04. Немембранные и Двумембранные органоиды ЛИЦЕЙ

Органоиды
Одномембранные
ЭПР
Комплекс Гольджи
Лизосомы
Вакуоли
Реснички и жгутики эукариот
Пероксисомы
Двумембранные
Митохондрии
Пластиды
Ядро
Немембранные
Рибосомы
Клеточный центр
Цитоскелет
Миофибриллы

Немембранные органоиды, диаметром порядка 20 нм. Рибосомы состоят из двух субъединиц неравного размера — большой и малой, на которые они могут диссоциировать. В состав рибосом входят белки и рибосомальные РНК (рРНК). Молекулы рРНК составляют 50-63% массы рибосомы и образуют ее структурный каркас.
Рибосом в клетке сотни тысяч, их функции – синтез белков. Во время биосинтеза белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы (полисомы). В таких комплексах они связаны друг с другом одной молекулой иРНК.
Немембранные органоиды. Рибосомы

Различают два основных типа рибосом: эукариотические — 80S и прокариотические – 70S. В состав рибосом эукариот входят 4 молекулы рРНК; в состав рибосом прокариот входят 3 молекулы рРНК.
Субъединицы рибосомы эукариот образуются в ядре, в ядрышке. Туда поступают рибосомальные белки из цитоплазмы и образуются субъединицы рибосом. Объединение субъединиц в целую рибосому происходит в цитоплазме, во время биосинтеза белка.
Немембранные органоиды. Рибосомы

Одной из отличительных особенностей эукариотической клетки является наличие в ее цитоплазме скелетных образований в виде микротрубочек и пучков белковых волокон.
Цитоскелет образован микротрубочками и микрофиламентами, определяет форму клетки, участвует в ее движениях, в делении и внутриклеточном транспорте.
Центром образования цитоскелета является клеточный центр.
Немембранные органоиды. Цитоскелет

Немембранные органоиды. Цитоскелет

Немембранные органоиды. Цитоскелет

Образован двумя центриолями и уплотненной цитоплазмой — центросферой.
Центриоль – цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных поперечными сшивками. Отвечает за образование цитоскелета и за расхождение хромосом при клеточном делении.
Немембранные органоиды. Клеточный центр

Немембранные органоиды. Клеточный центр
Центриоли отсутствуют в клетках высших растений, низших грибов и у некоторых простейших. Микротрубочки образует только материнская центриоль.
Удвоение центриолей происходит перед делением клетки, в S-период.

Длина митохондрий 1,5-10 мкм, диаметр — 0,25 - 1,00 мкм. Наружная мембрана митохондрий гладкая, внутренняя мембрана образует многочисленные впячивания — кристы, обладающие строго специфичной проницаемостью и системами активного транспорта. Число крист может колебаться от нескольких десятков до нескольких сотен и даже тысяч, в зависимости от функций клетки.
Двумембранные органоиды. Митохондрии
Строение.

Кристы увеличивают поверхность внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы, участвующие в синтезе молекул АТФ. Внутренняя мембрана содержит белки двух главных типов: белки дыхательной цепи; ферментный комплекс, называемый АТФ-синтетазой, отвечающий за синтез основного количества АТФ.
Двумембранные органоиды. Митохондрии
Строение.

Наружная мембрана отделена от внутренней межмембранным пространством. Внутреннее пространство митохондрий заполнено гомогенным веществом — матриксом. В матриксе содержатся кольцевые молекулы ДНК, специфические иРНК, тРНК и рибосомы (прокариотического типа), осуществляющие автономный биосинтез части белков, входящих в состав внутренней мембраны.
Двумембранные органоиды. Митохондрии
Строение.

!!! Но большая часть генов митохондрии перешла в ядро, и синтез многих митохондриальных белков происходит в цитоплазме. Кроме того, содержатся ферменты, образующие молекулы АТФ.
Двумембранные органоиды. Митохондрии
Строение.

Увеличение числа митохондрий происходит или путем деления или в результате появления перегородок и отшнуровывания мелких фрагментов.
Двумембранные органоиды. Митохондрии
Увеличение числа митохондрий в клетке

Митохондрии осуществляют синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и фосфорилирования АДФ. Субстратами являются углеводы, аминокислоты, глицерин и жирные кислоты;
Кроме того в митохондриях происходит синтез многих митохондриальных белков.
Двумембранные органоиды. Митохондрии
Функции

Двумембранные органоиды. Митохондрии
Согласно гипотезе симбиогенеза, митохондрии произошли от бактерий-окислителей, вступивших в симбиоз с анаэробной клеткой.

Значение симбиоза – при окислении образуется в 19 раз больше энергии, чем при гликолизе, бескислородном окислении.
Доказательства симбиотического происхождения митохондрий: в органоидах своя ДНК, кольцевая, как у бактерий, синтезируются свои белки, размножаются – как бактерии – делением. Но в процессе симбиоза большая часть генов перешла в ядро.
Двумембранные органоиды. Митохондрии

Органоиды, характерные для растительных клеток. Образуются из пропластид, или в результате деления (редко).
Различают три основных типа пластид:
лейкопласты — бесцветные пластиды в клетках неокрашенных частей растений;
хромопласты — окрашенные пластиды обычно желтого, красного и оранжевого цвета;
хлоропласты — зеленые пластиды.
Двумембранные органоиды. Пластиды

Двумембранные органоиды. Пластиды
Между пластидами возможны взаимопревращения. Наиболее часто происходит превращение лейкопластов в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), обратный процесс происходит в темноте. При пожелтении листьев и покраснении плодов хлоропласты превращаются в хромопласты. Считают невозможным только превращение хромопластов в лейкопласты или хлоропласты.

Двумембранные органоиды. Пластиды
Строение. Хлоропласты высших растений имеют размеры 5-10 мкм и по форме напоминают двояковыпуклую линзу.
Наружная мембрана гладкая, а внутренняя имеет складчатую структуру. Внутренняя среда хлоропласта — строма — содержит ДНК и рибосомы прокариотического типа, благодаря чему хлоропласт способен к автономному синтезу части белков и делению, как и митохондрии, но очень редко.
Основные структурные элементы хлоропласта — тилакоиды. Различают тилакоиды гран, имеющие вид уплощенных мешочков, уложенных в стопки — граны;

Двумембранные органоиды. Пластиды
тилакоиды стромы (ламеллы), имеющие вид уплощенных канальцев и связывающие граны между собой.
Тилакоиды гран связаны друг с другом таким образом, что их полости оказываются непрерывными. В каждом хлоропласте находится в среднем 40-60 гран, расположенных в шахматном порядке. Этим обеспечивается максимальная освещенность каждой граны.
Функции – фотосинтез:
6СО2 + 6Н2О + Q = C6Н12О6 + 6О2

Лейкопласты.
Бесцветные, обычно мелкие пластиды. Встречаются в клетках органов, скрытых от солнечного света — корнях, корневищах.
Тилакоиды развиты слабо. Имеют ДНК, рибосомы, а также ферменты, осуществляющие синтез и гидролиз запасных веществ.
Основная функция — синтез и накопление запасных продуктов (в первую очередь крахмала, реже — белков и липидов).
Двумембранные органоиды. Пластиды

Хромопласты.
Встречаются в клетках лепестков многих растений, зрелых плодов, реже — корнеплодов, а также в осенних листьях.
Содержат пигменты, относящиеся к группе каротиноидов, придающие им красную, желтую и оранжевую окраску.
Внутренняя мембранная система отсутствует или представлена одиночными тилакоидами.
Значение в обмене веществ до конца не выяснено. По-видимому, большинство из них представляют собой стареющие пластиды.
Двумембранные органоиды. Пластиды

Двумембранные органоиды. Пластиды
Согласно гипотезе симбиогенеза, хлоропласты произошли от синезеленых – цианобактерий, вступивших в симбиоз с анаэробной клеткой.

Двумембранные органоиды. Пластиды
Цианобактерии стали хлоропластами, при фотосинтезе именно они начали выделять кислород в атмосферу.
Доказательства: у хлоропластов своя ДНК, кольцевая, как у бактерий, синтезируются свои белки, могут размножаться – как бактерии – делением. Но в процессе симбиоза большая часть генов перешла в ядро.

Что обозначено цифрами 1 — 6?
Каковы основные функции митохондрий?
Как образуются новые митохондрии?
Какова масса митохондриальных рибосом?
Что известно о наследственном аппарате митохондрий?
Каковы размеры митохондрий?
Как появились митохондрии?
Повторение. Дайте ответы на вопросы:

Что обозначено цифрами 1 — 7?
Каковы основные функции хлоропластов?
Как образуются новые пластиды?
Какова масса пластидных рибосом?
Что известно о наследственном аппарате хлоропластов?
Каковы появились хлоропласты?
Как происходят взаимопревращения пластид?
Дайте ответы на вопросы:

Повторение:
**Тест 1. К одномембранным органоидам клетки относятся:
Рибосомы. 6. Лизосомы.
Комплекс Гольджи. 7. ЭПС.
Митохондрии. 8. Миофибриллы из актина и миозина.
Хлоропласты. 9. Реснички и жгутики эукариот.
Цитоскелет. 10. Клеточный центр.
**Тест 2. К двумембранным органоидам клетки относятся:
Рибосомы. 6. Лизосомы.
Комплекс Гольджи. 7. ЭПС.
Митохондрии. 8. Ядро.
Хлоропласты. 9. Реснички и жгутики эукариот.
Цитоскелет. 10. Клеточный центр.
**Тест 3. К немембранным органоидам клетки относятся:
Рибосомы. 6. Лизосомы.
Комплекс Гольджи. 7. ЭПС.
Митохондрии. 8. Миофибриллы из актина и миозина.
Хлоропласты. 9. Реснички и жгутики эукариот.
Цитоскелет. 10. Клеточный центр.

Повторение:
Тест 4. За образование лизосом, накопление, модификацию и вывод веществ из клетки отвечает:
ЭПС.
Комплекс Гольджи.
Клеточный центр.
Митохондрии.
Тест 5. Биосинтез белков в цитоплазме клетки осуществляют:
Митохондрии.
Хлоропласты.
Комплекс Гольджи.
Рибосомы.
Тест 6. "Органоиды дыхания", обеспечивающие клетку энергией:
Митохондрии.
Хлоропласты.
Комплекс Гольджи.
Рибосомы.