Plik Organelle komórkowe Są to wewnętrzne struktury tworzące komórki - jako „małe narządy” - pełniące funkcje strukturalne, metaboliczne, syntetyczne, produkcyjne i energochłonne.
Struktury te są zawarte w cytoplazmie komórkowej i ogólnie wszystkie komórki eukariotyczne składają się z podstawowego zestawu organelli wewnątrzkomórkowych. Można je rozróżnić na błoniaste (mają błonę plazmatyczną) i niemembranowe (brakuje im błony plazmatycznej).
Każda organella ma zestaw unikalnych białek, które zwykle znajdują się na błonie lub wewnątrz organelli..
Istnieją organelle odpowiedzialne za dystrybucję i transport białek (lizosomy), inne pełnią funkcje metaboliczne i bioenergetyczne (chloroplasty, mitochondria i peroksysomy), strukturę i ruch komórek (włókna i mikrotubule), a są te, które są częścią powierzchni komórka (błona plazmatyczna i ściana komórkowa).
W komórkach prokariotycznych brakuje organelli błoniastych, natomiast w komórkach eukariotycznych można znaleźć organelle obu typów. Struktury te można również sklasyfikować zgodnie z ich funkcją w komórce..
Indeks artykułów
Te organelle mają błonę plazmatyczną, która umożliwia oddzielenie środowiska wewnętrznego od cytoplazmy komórki. Błona ma postać pęcherzykową i rurkowatą i może być pofałdowana, jak w gładkiej siateczce endoplazmatycznej lub pofałdowana w kierunku wnętrza organelli, jak w mitochondriach..
Taka organizacja błony komórkowej w organellach pozwala na zwiększenie ich powierzchni, a także na tworzenie wewnątrzkomórkowych subkompartmentów, w których przechowywane lub wydzielane są różne substancje, takie jak białka..
Wśród organelli błonowych znajdujemy:
-Błona komórkowa, która ogranicza komórkę i inne organelle komórkowe.
-Szorstka retikulum endoplazmatyczne (RER), miejsce, w którym zachodzi synteza białek i modyfikacja nowo syntetyzowanych białek.
-Retikulum endoplazmatyczne gładkie (REL), w którym syntetyzowane są lipidy i steroidy.
-Aparat Golgiego modyfikuje i pakuje białka i lipidy do transportu.
-Endosomy uczestniczą w endocytozie, a także klasyfikują i przekierowują białka do ich ostatecznego miejsca przeznaczenia.
-Lizosomy zawierają enzymy trawienne i uczestniczą w fagocytozie.
-Transportują pęcherzyki, tłumaczą materiał i uczestniczą w endocytozie i egzocytozie.
-Mitochondria i chloroplasty wytwarzają ATP dostarczając komórce energię.
-Peroksysomy biorące udział w produkcji i degradacji H.dwaLUBdwa i kwasy tłuszczowe.
Te organelle nie mają błony plazmatycznej, która je rozgranicza, aw nich wyłączne białka na ogół samoorganizują się w polimery, które są częścią elementów strukturalnych cytoszkieletu..
Wśród niemembranicznych organelli cytoplazmatycznych znajdujemy:
-Mikrotubule, które tworzą cytoszkielet wraz z mikrofilamentami aktyny i filamentami pośrednimi.
-Włókna są częścią cytoszkieletu i są podzielone na mikrofilamenty i włókna pośrednie.
-Centriole, cylindryczne struktury, z których pochodzą podstawy rzęsek.
-Rybosomy biorą udział w syntezie białek i składają się z rybosomalnego RNA (rRNA).
Zwierzęta wykonują codzienne czynności związane z ochroną, karmieniem, trawieniem, ruchem, rozmnażaniem, a nawet śmiercią. Wiele z tych czynności zachodzi również w komórkach tworzących te organizmy i jest wykonywanych przez organelle komórkowe tworzące komórkę..
Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie komórki organizmu mają tę samą organizację i wykorzystują podobne mechanizmy do wykonywania wszystkich swoich czynności. Jednak niektóre komórki mogą tak bardzo specjalizować się w jednej lub większej liczbie funkcji, że różnią się od innych większą liczbą lub rozmiarem pewnych struktur lub regionów komórkowych..
W komórkach można rozróżnić dwa główne regiony lub przedziały: jądro, które jest najbardziej widoczną organellą komórek eukariotycznych oraz cytoplazmę, która zawiera inne organelle i niektóre wtrącenia w macierzy cytoplazmatycznej (takie jak substancje rozpuszczone i cząsteczki organiczne)..
Jądro jest największą organellą w komórce i reprezentuje najwybitniejszą cechę komórek eukariotycznych, odróżniając je od komórek prokariotycznych. Jest dobrze oddzielony dwiema błonami jądrowymi lub powłokami, które mają pory. W jądrze znajduje się DNA w postaci chromatyny (skondensowanej i luźnej) oraz jąderko.
Błony jądrowe pozwalają na izolację wnętrza jądra cytoplazmy komórkowej, oprócz tego, że służą jako struktura i podpora wspomnianych organelli. Ta koperta składa się z zewnętrznej i wewnętrznej membrany. Zadaniem otoczki jądrowej jest zapobieganie przechodzeniu cząsteczek między wnętrzem jądra a cytoplazmą.
Kompleksy porów w błonach jądrowych umożliwiają wybiórcze przejście białek i RNA, utrzymując stabilny wewnętrzny skład jądra, a także odgrywając kluczowe role w regulacji ekspresji genów..
Genom komórkowy zawarty jest w tych organellach, dlatego służy jako magazyn informacji genetycznej komórki. Transkrypcja i przetwarzanie RNA oraz replikacja DNA zachodzą w jądrze, a poza tym organelli zachodzi jedynie translacja..
Błona plazmatyczna lub komórkowa jest strukturą złożoną z dwóch warstw amfipatycznych lipidów, z częścią hydrofobową i hydrofilową (dwuwarstwa lipidowa) oraz niektórych białek (błona integralna i obwodowa). Struktura ta jest dynamiczna i bierze udział w różnych fizjologicznych i biochemicznych procesach komórek..
Błona plazmatyczna jest odpowiedzialna za izolację wnętrza komórki od otaczającego środowiska. Kontroluje przechodzenie wszystkich substancji i cząsteczek, które wchodzą i wychodzą z komórki poprzez różne mechanizmy, takie jak prosta dyfuzja (na korzyść gradientu stężeń) i aktywny transport, w którym wymagane są białka transportowe.
Retikulum endoplazmatyczne składa się z sieci kanalików i woreczków (cystern) otoczonych błoną rozciągającą się od jądra (zewnętrzna błona jądrowa). Jest także jednym z największych organelli w komórkach.
Szorstka retikulum endoplazmatyczne (RER) ma dużą liczbę rybosomów na swojej zewnętrznej powierzchni, a także zawiera pęcherzyki, które rozciągają się do aparatu Golgiego. Stanowi system syntezy białek komórki. Zsyntetyzowane białka trafiają do zbiorników RER, gdzie są przekształcane, gromadzone i transportowane.
Komórki wydzielnicze i komórki z dużą ilością błony komórkowej, takie jak neurony, mają dobrze rozwiniętą szorstką siateczkę endoplazmatyczną. Rybosomy tworzące RER są odpowiedzialne za syntezę białek wydzielniczych i białek tworzących inne struktury komórkowe, takie jak lizosomy, aparat Golgiego i błony..
Retikulum endoplazmatyczne gładkie (REL) bierze udział w syntezie lipidów i nie ma rybosomów związanych z błoną. Składa się z krótkich kanalików, które mają tendencję do posiadania struktury rurowej. Może być oddzielny od RER lub być jego przedłużeniem.
Komórki związane z syntezą lipidów i wydzielaniem steroidów mają wysoce rozwinięte REL. Te organelle biorą również udział w procesach odtruwania i koniugacji szkodliwych substancji, które są silnie rozwinięte w komórkach wątroby.
Posiadają enzymy, które modyfikują związki hydrofobowe, takie jak pestycydy i czynniki rakotwórcze, zamieniając je w produkty rozpuszczalne w wodzie, które łatwo ulegają degradacji.
Do aparatu Golgiego trafiają białka syntetyzowane i modyfikowane w retikulum endoplazmatycznym. W tych organellach białka te mogą podlegać innym modyfikacjom, aby ostatecznie zostać przetransportowane do lizosomów, błon plazmatycznych lub w celu wydzielenia. Glikoproteiny i sfingomielina są syntetyzowane w aparacie Golgiego.
Te organelle składają się z niektórych rodzajów worków otoczonych błoną zwaną cysternami i zawierają powiązane pęcherzyki. Komórki, które wydzielają białka przez egzocytozę i te, które syntetyzują błonę i białka związane z błoną mają bardzo aktywny aparat Golgiego.
Struktura i funkcja aparatu Golgiego jest spolaryzowana. Część, która jest najbliżej RER, nazywana jest siecią cis-Golgiego (CGN) i ma wypukły kształt. Białka z retikulum endoplazmatycznego wchodzą do tego regionu i są transportowane w organelli.
Stos Golgiego stanowi środkowy obszar organelli i jest miejscem, w którym zachodzą metaboliczne działania tej struktury. Region dojrzewania kompleksu Golgiego jest znany jako sieć trans-Golgiego (TGN), ma wklęsły kształt i jest punktem organizacji i dystrybucji białek do ich ostatecznych miejsc docelowych..
Lizosomy to organelle zawierające enzymy zdolne do degradacji białek, kwasów nukleinowych, węglowodanów i lipidów. Zasadniczo są to układ pokarmowy komórek, degradujące polimery biologiczne wychwycone z zewnątrz komórki i produkty własne komórki (autofagia).
Chociaż mogą mieć różne kształty i rozmiary, w zależności od produktu wychwyconego do trawienia, te organelle są na ogół gęstymi kulistymi wakuolami.
Cząsteczki wychwycone przez endocytozę są transportowane do endosomów, które później dojrzewają do lizosomów w wyniku agregacji kwaśnych hydrolaz z aparatu Golgiego. Te hydrolazy są odpowiedzialne za degradację białek, kwasów nukleinowych, polisacharydów i lipidów..
Peroksysomy to małe organelle (mikrociała) z prostą błoną plazmatyczną, które zawierają enzymy utleniające (peroksydazy). W wyniku reakcji utleniania przeprowadzanej przez te enzymy powstaje nadtlenek wodoru (H.dwaLUBdwa).
W tych organellach katalaza jest odpowiedzialna za regulację i trawienie H.dwaLUBdwa kontrolowanie koncentracji komórek. Komórki wątroby i nerek zawierają znaczne ilości peroksysomów, które są głównymi ośrodkami detoksykacji organizmu.
Liczba peroksysomów zawartych w komórce jest regulowana w odpowiedzi na dietę, spożycie niektórych leków oraz w odpowiedzi na różne bodźce hormonalne.
Komórki, które konsumują i wytwarzają znaczne ilości energii (takie jak komórki mięśni poprzecznie prążkowanych) mają obfite ilości mitochondriów. Te organelle odgrywają kluczową rolę w produkcji energii metabolicznej w komórkach.
Odpowiadają za produkcję energii w postaci ATP z degradacji węglowodanów i kwasów tłuszczowych, poprzez proces fosforylacji oksydacyjnej. Można je również opisać jako mobilne generatory prądu zdolne do poruszania się w komórce, dostarczające niezbędnej energii.
Mitochondria charakteryzują się tym, że zawierają własne DNA i mogą kodować tRNA, rRNA i niektóre białka mitochondrialne. Większość białek mitochondrialnych ulega translacji na rybosomach i jest transportowana do mitochondriów poprzez działanie określonych sygnałów.
W skład mitochondriów wchodzą białka kodowane przez ich własny genom, inne białka kodowane w genomie jądrowym oraz białka importowane z cytozolu. Liczba tych organelli wzrasta w wyniku podziału podczas interfazy, chociaż podziały te nie są zsynchronizowane z cyklem komórkowym..
Rybosomy to małe organelle biorące udział w syntezie białek. Składają się one z dwóch nałożonych na siebie podjednostek, zawierających białka i RNA. Odgrywają ważną rolę w budowie łańcuchów polipeptydowych podczas translacji.
Rybosomy można znaleźć w cytoplazmie jako wolne lub związane z retikulum endoplazmatycznym. Aktywnie uczestnicząc w syntezie białek, są wiązane przez mRNA w łańcuchach do pięciu rybosomów zwanych poliryboosomami. Komórki wyspecjalizowane w syntezie białek zawierają duże ilości tych organelli.
Większość opisanych wcześniej organelli (jądro, retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, rybosomy, błona plazmatyczna i peroksysomy) znajduje się w komórkach roślinnych, gdzie pełnią zasadniczo te same funkcje, co w komórkach zwierzęcych..
Głównymi organellami w komórkach roślinnych, które odróżniają je od innych organizmów, są plastydy, wakuole i ściana komórkowa. Te organelle są otoczone błoną cytoplazmatyczną.
Ściana komórkowa to sieć glukoproteinowa występująca praktycznie we wszystkich komórkach roślinnych. Odgrywa ważną rolę w komórkowej wymianie substancji i cząsteczek oraz w cyrkulacji wody na różne odległości.
Struktura ta składa się z celulozy, hemiceluloz, pektyn, ligniny, suberyny, polimerów fenolowych, jonów, wody oraz różnych białek strukturalnych i enzymatycznych. Te organelle powstają w cytokinezy przez wstawienie płytki komórkowej, która jest przegrodą utworzoną przez połączenie pęcherzyków Golgiego w środku figury mitotycznej..
Złożone polisacharydy ściany komórkowej są syntetyzowane w aparacie Golgiego. Ściana komórkowa, znana również jako macierz zewnątrzkomórkowa (ECM), nie tylko zapewnia twardość i określone kształty komórki, ale także uczestniczy w procesach, takich jak wzrost, różnicowanie i morfogeneza komórek oraz odpowiedzi na bodźce środowiskowe.
Wakuole to jedne z największych organelli obecnych w komórkach roślinnych. Są one otoczone prostą membraną i mają kształt worków, które służą do przechowywania wody i substancji rezerwowych, takich jak skrobie i tłuszcze lub substancje odpadowe i sole. Zbudowane są z enzymów hydrolitycznych.
Ingerują w procesy egzocytozy i endocytozy. Białka transportowane z aparatu Golgiego trafiają do wakuoli, które pełnią funkcję lizosomów. Uczestniczą również w utrzymaniu ciśnienia turgoru i równowagi osmotycznej..
Plastydy to organelle otoczone podwójną membraną. Są one podzielone na chloroplasty, amyloplasty, chromoplasty, oleinoplasty, proteinoplasty, proplasty i etioplasty..
Te organelle są półautonomiczne, ponieważ zawierają własny genom zwany nukleoidem w macierzy organelli lub zrębu, a także mechanizm replikacji, transkrypcji i translacji..
Plastydy pełnią różne funkcje w komórkach roślin, takie jak synteza substancji oraz magazynowanie składników odżywczych i barwników..
Chloroplasty są uważane za najważniejsze plastydy. Są jednymi z największych organelli w komórkach i znajdują się w różnych regionach w jej obrębie. Występują w zielonych liściach i tkankach, zawierają chlorofil. Interweniują w wychwytywaniu energii słonecznej i wiązaniu węgla atmosferycznego w procesie fotosyntezy.
-Amyloplasty znajdują się w tkankach rezerwowych. Brakuje im chlorofilu i są pełne skrobi, służąc jako magazyn dla nich, a także w czapce korzeniowej uczestniczą w percepcji grawitropowej.
-Chromoplasty przechowują pigmenty zwane karotenami, które są związane z pomarańczowym i żółtym zabarwieniem jesiennych liści, kwiatów i owoców..
-Oleinoplasty przechowują oleje, podczas gdy proteinoplasty przechowują białka.
-Proplastidia to małe plastydy występujące w merystematycznych komórkach korzeni i łodyg. Ich funkcja nie jest zbyt jasna, chociaż uważa się, że są prekursorami innych plastydów. Reformacja proplastidów jest związana z ponownym zróżnicowaniem niektórych dojrzałych plastydów.
-Etioplasty znajdują się w liścieniach roślin uprawianych w ciemności. Pod wpływem światła szybko różnicują się w chloroplasty.
Jeszcze bez komentarzy