Немембранные и двумембранные органоиды

Немембранные и двумембранные органоиды

Задачи:

рассмотреть особенности строения и функции немембранных и двумембранных органоидов.

Органоиды

Одномембранные

Немембранные

• ЭПР
• Комплекс Гольджи
• Лизосомы
• Вакуоли
• Реснички и жгутики эукариот

• Рибосомы
• Клеточный центр
• Цитоскелет
• Миофибриллы

Двумембранные

• Митохондрии
• Пластиды
• Ядро

Немембранные органоиды. Рибосомы

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 и около 100 молекул белка; в состав рибосом прокариот входят 3 молекулы рРНК и около 55 молекул белка.

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. Цитоскелет

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

Микротрабекулярная система

Немембранные органоиды. Клеточный центр

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

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.

Какие суждения верны? Почему Вы так считаете?

• Рибосомы – органоиды дыхания клетки.
• Рибосомы образуются путем деления.
• Рибосомы находятся только в цитоплазме клеток.
• Рибосомы прокариот и эукариот одинаковы.
• Полисома – это все рибосомы клетки.
• Центриоли есть во всех клетках растений и животных.
• Центриоли отвечают за биосинтез белка.
• Центриоли размножаются путем удвоения.
• Цитоскелет образован мембранами ЭПС.

Двумембранные органоиды. Митохондрии

Строение.

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

Увеличение числа митохондрий в клетке

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

Двумембранные органоиды. Митохондрии

Функции

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

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

Двумембранные органоиды. Митохондрии

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.

Повторение. Дайте ответы на вопросы:

• 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?