красную или оранжевую окраску. Форма накопления: в виде кристаллов, растворены в липидных каплях. Содержатся в клетках зрелых плодов, лепестков, осенних листьев, редко — корнеплодов. Хромопласты считаются конечной стадией развития пластид. Функции: окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян. Хромопласты красного перца Двумембранные органоиды
Форма варьирует (шаровидные, округлые, чашевидные). Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует малочисленные тилакоиды. В строме имеются кольцевая «голая» ДНК, рибосомы, ферменты синтеза и гидролиза запасных питательных веществ. Особенно много лейкопластов имеют клетки подземных органов растения (корни, клубни, корневища). Функции: синтез, накопление и хранение запасных питательных веществ. Амилопласты — лейкопласты, которые синтезируют и накапливают крахмал Элайопласты - масла. Протеинопласты — белки. В лейкопласте могут накапливаться разные вещества. Двумембранные органоиды
Наиболее частое — лейкопластов в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), а обратный процесс происходит в темноте. Хлоропласты превращаются в хромопласты - пожелтение листьев и покраснение плодов. Хромопласты не могут превращаться в хлоропласты и лейкопласты..
Использованные источники Гигани О.Б. Общая биология. 9 – 11: Таблицы: схемы/ О.Б.Гигани. – М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2007 – с. 10 -14. http://eisberg.narod.ru/kiev/kletka.jpg - клетка http://www.cellbiol.ru/files/editor4/er.jpg - ЭПС http://www.cellbiol.ru/book/kletka/jendoplazmaticheskij_retikulum - Информационно-справочный ресурс по биологии http://waukesha.uwc.edu/lib/reserves/pdf/zillgitt/zoo234/diagrams/unit%201/ZOO%20234%20Golgi%20Complex.jpg – комплекс Гольджи http://waukesha.uwc.edu/lib/reserves/zoo234diagrams.html - Librari & Media services https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/_/rsrc/1477224994104/home/temy/8/%D0%9C%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%85%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%B8%D1%8F.jpg – митохондрии http://megabook.ru/stream/mediapreview?Key=%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B4%D1%8B&Width=654&Height=654 - пластиды FB.ru : http://fb.ru/article/300155/vakuol---eto-funktsii-kletochnoy-vakuoli. http://festival.1september.ru/articles/311136/img1.jpg - ЭПС https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/_/rsrc/1477135326057/home/temy/8/%D0%9B%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%D1%8B.jpg – лизосомы http://festival.1september.ru/articles/311136/img3.jpg - виды лизосом https://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjw6LjH2qTUAhUGWCwKHdscBZsQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Ffestival.1september.ru%2Farticles%2F311136%2F&psig=AFQjCNEWGNJRivDfC_cro2buE3ky8dRsKw&ust=1496683455623645 – виды вакуолей http://biofile.ru/pic/sj-02-860.jpg - митохондрии https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/_/rsrc/1477588623556/home/temy/8/%D0%AF%D0%B4%D1%80%D0%BE.jpg – клетка
http://meduniver.com/Medical/Physiology/Img/4.jpg 0 фрагмент клетки (микротрубочки) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/Aparato-Golgi.jpg/1280px-Aparato-Golgi.jpg - Гольджи https://botan.cc/uchebnik/biologiya/10/by001/img/45.jpg - пищеварение с помощью лизосом http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1a/Biological_cell.svg/800px-Biological_cell.svg.png - клетка http://festival.1september.ru/files/articles/508963/img19.JPG - пластиды (энциклопедия Кирилла и Мефодия ) http://waukesha.uwc.edu/lib/reserves/pdf/zillgitt/zoo170/diagrams1/The%20Cell.jpg – клетка http://waukesha.uwc.edu/lib/reserves/pdf/zillgitt/zoo234/diagrams/unit%201/ZOO%20234%20Endoplasmic%20Reticulum%20Smooth%20&%20Rough.jpg – ЭПС http://pgbooks.ru/upload/blog/bc3/bc3f7faf450eea171258469b6a81575d.jpg - лягушонок https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/56/Animal_mitochondrion_diagram_ru.svg/350px-Animal_mitochondrion_diagram_ru.svg.png - митохондрия https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/_/rsrc/1477225634044/home/temy/8/%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82.jpg – хлоропласты https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/home/temy/8 - ОГЭ и ЕГЭ по биологии
