Каких органоидах содержится днк
Органеллы (от орган и др.-греч. εἶδος — вид), — постоянные компоненты клетки, жизненно необходимые для её существования. Органеллы располагаются во внутренней части клетки — цитоплазме, в которой, наряду с органеллами, могут находиться различные включения[1].
Органеллы делятся на мембранные (одномембранные или двумембранные) и немембранные. К одномембранным относят эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, другие органеллы, а также плазматическую мембрану. К двумембранным — митохондрии, пластиды, клеточное ядро. Немембранные включают в себя рибосомы и клеточный центр. Отдельно рассматривается цитоскелет — обязательная, но постоянно меняющаяся структура клетки[2].
Цитоплазма[править | править код]
Органеллы клетки располагаются в цитоплазме, состоящей из гиалоплазмы, образующей её внутреннюю среду. Гиалоплазма представляет собой однородную сложную коллоидную систему белков, ферментов, углеводов, нуклеиновых кислот и других веществ. Её функция заключается в объединении и обеспечении взаимодействия внутриклеточных структур: в гиалоплазме проходит биосинтез белка, откладывается гликоген, жировые включения, накапливается АТФ, вырабатываемый в ходе деятельности митохондрий[3].
Эндомембранная система[править | править код]
Все мембраны органелл, включая плазмалемму — внешнюю оболочку клетки, являются тонкими липопротеидными плёнками, состоящими из двух слоев липидных молекул. На поверхности и в толще плёнки находятся различные белки. Примерное соотношение органических веществ: 25—60 % липидов, 40—75 % белков, 2—10 % углеводов в зависимости от особенностей мембраны[4]. К функциям мембран относят: поддержание целостности органеллы или клетки, транспорт веществ, рецепция внешних сигналов, формирование межклеточных контактов[5].
Ядерный аппарат[править | править код]
Ядерный аппарат — область клетки, содержащая специализированные компоненты, способствующие хранению и реализации генетического материала[6][7]. Ядро эукариот состоит из двумембранной ядерной оболочки, хроматина, ядрышка, матрикса и кариоплазмы[7]. В некоторых местах ядерной оболочки мембраны смыкаются, образуя ядерные поры — участки оболочки, содержащие сложные комплексы белковых молекул, осуществляющих транспорт веществ[8]. У прокариот имеется аналог клеточного ядра — нуклеоид, или нуклеоплазма. Зона нуклеоида, в отличие от клеточного ядра, не отделена от цитоплазмы оболочкой и содержит рибосомы, различные граны и мембраны[9].
Эндоплазматический ретикулум[править | править код]
Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) — внутриклеточная неоднородная мембранная структура, состоящая из стопок и канальцев, являющаяся совокупностью изолированных резервуаров, в которых параллельно происходят различные синтетические процессы. ЭПР делится на два типа: гранулярный, или шероховатый, и гладкий. На поверхности шероховатового ЭПР находится большое количество гранул — рибосом или полисом, участвующих в синтезе белка[10]. Гладкий ЭПР образуется из шероховатого и участвует в синтезе триглицеридов и липидов[11].
Рибосома[править | править код]
Рибосома — немембранная органелла, специализированная на биосинтезе белка. В клетке представлена огромным количеством органелл, что обуславливает преобладание рибосомной РНК. Рибосома состоит из ряда специфических белков и нескольких рРНК. Работающий рибосомный комплекс состоит из двух так называемых субъединиц — малой и большой[12]. Местом синтеза рибосом служит ядрышко[13].
Комплекс Гольджи[править | править код]
Аппарат, или комплекс, Гольджи — органелла, представленная мембранными структурами, локализованными в одном месте. Скопление мембран называются диктиосомой, в которой в виде цистерн упорядочены мембранные мешки. На периферии аппарата встречаются мелкие вакуоли (везикулы), которые образуются в результате отделения от краёв цистерн[14]. Комплекс Гольджи участвует в накоплении, сортировке и выведении веществ, синтезированных в ЭПР[15]. Вместе с гладким ЭПР аппарат Гольджи участвует в формировании лизосом[16].
Лизосомы[править | править код]
Лизосомы — мембранные внутриклеточные частицы, везикулы аппарата Гольджи[17], участвующие в расщеплении экзогенных и эндогенных биологических макромолекул[16]. Лизосомы содержат внутри большое количество различных гидролитических ферментов, а от переваривания самих себя они, вероятнее всего, защищены внутренними олигосахаридными участками. Для поддержания работы ферментов внутри поддерживается pH 5 уровень с помощью протонной помпы, функционирующей за счёт АТФ[18].
Цитоскелет[править | править код]
Цитоскелет — опорно-двигательная система клетки, состоящая из трёх групп элементов: микрофиламентов — самых тонких из всех групп нитей, более толстых микротрубочек, средних по размеру промежуточных филаментов. Все эти компоненты участвуют во внутренних процессах перемещения клеточных компонентов и движении самой клетки. Пассивно цитоскелет выполняет роль каркаса[19].
Клеточный центр — центр организации микротрубочек, обеспечивающий их образование и рост. Клеточный центр играет важную роль в образовании цитоскелета и делении клетки. Центросомы, входящие в состав клеточного центра, участвуют в образовании веретена деления и задают полюса клетки. Клеточный центр расположен вблизи ядра и окружен уплотнённым матриксом[20].
Эндосимбионты[править | править код]
Согласно симбиотической теории предполагается, что митохондрии, хлоропласты и реснички возникли в результате симбиоза свободноживущих бактерий и прокариот-хозяев. Уточняется, что функция клеточного дыхания у митохондрий и процесс фотосинтеза у хлоропластов появились задолго до формирования полноценных эукариотических организмов[21].
Митохондрии[править | править код]
Митохондрии, реже хондриосомы, представляют собой так называемые «энергетические станции клетки», функция которых заключается в окислении органических соединений и последующем синтезе АТФ с использованием энергии окисленных соединений (см. клеточное дыхание)[22]. Несмотря на большое разнообразие возможных размеров и форм, митохондрии имеют постоянную сложную двумембранную структуру. От цитоплазмы они отделены наружной мембраной, а внутренняя, имеющая многочисленные складки — кристы, содержит матрикс с митохондриальной ДНК, РНК, митохондриальными рибосомами и различными включениями[23].
Пластиды[править | править код]
Пластиды — двумембранные органеллы, встречающиеся в клетках эукариот-фототрофов. Как и у митохондрий, в матриксе пластид содержится собственные ДНК, РНК и белоксинтезирующий аппарат. Пластиды делятся на хлоропласты, лейкопласты, и хромопласты. Наиболее значимым является хлоропласт — двумембранный органоид, содержащий пигмент хлорофилл, способствующий фотосинтезу. Внешняя мембрана отделяет пластид от цитоплазмы, а внутренняя окружает строму (аналог матрикса у митохондрий). Внутренняя мембрана может образовывать плоские вытянутые несвязанные между собой ламеллы, или упорядоченные в стопки (граны) тилакоиды[24].
Примечания[править | править код]
- ↑ Ченцов, 2004, с. 217.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 218.
- ↑ Сапин, 2002, с. 20.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 219.
- ↑ Фуралев, 1998, с. 11.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 60.
- ↑ 1 2 Ченцов, 2004, с. 67.
- ↑ Фуралев, 1998, с. 22—23.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 61—62.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 279.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 314.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 153—154.
- ↑ Сапин, 2002, с. 24.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 292.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 295—304.
- ↑ 1 2 Ченцов, 2004, с. 305.
- ↑ Сапин, 2002, с. 21.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 306.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 371—372.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 402—403.
- ↑ Маргелис, 1983, с. 13—15.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 325.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 326, 333.
- ↑ Ченцов, 2004, с. 354—356.
Литература[править | править код]
- Фуралев В.А. Цитология: Структура и функции клеточных органелл. / Учебное пособие. — М.: ОЛ ВЗМШ, 1998. — С. 96.
- Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. — 4-е изд. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. — С. 495. — ISBN 5-94628-105-4.
- Сапин М. Р., Сивоглазов В. И. Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма): Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений.. — 3-е изд., стереотип.. — М.: Издательский центр «Академия», 2002. — С. 448. — ISBN 5-7695-0904-X.
- Маргелис Л. Роль симбиоза в эволюции клетки = Symbiosis in Cell Evolution / пер. с англ. В. Б. Касинов, Е. В. Кунин, под ред. Б. М. Медникова. — М.: Мир, 1983. — С. 352. — ISBN УДК 576.
- де Дюв К. Путешествие в мир живой клетки = A Guided Tour of the Living Cell / пер. с англ. Н. И. Ковальская, И. В. Санина. — М.: Мир, 1987. — С. 256. — ISBN УДК 577.2.
- Фрей-Висслинг А. Сравнительная органеллография цитоплазмы = Comparative Organellography of the Cytoplasm / Пер. с англ. Н. Л. Клячко; Под ред. и с предисл. д.б.н. П. А. Генкеля. — М.: Мир, 1976. — 144 с.
Ссылки[править | править код]
ТЕСТ «Строение клетки»
1 Система плоских цистерн с отходящими от них трубочками, заканчивающимися пузырьками, — это
1) ядро
2) митохондрия
3) клеточный центр
4) комплекс Гольджи
2. Строение и функции плазматической мембраны обусловлены входящими в её состав молекулами
1) гликогена и крахмала
2) ДНК и АТФ
3) белков и липидов
4) клетчатки и глюкозы
3.Главным компонентом ядра являются
1) рибосомы
2) хромосомы
3) митохондрии
4) хлоропласты
4. К одномембранным органоидам клетки относят
1) клеточный центр
2) митохондрии
3) хлоропласты
4) лизосомы
5.В состав рибосомы входят
1) многочисленные кристы
2) системы гран
3) цистерны и полости
4) большая и малая частицы
6. В какой части клетки располагаются органоиды и ядро
1) в вакуолях
2) в цитоплазме
3) в эндоплазматической сети
4) в комплексе Гольджи
7.Хлоропласт можно узнать по наличию в нём
1) крист
2) полостей и цистерн
3) гран
4) ядрышек
8. Клеточный органоид, содержащий молекулу ДНК
1) рибосома
2) хлоропласт
3) клеточный центр
4) комплекс Гольджи
9. Большую часть зрелой растительной клетки занимают
1) вакуоли
2) рибосомы
3) хлоропласты
4) митохондрии
10. Какие органоиды клетки содержат молекулы хлорофилла
1)рибосомы
2) пластиды
3) митохондрии
4) комплекс Гольджи
11. Органические вещества в клетке перемещаются к органоидам по
1) системе вакуолей
2) лизосомам
3) эндоплазматической сети
4) митохондриям
12. Сходство эндоплазматической сети и комплекса Гольджи состоит в том, что в их полостях и канальцах
1) происходит синтез молекул белка
2) накапливаются синтезированные клеткой вещества
3) окисляются синтезированные клеткой вещества
4) осуществляется подготовительная стадия энергетического обмена
13. Гликокаликс в клетке образован
1) липидами и нуклеотидами
2) жирами и АТФ
3) углеводами и белками
4) нуклеиновыми кислотами
14. Какой клеточный органоид содержит ДНК
1) вакуоль
2) рибосома
3) хлоропласт
4) лизосома
15. Лизосомы в клетке образуются в
1) эндоплазматической сети
2) митохондриях
3) клеточном центре
4) комплексе Гольджи
16. Плазматическая мембрана животной клетки в отличие от клеточной стенки растений
1) состоит из клетчатки
2) состоит из белков и липидов
3) прочная, неэластичная
4) проницаема для всех веществ
17. Эндоплазматическая сеть образована выростами:
1) цитоплазматической мембраны
2) цитоплазмы
3) ядерной мембраны
4) мембраны митохондрий
18. Все органоиды клетки расположены в
1) цитоплазме
2) комплексе Гольджи
3) ядре
4) эндоплазматической сети
19.Комплекс Гольджи в клетке можно распознать по наличию в нем
1) полостей и цистерн с пузырьками на концах
2) разветвленной системы канальцев
3) крист на внутренней мембране
4) двух мембран, окружающих множество гран
20. Эндоплазматическую сеть можно узнать в клетке по
1) системе связанных между собой полостей с пузырьками на концах
2) множеству расположенных в ней гран
3) системе связанных между собой разветвленных канальцев
4) многочисленным кристам на внутренней мембране
21. Строение и функции плазматической мембраны обусловлены входящими в ее состав молекулами
1) гликогена и крахмала
2) ДНК и АТФ
3) белков и липидов
4) клетчатки и глюкозы.
22. Митохондрии, как и лизосомы, отсутствуют в клетках
1) бактерий
2) грибов
3) животных
4) растений
23. Комплекс Гольджи наиболее развит в клетках
1) мышечной ткани
2) нервных
3) секреторных желез
4) кроветворных
24.Органоиды, состоящие из особого вида рибонуклеиновых кислот, расположенные на гранулярной эндоплазматической сети и участвующие в биосинтезе белка, это —
1) лизосомы
2) митохондрии
3) рибосомы
4) хлоропласты
25. В отличие от хлоропластов митохондрии
1) имеют двойную мембрану
2) имеют собственную ДНК
3) имеют граны
4) имеют кристы
26.К немембранным компонентам клетки относится
1) ядро
2) аппарат Гольджи
3) ЭПС
4) Рибосома
27. Кристы имеются в
1) вакуолях
2) пластидах
3) хромосомах
4) митохондриях
28. На полисомах клетки идет
1) фотосинтез
2) синтез белков
3) синтез АТФ
4) репликация ДНК
29. Кристы и тилакоиды – это
1) наружные мембраны митохондрий и хлоропластов
2) внутренние мембранные структуры митохондрий и хлоропластов
3) немембранные органоиды клетки
4) мембраны эндоплазматической сети
30. Рибосомы в клетке не принимают участия в
1) биосинтезе белка
2) размещении матрицы иРНК
3) сборке полипептидной цепи
4) синтезе молекул АТФ
1. Какие виды пластид содержат красные и оранжевые пигменты?
Ответ. Хромопласты – пластиды оранжево-красного и желтого цвета, образующиеся из лейкопластов и хлоропластов в результате накопления в их строме каротиноидов. Они встречаются в клетках лепестков (лютик, нарцисс, тюльпан, одуванчик), зрелых плодов (томат, тыква, арбуз, апельсин), редко – корнеплодов (морковь, кормовая свекла), а также в осенних листьях.
2. В каких органоидах клетки содержится ДНК?
Ответ. В клетках эукариот (животных, растений и грибов) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов.
3. Приведите примеры подвижных клеток.
Ответ. Примеры подвижных клеток — сперматозоиды, амёбы, инфузории, жгутиконосцы; мышечные клетки, лейкоциты
Вопросы после §17
1. Сколько митохондрий может содержаться в различных клетках?
Ответ. Количество митохондрий в клетках различных живых существ и тканей неодинаково. Например в сперматозоидах, у некоторых водорослей и простейших может быть всего одна метохондрия. Зато в клетках тканей, где велики энергетические затраты, бывает до нескольких тысяч (у животных – клетки печени, мышечные клетки). Количество митохондрий в клетке зависит от ее возраста: в молодых клетках их гораздо больше, чем в стареющих.
2. Почему ДНК митохондрий наследуется только по линии матери?
Ответ. У млекопитающих митохондрии наследуются только по линии матери, так как все митохондрии будущего организма содержатся в яйцеклетке, а при оплодотворении из сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки проникает только ядро. Поэтому, анализируя митохондриальную ДНК, можно проследить родственные связи по линии матери.
3. Какую функцию выполняют лейкопласты?
Ответ. Лейкопласты — неокрашенные пластиды, как правило выполняют запасающую функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.
4. Какое строение имеет хлоропласт?
Ответ. Хлоропласты имеют зеленый цвет, обусловленный присутствием основного пигмента — хлорофилла. Хлоропласты содержат также вспомогательные пигменты — каротиноиды (оранжевого цвета). По форме хлоропласты — это овальные линзовидные тельца размером (5—10) х (2—4) мкм. В одной клетке листа может находиться 15—20 и более хлоропластов, а у некоторых водорослей — лишь 1 -2 гигантских хлоропласта (хроматофора) различной формы.
Хлоропласты ограничены двумя мембранами — наружной и внутренней. Наружная мембрана отграничивает жидкую внутреннюю гомогенную среду хлоропласта — строму (матрикс). В строме содержатся белки, липиды, ДНК (кольцевая молекула), РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна) а также ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа.
Внутренняя мембрана хлоропласта образует впячивания внутрь стромы — тилакоиды, или ламеллы, которые имеют форму уплощенных мешочков (цистерн). Несколько таких тилакоидов, лежащих друг над другом, образуют грану, и в этом случае они называются тилакоидами граны. Именно в мембранах тилакоидов локализованы светочувствительные пигменты, а также переносчики электронов и протонов, которые участвуют в поглощении и преобразовании энергии света.
5. В каких частях хлоропластов протекают реакции световой фазы фотосинтеза?
Ответ. Реакции фотосинтеза, связанные с получением энергии за счёт света (световая фаза), протекают на мембранах тилакоидов.
► Приведите примеры различных видов движения клеток. Сравните механизм движения у разных видов клеток.
Ответ. Многие клетки способны перемещаться в пространстве. Прежде всего это свойственно простейшим и некоторым клеткам многоклеточных организмов. Клетки передвигаются с помощью специальных органоидов: ресничек, жгутиков, временных выростов цитоплазмы — ложноножек.
С помощью ложноножек осуществляется амебоидное движение. Оно сопровождается изменением формы клетки.
Жгутик всех эукариотических клеток имеет длину около 100 мкм. На поперечном срезе можно увидеть, что по периферии жгутика расположены 9 пар микротрубочек, а в центре — 2 пары микротрубочек.
Все пары микротрубочек связаны между собой. Белок, осуществляющий это связывание, меняет свою конформацию за счет энергии, выделяющейся при гидролизе АТФ, Это приводит к тому, что пары микротрубочек начинают двигаться друг относительно друга, жгутик изгибается и клетка начинает движение. Таков же механизм движения ресничек, длина которых составляет всего 10—15 мкм. Обычно у одной клетки бывает только один жгутик, а ресничек может быть очень много, и все их движения скоординированы, чем и обеспечивается движение клетки. Например, на поверхности одноклеточной инфузории-туфельки насчитывается до 15 ООО ресничек, с помощью которых она может передвигаться со скоростью 3 мм/с. На каждой клетке ресничного эпителия, выстилающего верхние дыхательные пути, насчитывается до 250 ресничек.
Kлетки, имеющие жгутики, могут двигаться либо жгутиком вперед, либо жгутиком назад. Например, у эвглены зеленой жгутик расположен на переднем конце клетки.
У многоклеточных организмов движение обеспечивается мышечными клетками, способными к сокращению. В мышечных клетках имеются особые волокна белковой природы, при взаимодействии которых клетка сокращается. Есть еще гаструляционные движения, основанные на относительно простом наборе основных движений клеток. Клетки могут менять форму в результате вытягивания или сокращения, они приклеиваются или отделяются от других клеток или внеклеточного матрикса, они могут секретировать вещества внеклеточного матрикса, которые сдерживают или направляют их движения