Органоиды клетки

Строение и функции органоидов движения

Органоиды движения – это выросты мембраны, которые в диаметре достигают 0,25 мкм. По своему строению жгутики намного длиннее ресничек.

Длина жгутика сперматозоида у некоторых млекопитающих может достигать 100 мкм, в то время как размер ресничек составляет до 15 мкм.

Несмотря на такие различия, внутреннее строение данных органоидов абсолютно одинаковое. Образуются они из микротрубочек, которые по своему строению схожи с центриолями клеточного центра.

Двигательные движения образуются за счёт скольжения микротрубочек между собой, в результате чего они изгибаются. У основания данных органоидов находится базальное тельце, которое крепит их к клеточной цитоплазме. Чтобы обеспечить работу органоидов движения, клетка расходует энергию АТФ.

Рис. 2. Строение жгутика.

Некоторые клетки (амёбы, лейкоциты) передвигаются за счёт псевдоподий, другими словами – ложноножек. Однако, в отличие от жгутиков и ресничек, псевдоподии – это временные образования. Они могут исчезать и появляться в разных местах цитоплазмы. К их функциям относится передвижение, а также захват пищи и других частиц.

Жгутики состоят из нити, крюка и базального тельца. По числу и расположению этих органоидов на поверхности бактерий они распределяются на:

• Монотрихи (один жгутик);
• Амфитрихи (по одному жгутику на разных полюсах);
• Лофотрихи (пучок образований на одном или обоих полюсах);
• Перитрихи (множество жгутиков, расположенных по всей поверхности клетки).

Рис. 3. Разновидности жгутиконосцев.

Среди выполняемых функций органоидов движения можно выделить:

• обеспечение движением одноклеточного организма;
• возможность мышц сокращаться;
• защитная реакция дыхательных путей от инородных частиц;
• продвижение жидкости.

Жгутиконосцы играют большую роль в круговороте веществ в окружающей среде, многие из них являются хорошими индикаторами загрязнённости водоёмов.

Врачи и биологи единодушны в том, что органоиды клетки играют ключевую роль в поддержании жизнедеятельности организма. Эти специализированные структуры, такие как митохондрии, рибосомы и эндоплазматический ретикулум, выполняют разнообразные функции, от выработки энергии до синтеза белков. Специалисты отмечают, что понимание работы органоидов позволяет глубже осознать механизмы заболеваний. Например, нарушения в функционировании митохондрий могут привести к различным метаболическим расстройствам. Кроме того, исследования органоидов открывают новые горизонты в разработке терапий, что делает их изучение особенно актуальным в современной медицине. Врачи подчеркивают, что дальнейшие исследования в этой области могут привести к значительным прорывам в лечении многих заболеваний.

Особенности строения и функций органоидов в клетке. 10 класс.

Что мы узнали?

Одними из составляющих элементов клетки являются органоиды движения. К ним относятся жгутики и реснички, которые образованы с помощью микротрубочек. В их функции входит обеспечить движение одноклеточному организму, продвижение жидкостей внутри многоклеточного организма.

Строение бактериальной клетки

Размеры — от 1 до 15 мкм. Основные формы: 1) кокки (шаровидные), 2) бациллы (палочковидные), 3) вибрионы (изогнутые в виде запятой), 4) спириллы и спирохеты (спирально закрученные).

Формы бактерий: 1 — кокки; 2 — бациллы; 3 — вибрионы; 4—7 — спириллы и спирохеты.

Строение бактериальной клетки: 1 — цитоплазматическая мемб­рана; 2 — клеточ­ная стенка; 3 — слизис­тая кап­сула; 4 — цито­плазма; 5 — хромо­сомная ДНК; 6 — рибосомы; 7 — мезо­сома; 8 — фото­синтети­ческие мемб­раны; 9 — вклю­чения; 10 — жгу­тики; 11 — пили.

Бактериальная клетка ограничена оболочкой.

Внутренний слой оболочки представлен цитоплазматической мембраной (1), над которой находится клеточная стенка (2); над клеточной стенкой у многих бактерий — слизистая капсула (3). Строение и функции цитоплазматической мембраны эукариотической и прокариотической клеток не отличаются.

Мембрана может образовывать складки, называемые мезосомами (7). Они могут иметь разную форму (мешковидные, трубчатые, пластинчатые и др.).

На поверхности мезосом располагаются ферменты. Клеточная стенка толстая, плотная, жесткая, состоит из муреина (главный компонент) и других органических веществ.

Муреин представляет собой правильную сеть из параллельных полисахаридных цепей, сшитых друг с другом короткими белковыми цепочками.

В зависимости от особенностей строения клеточной стенки бактерии подразделяются на грамположительные (окрашиваются по Граму) и грамотрицательные (не окрашиваются). У грамотрицательных бактерий стенка тоньше, устроена сложнее и над муреиновым слоем снаружи имеется слой липидов. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой (4).

Генетический материал представлен кольцевыми молекулами ДНК. Эти ДНК можно условно разделить на «хромосомные» и плазмидные.

«Хромосомная» ДНК (5) — одна, прикреплена к мембране, содержит несколько тысяч генов, в отличие от хромосомных ДНК эукариот она не линейная, не связана с белками. Зона, в которой расположена эта ДНК, называется нуклеоидом. Плазмиды — внехромосомные генетические элементы. Представляют собой небольшие кольцевые ДНК, не связаны с белками, не прикреплены к мембране, содержат небольшое число генов.

Количество плазмид может быть различным.

Органоиды клетки вызывают большой интерес среди ученых и исследователей. Многие отмечают, что эти структуры играют ключевую роль в функционировании клеток, обеспечивая выполнение различных биохимических процессов. Например, митохондрии, часто называемые “энергетическими станциями” клетки, отвечают за выработку АТФ, что делает их незаменимыми для жизнедеятельности.

Другие органоиды, такие как рибосомы, важны для синтеза белков, а эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи участвуют в модификации и транспортировке этих белков. В последние годы активно обсуждается использование органоидов в медицине, особенно в разработке новых методов лечения заболеваний. Исследования показывают, что органоиды могут служить моделью для изучения патогенеза и тестирования лекарств, что открывает новые горизонты в биомедицинских науках.

Таким образом, органоиды клетки не только являются важными элементами живых организмов, но и представляют собой перспективное направление для научных изысканий и практического применения.

https://youtube.com/watch?v=LcuKBeSHQuE

Особенности строения бактериальной клетки. Основные органеллы и их функции

Перед началом синтеза белка происходит объединение этих субъединиц в одну – 70 S. В отличие от клеток эукариотов рибосомы бактерий не объединены в эндоплазматическую сеть.

Мезосомы являются производными цитоплазматической мембраны. Мезосомы могут быть в виде концентрических мембран, пузырьков, трубочек, в форме петли. Мезосомы связаны с нуклеоидом. Они участвуют в делении клетки и спорообразовании.

Включения являются продуктами метаболизма микроорганизмов, которые располагаются в их цитоплазме и используются в качестве запасных питательных веществ.

К ним относятся включения гликогена, крахмала, серы, полифосфата (волютина) и др.

Биология и медицина

К поверхностным структурам бактериальной клетки относятся также ворсинки
(фимбрии, пили) ( рис. 4 , 6). Их насчитывается от нескольких единиц до нескольких тысяч на клетку.
Эти структуры не имеют отношения к движению бактерий и обнаружены у
подвижных и неподвижных форм.

Ворсинки построены из одного вида белка – пилина – и представляют собой прямые белковые цилиндры, отходящие от поверхности
клетки. Они, как правило, тоньше жгутиков (диаметр – 5-10 нм, длина 0,2-2,0
мкм), расположены перитрихиально или полярно. Больше всего сведений имеется
о ворсинках Е. coli . У этой бактерии описаны ворсинки общего типа и половые.

Ворсинки общего типа придают бактериям свойство гидрофобности,
обеспечивают их прикрепление к клеткам растений, грибов и неорганическим
частицам, принимают участие в транспорте метаболитов. Через ворсинки в
клетку могут проникать вирусы .

Наиболее хорошо изучены половые ворсинки, или F-пили, принимающие участие
в половом процессе бактерий.

F-пили необходимы клетке-донору для
обеспечения контакта между ней и реципиентом и в качестве конъюгационного
тоннеля, по которому происходит передача ДНК. Ворсинки нельзя считать
обязательной клеточной структурой, так как и без них бактерии хорошо растут
и размножаются.

Фимбрии (пили) – нитевидные белковые органеллы, покрывающих всю
поверхность бактериальной клетки – антигены фактора колонизации . Эти тонкие
структуры позволяют бактерии прикрепляться к эпителиальным клеткам и
препятствуют ее захвату нейтрофилами

Фимбрии состоят из множества
одинаковых белковых субъединиц.

Обратите внимание

Эта субъединица называется пилином (молекулярная масса
17000-30000). В составе пилина
есть консервативные и вариабельные участки. Перестройки хромосом, ведущие к
экспрессии любого из множества неактивных генов пилина, сопровождаются
изменениями антигенного состава фимбрий.

При электронной микроскопии
фимбрии выглядят как похожие на волоски выросты, проникающие через наружную
мембрану. Они могут располагаться на одном конце клетки либо более
равномерно по всей ее поверхности. У отдельной клетки может быть несколько
сотен фимбрий, которые выполняют различные функции.

У некоторых фимбрий
(например, у дигалактозидсвязывающих фимбрий Escherichia coli ) на апикальном
конце находятся специальные белки, играющие важную роль во взаимодействии с
рецепторами клеток.

Считается, что главная функция фимбрий –
обеспечение фиксации бактерий в тканях. Адгезия микробная: специфичность тканевая и
видоваяАдгезия микробная:
специфичность тканевая и видовая

Строение клетки за 8 минут (даже меньше)

Химический состав, организация и функции поверхностных структур бактериальной клетки: капсулы, чехлы, фимбрии, пили

Поверхностные структуры –структуры, расположенные снаружи цитоплазматической мембраны. К ним относятся: клеточная стенка, жгутики, капсулы, слизистые слои, чехлы, различные ворсинки.

Многие микроорганизмы продуцируют на поверхности клетки слизистое вещество. В зависимости от толщины слизистого слоя принято различать микрокапсулу,макрокапсулу, слизь.

Микрокапсула–толщиной до 0,2 мкм, прочно связана с клеточной стенкой. Макрокапсулапредставлена слоем слизи толщиной более 0,2 мкм.

Слизь–вещество, которое окружает клетку, имеет аморфный вид, легко отделяется от поверхности клетки, по толщине превосходит диаметр клетки.

Все они не являются обязательными структурами бактериальной клетки.

Химическая природа капсул и слизи: полисахариды, полипептиды, реже – целлюлоза.

Капсулы и слизи выполняют следующие функции: защитную – предохраняют клетку от действия неблагоприятных факторов внешней среды; создают дополнительный осмотический барьер; способны выступать в качестве фактора вирулентности; служат барьером для бактериофагов; являются источником запасных питательных веществ; объединяют клетки в цепочки, колонии; обеспечивают прикрепление клеток к субстрату.

Чехлы имеют сложную тонкую структуру; в их составе выявляют несколько слоев разного строения, имеют сложный химический состав.

Между капсулами, чехлами и слизистыми слоями обнаружено много переходных форм, что не позволяет точно отличить их друг от друга.

Ворсинки, или фимбрии, – поверхностные структуры, которые состоят из белка пилина и не выполняют функцию движения. По размерам они короче и тоньше жгутиков. Число фимбрий на поверхности клетки колеблется от 1–2 до нескольких тысяч. Различают два типа фимбрий: общие и специфические.

Фимбрии общего типавыполняют функцию прикрепления клетки к поверхности субстрата. Специфические ворсинки – половые пили, обнаруженные у клеток так называемых доноров. Они имеют вид полых белковых трубочек длиной от 0,5 до 10 мкм.

· Поверхностные структуры –это структуры, расположенные снаружи цитоплазматической мембраны. К ним относятся: клеточная стенка, жгутики, капсулы, слизистые слои, чехлы, различные ворсинки.

· Химическая природа капсул и слизи:

– В большинстве случаев капсула образована полисахаридами (например, у бактерий вида Streptococcusmutans, некоторых бактерий родов Xanthomonas, Klebsiella, Corynebacteriumи др.).

– Капсулы же других видов бактерий состоят из полипептидов, представленных полимерами, в которых содержится много D- и L-форм глутаминовой кислоты. Примером такой капсулы является капсула бактерий Bacillusanthracis.

– Для ряда бактерий выявлена способность синтезировать капсулу, состоящую из волокон целлюлозы. Так построена капсула у бактерий Sarcinaventriculi.

– Слизи по химической природе являются полисахаридами. Особенно обильное их образование наблюдается у многих микроорганизмов при их росте на среде с сахарозой. Например, молочнокислые бактерии Leuconostocmesenteroidesбыстро превращают раствор, содержащий тростниковый сахар, в декстрановый гель, за что их на сахарных заводах называют «бактериями лягушачьей икры».

Рис. 1 – Капсулы пурпурной серобактерии (А) и азотфиксирующей бактерии (Б); клетки суспензированы в туши

· Практическое значение капсул и слизей: Капсульные полисахариды, образуемые бактериями, имеют большое практическое значение.

Так, ксантан, внеклеточный полисахарид бактерий Xanthomonascampestris, используется в составе смазок, при добыче нефти, в пищевой промышленности для улучшения вкусовых свойств консервированных и замороженных продуктов, соусов, кремов, а также в изготовлении косметики.

· Чехлы обычно имеют и более сложный химический состав. Например, чехол бактерий Sphaerotilisnatansсодержит 36 % углеводов, 11 – гексозамина, 27 – белков, 5,2 – липидов и 0,5 – фосфора. Чехлы ряда бактерий, метаболизм которых связан с окислением восстановленных соединений металлов, часто инкрустированы их окислами.

Вопрос-ответ

Какие органоиды есть у клетки?

Органоиды общего значения имеются во всех клетках и выполняют общие функции. Это – митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, цитоскелет и клеточный центр.

Сколько всего органоидов в клетке?

Существует 5 мембранных органелл общего значения (митохондрии, эндоплазматическая сеть – ЭПС, комплекс Гольджи – кГ, лизосомы и пероксисомы) и 2 немембранных – рибо- сомы и клеточный центр. В зависимости от функций, органеллы принято распределять по функцио- нальным системам (аппаратам) клетки.

Что такое органоиды клетки простыми словами?

Органе́ллы, раннее называвшиеся также органо́идами (от орган и др. -греч. εἶδος — «вид»), — постоянные компоненты клетки. Располагаются во внутренней части клетки — цитоплазме, в которой, наряду с органеллами, могут находиться различные включения.

В чем расположены органоиды клетки?

Они локализуются в цитоплазме — внутреннем пространстве клетки, где помимо органелл могут присутствовать разнообразные включения. Классификация органелл основывается на наличии мембранных структур. Выделяют мембранные (одно- и двумембранные) и немембранные органеллы.

Советы

СОВЕТ №1

Изучайте функции различных органоидов, чтобы лучше понять, как они взаимодействуют друг с другом. Например, митохондрии отвечают за выработку энергии, а рибосомы — за синтез белков. Это поможет вам увидеть, как клетка функционирует как единое целое.

СОВЕТ №2

Используйте визуальные материалы, такие как схемы и модели клеток, чтобы легче запомнить расположение и функции органоидов. Визуализация помогает усвоить информацию и делает процесс обучения более увлекательным.

СОВЕТ №3

Проводите эксперименты с микроскопом, чтобы наблюдать органоиды в живых клетках. Это практическое занятие не только углубит ваши знания, но и позволит увидеть клеточные структуры в действии.

СОВЕТ №4

Обсуждайте изученные темы с одноклассниками или друзьями. Объяснение информации другим помогает лучше усвоить материал и выявить пробелы в собственных знаниях.